一、單項(xiàng)選擇題(每小題4分,共24分)
1.下圖表示通過體外受精培育試管牛的流程圖,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.獲取的精子經(jīng)獲能后才能進(jìn)行體外受精
B.過程只與細(xì)胞膜的流動性有關(guān)
C.過程的細(xì)胞增殖方式一定是有絲分裂
D.過程是胚胎移殖過程
2.高等動物隨著胚胎發(fā)育,僅有少數(shù)細(xì)胞依然具有分化成其他細(xì)胞類型和構(gòu)建組織器官的能力,這類細(xì)胞稱為干細(xì)胞,如造血干細(xì)胞。下圖中最能完整顯示正常機(jī)體內(nèi)干細(xì)胞基本特征的是( )
3.中科院動物所和福州大熊貓研究中心合作,通過將大熊貓的細(xì)胞核植入去核后的兔子卵細(xì)胞中,在世界上最早克隆出一批大熊貓胚胎,這表明我國的大熊貓人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有關(guān)克隆大熊貓胚胎的敘述中,錯(cuò)誤的是( )
A.在形成早期胚胎的過程中,依次經(jīng)歷了卵裂、囊胚、原腸胚等幾個(gè)階段
B.兔子卵細(xì)胞質(zhì)的作用只是激發(fā)大熊貓細(xì)胞核的全能性
C.克隆出的早期胚胎中,各細(xì)胞核具有相同的遺傳信息
D.在形成早期胚胎的過程中,細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂
4.表現(xiàn)型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛,產(chǎn)生這一結(jié)果的最可能原因是( )
A.試管動物的培養(yǎng) B.胚胎的移植
C.胚胎的分割移植 D.受精卵的移植
5.卵子完成減數(shù)第二次分裂是在( )
A.生長卵泡時(shí)期 B.成熟卵泡時(shí)期
C.排卵時(shí) D.受精時(shí)
6.下列關(guān)于哺乳動物胚胎發(fā)育和胚胎工程的敘述,正確的是( )
A.卵裂期胚胎中細(xì)胞數(shù)目和有機(jī)物總量在不斷增加
B.胚胎分割時(shí)需將原腸胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割
C.胚胎干細(xì)胞具有細(xì)胞核大、核仁小和蛋白質(zhì)合成旺盛等特點(diǎn)
D.胚胎干細(xì)胞是一類未分化細(xì)胞,可從早期胚胎中分離獲取
二、雙項(xiàng)選擇題(每小題6分,共12分)
7.現(xiàn)在科學(xué)家已研制出了可以分化為多種細(xì)胞的“萬能細(xì)胞”。其誕生過程如圖所示,圖中OCT4、SOX2、NANOG和LIN28是胚胎干細(xì)胞中能高度表達(dá)并決定其全能性的四個(gè)基因,將“萬能細(xì)胞”植入小鼠體內(nèi),植入的細(xì)胞長成了“腫瘤”,“腫瘤”中出現(xiàn)了神經(jīng)、骨骼、肌肉等多種類型的細(xì)胞。
關(guān)于這一過程的分析,正確的是( )
A.圖中的OCT4等四個(gè)基因只存在于胚胎干細(xì)胞中
B.逆轉(zhuǎn)錄病毒能感染皮膚細(xì)胞
C.逆轉(zhuǎn)錄病毒與目的基因結(jié)合的原理是基因重組
D.“萬能細(xì)胞”植入小鼠體內(nèi)后將表達(dá)其全能性
8.現(xiàn)在有一個(gè)嬰兒在出生后醫(yī)院為他保留了臍帶血,在以后他生長發(fā)育過程中如果出現(xiàn)了某種難治療的疾病,就可以通過血液中的干細(xì)胞來為其治病,關(guān)于這個(gè)實(shí)例說法正確的是( )
A.用干細(xì)胞培育出人體需要的器官用來移植治病,需要激發(fā)細(xì)胞的所有全能性
B.用臍帶血中的干細(xì)胞能夠治療這個(gè)孩子所有的疾病
C.如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官,需要用到細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)
D.如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官,則不需要給他使用免疫抑制藥物
三、非選擇題(除注明外,每空1分,共64分)
9. (16分)下圖為經(jīng)過體外受精和胚胎分割移植培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程,請回答下列問題:
(1)A細(xì)胞是__________,在進(jìn)行體外受精前要對精子進(jìn)行__________外理。
(2)進(jìn)行胚胎分割時(shí),應(yīng)選擇發(fā)育到__________時(shí)期進(jìn)行操作。
(3)②指的是__________。
(4)通過胚胎分割產(chǎn)生的兩個(gè)或多個(gè)個(gè)體具有相同遺傳性狀的根本原因是__________。
(5)在對囊胚階段的胚進(jìn)行分割時(shí),應(yīng)注意_______________________________________。
(6)受體母牛必須和供體牛屬于__________。
10.(18分)如圖為純種荷斯坦小奶牛的繁殖過程,請據(jù)圖回答下列問題。
(1)克隆動物培育過程與圖示繁殖過程相比,特有的技術(shù)手段是________技術(shù),這兩種動物繁殖的方式相比,實(shí)質(zhì)性的區(qū)別為前者是________,后者是________。
(2)一般用________激素對供體母牛做超數(shù)排卵處理。
(3)受精卵體外培養(yǎng)所需的培養(yǎng)液成分一般比較復(fù)雜,除一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽類外,還需要添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及________等物質(zhì)。
(4)如果培育轉(zhuǎn)基因荷斯坦奶牛,可采用________技術(shù)將藥用蛋白基因?qū)氲絖_______中,在檢測受體細(xì)胞中的染色體DNA上是否插入了目的基因時(shí),常采用的方法是________技術(shù),根據(jù)是否顯示出雜交帶進(jìn)行鑒定。
(5)純種荷斯坦奶牛的胚胎能在受體黃牛的子宮內(nèi)存活并正常發(fā)育的生理原因是________________________________________。
11. (16分)請回答胚胎工程和基因工程方面的問題:
(1)應(yīng)用胚胎工程技術(shù)可以培育出“試管!薄T嚬芘5呐嘤杞(jīng)過體外受精、__________、__________以及在母體中發(fā)育和產(chǎn)出等過程。(每空1分)
(2)在“試管!钡呐嘤^程中,要使精子和卵母細(xì)胞在體外成功結(jié)合,需要對精子進(jìn)行處理,使其__________。另外,培養(yǎng)的卵母細(xì)胞需要發(fā)育至減數(shù)第二次分裂的中期,該時(shí)期在顯微鏡下可觀察到次級卵母細(xì)胞和__________。
(3)通常奶牛每次排出一枚卵母細(xì)胞,采用激素處理可使其一次排出多枚卵母細(xì)胞,常使用的激素是__________。
(4)利用基因工程可以獲得轉(zhuǎn)基因牛,從而改良奶牛的某些性狀。基因工程的四個(gè)基本操作步驟是__________、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、__________和__________。若要獲得的轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中含有人干擾素,則所構(gòu)建的基因表達(dá)載體必須包括:某種牛乳腺分泌蛋白基因及其啟動子、__________、__________、__________和復(fù)制原點(diǎn)等。將該基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞所采用的方法是__________(顯微注射法、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法),為獲得能大量產(chǎn)生人干擾素的轉(zhuǎn)基因牛,該基因表達(dá)載體應(yīng)導(dǎo)入的受體細(xì)胞是__________(受精卵、乳腺細(xì)胞)。(每空1分)
12. (16分)克隆羊的成功轟動世界,它不僅奠定了克隆性治療疾病的基礎(chǔ),而且解決了器官移植中供體不足的問題,但同時(shí)也給人類帶來了一些過去尚未遇到的問題。下圖為人類對克隆羊技術(shù)的拓展和應(yīng)用,請據(jù)圖回答:
(1)圖中所涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)有_______和_______等。
(2)下列有關(guān)胚胎移植的敘述,正確的有__________。
A. 沖卵指的是從子宮中沖出胚胎,而非沖出卵子
B. 只有供、受體的生理環(huán)境高度一致,移入受體的胚胎才能被接受
C. 供體和受體要進(jìn)行免疫檢查,防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)
D. 不同動物胚胎移植的時(shí)間不同,人的胚胎移植最好在原腸胚時(shí)期進(jìn)行
(3)圖中兩個(gè)克隆動物長大后,各方面特征與原型動物相同,這說明__________具有全能性,早期胚胎發(fā)育在__________階段以前的細(xì)胞是全能細(xì)胞。
(4)使用培養(yǎng)基進(jìn)行胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),通常要加入__________等天然成分,除了保證被培養(yǎng)細(xì)胞處于無菌、無毒及氧氣充足的環(huán)境中,還需要保證細(xì)胞生活所需的__________等。
1.B 【解析】在進(jìn)行體外受精時(shí),獲取的精子需獲能后才能進(jìn)行體外受精;圖中的過程是受精作用,該過程涉及精卵細(xì)胞的識別、細(xì)胞膜的融合(與膜的流動性有關(guān))、核的融合等;過程是卵裂過程,該過程的細(xì)胞增殖方式是有絲分裂;過程是將多細(xì)胞胚胎移入受體子宮的過程,屬于胚胎移植過程。
2.D 【解析】成體內(nèi)的干細(xì)胞可以進(jìn)行分裂和分化,通過分裂增加細(xì)胞數(shù)目,同時(shí)有部分細(xì)胞分化成其他組織細(xì)胞,而分化是不可逆的,只有圖D才符合。
3.B 【解析】動物克隆中所用的異種動物的細(xì)胞質(zhì)不僅可以激發(fā)植入的動物細(xì)胞核的全能性,而且能提供核分裂所需的物質(zhì)和能量,另外,還有許多與核功能有關(guān)的積極因素有待我們?nèi)パ芯俊9蔅項(xiàng)只是其中一項(xiàng)功能。
4.C 5.D
6.D 【解析】本題考查胚胎干細(xì)胞的知識。A選項(xiàng)卵裂期細(xì)胞不斷分裂但胚胎體積不變,故細(xì)胞數(shù)目增多但有機(jī)物逐漸消耗而減少;B選項(xiàng)中內(nèi)細(xì)胞團(tuán)是囊胚時(shí)期的,不是原腸胚時(shí)期的;C選項(xiàng)胚胎干細(xì)胞具有細(xì)胞核大、核仁比較大而明顯的特點(diǎn);D選項(xiàng),胚胎干細(xì)胞是全能干細(xì)胞,是未分化細(xì)胞。
7.CD 【解析】胚胎干細(xì)胞與體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)是相同的,故OCT4等基因存在于胚胎干細(xì)胞中,也存在于其他體細(xì)胞中;本技術(shù)中利用逆轉(zhuǎn)錄病毒是作載體之用,不能再感染皮膚細(xì)胞(受體);將目的基因與逆轉(zhuǎn)錄病毒構(gòu)建形成表達(dá)載體,利用的原理屬基因重組;根據(jù)題意可知,萬能細(xì)胞中的OCT4等四個(gè)基因決定了其全能性,故將“萬能細(xì)胞“植入小鼠體內(nèi)后將表達(dá)其全能性。
8.CD 【解析】用干細(xì)胞培育出人體需要的器官用來移植治病,不需要激發(fā)細(xì)胞的所有全能性。用臍帶血中的干細(xì)胞只能培育出人體的許多器官。用來移植,但不是所有疾病都能治療(如流行性疾病)。如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官,需要用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),然后發(fā)育成器官;如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官,由于是自身的細(xì)胞培育成的,沒有免疫排斥反應(yīng),所以不用長期給他使用免疫抑制藥物。
9.(1)(次級)卵母細(xì)胞 獲能 (2)桑椹胚或囊胚 (3)囊胚腔 (4)具有相同的遺傳物質(zhì) (5)胚胎分割要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育 (6)同一物種
【解析】將獲能精子與處于減數(shù)第二次分裂中期的次級卵母細(xì)胞融合即可得到受精卵然后經(jīng)過體外培養(yǎng)形成早期胚胎。為了快速繁育優(yōu)良品種,可以采用胚胎分割的技術(shù),即選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚進(jìn)行分割,分割后產(chǎn)生的個(gè)體因?yàn)樗倪z傳物質(zhì)相同,所以性狀表現(xiàn)很相似。在對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí),要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。
10.(1)獲能 (2)桑椹胚或囊胚 具有相同的遺傳物質(zhì) (3)囊胚腔 (4)同一物種
【解析】進(jìn)行體外受精前要對精子進(jìn)行獲能處理。進(jìn)行胚胎分割時(shí)選擇發(fā)育到桑椹胚或囊胚(囊胚期要均等分割內(nèi)細(xì)胞團(tuán))時(shí)期的胚進(jìn)行操作。通過胚胎分割產(chǎn)生的兩個(gè)或多個(gè)個(gè)體具有相同的遺傳物質(zhì)。在胚胎移植時(shí)受體母牛和供體牛必須屬于同一物種。
11.(1)早期胚胎培養(yǎng) 胚胎移植 (2)獲能 第一極體 (3)促性腺激素 (4)目的基因的獲取 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 目的基因的檢測與鑒定 人干擾素基因(或目的基因) 終止子 標(biāo)記基因 顯微注射法 受精卵
【解析】(1)試管牛的產(chǎn)生是有性生殖的一種。要經(jīng)過體外受精、胚胎的早期培養(yǎng)、胚胎移植等程序。(2)體外受精時(shí),要對精子進(jìn)行獲能處理,卵母細(xì)胞要培育至減數(shù)第二次分裂的中期才具有與精子結(jié)合的能力,此時(shí)細(xì)胞完成了減數(shù)第一次分裂,具有一個(gè)大的次級卵母細(xì)胞和一個(gè)小的極體。(3)獲取卵母細(xì)胞時(shí),通常采用促性腺激素處理,促使生物多排卵,從而可以一次性獲取多個(gè)卵細(xì)胞。(4)基因工程包括四步:獲取目的基因、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測與鑒定。其中基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心;虮磉_(dá)載體由目的基因(人干擾素基因)、啟動子、終止子、標(biāo)記基因(抗生素基因)等組成。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入植物受體細(xì)胞可采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,導(dǎo)入動物細(xì)胞可采用顯微注射法等。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入動物受精卵中,經(jīng)培養(yǎng)可獲得轉(zhuǎn)基因動物,因動物細(xì)胞全能性很難表達(dá),將基因表達(dá)載體導(dǎo)入動物體細(xì)胞中,其全能性不能表達(dá),無法獲得轉(zhuǎn)基因動物。
12.(1)核移植 胚胎移植 細(xì)胞培養(yǎng)(任意兩個(gè)) (2)A、B (3)體細(xì)胞核 桑椹胚 (4)血清 溫和和pH (5)胰蛋白酶
【解析】(1)利用核移植技術(shù)制備重組細(xì)胞,培養(yǎng)重組細(xì)胞得到早期胚胎,將胚胎移植到母體子宮內(nèi)利用的是胚胎移植技術(shù)。(2)大量研究已經(jīng)證明,受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。胚胎移植在桑椹胚或囊胚期進(jìn)行,因原腸胚期的胚胎已形成,此時(shí)胎盤與母體發(fā)生聯(lián)系。(4)胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)在培養(yǎng)液中加入血清,可以補(bǔ)充一些天然成分和一些微量營養(yǎng)物質(zhì)。(5)胰蛋白酶可以水解細(xì)胞間質(zhì)(蛋白質(zhì))而使細(xì)胞相互分離。