北师大版 胚胎工程 单元测试

胚胎工程
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、综合题（每题10分，共100分）
1．杜泊羊具有生长快、肉质好等优点，科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示。

回答下列问题：
（1）获取杜泊羊的卵母细胞时，可对供体母羊注射________激素，使其排出更多的卵子，然后从____中冲取卵子。

采集到的精子需要经过________，才具备受精能力。

判断卵细胞是否受精的重要标志是________。

（2）体外培养受精卵时，合成培养基中通常需加入_______等一些天然成分，还需要提供CO2以维持______。

（3）在胚胎移植前要对接受胚胎的当地普通绵羊进行_________处理。

采用胚胎分割技术能得到“同卵多胞胎”，对胚胎进行分割时，要注意将_________，否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。

【答案】促性腺输卵管获能在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体血清、血浆培养液的pH同期发情将内细胞团均等分割
【解析】【试题分析】
阅读题干可知，本题涉及的知识点是胚胎工程，解题的关键是明确知识点，梳理相关知识，分析题图，根据选项描述结合基础知识做出判断。

（1）可用促性腺激素促使杜泊羊超数排卵，使其排出更多的卵子；然后从输卵管中冲取卵子；采集到的精子需要经过获能，才具备受精能力；在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体是判断卵细胞是否受精的重要标志。

（2）体外培养受精卵时，合成培养基中通常需加入血清、血浆等一些天然成分，以满足受精卵对所需营养物质的需要；还需要提供CO2以维持培养液的pH。

（3）在胚胎移植前要对接受胚胎的当地普通绵羊进行同期发情处理，以便为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境，利于胚胎发育；对胚胎进行分割时，要注意将将内细胞团均等分割，否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。

2．2012年诺贝尔医学和生理学奖授予英国科学家约翰·戈登和日本科学家山中伸弥。

约翰·戈登在20世纪60年代做过一个划时代的实验：把美洲爪蟾的小肠上皮细胞核注入去核的卵细胞，结果发现一部分卵依然可以发育成蝌蚪，其中的一部分蝌蚪可以继续发育成为成熟的爪蟾。

山中伸弥等科学家将四个关键基因转入小鼠的成纤维细胞，使其变成多功能干细胞（iPS），这些干细胞可再转化成老鼠体内任何种类的细胞。

回答下列问题：
（1）约翰·戈登之后，科学界利用该技术进行更多细胞核转移实验，复制出多种哺乳类动物。

在哺乳动物的核转移实验中，一般通过（物理方法）将受体细胞激活，使其进行细胞分裂和发育，当胚胎发育到阶段时，将胚胎移入受体（代孕）动物体内。

（2）从卵巢中吸取的卵母细胞，一般要培养到阶段才能用于实验。

（3）利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植的原因是。

（4）在山中伸弥的实验中，利用了逆转录病毒，该病毒的作用是。

（5）一般情况下，体外扩增目的基因常用的方法是。

在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增值，这
种现象称为细胞的。

要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用处理。

【答案】（1）电脉冲（或电刺激）桑葚胚或囊胚（2）MⅡ中期（减数分裂第二次分裂中期）（3）体细胞核比胚胎细胞核分化程度高，不容易恢复全能性。

（4）目的基因的载体
（5）PCR技术（多聚酶链式反应）接触抑制胰蛋白
【解析】
试题分析：（1）在哺乳动物的核转移实验中，一般通过电脉冲（或电刺激）将受体细胞激活。

胚胎发育到桑葚胚或囊胚移入受体（代孕）动物体内。

（2）从卵巢中吸取的卵母细胞，一般要培养到MⅡ中期（减数分裂第二次分裂中期）才能用于实验。

3）利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植的原因是体细胞核比胚胎细胞核分化程度高，不容易恢复全能性。

（4）逆转录病毒作为目的基因的载体。

（5）一般情况下，体外扩增目的基因常用的方法是PCR技术（多聚酶链式反应）。

贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增值，为接触抑制。

要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用胰蛋白酶分解细胞间质。

考点：本题考查基因工程、细胞工程和胚胎工程相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系能力。

3．羊奶中乳白蛋白含量很低，科研人员尝试利用转基因技术将人乳白蛋白基因导入羊胚胎的成纤维细胞核，进而培育转基因克隆山羊。

技术流程如下图，据图回答：
（1）图中①过程中使用的酶有。

（2）图中②过程使用的方法是。

将导入成功的细胞核注入到③构成重组细胞，培养成早期胚胎，经图中④技术可培育成转基因克隆山羊。

（3）与预期结果相反，转基因克隆山羊的乳汁中乳白蛋白含量依然很低。

为探究其原因，研究人员从细胞中提取总RNA，然后以作为探针进行分子杂交，结果发现没有出现杂交带。

（4）研究人员对上述现象的解释：可能由于人乳白蛋白基因（首端、尾端）无启动子，从而不能进行转录。

推测要使该基因在山羊乳腺细胞中表达，须将它与等调控组件重组起来，构建基因表达载体。

【答案】（1）限制酶、DNA连接酶
（2）显微注射技术去核卵母细胞（必须体现出无核）胚胎移植
（3）（转基因克隆山羊）乳腺同位素标记的含有人乳白蛋白基因的DNA片段（4）首端山羊乳腺蛋白基因的启动子
【解析】
试题分析：（1）图中①过程为构建基因表达载体的过程，其中使用的酶有限制酶、DNA 连接酶。

（2）图中②过程表示将构建的基因表达载体导入受体细胞（胎儿的成纤维细胞），常采用显微注射技术。

构建重组细胞，需将成功导入人乳白蛋白基因的细胞核注入到去核的卵母细胞中。

由重组细胞培养成的早期胚胎，需经胚胎移植技术才能培育成转基因克隆山羊。

（3）为探究转基因克隆山羊的乳汁中乳白蛋白含量依然很低的原因，可从（转基因克隆山羊）乳腺细胞中提取总RNA，然后以同位素标记的含有人乳白蛋白基因的DNA片段作为探针进行分子杂交。

（4）若进行分子杂交的结果没有出现杂交带，可能的原因是：人乳白蛋白基因首端无
启动子，从而不能进行转录。

要使该基因在山羊乳腺细胞中表达，须将它与山羊乳腺蛋
白基因的启动子等调控组件重组起来，构建基因表达载体。

考点：本题考查基因工程、细胞工程、胚胎工程的相关知识，意在考查学生能理解所学
知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。

4．下图表示我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪的具体培育过程。

请据图回答下列问题：
(1)上述过程涉及的现代生物工程技术，属于分子水平的是___________，其核心步骤是
_______________。

(2)若要获得单个的成纤维细胞进行培养，需用___________处理猪胚胎的部分组织。

(3)E过程中若要获得大量的卵母细胞需用___________激素处理成年母猪。

(4)H过程的名称是______ ___，所选择的胚胎一般处于_______ 期较合适。

(5)经过培养得到早期胚胎后可以用胚胎分割技术以获得更多基因型______ (相同/不相同)的转基因克隆猪胚胎，且在进行H过程之前，需要对代孕母猪进行
___________处理，以给早期胚胎移入受体提供相同的生理环境。

【答案】(1) 基因工程基因表达载体的构建
(2) 胰蛋白酶
(3)促性腺激素
(4)胚胎移植桑椹胚或囊胚
(5)相同同期发情处理
【解析】
试题分析：
(1)图中绿色荧光蛋白转基因克隆猪的形成过程运用了基因工程、核移植、动物细胞培
养、胚胎移植等现代生物工程技术，其中基因工程技术属于分子水平，其核心步骤是基
因表达载体的构建。

(2)动物细胞培养前，先要用胰蛋白酶处理组织，使组织中的细胞分散开来。

(3)用促性腺激素处理母畜，可使其超数排卵，获得大量的卵母细胞。

(4)H是胚胎移植过程，一般选择处于桑椹胚或囊胚期的胚胎进行移植。

(5)来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，所以将早期胚胎进行胚胎分割后可以获
得更多基因型相同的转基因克隆猪胚胎。

进行胚胎移植之前，需要对代孕母猪进行同期
发情处理，这样可以给早期胚胎移入受体提供相同的生理环境，提供胚胎移植的成功率。

考点：本题考查基因工程、细胞工程和胚胎工程的相关知识，意在考查考生理解所学知
识的要点，把握知识间的内在联系的能力和识记能力。

5．人的血清白蛋白在临床上需求量很大，通常从人血液中提取。

由于艾滋病病毒( HIV)
等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重。

现应用一定的
生物工程技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，利用牛的乳腺细胞牛产血清白
蛋白成为可能。

大致过程如下：
A．将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛胚胎细胞，形成细胞①；
B．取出细胞①的细胞核，注入去核牛卵母细胞中，形成细胞②；
C．电脉冲刺激细胞②促使其形成早期胚胎；
D．将胚胎移植到母牛的子宫内，最终发育成转基因小牛。

请回答下列问题：
(1)细胞①、②中实现了基因重组的是，实验过程b的牛卵母细胞应在体外培养到期。

为使奶牛一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是。

(2)采用技术将早期胚胎分成若干等份，从而获得遗传物质相同牛。

(3)在进行胚胎移植时，需对受体母牛进行处理。

(4)“膀胱生物反应器”与“乳腺细胞生物反应器”相比，优点是。

(5)胚胎干细胞来源于期的内细胞团或原始性腺，在功能上具有。

【答案】(1)①减数第二次分裂中促性腺激素（其他答案合理即可）
(2)胚胎分割(3)同期发情（孕激素）(4)雌性和雄性奶牛的尿液中都可提取到白蛋白(5)囊胚发育的全能性
【解析】
试题分析：（1）基因表达包括转录和翻译．重组细胞①实现了基因的重组，重组细胞②实现了细胞核和细胞质的重组。

（2）胚胎分割：借助显微操作技术或徒手操作方法切割早期胚胎成二、四等多等份再移植给受体母畜，从而获得同卵双胎或多胎的生物学新技术。

来自同一胚胎的后代有相同的遗传物质，因此胚胎分割可看成动物无性繁殖或克隆的方法之一。

（3）在进行胚胎移植时，需对受体母牛进行同期发情处理，使供受体生理状态相同。

（4）早期胚胎分离成的若干胚胎细胞发育成的小牛基因型是相同的，因为这些胚胎干细胞都是同一个受精卵经过有丝分裂得到的，此项技术称为胚胎分割。

（5）胚胎干细胞是早期胚胎（原肠胚期之前）或原始性腺种分离出来的一类细胞，它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。

无论在体外还是体内环境，ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。

胚胎干细胞具有发育的全能性。

考点：本题考查胚胎工程、基因的表达、细胞核移植等技术，意在考查对基础知识的理解运用能力。

6．供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。

如何利用现代生物科学技术解决这一难题成为热点问题。

（1）目前临床器官移植多为同种异体移植，患者需要长期服用___________，预防排斥反应。

为了扩大器官供体的来源，人们尝试异种移植，人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植，但小型猪器官表面的某些抗原仍可引起免疫排斥。

目前科学家正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造，在改造中导入小型猪基因组中的一些调节因子属于基因工程中的___________,作用是___________ ，再利用克隆技术培育出没有免疫排斥反应的猪器官，从而解决供体短缺问题。

获得该转基因猪的核心步骤是_________。

治疗性克隆能最终解决这两个问题。

下图是治疗性克隆的过程图解。

（2）自体移植供受体为同一个体，最大的优点是___________，但移植器官种类受限。

利用细胞工程技术的治疗性克隆，重组细胞培养时除了保证无菌、无毒环境，还需丰富的营养，通常会在培养液中加入________等天然成分。

核移植的胚胎干细胞通常只分裂不分化，所以需在培养液中加入___________诱导形成相应的组织、器官后用于移植。

（3）重组细胞发育的过程中，若想获得基因型完全相同的两个胚胎，采用胚胎分割技术。

与试管婴儿不同的是该技术属于______（有性／无性）生殖。

【答案】（1）免疫抑制药物目的基因抑制抗原决定基因的表达或设法除去抗原决定基因
基因表达载体的构建
（2）不发生免疫排斥反应血清分化诱导因子
（3）无性
【解析】
试题分析：（1）同种异体移植会发生免疫排斥反应，故患者需要长期服用免疫抑制药物预防免疫排斥反应。

科学家改造小型猪器官，向小型猪基因组中导入一些调节因子，得到移植所需器官的基因，属于目的基因，其作用是利用基因工程手段抑制或除去抗原决定基因，再利用克隆技术培育出没有免疫排斥反应的猪器官，从而解决供体短缺问题。

获得该转基因猪的核心步骤是基因表达载体的构建。

（2）自体移植的细胞核与细胞质来自同一个体，最大的优点是没有免疫排斥反应。

动物细胞培养时除了保证无菌、无毒环境，还需丰富的营养，通常会在培养液中加入动物血清等天然成分。

核移植的胚胎干细胞通常只分裂不分化，所以需在培养液中加入分化诱导因子，诱导形成相应的组织、器官后用于移植。

（3）重组细胞发育到囊胚期才开始分化，胚胎分割是将囊胚期的内细胞团进行均等分，获得基因型完全相同的两个胚胎，因此胚胎分割移植属于无性生殖。

考点：基因工程的原理及技术，人体免疫系统在维持稳态中的作用，动物细胞培养，胚胎分割。

7．下图是“万能细胞”的诞生过程，图中OCT4、SOX2、NANOG和LIN28是在胚胎干细胞中能高度表达并决定其“全能性”的四个基因，将改造后的“万能细胞”植入小鼠身体上，植入的细胞长成了“肿瘤”，“肿瘤”中出现了神经、骨骼、肌肉等多种类型的细胞。

请据图回答下列问题：
(1)胚胎干细胞又称ES细胞，是从______________________________中分离出来的一类细胞，如果胚胎发育到了囊胚期，这时的____________
(2)胚胎干细胞在功能上具有发育的___________________ 。

(3)图中逆转录病毒的作用是____________________，过程③利用了逆转录病毒的______________特性。

(4)“万能细胞”经体外诱导分化，可以培育出人造组织器官，这样培育的特殊细胞或器官移回病人体内与异体器官移植相比，最大的优点是_______________________________。

(5)请说出一种胚胎干细胞的应用： _______________________________________。

（2分）
【答案】(1)早期胚胎或原始性腺内细胞团(2)全能性 (3)作为（基因工程的）载体感染(宿主细胞) (4)不会产生免疫排斥反应(5)用于研究细胞分化和细胞凋亡的机理；用于器官移植等(答出一种即可)
【解析】
试题分析：胚胎干细胞又称ES细胞，是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，如囊胚期的内细胞团细胞。

胚胎干细胞体积较小，细胞核大，核仁明显，在功能上具有发育的全能性。

图中逆转录病毒的作用是作为（基因工程的）载体，过程③是将目的基因导入受体细胞，该过程利用逆转录病毒的感染(宿主细胞)的特性。

“万能细胞”经体外诱导分化培育的特殊细胞或器官移回病人体内，属于自体移植，这与异体器官移植相比，最大的优点是不会产生免疫排斥反应。

胚胎干细胞的用途：①可用于研究哺乳动物
个体发生和发育规律；②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料。

③可以用于治疗人类的某些顽疾，如帕金森综合症、糖尿病、老年痴呆症、肝衰竭、新衰竭、成骨不良；
④培育各种组织器官，用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。

考点：本题考查胚胎干细胞的相关知识。

点评：本题意在考查考生的识图能力和识记能力，属于容易题。

8．请回答下列有关胚胎工程和基因工程方面的问题：
（1）目前，科学家通过细胞核移植实验，培育出多种哺乳动物新类型。

在哺乳动物的核移植实验中，一般通过____________（物理方法）将受体细胞激活，使其进行细胞分裂并发育，当胚胎发育到____阶段时，将胚胎植入另一雌性（代孕）动物体内。

若需长时间保存胚胎细胞，通常可在条件下保存，因为在这种条件下，细胞中的活性降低，细胞的代谢速率降低；而与一般的繁育良种动物方式相比较，胚胎移植的优势是________。

（2）在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行获能处理。

另外，培养的卵母细胞需要发育至________，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体。

（3）利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植的原因是_________________
___________________。

（4）若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，需构建目的基因表达载体。

目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的________（填“受精卵”或“乳腺细胞”），导入方法是_____________。

【答案】
（1）电脉冲（或电刺激）桑椹胚或囊胚冷冻（或超低温、液氮）酶可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
（2）MⅡ中期（减数第二次分裂中期）
（3）体细胞分化程度高，不容易恢复全能性
（4）受精卵显微注射法
【解析】
（1）在哺乳动物的核移植实验中，一般通过电脉冲（或电刺激）将受体细胞激活，使其进行细胞分裂并发育；当胚胎发育到桑葚胚或囊胚阶段时，将胚胎植入另一雌性（代孕）动物体内．
（2）体外受精时，需要对精子进行获能处理．另外，培养的卵母细胞需要发育至MⅡ中期（减数分裂第二次分裂中期）．若需长时间保存胚胎细胞，通常可在冷冻条件下保存，因为在这种条件下，细胞中酶的活性降低，细胞的代谢速率降低；而与一般的繁育良种动物方式相比较，胚胎移植的优势是可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。

（3）由于体细胞分化程度高，不容易恢复全能性，因此利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植．
（4）基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、人干扰素基因（或目的基因）、终止子、标记基因和复制原点等．培育转基因动物时，常以受精卵为受体细胞，且将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法．
【考点定位】基因工程的原理及技术；基因工程的应用；胚胎移植
9．第三十届奥运会在英国伦敦举行，其中的马术比赛被称为贵族的运动，英国纯血马是世界顶级马术比赛的常用马种，其数量少，生育力低。

现代生物技术能有效提高优质马的生育效率。

请据此回答：
(1)用________激素处理适龄纯血母马，可使其一次性排出比自然情况下多几倍到几十倍的卵子。

将采集的卵母细胞人工培育至减数第二次分裂的中期，在显微镜下可观察到次级卵母细胞和________。

(2)体外受精前要对精子进行一定的处理，使其__________________。

(3)为获得同卵双胎或多胎，可以在胚胎发育的________期用机械方法将胚胎分割。

(4)随着动物克隆技术的发展，人们可以将纯血马的____________移入其他马的____________细胞中，将其激活并发育成胚胎，植入代孕母马体内。

为保证胚胎移植的成功，胚胎的供体和受体应保持____________________________________________。

(5)克隆技术在带来巨大社会效益和经济效益的同时，也对人们的传统观念造成了极大冲击，我国政府的态度是禁止______________性克隆人。

(6)把含有某外源基因的受体细胞培育成一匹优质马还需要用到的技术有_____________ (至少写出两种)。

【答案】(1)促性腺第一极体
(2)获能
(3)桑椹胚或囊胚
(4)细胞核去核卵母相同的生理环境
(5)生殖
(6)核移植技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术
【解析】使动物多排卵通常用促性腺激素处理。

对采集到的精子要先进行获能处理，然后才能进行受精作用。

将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期，在显微镜下可看到次级卵母细胞和第一极体。

胚胎发育过程中要获得更多的个体，通常对桑椹胚期或囊胚期的胚胎进行胚胎分割移植。

动物克隆技术是将动物体细胞核移植到去核的卵母细胞中，胚胎移植时要对供体和受体动物作同期发情处理，使其具有相同的生理环境。

转基因动物的培育过程中需要用到基因工程技术、核移植技术、早期胚胎培养(即动物细胞培养)技术、胚胎移植技术等。

10．生物工程技术为人们获得需要的生物新品种或新产品提供了便利。

请据图回答：（18
分）
（1）②过程常用的方法是__________。

可以采用__________技术，培育出多头基因型相同的转基因犊牛。

（2）在抗虫棉培育过程中，④常用的方法是__________，⑤过程采用的技术是__________。

该技术中，愈伤组织细胞可培育成单个胚性细胞，利用胚性细胞再分化形成的__________可制成人工种子。

在分子水平上，可采用__________的方法来检测转基因抗虫棉的抗虫基因是否成功表达。

（3）当获能后的精子与卵子相遇时，首先发生__________反应，释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路。

防止多精入卵的生理反应依次有__________、__________。

（时间顺序不可颠倒）
（18分）（1）显微注射法胚胎分割（2）农杆菌转化法植物组织培养胚【答案】
状体（或丛芽、不定芽、顶芽、腋芽任意写出一个即得分）抗原-抗体杂交（3）顶体透明带反应卵细胞膜反应
【解析】
试题分析：（1）②过程是导入目的基因到受体细胞，常用显微注射法。

胚胎分割采用还没有分化的早期胚胎分割培养移植，故能获得基因型相同个体。

（2）④是将目的基因导入植物受体细胞，常用农杆菌转化法。

⑤过程是将离体细胞培养为植株，为植物组织培养。

利用胚性细胞再分化形成的胚状体（或丛芽、不定芽、顶芽、腋芽）包上人工膜，
得到人工种子。

在分子水平上，可采用抗原-抗体杂交检测转基因抗虫棉的抗虫基因是否成功表达。

（3）获能后的精子与卵子相遇时，首先发生顶体反应，释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路。

防止多精入卵的生理反应依次有透明带反应卵细胞膜反应。

考点：本题考查基因工程、细胞工程、胚胎工程相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构能力。