專題3　3.3-高中生物教學(xué)資料

專題33.3胚胎工程的應(yīng)用及前景一、選擇題1．下列關(guān)于胚胎分割技術(shù)的說法，錯誤的是()A．被分割的胚胎應(yīng)該是發(fā)育良好的早期胚胎B．要將內(nèi)細(xì)胞團均等分割的原因是防止由分割而來的兩個遺傳物質(zhì)差異過大C．來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)D．胚胎分割是進行動物克隆的方法之一解析：選B因為內(nèi)細(xì)胞團將來發(fā)育為胎兒的各種組織，因此在分割時一定要注意將其均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育。2．現(xiàn)在有一個嬰兒在出生后醫(yī)院為他保留了臍血，在他以后生長發(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)胞來為他治病，關(guān)于這個實例說法正確的是()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．用臍血中的干細(xì)胞能夠治療這個孩子所有的疾病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，應(yīng)該長期給他使用免疫抑制藥物解析：選C臍血中含有大量未成熟的造血干細(xì)胞，將臍血細(xì)胞移植，對白血病、再生障礙性貧血等惡性血液病的治療具有療效；用干細(xì)胞培育出人體需要的器官用來移植治療，只要誘導(dǎo)細(xì)胞分化成該組織、器官即可，不需激發(fā)其所有全能性；臍血移植屬自體移植，基本不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，不需長期給他使用免疫抑制藥物。3．下列敘述中不屬于胚胎工程優(yōu)點的是()A．胚胎分割提高了家畜胚胎的利用率B．胚胎移植可充分發(fā)揮雌性的繁殖潛力C．胚胎移植可以產(chǎn)生定向的基因突變D．可以保存品種資源和瀕危物種解析：選C胚胎移植只是改變了胚胎的發(fā)育場所，不能導(dǎo)致胚胎發(fā)生定向的基因突變；胚胎分割移植可得到多個同種基因型的個體，提高了胚胎的利用率；胚胎移植充分發(fā)揮了優(yōu)良雌性個體的生殖潛能，促進了雌性個體產(chǎn)生更多的優(yōu)良子代；胚胎工程可保存優(yōu)良品種和瀕危物種。4．下列有關(guān)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)目和有機物總量在不斷增加B．胚胎分割時需將原腸胚的內(nèi)細(xì)胞團均等分割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D．移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是受體子宮對外來胚胎幾乎不發(fā)生排斥反應(yīng)解析：選D由于呼吸作用不斷消耗有機物，有機物總量不斷減少，A錯誤；胚胎分割時需將囊胚的內(nèi)細(xì)胞團均等分割，B錯誤；胚胎干細(xì)胞具有旺盛的分裂能力，蛋白質(zhì)合成旺盛，核仁明顯，C錯誤；同一物種的生理狀況和生殖狀況相同，這是進行胚胎移植的生理基礎(chǔ)，D正確。5．科學(xué)家將人體皮膚細(xì)胞改造成了多能干細(xì)胞——“iPS細(xì)胞”，人類“iPS細(xì)胞”可以形成神經(jīng)元等人體多種組織細(xì)胞。以下有關(guān)“iPS細(xì)胞”的說法，正確的是()A．iPS細(xì)胞分化為神經(jīng)細(xì)胞的過程體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性B．iPS細(xì)胞有細(xì)胞周期，它分化形成的神經(jīng)細(xì)胞一般不具有細(xì)胞周期C．iPS細(xì)胞可分化形成多種組織細(xì)胞，說明“iPS細(xì)胞”在分裂時很容易發(fā)生突變D．iPS細(xì)胞分化成人體多種組織細(xì)胞，是因為它具有不同于其他細(xì)胞的特定基因解析：選B全能性是指體細(xì)胞發(fā)育為完整個體的能力，“iPS細(xì)胞”分化為多種組織細(xì)胞的過程不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性；細(xì)胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果；由題意知，“iPS細(xì)胞”同人體細(xì)胞一樣，具有人體生長發(fā)育的全套遺傳物質(zhì)。6．胚胎分割和胚胎移植是一種快速繁殖優(yōu)良種畜的方法。下列敘述正確的是()A．胚胎分割可以用機械的方法，也可以用酶處理的方法B．分割的胚胎或細(xì)胞必須在體外培養(yǎng)到囊胚階段再移植到受體內(nèi)C．胚胎分割產(chǎn)生的后代個體表現(xiàn)型完全相同D．胚胎移植中，供體和受體相當(dāng)于雙親中的父本和母本解析：選A胚胎分割可以用機械的方法(分割針)，也可以用酶(胰蛋白酶)處理的方法來完成，A正確；分割的胚胎或細(xì)胞可以直接移植，或者培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚早期再移植到受體內(nèi)，B錯誤；胚胎分割產(chǎn)生的后代性狀可能不同，因為性狀可能會受到環(huán)境的影響，分割后的細(xì)胞一般在不同的母畜子宮內(nèi)發(fā)育，因而表現(xiàn)可能不同，C錯誤；胚胎移植中，供體提供優(yōu)良胚胎，受體提供健康的子宮，不同于有性生殖中雙親的父本(提供精子)和母本(提供卵細(xì)胞)的作用，D錯誤。7．杜泊羊以其生長速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點，被稱為“鉆石級”肉用綿羊。科研工作者通過胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示，相關(guān)敘述正確的是()A．為了獲得更多的卵母細(xì)胞，需用雌激素對雌性杜泊羊進行處理B．卵母細(xì)胞只能從卵巢中采集C．為避免代孕綿羊?qū)χ踩肱咛ギa(chǎn)生排斥反應(yīng)，應(yīng)注射免疫抑制劑D．為了進一步擴大繁殖規(guī)模，可通過胚胎分割技術(shù)獲得同卵雙胎解析：選D為了獲得更多的卵母細(xì)胞，需用促性腺激素對雌羊進行處理；卵母細(xì)胞也可從輸卵管中沖取獲得；代孕綿羊與供體綿羊為同種動物，所以代孕綿羊?qū)σ迫胱訉m的同種外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)；胚胎分割技術(shù)可提高胚胎的利用率，擴大繁殖規(guī)模。8．胚胎干細(xì)胞是哺乳動物或人早期胚胎中的細(xì)胞，可以分裂、分化形成各種組織干細(xì)胞，再進一步分化形成各種不同的組織細(xì)胞。下列敘述錯誤的是()A．培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞可以維持不分化的狀態(tài)，也可以誘導(dǎo)分化為不同類型的組織細(xì)胞B．胚胎干細(xì)胞可用于治療人類的某些頑癥C．造血干細(xì)胞分化形成白細(xì)胞的過程是不可逆的D．如果通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，成功改造了某血友病女性的造血干細(xì)胞，使其凝血功能全部恢復(fù)正常，當(dāng)她與正常男性結(jié)婚，婚后所生子女的表現(xiàn)型都正常解析：選D通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，只是成功改造了某血友病女性的造血干細(xì)胞，使其恢復(fù)正常造血功能，而沒有改變其生殖細(xì)胞的血友病基因，該女子仍然會產(chǎn)生帶有血友病基因的卵子，因而其所生子女中兒子都患病。9．如圖是利用胚胎工程技術(shù)培育優(yōu)質(zhì)奶牛的主要步驟。下列敘述正確的是()A．甲所表示的細(xì)胞不一定是受精卵細(xì)胞B．圖中a過程包括卵裂、囊胚和原腸胚等階段C．應(yīng)把③移植到處于發(fā)情狀態(tài)的母牛的輸卵管中D．圖示過程使用了細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎分割、核移植等生物技術(shù)解析：選A圖中甲所示的細(xì)胞可能是受精卵，還可能是重組細(xì)胞或早期還未分化的胚胎細(xì)胞，A正確；圖中a過程包括卵裂、囊胚階段，還沒有發(fā)育到原腸胚階段，B錯誤；應(yīng)把③移植到母牛的子宮中而不是輸卵管中，C錯誤；圖示中沒有顯示核移植的過程，D錯誤。10．下面是胚胎干細(xì)胞分離途徑示意圖。下列相關(guān)說法正確的是()A．圖中甲所示細(xì)胞將來能夠發(fā)育成胎膜和胎盤B．胚胎干細(xì)胞的體積和細(xì)胞核都較小C．胚胎干細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化D．利用胚胎干細(xì)胞培育的人造器官正在大規(guī)模應(yīng)用解析：選C圖甲是內(nèi)細(xì)胞團細(xì)胞，將來能夠發(fā)育成胎兒的各種組織，A錯誤；胚胎干細(xì)胞的體積較小，細(xì)胞核較大，B錯誤；在體外培養(yǎng)情況下，胚胎干細(xì)胞可以只增殖而不發(fā)生分化，而在一些因素誘導(dǎo)下，也能分化形成新的組織細(xì)胞，C正確；利用胚胎干細(xì)胞培育人造器官，仍在研究階段，并未達到大規(guī)模應(yīng)用階段，D錯誤。11．如圖表示利用二倍體小鼠所做的實驗，相關(guān)分析合理的是()A．過程①中存在有絲分裂、減數(shù)分裂和細(xì)胞分化B．圖中囊胚的細(xì)胞基因型都相同C．代孕母鼠需進行同期發(fā)情處理D．嵌合體幼鼠是四倍體解析：選C過程①沒有減數(shù)分裂，只有有絲分裂和細(xì)胞分化；圖中囊胚的細(xì)胞來自兩種小鼠，故這些細(xì)胞基因型不相同；胚胎移植過程中，需要對供、受體雌鼠進行同期發(fā)情處理；嵌合體幼鼠染色體并未加倍，仍是二倍體。12．牛雄性胚胎中存在特異性H-Y抗原，可在牛早期胚胎培養(yǎng)液中添加H-Y單克隆抗體，篩選胚胎進行移植，以利用乳腺生物反應(yīng)器進行生物制藥。下列相關(guān)敘述正確的是()A．H-Y單克隆抗體由骨髓瘤細(xì)胞分泌B．應(yīng)選用原腸胚做雌雄鑒別C．鑒別后的雄性胚胎可直接做胚胎移植D．用H-Y抗原免疫母?？色@得相應(yīng)抗體解析：選DH-Y單克隆抗體由雜交瘤細(xì)胞分泌，A錯誤；應(yīng)選擇囊胚期的滋養(yǎng)層細(xì)胞做雌雄鑒別，B錯誤；鑒別后的雌性胚胎才可用于胚胎移植，C錯誤；用H-Y抗原免疫母?？色@得相應(yīng)抗體，D正確。二、非選擇題13．以下是科學(xué)家采用不同方法培育良種牛的過程，a～h為操作過程，請據(jù)圖回答有關(guān)問題：(1)圖中用到的生物技術(shù)有：________________________________等。(寫出三種)(2)圖中用到的激素是______________，其目的是獲得更多的卵母細(xì)胞，經(jīng)受精后可得到多個早期胚胎。(3)c過程名稱為__________，一般是對發(fā)育到________(階段)的早期胚胎進行處理，再植入到受體內(nèi)。在對囊胚階段的胚胎進行分割時，應(yīng)注意將③______________均等分割，以免影響胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育。(4)用于移植的胚胎除圖中所示外還有________________________(一項即可)等來源。解析：(1)圖中應(yīng)用的生物技術(shù)較多，h是基因工程，b是早期胚胎培養(yǎng)，c是胚胎分割，d、f為胚胎移植。(2)用促性腺激素處理良種奶牛，可促使其超數(shù)排卵，這樣可以獲得更多的卵母細(xì)胞。(3)c過程為胚胎分割，對發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段的早期胚胎進行胚胎分割處理，再植入到受體內(nèi)，可獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個新個體。在操作過程中，要注意將內(nèi)細(xì)胞團均等分割，否則會影響胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育。(4)用于移植的胚胎除可通過胚胎分割獲得外，也可來自核移植的胚胎。答案：(1)轉(zhuǎn)基因技術(shù)(基因工程)、胚胎分割、胚胎移植、胚胎的早期培養(yǎng)(寫出三種即可)(2)促性腺激素(3)胚胎分割桑椹胚或囊胚內(nèi)細(xì)胞團(4)核移植的胚胎(合理即可)14．干擾素是治療癌癥的重要藥物，傳統(tǒng)方法必須從血液中提取，每升人血液中只能提取0.5μg，所以價格昂貴。美國加利福尼亞的某生物制品公司用如下圖的方式生產(chǎn)干擾素。試回答相關(guān)問題：(1)若要使獲得的轉(zhuǎn)基因牛乳汁中含有人干擾素，構(gòu)建的基因表達載體必須包括：乳腺蛋白基因的啟動子、人干擾素基因、終止子、________和復(fù)制原點等。將基因表達載體導(dǎo)入受精卵最有效的方法是_______________________________________________________________。(2)通常情況下，對供體和受體母牛選擇后，要用激素進行______________。并用激素對供體母牛做________處理。(3)為了實現(xiàn)干擾素的批量生產(chǎn)，早期胚胎進行移植之前要進行質(zhì)量檢測，并要求早期胚胎細(xì)胞中的性染色體組成為________。選擇發(fā)育良好的囊胚或________胚進行移植。為了提高胚胎利用效率，可在這兩個階段進行胚胎分割，胚胎分割可以看作動物________(填“有性”或“無性”)繁殖的方法之一。(4)近年來，關(guān)于胚胎干細(xì)胞的研究越來越多。胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，如圖所示的細(xì)胞A和細(xì)胞B分別是________細(xì)胞、________細(xì)胞，可以從這些細(xì)胞中獲得胚胎干細(xì)胞。解析：(1)將目的基因注入動物細(xì)胞的最有效方法是顯微注射法。(2)胚胎移植過程中要注意對供體、受體進行同期發(fā)情處理，同時要對供體母牛進行超數(shù)排卵處理，以獲得更多的后代。(3)因為需要從乳汁中提取藥物，所以應(yīng)選擇性染色體組成為XX的雌性個體；胚胎分割是無性繁殖的方法之一。(4)通常從早期胚胎的內(nèi)細(xì)胞團或胎兒的原始性腺獲得胚胎干細(xì)胞。答案：(1)標(biāo)記基因顯微注射法(2)同期發(fā)情處理超數(shù)排卵(3)XX桑椹無性(4)內(nèi)細(xì)胞團原始性腺15．Leigh氏綜合征是一種攻擊神經(jīng)系統(tǒng)的嚴(yán)重神經(jīng)障礙病，其致病基因位于線粒體DNA中。一位母親約有1/4的線粒體攜帶這種致病基因，她的前兩個孩子因為患有Leigh氏綜合征而夭亡。她的第三個孩子因為接受另一名女性捐贈的健康基因而成為全球首個擁有“三個父母”的男嬰。請根據(jù)男嬰孕育過程回答下面的問題：(1)該母親的前兩個孩子患病夭亡的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，該健康男嬰孕育過程中依次使用了__________、______________、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)。(2)圖示過程中代表該母親卵母細(xì)胞的是________(填“A”或“B”)。取卵之前，該母親需要注射________激素。(3)早期胚胎需經(jīng)過____________________(水平)檢測合格后才能植入母親的子宮繼續(xù)發(fā)育。(4)在胚胎孕育過程中，醫(yī)療團隊特意選擇了男性胚胎移入子宮發(fā)育，原因是_______________________________________________________________。解析：(1)根據(jù)題意可知，該母親約有1/4的線粒體攜帶這種致病基因，并且該母親可能產(chǎn)生含較多缺陷線粒體的卵細(xì)胞，而受精卵的線粒體幾乎全部來自卵細(xì)胞，這導(dǎo)致前兩個孩子患病夭亡；根據(jù)圖示信息可知，該健康男嬰孕育過程中依次使用了核移植、體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)。(2)圖中首先對卵母細(xì)胞A去核，然后與卵母細(xì)胞B的細(xì)胞核融合，重組的卵細(xì)胞中含有卵母細(xì)胞A的細(xì)胞質(zhì)，說明A的細(xì)胞質(zhì)基因是正常的，因此代表該母親卵母細(xì)胞的是B。取卵之前，該母親需要注射促性腺激素，進行超數(shù)排卵。(3)早期胚胎需經(jīng)過DNA分子水平檢測合格后才能植入母親的子宮繼續(xù)發(fā)育。(4)在胚胎孕育過程中，由于男性的線粒體不會遺傳給后代，因此醫(yī)療團隊特意選擇了男性胚胎移入子宮發(fā)育。答案：(1)該母親可能產(chǎn)生含較多缺陷線粒體的卵細(xì)胞，而受精卵的線粒體幾乎全都來自卵細(xì)胞，導(dǎo)致前兩個孩子患病夭亡核移植體外受精(2)B促性腺(3)DNA分子水平(4)男性的線粒體不會遺傳給后代16．EPO是促紅細(xì)胞生成素(Erythropoietin)的英文簡稱，是一種激素樣物質(zhì)，可促進體內(nèi)新紅細(xì)胞生成。人類已可通過基因工程合成EPO基因，并采用中國倉鼠卵巢(CHO)細(xì)胞表達系統(tǒng)來獲取產(chǎn)物。其過程如下：請回答下列問題：(1)從人體組織中提取EPO的mRNA，通過逆轉(zhuǎn)錄得到________，再通過PCR技術(shù)獲得大量EPO基因。(2)供體母鼠通常情況下每次排卵8～12枚，為使其超數(shù)排卵，需注射________激素以排出更多的卵子，培養(yǎng)到__________________期與獲能的精子相遇時，精子首先發(fā)生______反應(yīng)，穿越放射冠和透明帶，完成體外受精。(3)①過程構(gòu)建了基因表達載體，內(nèi)部包括不可缺少的組成部分，其中___