3.3胚胎工程的應用及前景

第頁專題3胚胎工程3.3胚胎工程的應用及前景1．表現(xiàn)型不同的母牛生育出基因型完全相同的犢牛。產(chǎn)生這一結(jié)果最可能的原因是()A．試管動物培養(yǎng) B．胚胎移植C．胚胎分割移植 D．受精卵移植解析：表現(xiàn)型不同的母牛，其基因型一定不同，生育出基因型完全相同的犢牛的可能性非常小。根據(jù)題目給出的選項，很可能是將同一胚胎分割后移植到不同的母牛體內(nèi)，使其生出基因型相同的后代。答案：C2．下列關(guān)于胚胎移植的敘述錯誤的是()A．超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的激素B．受體母畜必須處于與供體母畜同步發(fā)情的狀態(tài)C．把母畜體內(nèi)的卵泡或胚胎沖出后均能移植D．試管嬰兒只是受精及早期卵裂過程在試管中進行解析：胚胎移植一般要在桑葚胚或囊胚時期進行，卵泡內(nèi)是沒有受精的卵母細胞，不能進行胚胎移植。答案：C3．關(guān)于胚胎分割移植，以下說法正確的是()A．胚胎分割移植可產(chǎn)生基因型完全相同的新個體B．胚胎分割次數(shù)越多，產(chǎn)生的新個體也越多C．胚胎分割移植屬于有性生殖D．胚胎分割若在囊胚期，內(nèi)細胞團要均等分割，滋養(yǎng)層也要均等分割，否則不易成功解析：胚胎分割是將早期胚胎的內(nèi)細胞團用機械方法均等分割成等份，但次數(shù)不能太多，否則由于切割時的損傷或營養(yǎng)物質(zhì)過少胚胎不能發(fā)育；由于屬于無性繁殖，故基因型不變。答案：A4．下列有關(guān)胚胎工程及其應用的敘述中，錯誤的是()A．體外受精和胚胎發(fā)育的研究為胚胎工程提供了理論基礎(chǔ)B．胚胎移植技術(shù)可在畜牧業(yè)生產(chǎn)中加速育種進程C．桑葚胚、囊胚是進行胚胎分割的最佳時期D．促進動物超數(shù)排卵的激素主要是垂體產(chǎn)生的促性腺激素解析：哺乳動物體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育的研究為胚胎工程提供了理論基礎(chǔ)，A錯誤；胚胎移植技術(shù)可在畜牧業(yè)生產(chǎn)中加速育種進程，B正確；胚胎分割時，應選擇形態(tài)正常、發(fā)育良好的桑葚胚或囊胚，C正確；促進動物超數(shù)排卵的激素主要是垂體產(chǎn)生的促性腺激素，D正確。答案：A5．下圖為牛胚胎移植示意圖，請據(jù)圖回答：(1)牛胚胎移植程序中，①通常采用________進行同期發(fā)情處理，然后使供體母牛超數(shù)排卵。(2)③對胚胎進行質(zhì)量檢查時，胚胎應發(fā)育到__________或________階段。(3)④胚胎移植過程一般有________法和________法。(4)過程⑤產(chǎn)生的犢牛的遺傳物質(zhì)與⑥的遺傳物質(zhì)是否相同？________。為什么？_____________________________________________________________________________________________。(5)進行胚胎移植的優(yōu)勢是：_____________________________。(6)沖卵的生理基礎(chǔ)是：_________________________________。(7)④移植的胚胎，也可以是來源于體外受精或者核移植，體外受精形成的胚胎發(fā)育成的個體可以稱為________(填“試管”或“克隆”)動物，核移植形成的胚胎發(fā)育成的個體可以稱為________(填“試管”或“克隆”)動物。解析：(1)在胚胎工程中首先用激素對供、受體母牛進行同期發(fā)情處理，然后用促性腺激素對供體母牛做超數(shù)排卵處理。(2)對胚胎進行質(zhì)量檢查時，胚胎應發(fā)育到桑葚胚或囊胚階段。(3)胚胎移植方法一般有：手術(shù)法，引出受體子宮和卵巢，將胚胎注入子宮角，縫合創(chuàng)口；非手術(shù)法，將裝有胚胎的移植管送入受體母牛子宮的相應部位，注入胚胎。(4)受體母牛只是提供胚胎發(fā)育的場所。(5)進行胚胎移植可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。(6)沖卵的生理基礎(chǔ)是早期胚胎形成后，未與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，仍處于游離狀態(tài)。(7)體外受精獲得試管動物，核移植獲得克隆動物。答案：(1)激素(2)桑葚胚囊胚(3)手術(shù)非手術(shù)(4)不相同犢牛的遺傳物質(zhì)來源于供體母牛和公牛，且供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受受體母牛的影響(5)充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力(6)早期胚胎形成后，處于游離狀態(tài)，未與母體子宮建立組織上的聯(lián)系(7)試管克隆[A級基礎(chǔ)鞏固]1．胚胎分割是一種現(xiàn)代生物技術(shù)，關(guān)于這一技術(shù)的敘述正確的是()A．胚胎分割可以將早期胚胎任意分割成多份B．胚胎分割技術(shù)可以獲得同卵雙胎或多胎C．胚胎分割技術(shù)屬于有性生殖方式，因此不屬于克隆D．胚胎分割技術(shù)可以分割任意時期胚胎解析：胚胎分割常選擇桑椹胚或囊胚時期的胚胎，早期胚胎不能被任意分割成多份。胚胎分割可以看作是動物無性繁殖或克隆的方法之一。答案：B2．老年癡呆癥患者的腦血管中有一種特殊的β淀粉樣蛋白體，它的逐漸積累可能導致神經(jīng)元損傷免疫功能下降，某些基因的突變會導致β－淀粉樣蛋白體的產(chǎn)生和積累。下列技術(shù)不能用于老年癡呆癥治療的是()A．胚胎移植技術(shù) B．胚胎干細胞技術(shù)C．單克隆抗體技術(shù) D．基因治療技術(shù)解析：采用胚胎干細胞技術(shù)可以產(chǎn)生新的神經(jīng)元細胞，單克隆抗體技術(shù)定向改善免疫能力，基因治療技術(shù)可以從基因水平對老年癡呆癥進行治療，而胚胎移植技術(shù)不能治療老年癡呆癥。答案：A3．如下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．A所表示的細胞不一定是受精卵細胞B．圖中a過程包括卵裂、囊胚和原腸胚等階段C．應把③移植到處于發(fā)情狀態(tài)的母牛的輸卵管中D．圖示過程使用了細胞培養(yǎng)、胚胎分割、核移植等生物技術(shù)解析：圖中A所示的細胞不一定是受精卵，還可能是重組細胞或早期還未分化的胚胎細胞，故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，故B錯；應把③移植到母牛的子宮中而不是輸卵管中，故C錯；圖示中沒有顯示核移植的過程，故D錯。答案：A4．(2019·江蘇卷)下列關(guān)于小鼠體外受精及胚胎發(fā)育的敘述，錯誤的是()A．精子在獲能液中于37℃、5%CO2條件下培養(yǎng)的目的是使精子獲能B．小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng)，注射相關(guān)激素有促進超數(shù)排卵的作用C．分割的胚胎細胞有相同的遺傳物質(zhì)，因此發(fā)育成的個體沒有形態(tài)學差異D．注射到囊胚腔中的胚胎干細胞可以參與個體器官的發(fā)育解析：精子在獲能液中于37℃，5%CO2條件下培養(yǎng)，可使精子獲能，A正確；給小鼠注射促性腺激素可促進其超數(shù)排卵，B正確；分割的胚胎細胞具有相同的遺傳物質(zhì)，但發(fā)育過程中基因突變或環(huán)境因素影響等，最終發(fā)育成的個體可能會有形態(tài)學差異，C錯誤；胚胎干細胞具有發(fā)育的全能性，能分化成各種組織器官，D正確。答案：C5．如圖是胚胎干細胞分離途徑示意圖。下列說法正確的是()A．圖中A所示細胞將來能夠發(fā)育成胎膜和胎盤B．胚胎干細胞的體積和細胞核都較小C．胚胎干細胞可以增殖而不發(fā)生分化D．利用胚胎干細胞培育的人造器官正在大規(guī)模應用解析：圖中A是內(nèi)細胞團細胞，將來能夠發(fā)育成除胎膜和胎盤外的其他組織和器官。胚胎干細胞的體積較小，細胞核較大。在體外培養(yǎng)情況下，可以只增殖而不發(fā)生分化。利用胚胎干細胞可以誘導形成器官，但目前并沒有大規(guī)模應用。答案：CB級能力訓練6．根據(jù)下列有關(guān)胚胎工程的示意圖，分析回答：(1)為使A羊超數(shù)排卵，向其注射________激素，選擇________期的卵母細胞進行體外受精；體外受精前要對B細胞進行________處理，常用的方法是________法。(2)將早期胚胎注入D羊子宮內(nèi)的技術(shù)為________，D羊被稱為________(填“供體”或“受體”)；為使D羊的生理狀況更適合完成該操作，要對D羊進行________處理以提高成功率。(3)從早期胚胎分離出的ES細胞可誘導分化出不同的組織細胞，這是因為從功能上看ES細胞具有________________；若取囊胚階段的胚胎進行胚胎分割，要注意將________均等分割；早期胚胎培養(yǎng)時，培養(yǎng)液中除營養(yǎng)成分外，還需加入________。解析：(1)要達到超數(shù)排卵應注射促性腺激素，進行體外受精時應選擇減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞，體外受精前要對精子進行獲能處理，對于羊等家畜的精子常用的方法是化學誘導法。(2)將胚胎注入代孕母體內(nèi)常用的方法是胚胎移植，D羊是代孕的母體，稱為受體，為了使D羊的生理狀況更適合完成胚胎移植，對D羊進行同期發(fā)情處理。(3)ES細胞具有發(fā)育的全能性，因此可以分化成不同的組織細胞，進行胚胎分割時一定要注意將內(nèi)細胞團均等分割，早期胚胎培養(yǎng)時，培養(yǎng)液中還需要加入血清等物質(zhì)。答案：(1)促性腺減數(shù)第二次分裂中獲能化學誘導(2)胚胎移植受體同期發(fā)情(3)發(fā)育的全能性內(nèi)細胞團血清7．下圖為哺乳動物胚胎分割和性別鑒定示意圖。請據(jù)圖回答：(1)來自同一胚胎分割產(chǎn)生的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，因此，胚胎分割可以看作動物________的方法之一。(2)①過程分割出的少量胚體細胞用來做性別鑒定，該技術(shù)常采用的方法是________________________________________________。(3)通常胚胎干細胞可以從囊胚期的________________中分離得到。(4)早期胚胎中的胚胎干細胞，不僅可以被應用于哺乳動物胚胎性別鑒定，還可被應用于______________________________________等領(lǐng)域。解析：(1)胚胎分割產(chǎn)生的后代遺傳物質(zhì)相同，屬于無性繁殖。(2)應用胚胎分割進行性別鑒定時，要用Y染色體的DNA制成探針，進行DNA分子雜交，陽性反應為雄性，否則為雌性。(3)哺乳動物的胚胎干細胞可以來自囊胚的內(nèi)細胞團。(4)胚胎干細胞可用于治療人類的某些頑癥，培育出人造組織器官進行移植、研究細胞分化等。答案：(1)無性繁殖(或克隆)(2)用基因探針進行DNA分子雜交(3)內(nèi)細胞團(4)治療人類的某些疾病(如老年癡呆癥、糖尿病等)或體外誘導分化培育出人造組織器官用于器官移植、研究體外細胞分化8．在治療人類某些疾病時，人的體細胞核移植技術(shù)得到的胚胎干細胞經(jīng)誘導分化，形成相應的組織器官后，可用于組織器官的移植，操作流程如圖所示。請回答下列問題。(1)進行圖中過程①時，需將體內(nèi)取出的卵母細胞在體外培養(yǎng)至__________期，該期卵母細胞核的位置靠近____________，可用微型吸管將之與細胞核一并吸出。(2)圖中過程②表示將用物理或化學方法激活重組細胞，使其在發(fā)育培養(yǎng)液中完成____________，最終形成囊胚的過程。(3)圖中過程③④表示從囊胚中取出__________細胞，將其培養(yǎng)在__________細胞上，形成大量胚胎干細胞的過程。胚胎干細胞在形態(tài)上的特性表現(xiàn)為________________________________________________________________________________________________。(4)圖中過程⑤表示在培養(yǎng)液中加入________________，就可以誘導胚胎干細胞向不同類型的組織細胞分化，用于患者的組織器官移植。解析：(1)進行核移植時，需將卵母細胞培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期。在去核時，將細胞核及其附近的第一極體一并吸出。(2)重組細胞被激活，分裂分化成早期胚胎。(3)囊胚中有內(nèi)細胞團，需在滋養(yǎng)層細胞上分化。胚胎干細胞具有細胞體積小、細胞核大、核仁明顯的特點。(4)⑤為胚胎干細胞分化為多種細胞，因此需在培養(yǎng)液中加入分化誘導因子。答案：(1)MⅡ中期第一極體(或極體)(2)分裂和分化(3)內(nèi)細胞團滋養(yǎng)層細胞體積小，細胞核大，核仁明顯(4)分化誘導因子9．下圖是牛胚胎移植示意圖，請回答相關(guān)問題；(1)牛胚胎移植過程中，分娩產(chǎn)生的犢牛的遺傳物質(zhì)來自__________。移植前可選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的__________進行__________，實現(xiàn)同卵多胎。(2)胚胎移植前可用SRY—PCR法進行性別鑒定，用PCR擴增SRY基因時，需要的條件主要有擴增緩沖液、模板DNA、4種脫氧核苷酸、特定引物和________。(3)從供體母牛子宮內(nèi)收集胚胎的方法叫________，其生理學基礎(chǔ)是_____________________________________________________。(4)一頭良種犢牛成年后腎功能異常，治療方式選擇器官移植，為避免發(fā)生免疫排斥，可通過________技術(shù)獲其胚胎干細胞，再誘導分化成相應組織、器官，然后進行移植。胚胎干細胞可來源于囊胚的________，可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞，即具有________。解析：(1)在牛胚胎移植過程中，產(chǎn)生的犢牛的遺傳物質(zhì)分別來自于供體公牛和母牛；移植前可選擇一些發(fā)育較好的早期胚胎如桑葚胚和囊胚進行胚胎分割，可獲得同卵雙胚或多胚。(2)PCR技術(shù)是體外獲得DNA的常用技術(shù)，需要的條件