3.3胚胎工程的應(yīng)用及前景
1．下列對(duì)于優(yōu)良種畜的胚胎移植的說法，不正確的是( )
A．供體母牛必須是同一物種的良種
B．受體母牛必須是同一物種的良種
C．供體公牛必須是同一物種的良種
D．受體母�？梢允峭锓N的一般健康牛
解析：選B。胚胎移植是繁殖優(yōu)良種畜的最后一道工序，所提供的精子和卵子的供體必須是同一種物種的良種，而受體牛只要求是同種健康牛即可，一般不必是良種。
2．下列有關(guān)動(dòng)物胚胎移植的敘述，錯(cuò)誤的是( )
A．受孕母畜體內(nèi)的受精卵或胚胎均能移植
B．受體母畜必須處于與供體母畜同期發(fā)情的狀態(tài)
C．超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的激素
D．胚胎移植可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力
解析：選A。胚胎移植所用的胚胎是指雌性動(dòng)物的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，而不是受精卵。為了使胚胎移植能夠成功，要給供、受體注射相關(guān)激素，使它們同期發(fā)情，為胚胎移植提供相同的生理環(huán)境。通過注射促性腺激素可以使供體母牛超數(shù)排卵，提供更多的胚胎。胚胎移植可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力。
3．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)果最可能的原因是( )
A．試管動(dòng)物培養(yǎng) B．胚胎移植
C．胚胎分割移植 D．受精卵移植
解析：選C。本題考查胚胎分割移植和遺傳學(xué)的相關(guān)知識(shí)。若干頭母牛生育出基因型完全相同的子牛，最可能的原因是這些小牛的遺傳物質(zhì)來自同一受精卵細(xì)胞。根據(jù)所學(xué)知識(shí)可知，表現(xiàn)型不同的母牛，后代基因型相同，這是通過胚胎分割移植產(chǎn)生的。胚胎分割移植技術(shù)應(yīng)用廣泛，該技術(shù)可提高牛的產(chǎn)仔率。
4．(2010年高考江蘇卷)下列關(guān)于利用胚胎工程技術(shù)繁殖優(yōu)質(zhì)奶羊的敘述，錯(cuò)誤的是( )
A．對(duì)受體母羊與供體母羊進(jìn)行同期發(fā)情處理
B．人工授精后的一定時(shí)間內(nèi)，收集供體原腸胚用于胚胎分割
C．利用胚胎分割技術(shù)可以獲得兩個(gè)基因型完全相同的胚胎
D．一次給受體母羊植入多個(gè)胚胎，可增加雙胞胎和多胞胎的比例
解析：選B。進(jìn)行胚胎移植前需對(duì)受體母羊和供體母羊進(jìn)行同期發(fā)情處理，使它們具有相同的生理環(huán)境；胚胎分割應(yīng)選擇桑椹胚或囊胚時(shí)期的健康胚胎；胚胎分割技術(shù)屬于無性繁殖，可獲得兩個(gè)基因型完全相同的胚胎；一次給受體母羊植入多個(gè)胚胎，從而發(fā)育出多個(gè)個(gè)體，增加了雙胞胎和多胞胎的比例。
5．下列關(guān)于哺乳動(dòng)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，可以從早期胚胎中分離獲取
解析：選D。本題考查胚胎干細(xì)胞的知識(shí)。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。
6．(2014年徐州高二檢測(cè))如圖為經(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(qǐng)回答下列問題：
(1)A細(xì)胞是__________，在進(jìn)行體外受精前要對(duì)精子進(jìn)行________處理。
(2)進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)選擇發(fā)育到____________________時(shí)期的胚胎進(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(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，應(yīng)注意__________
________________________________________________________________________。
(6)受體母牛必須和供體牛屬于____________。移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本題考查胚胎工程的應(yīng)用。將獲能精子與處于減數(shù)第二次分裂中期的次級(jí)卵母細(xì)胞融合即可得到受精卵，受精卵經(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)手段，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(duì)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(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。大量的研究已經(jīng)證明，受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。
答案：(1)次級(jí)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)將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割(6)同一物種 受體對(duì)外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)
(緊扣教材，思考感悟)
【討論】
1．在胚胎移植操作中，怎樣才能使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致？例如，供、受體的發(fā)情時(shí)間要一致嗎？供體胚胎移入受體移入受體子宮的位置，應(yīng)與在供體內(nèi)的位置相同或相似嗎？(教材P76)
答案：應(yīng)對(duì)供體和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理，使它們的生理?xiàng)l件達(dá)到同步或一致，這樣才能使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件，這是胚胎移植成功與否的關(guān)鍵。因此，必須做到供、受體母畜的發(fā)情時(shí)間一致。同時(shí)還要做到移入受體子宮的胚胎的位置應(yīng)該與其在供體內(nèi)的位置相同或相似。
2．胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。你認(rèn)為這樣的概括正確嗎？(教材P76)
答案：胚胎移植成功率的高低與供、受體生理環(huán)境條件一致性密切相關(guān)。只有供、受體生理環(huán)境高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續(xù)發(fā)育。所以我們可以把胚胎移植簡(jiǎn)單概括為早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。這樣的概括是正確的。
【旁欄思考】
對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，為什么要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割？(教材P79)
答案：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，其他細(xì)胞為滋養(yǎng)細(xì)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。
1．將雌性動(dòng)物的早期胚胎或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，以下說法不正確的是( )
A．這里說的同“種”是指同一“物種”
B．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植給我國(guó)黃牛，生出荷斯坦奶牛，證明移植成功
C．同種動(dòng)物之間的生理特征相近，進(jìn)行胚胎移植易于成功
D．不管是否妊娠，同種動(dòng)物生殖器官的生理變化都是一樣的
解析：選D。雌性哺乳動(dòng)物發(fā)情排卵后，不管是否妊娠，在一段時(shí)間內(nèi)，同種動(dòng)物生殖器官的生理變化是一樣的。
2．(2014年山西大同高二檢測(cè))下列關(guān)于胚胎移植生理學(xué)基礎(chǔ)的敘述，不正確的是( )
A．在發(fā)情后的最初一段時(shí)期，母牛即使沒有受精，其生殖系統(tǒng)也處于受精后的生理狀態(tài)
B．早期胚胎在相當(dāng)一段時(shí)間是獨(dú)立存在的，未與子宮建立實(shí)質(zhì)性聯(lián)系
C．一般來說，同一物種的受體母畜對(duì)于具有外來抗原性質(zhì)的胚胎并沒有免疫排斥現(xiàn)象
D．移植的胚胎，依靠自身儲(chǔ)存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)繼續(xù)完成胚胎發(fā)育
解析：選D。移植的胚胎，在一定時(shí)期后會(huì)與受體子宮建立生理上和組織上的聯(lián)系，從而保證了以后正常發(fā)育所需要的營(yíng)養(yǎng)條件。
3．保證胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境一致的方法是( )
A．用催產(chǎn)素處理供體和受體
B．用孕激素同時(shí)處理供體和受體
C．用抗利尿激素和醛固酮同時(shí)處理供體和受體
D．用促性腺激素同時(shí)處理供體和受體
解析：選D。應(yīng)對(duì)供體和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理，使它們的生理?xiàng)l件達(dá)到同步或一致，這樣才能使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件，這是胚胎移植成功與否的關(guān)鍵。常用的方法是用促性腺激素同時(shí)處理供體和受體。
4．對(duì)供體母牛進(jìn)行胚胎收集時(shí)，胚胎應(yīng)發(fā)育到( )
A．桑椹胚或囊胚 B．囊胚或原腸胚
C．原腸胚 D．8細(xì)胞或16細(xì)胞
答案：A
5．胚胎移植主要包括以下步驟，正確的順序是( )
①配種或進(jìn)行人工授精 ②檢查�、蹖�(duì)胚胎進(jìn)行移植�、芤浦埠蟮臋z查�、莨�、受體的選擇和處理 ⑥對(duì)胚胎的收集�、吲囵B(yǎng)或保存
A．⑤①⑥②⑦③④ B．①⑤⑥②⑦③④
C．⑤①⑥⑦②③④ D．①⑤⑥⑦②③④
解析：選A�；拘虺蹋�(1)對(duì)供體、受體的選擇和處理；(2)配種或進(jìn)行人工授精；(3)對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存；(4)對(duì)胚胎進(jìn)行移植；(5)移植后的檢查。
6．胚胎移植技術(shù)目前主要應(yīng)用于(多選)( )
A．解決某些不孕癥患者的生育問題
B．治療某些疾病
C．提高良種家畜的繁殖力
D．提高動(dòng)物的抗病力
解析：選AC。胚胎移植技術(shù)(用于人類即平常我們所說的試管嬰兒)，主要是從母體取出卵細(xì)胞，在體外進(jìn)行人工授精、分割、培養(yǎng)，當(dāng)胚胎發(fā)育到一定時(shí)期，再將胚胎移植到母體子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育成胎兒的技術(shù)。胚胎移植技術(shù)應(yīng)用于人類，解決了某些不孕癥患者的生育問題；應(yīng)用于家畜，則是為了提高家畜的繁殖能力。該技術(shù)不能提高動(dòng)物的抗病能力，也不能治療某些疾病。
7．胚胎移植技術(shù)已在畜牧業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。下列說法中，錯(cuò)誤的是( )
A．胚胎移植可充分發(fā)揮優(yōu)良母牛的繁殖潛力，一年內(nèi)可得到幾頭甚至幾十頭良種牛犢
B．應(yīng)用胚胎移植可使母牛提高生產(chǎn)能力
C．應(yīng)用胚胎移植可以代替種畜的引進(jìn)，豐富品種資源
D．胚胎移植可在畜牧業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生新的品種，改良品種資源
解析：選B。應(yīng)用胚胎移植不能提高母牛的生產(chǎn)能力，但是可以提高優(yōu)良品種的繁殖潛力，同時(shí)縮短繁殖周期。
8．胚胎干細(xì)胞的特點(diǎn)是( )
A．不受機(jī)體控制，連續(xù)進(jìn)行分裂
B．活性降低，水分減少
C．體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯
D．細(xì)胞核體積小，染色質(zhì)固縮
解析：選C。胚胎干細(xì)胞是能分裂的細(xì)胞，因此具有分裂細(xì)胞的特點(diǎn)，如細(xì)胞核大，核仁明顯等。A是癌細(xì)胞的特征，B、D是衰老細(xì)胞的特點(diǎn)。
9．利用胚胎干細(xì)胞治療肝衰竭，能實(shí)現(xiàn)此過程的最重要的原因是( )
A．細(xì)胞分裂 B．細(xì)胞特化
C．細(xì)胞分化 D．細(xì)胞增殖
解析：選C。ES細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞，移植ES細(xì)胞可使壞死或退化部位的細(xì)胞得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能，因此治療肝衰竭主要是利用細(xì)胞分化這一特性而實(shí)現(xiàn)的。
10．(2014年廣東惠州高二檢測(cè))下列對(duì)“人類胚胎干細(xì)胞”這一概念的理解，正確的一項(xiàng)是( )
A．人類胚胎干細(xì)胞即人類胚胎發(fā)育早期囊胚外表的扁平細(xì)胞和囊胚腔內(nèi)側(cè)的內(nèi)細(xì)胞群
B．人類胚胎干細(xì)胞就是人類胚胎發(fā)育早期囊胚腔內(nèi)側(cè)的內(nèi)細(xì)胞群
C．人類胚胎干細(xì)胞是人類囊胚中可發(fā)育成胎盤、肝、肺、骨骼、皮膚等的全能性細(xì)胞
D．人類胚胎干細(xì)胞不僅指人類囊胚中未分化的細(xì)胞，也指成人身上的成年干細(xì)胞
解析：選B。人類胚胎干細(xì)胞是人類胚胎發(fā)育早期——囊胚中未分化的細(xì)胞。囊胚外表是一層扁平細(xì)胞，可發(fā)育成胚胎的支持組織如胎盤等；中心的腔稱為囊胚腔，腔內(nèi)側(cè)有內(nèi)細(xì)胞群。內(nèi)細(xì)胞群在形成內(nèi)、中、外三個(gè)胚層時(shí)開始分化，內(nèi)胚層分化形成肝、肺和腸等，中胚層分化形成骨骼、血液和肌肉等，外胚層分化形成皮膚、眼睛和神經(jīng)系統(tǒng)等。由于內(nèi)細(xì)胞群能發(fā)育成完整的個(gè)體，因而這些細(xì)胞被認(rèn)為具有全能性。
11．如圖是胚胎移植繁育良種奶牛的技術(shù)流程圖，請(qǐng)回答下列問題：
(1)在流程②中，要用________激素處理供體母牛，目的是________。
(2)流程圖中，第________(填序號(hào))步要進(jìn)行沖卵。
(3)用胚胎移植繁育良種奶牛屬于哪類生殖方式？________________________________________________________________________
________，該技術(shù)的意義是________________________________________________________________________。
解析：本題考查胚胎移植的基本程序。流程②中，是用促性腺激素處理供體母牛，使其超數(shù)排卵，在②之前，為了使供、受體母牛生理?xiàng)l件達(dá)到同步或一致，要對(duì)它們進(jìn)行同期發(fā)情處理；流程圖中，④是沖卵，沖卵是把胚胎沖出來；用該技術(shù)繁殖良種奶牛屬于有性生殖，該技術(shù)的意義是充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能。
答案：(1)促性腺 使供體母牛超數(shù)排卵 (2)④
(3)有性生殖 充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能
12．(2014年江蘇蘇北高二檢測(cè))胚胎干細(xì)胞在基礎(chǔ)生物學(xué)研究和臨床應(yīng)用方面具有重要價(jià)值，下圖是胚胎干細(xì)胞獲取方法圖解。
(1)早期發(fā)育的胚胎分為幾個(gè)主要階段？________________________________________________________________________。
(2)C、D細(xì)胞分別為________和________，它們的形態(tài)特征是________________________________________________________________________。
(3)胚胎干細(xì)胞有何應(yīng)用前景？(說出兩例)
答案：(1)(卵裂)桑椹胚、囊胚、原腸胚
(2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 原始性腺細(xì)胞 細(xì)胞體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯
(3)①治療人類的某些疾��；②培養(yǎng)出人造器官，解決臨床上供體器官不足和異體器官移植后免疫排斥問題；③研究細(xì)胞外分化等(兩例即可)。
13．胚胎干細(xì)胞及其分化的示意圖。請(qǐng)回答：
(1)胚胎干細(xì)胞是從動(dòng)物胚胎發(fā)育至________期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或胎兒的______________中分離得到的一類細(xì)胞。
(2)圖中分化程度最低的干細(xì)胞是______________。在體外培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)液中加入______________因子，可誘導(dǎo)該種干細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化。
(3)在機(jī)體內(nèi)，皮膚干細(xì)胞分化成皮膚細(xì)胞是機(jī)體細(xì)胞中基因________________________的結(jié)果。
(4)某患者不能產(chǎn)生正常的白細(xì)胞，通過骨髓移植可以達(dá)到治療的目的。骨髓移植的實(shí)質(zhì)是將上圖中的________細(xì)胞移植到患者體內(nèi)。
(5)若要克隆某種哺乳動(dòng)物，從理論上分析，上述紅細(xì)胞、白細(xì)胞、皮膚細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞中不能選用作為供體的細(xì)胞是成熟的________。其原因是________________。
(6)若某藥物可抑制肝腫瘤細(xì)胞DNA的復(fù)制，使用該藥物可使肝腫瘤細(xì)胞停留于細(xì)胞周期的________期。
(7)在制備單克隆抗體過程中的細(xì)胞融合階段，用________細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，經(jīng)多次篩選最終得到能分泌________的雜交瘤細(xì)胞。
解析：本題主要考查了干細(xì)胞的概念和分化程度。細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)；胚胎干細(xì)胞可以分化成不同種類的細(xì)胞，造血干細(xì)胞可以分化出各種血細(xì)胞�？寺〖夹g(shù)的本質(zhì)是細(xì)胞核基因的全部有序地表達(dá)，哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核。
答案：(1)囊胚 原始性腺細(xì)胞 (2)胚胎干細(xì)胞 分化誘導(dǎo) (3)選擇性表達(dá) (4)造血干 (5)紅細(xì)胞 細(xì)胞中無細(xì)胞核 (6)間 (7)B淋巴 特異性抗體
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