第7課時(shí)胚胎工程(時(shí)間：30分鐘滿分：50分)一、選擇題(共8小題，每小題2分，共16分)1．下列不屬于胚胎工程研究?jī)?nèi)容的是()A．體外受精 B．胚胎分割C．胚胎干細(xì)胞培養(yǎng) D．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)解析動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)屬于細(xì)胞工程研究?jī)?nèi)容。答案D2．以下各項(xiàng)在試管嬰兒技術(shù)中沒(méi)有涉及到的是()A．體外受精 B．胚胎體外培養(yǎng)C．胚胎移植 D．核移植解析試管嬰兒技術(shù)利用體外受精得到受精卵，體外培養(yǎng)至早期胚胎后移植到子宮內(nèi)，最后經(jīng)分娩得到試管嬰兒，所以不存在核移植。答案D3．下列有關(guān)動(dòng)物胚胎移植的敘述中，正確的是()A．受體母畜必須選擇遺傳性狀優(yōu)良的品種B．試管嬰兒只是受精過(guò)程在試管中進(jìn)行C．超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的促排卵劑D．受孕母畜體內(nèi)的受精卵或胚胎均能成功移植解析供體需要選擇遺傳性狀優(yōu)良的品種；試管嬰兒除了受精過(guò)程在試管中進(jìn)行以外，胚胎的早期發(fā)育也在試管中進(jìn)行；一般把早期胚胎進(jìn)行移植，而發(fā)育到一定階段后的胚胎，如原腸胚及以后的胚胎通常不能再進(jìn)行移植。答案C4．下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞克隆和胚胎工程的敘述中正確的是()A．克隆蛙可經(jīng)核移植、胚胎體外培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)獲得B．采集的卵母細(xì)胞應(yīng)立即與精子共同放入培養(yǎng)液才能形成受精卵C．胚胎干細(xì)胞在原代培養(yǎng)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)接觸抑制的現(xiàn)象D．目前，胚胎移植成為胚胎工程中獲得后代的唯一方法解析胚胎工程研究對(duì)象主要限定于高等脊椎動(dòng)物，特別是哺乳動(dòng)物，而蛙作為兩棲動(dòng)物，是在體外進(jìn)行發(fā)育的，不存在胚胎移植問(wèn)題；采集的卵母細(xì)胞需要培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子進(jìn)行受精作用形成受精卵。答案D5．下列關(guān)于胚胎工程的敘述，錯(cuò)誤的是()A．胚胎分割可成倍增加胚胎的數(shù)量，是一種快速繁殖種畜的方法B．胚胎干細(xì)胞是一種未分化的細(xì)胞，具有發(fā)育全能性和二倍體核型C．囊胚期的滋養(yǎng)層細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)的飼養(yǎng)層細(xì)胞功能相同D．試管嬰兒也是由受精卵經(jīng)過(guò)卵裂、囊胚、原腸胚等發(fā)育過(guò)程而產(chǎn)生的解析囊胚期的滋養(yǎng)層細(xì)胞將發(fā)育形成胚胎的附屬結(jié)構(gòu)或胚外結(jié)構(gòu)(胎盤(pán)、胎膜等)，而胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)的飼養(yǎng)層細(xì)胞是為了抑制胚胎干細(xì)胞的分化。答案C6．下圖表示科學(xué)家利用小鼠皮膚細(xì)胞培養(yǎng)出多種細(xì)胞的過(guò)程。下列敘述中正確的是()小鼠皮膚細(xì)胞eq\o(→,\s\up7(導(dǎo)入誘導(dǎo)基因),\s\do5(①))誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞,②神經(jīng)細(xì)胞、肝細(xì)胞等A．過(guò)程①中細(xì)胞內(nèi)發(fā)生了基因突變B．過(guò)程②中細(xì)胞內(nèi)某些基因處于關(guān)閉狀態(tài)C．過(guò)程②中細(xì)胞內(nèi)核酸的種類(lèi)和數(shù)目不變D．誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞中沒(méi)有同源染色體解析過(guò)程①中細(xì)胞內(nèi)發(fā)生了基因重組；過(guò)程②屬于細(xì)胞分化，原因是基因的選擇性表達(dá)，所以某些基因會(huì)處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)細(xì)胞內(nèi)含有DNA和RNA兩種核酸，但mRNA的種類(lèi)和數(shù)目會(huì)發(fā)生改變；誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞的染色體組成未發(fā)生改變，仍含有同源染色體。答案B7．動(dòng)物和人體內(nèi)具有分裂和分化能力的細(xì)胞稱(chēng)為干細(xì)胞。對(duì)圖中的相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)過(guò)程表示干細(xì)胞能自我更新B．b、c過(guò)程表示干細(xì)胞具有分化能力C．a(chǎn)、b、c過(guò)程中細(xì)胞的遺傳信息表達(dá)情況不同D．b過(guò)程形成的細(xì)胞直接組成器官，可供器官移植使用解析b、c代表細(xì)胞分化，分化的細(xì)胞首先組成組織，由不同的組織構(gòu)成器官。答案D8．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細(xì)胞不一定是受精卵細(xì)胞B．胚胎移植可以定向改造動(dòng)物遺傳性狀，③需移植到發(fā)情的母牛子宮內(nèi)發(fā)育C．①②兩個(gè)胚胎具有不同的遺傳物質(zhì)D．圖中a過(guò)程包括卵裂、囊胚和原腸胚等階段解析圖中A可以是受精卵，也可以是動(dòng)物核移植的重組細(xì)胞，還可以是胚胎分割后得到的細(xì)胞。胚胎移植不可以改造動(dòng)物遺傳性狀，只是通過(guò)代孕母體充分發(fā)揮優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力。①②兩個(gè)胚胎都由A分裂分化而來(lái)，具有相同的遺傳物質(zhì)。胚胎分割只能將早期胚胎切割成幾等份，所以只包括卵裂、囊胚階段。答案A二、非選擇題(共4小題，共34分)9．(8分)下圖為經(jīng)過(guò)體外受精和胚胎分割移植培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過(guò)程，請(qǐng)回答下列問(wèn)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)，通常選擇發(fā)育到________時(shí)期的胚進(jìn)行操作。(3)②指的是___________________________________________________。(4)通過(guò)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(guò)體外培養(yǎng)形成早期胚胎，為了加快繁育優(yōu)良品種，可以采用胚胎分割技術(shù)，常選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的囊胚進(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(lái)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)囊胚(3)囊胚腔(4)具有相同的遺傳物質(zhì)(5)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)同一物種受體子宮對(duì)外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)10．(9分)胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱(chēng)ES細(xì)胞，從胚胎中提取干細(xì)胞這項(xiàng)技術(shù)備受倫理爭(zhēng)議，但重組成體細(xì)胞卻不涉及制造或摧毀胚胎，通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)、誘導(dǎo)可以克隆器官。下圖是克隆器官的技術(shù)路線圖，請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：(1)哺乳動(dòng)物的ES細(xì)胞是從________中分離出來(lái)的一類(lèi)細(xì)胞；體外培養(yǎng)能不斷增殖、自我更新，在功能上，具有發(fā)育的________性。(2)運(yùn)用________技術(shù)可以形成圖中的重組細(xì)胞，對(duì)重組細(xì)胞的培養(yǎng)，其培養(yǎng)基與植物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基主要不同點(diǎn)是含有________。(3)利用重組細(xì)胞培養(yǎng)出的干細(xì)胞，也可以形成特定器官組織，這是________的結(jié)果，其根本原因是____________________。(4)克隆動(dòng)物與圖中克隆器官的技術(shù)相比，通常還需運(yùn)用________和________等胚胎工程技術(shù)。解析(1)哺乳動(dòng)物的ES細(xì)胞是從早期胚胎中分離出來(lái)的一類(lèi)細(xì)胞。它具有胚胎細(xì)胞的特性，在功能上具有發(fā)育的全能性，即可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)的任何一種組織細(xì)胞。(2)從圖中可以看出是利用核移植的技術(shù)獲得重組細(xì)胞的。培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)基中需加入動(dòng)物血清。(3)干細(xì)胞具有全能性，由它培養(yǎng)出特定的組織器官，這是細(xì)胞分化的結(jié)果，其根本原因是細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)。(4)克隆動(dòng)物是從重組細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)完整的個(gè)體，而動(dòng)物的胚胎發(fā)育必須在母體子宮中才能正常進(jìn)行，因此需要進(jìn)行胚胎移植。若想同時(shí)獲得多個(gè)個(gè)體，在胚胎移植前還需進(jìn)行胚胎分割。答案(1)早期胚胎全能(2)核移植動(dòng)物血清(3)細(xì)胞分化基因的選擇性表達(dá)(4)胚胎分割胚胎移植11．(8分)胚胎工程技術(shù)包含的內(nèi)容很豐富，下圖是胚胎工程技術(shù)研究及應(yīng)用的相關(guān)情況，其中供體1是良種荷斯坦高產(chǎn)奶牛，供體2是黃牛，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)應(yīng)用1中獲得的小牛，其遺傳物質(zhì)來(lái)源于________，為一次獲得多個(gè)細(xì)胞B，往往需要向供體2內(nèi)注入的是促性腺激素，而不是性激素，原因是________________。(2)將優(yōu)良公牛的精子收集后放在一定濃度的培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng)，其目的是使精子達(dá)到________狀態(tài)。(3)通過(guò)應(yīng)用2獲得小牛，涉及到胚胎工程的最后一道“工序”是____________________________。(4)應(yīng)用3中的細(xì)胞D取自囊胚的___________________________________。(5)應(yīng)用4中獲得二分胚①和②，移植到受體牛中得到兩只小牛，兩只小牛的性別________。解析(1)應(yīng)用1是通過(guò)體細(xì)胞核移植技術(shù)獲得克隆牛。克隆動(dòng)物的遺傳物質(zhì)主要來(lái)自體細(xì)胞供體1，少量來(lái)自卵細(xì)胞供體2。給供體2注射促性腺激素而不是性激素可以促使其超數(shù)排卵，是因?yàn)樽⑸湟欢康男约に睾髸?huì)抑制下丘腦和垂體的活動(dòng)，從而導(dǎo)致相關(guān)激素分泌量下降，進(jìn)而引起自身性激素分泌量減少，影響排卵。(2)應(yīng)用2通過(guò)體外受精和早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)獲得試管牛。將優(yōu)良公牛的精子收集后放在一定濃度的培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng)，其目的是使精子獲能，只有經(jīng)過(guò)獲能處理的精子才能與卵子結(jié)合。(3)胚胎工程的最后一道“工序”是胚胎移植。(4)應(yīng)用3是胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。胚胎干細(xì)胞D取自囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。(5)應(yīng)用4通過(guò)胚胎分割技術(shù)獲得同卵雙胎小牛。所以兩只小牛的性別相同，同為雌性或者雄性。答案(1)供體1和供體2注射一定量的性激素后會(huì)抑制下丘腦和垂體的活動(dòng)，從而導(dǎo)致相關(guān)激素分泌量下降，進(jìn)而引起自身性激素分泌量減少，影響排卵(2)獲能(3)胚胎移植(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(5)相同12．(9分)2015年2月3日，英國(guó)議會(huì)下院通過(guò)一項(xiàng)歷史性法案，允許以醫(yī)學(xué)手段培育“三親嬰兒”。三親嬰兒的培育過(guò)程可選用如下技術(shù)路線。據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)由于女性的自然周期產(chǎn)生的卵子太少，捐獻(xiàn)者在取卵前通常需要注射________激素，促使一次有更多的卵泡發(fā)育。(2)重組細(xì)胞需培養(yǎng)到MⅡ中期的原因是該時(shí)期的卵母細(xì)胞才具備________能力，重組細(xì)胞體外培養(yǎng)所需的氣體主要是O2和CO2，CO2的主要作用是________。(3)從受精卵到三親嬰兒的培育還需要________和________等技術(shù)。(4)三親嬰兒的培育技術(shù)________(