課下能力提升(十一)胚胎工程的應(yīng)用及前景【基礎(chǔ)題組】1．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)果的最可能原因是()A．試管動物的培養(yǎng)B．胚胎的移植C．胚胎的分割移植D．受精卵的移植2．下列對于優(yōu)良種畜胚胎移植的說法，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．受體母牛可以是同物種的一般健康牛3．下列對“人類胚胎干細(xì)胞”這一概念的理解，正確的是()A．人類胚胎干細(xì)胞是人類胚胎發(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)胞團(tuán)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)胞團(tuán)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)胞體積較小、細(xì)胞核小、核仁明顯4．高等動物隨著胚胎發(fā)育，僅有少數(shù)細(xì)胞依然具有分化成其他類型細(xì)胞和構(gòu)建組織器官的能力，這類細(xì)胞稱為干細(xì)胞，如造血干細(xì)胞。圖中最能完整顯示正常機(jī)體內(nèi)干細(xì)胞基本特征的是()5．下列有關(guān)生物工程的敘述，錯誤的是()A．進(jìn)行胚胎移植時(shí)，可選用如圖所示時(shí)期的囊胚B．高等動物的胚胎發(fā)育是指從受精卵發(fā)育到幼體的過程C．圖示是胚胎發(fā)育過程中囊胚示意圖，其中③為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞，具有發(fā)育全能性D．進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)選擇原腸胚期的胚胎進(jìn)行6．胚胎移植是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程。如圖為牛胚胎移植示意圖，據(jù)圖分析下列敘述正確的是()A．同期發(fā)情處理與過程a使用的是同一種激素B．過程b的生理基礎(chǔ)是供體與受體生理環(huán)境相同C．過程c有手術(shù)法和非手術(shù)法兩種方法D．供體母牛、供體公牛和受體母牛均要求遺傳性能優(yōu)秀7．下列關(guān)于胚胎分割的敘述，正確的是()A．胚胎分割可產(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．胚胎分割屬于有性生殖D．胚胎分割若在囊胚期，不僅內(nèi)細(xì)胞團(tuán)要均等分割，滋養(yǎng)層細(xì)胞也要均等分割，否則不易成功8．北京市某醫(yī)院接生了一名嬰兒，醫(yī)院為他保留了臍帶血，如果后來他患了胰島素依賴糖尿病，就可以通過臍帶血中的干細(xì)胞為其治療。關(guān)于這個實(shí)例說法正確的是()A．用干細(xì)胞培育出人體需要的器官來治療疾病，需要激發(fā)細(xì)胞的所有全能性B．用臍帶血干細(xì)胞能治療這個孩子的所有疾病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【能力題組】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．胚胎移植可以將受體牛、供體牛的不同優(yōu)良性狀集中于同一個體，③需移植到發(fā)情的母牛子宮內(nèi)發(fā)育B．A細(xì)胞不一定是受精卵細(xì)胞C．①②兩個胚胎具有不同遺傳物質(zhì)D．圖中a過程包括卵裂、囊胚和原腸胚等階段10．通過胚胎移植技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)良種牛的快速繁殖。下列相關(guān)敘述正確的是()A．對供體和受體母牛都要進(jìn)行相同激素處理B．受精和胚胎的早期培養(yǎng)都需要在體外進(jìn)行C．對沖卵獲得的原腸胚檢查合格后方可移植D．胚胎分割移植實(shí)現(xiàn)同卵多胎的成功率較低11．下列關(guān)于胚胎工程的敘述，正確的是()A．胚胎分割時(shí)需將原腸胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割B．試管牛的培育過程屬于克隆技術(shù)C．超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的激素如性激素、孕激素等D．胚胎移植實(shí)際上是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程12．(2014·江蘇高考)杜泊羊以其生長速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，被稱為“鉆石級”肉用綿羊?？蒲泄ぷ髡咄ㄟ^胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如圖所示，相關(guān)敘述正確的是()eq\x(\a\al(雌性杜,泊羊))eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(采集),\s\do5()))eq\x(\a\al(卵母,細(xì)胞))eq\x(精子)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(采集),\s\do5()))eq\x(\a\al(雄性杜,泊羊))→eq\x(受精卵)eq\o(→,\s\up7(培養(yǎng)))eq\x(\a\al(早期,胚胎))eq\o(→,\s\up7(移植))eq\x(\a\al(當(dāng)?shù)仄?通綿羊))eq\o(→,\s\up7(分娩))eq\x(杜泊羊)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(jìn)行處理B．從卵巢中采集的卵母細(xì)胞可直接與獲能的精子進(jìn)行體外受精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(jìn)一步擴(kuò)大繁殖規(guī)模，可通過胚胎分割技術(shù)獲得同卵雙胎13．牛胚胎移植的基本程序如圖所示，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中a、b、c過程分別是指__________、________________________________________________________________________、__________。(2)供體母牛的主要職能是____________________；受體母牛必須具備____________________。(3)為了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是________________；處理的時(shí)期是____________；理由是_________________________________________________________。(4)從哺乳動物早期胚胎或原始性腺中分離出來的細(xì)胞，稱為ES或EK細(xì)胞。這類細(xì)胞的形態(tài)特征有________________________________________________________________________。(5)胚胎移植技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的主要意義有哪些？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。14．胚胎工程技術(shù)包含的內(nèi)容很豐富，如圖是胚胎工程技術(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。請據(jù)圖回答問題：(1)應(yīng)用1中獲得的小牛，其遺傳物質(zhì)來源于____________；為一次獲得多個細(xì)胞B，往往需要向供體2內(nèi)注入促性腺激素，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肝素溶液中進(jìn)行培養(yǎng)，其目的是________________________________________________________________________。(3)通過應(yīng)用2獲得小牛，涉及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______________，細(xì)胞C取自牛胎兒的__________________。(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，兩只小牛的性別是________________。15．如圖表示利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)所作的一系列研究，請據(jù)圖分析回答：(1)圖示中的胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)可以從________和________中分離獲取。(2)過程Ⅰ將胚胎干細(xì)胞置于γ射線滅活的鼠胎兒成纖維細(xì)胞的飼養(yǎng)層上，并加入動物血清、抗生素等物質(zhì)，維持細(xì)胞不分化的狀態(tài)。在此過程中，飼養(yǎng)層提供干細(xì)胞增殖所需的__________，加入抗生素是為了________________。該過程對于研究細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理具有重要意義。(3)過程Ⅱ?qū)в羞z傳標(biāo)記的ES細(xì)胞注入早期胚胎的囊胚腔，通過組織化學(xué)染色，用于研究動物體器官形成的時(shí)間、發(fā)育過程以及影響因素，這項(xiàng)研究利用了胚胎干細(xì)胞具有____________________的特點(diǎn)。在哺乳動物早期發(fā)育過程中，囊胚的后一個階段是____________。(4)過程Ⅲ是培育轉(zhuǎn)基因小鼠，將獲得的目的基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞之前需構(gòu)建基因表達(dá)載體，目的是______________________________________________________。將構(gòu)建好的表達(dá)載體導(dǎo)入胚胎干細(xì)胞最常用的方法是________。(5)過程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤里面全是軟骨、神經(jīng)管、橫紋肌和骨骼等人類組織和器官。實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，其目的是____________________，該過程研究的意義在于解決________________________________問題。(6)該研究中，包含的生物技術(shù)有___________________________________(至少寫出兩種)。課下能力提升(十一)參考答案1．解析：選C若干頭母牛生出基因型完全相同的小牛，這是因?yàn)檫@些小牛的遺傳物質(zhì)來自同一個卵裂細(xì)胞，這是通過胚胎分割移植產(chǎn)生的。2．解析：選B胚胎移植是繁殖優(yōu)良種畜的最后一步，提供精子和卵子的供體必須是同物種的良種，而受體母牛只要求是同物種的健康牛即可。3．解析：選B人類胚胎干細(xì)胞是人類胚胎發(fā)育早期的囊胚中未分化的細(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；中心的腔稱囊胚腔，腔內(nèi)側(cè)有內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)在形成內(nèi)、中、外三個胚層時(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)胞團(tuán)能發(fā)育成完整的個體，因而這些細(xì)胞被認(rèn)為具有全能性。人類胚胎干細(xì)胞體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯。4．解析：選D干細(xì)胞可以分裂產(chǎn)生新的干細(xì)胞，也可以分化形成具有特定功能的細(xì)胞，且分化一般不可逆。5．解析：選D進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)選用發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。6．解析：選C過程a使用的是促性腺激素，同期發(fā)情處理時(shí)使用的是性激素或促性腺激素等；過程b為沖卵，生理基礎(chǔ)是早期胚胎形成后，處于游離狀態(tài)，未與母體子宮建立組織上的聯(lián)系；D項(xiàng)中對三種牛的要求分別是優(yōu)質(zhì)母牛、優(yōu)質(zhì)公牛和普通母牛。7．解析：選A胚胎分割的各部分是由同一個受精卵通過有絲分裂產(chǎn)生的，其基因型相同，因此為無性繁殖。胚胎在囊胚期分割時(shí)的關(guān)鍵是要注意內(nèi)細(xì)胞團(tuán)要均等分割。實(shí)驗(yàn)證明，胚胎分割獲得同卵多胎的可能性很小，所以胚胎不宜分割次數(shù)過多。8．解析：選C用干細(xì)胞培育出人體需要的器官用來移植治病，不需要激發(fā)細(xì)胞的所有全能性。用臍帶血中的干細(xì)胞只能培育出人體的許多器官用來移植，但不是所有疾病都能治療，如流行性疾病。如果要移植利用他的干細(xì)胞培育出的器官，需要用到細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，使干細(xì)胞發(fā)育成器官。由于利用該嬰兒臍帶血干細(xì)胞培育出的器官是由自身的細(xì)胞培育成的，不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，所以不用長期給他使用免疫抑制藥物。9．解析：選B胚胎移植不能遺傳受體牛的遺傳性狀；A細(xì)胞可以是受精卵或重組細(xì)胞；①②兩個胚胎具有相同的遺傳物質(zhì)；圖中a過程包括卵裂、桑椹胚、囊胚階段。10．解析：選D在胚胎移植時(shí)，需用促性腺激素對供體母牛進(jìn)行超數(shù)排卵處理，而受體母牛則不需要；胚胎移植技術(shù)中，移植的胚胎也可來自體內(nèi)受精發(fā)育形成的受精卵；移植的胚胎不能用原腸胚，而應(yīng)用發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚，某些生物可在更早的階段移植；目前以二分胚胎的分割和移植成功率最高，而同卵多胎的成功率較低。11．解析：選D胚胎分割需將發(fā)育良好的桑椹胚或囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。試管牛的培育過程涉及體外受精及胚胎移植，屬于有性生殖。超數(shù)排卵要注射促性腺激素。12．解析：選D超數(shù)排卵用促性腺激素而不是雌激素；從卵巢中采集的卵母細(xì)胞需培養(yǎng)至成熟后才能與獲能的精子進(jìn)行體外受精；受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，故不需注射免疫抑制劑；為了進(jìn)一步擴(kuò)大繁殖規(guī)模，可通過胚胎分割技術(shù)獲得同卵雙胎或多胎。13．解析：(1)a過程是良種母畜在激素刺激下的超數(shù)排卵。b是用人工方法將母畜體內(nèi)已經(jīng)開始發(fā)育的胚胎沖洗出來，即沖卵過程。c是將符合移植要求的早期胚胎移植到受體母畜子宮內(nèi)的過程。(2)供體母牛的主要職能是提供具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎，受體母牛則是提供胚胎發(fā)育場所，所以受體母牛應(yīng)具有健康的體質(zhì)和良好的繁殖能力。(3)因在桑椹胚期和囊胚期細(xì)胞還未開始分化，所以應(yīng)在這兩個時(shí)期進(jìn)行分割。(4)因受精卵早期的分裂速度很快，細(xì)胞來不及生長，下一次分裂就已經(jīng)開始，所以形成的胚胎干細(xì)胞(ES或EK細(xì)胞)的特點(diǎn)是細(xì)胞體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯。答案：(1)超數(shù)排卵沖卵胚胎移植(2)產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎健康的體質(zhì)和良好的繁殖能力(3)胚胎分割移植桑椹胚或囊胚期此時(shí)還未出現(xiàn)細(xì)胞分化(4)體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯(5)胚胎移植技術(shù)可以加快優(yōu)良種畜的繁殖速度，迅速推廣新品種14．(1)供體1和供體2注射一定量的性激素后會抑制下丘腦和垂體的活動