3.3胚胎工程的應(yīng)用及前景

第頁(yè)專(zhuān)題3胚胎工程3.3胚胎工程的應(yīng)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(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：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(xiàng)，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(cuò)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(guò)程在試管中進(jìn)行解析：胚胎移植一般要在桑葚胚或囊胚時(shí)期進(jìn)行，卵泡內(nèi)是沒(méi)有受精的卵母細(xì)胞，不能進(jìn)行胚胎移植。答案：C3．關(guān)于胚胎分割移植，以下說(shuō)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(gè)體B．胚胎分割次數(shù)越多，產(chǎn)生的新個(gè)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(xì)胞團(tuán)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(xì)胞團(tuán)用機(jī)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(shí)的損傷或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過(guò)少胚胎不能發(fā)育；由于屬于無(wú)性繁殖，故基因型不變。答案：A4．下列有關(guān)胚胎工程及其應(yīng)用的敘述中，錯(cuò)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(jìn)程C．桑葚胚、囊胚是進(jìn)行胚胎分割的最佳時(shí)期D．促進(jìn)動(dòng)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(dòng)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(cuò)誤；胚胎移植技術(shù)可在畜牧業(yè)生產(chǎn)中加速育種進(jìn)程，B正確；胚胎分割時(shí)，應(yīng)選擇形態(tài)正常、發(fā)育良好的桑葚胚或囊胚，C正確；促進(jìn)動(dòng)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(qǐng)據(jù)圖回答：(1)牛胚胎移植程序中，①通常采用________進(jìn)行同期發(fā)情處理，然后使供體母牛超數(shù)排卵。(2)③對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查時(shí)，胚胎應(yīng)發(fā)育到__________或________階段。(3)④胚胎移植過(guò)程一般有________法和________法。(4)過(guò)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(jìn)行胚胎移植的優(yōu)勢(shì)是：_____________________________。(6)沖卵的生理基礎(chǔ)是：_________________________________。(7)④移植的胚胎，也可以是來(lái)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(gè)體可以稱(chēng)為_(kāi)_______(填“試管”或“克隆”)動(dòng)物，核移植形成的胚胎發(fā)育成的個(gè)體可以稱(chēng)為_(kāi)_______(填“試管”或“克隆”)動(dòng)物。解析：(1)在胚胎工程中首先用激素對(duì)供、受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理，然后用促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理。(2)對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查時(shí)，胚胎應(yīng)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(yīng)部位，注入胚胎。(4)受體母牛只是提供胚胎發(fā)育的場(chǎng)所。(5)進(jìn)行胚胎移植可以充分發(fā)揮雌性?xún)?yōu)良個(gè)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(dòng)物，核移植獲得克隆動(dòng)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(lái)源于供體母牛和公牛，且供體胚胎的遺傳特性在孕育過(guò)程中不受受體母牛的影響(5)充分發(fā)揮雌性?xún)?yōu)良個(gè)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(jí)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(shí)期胚胎解析：胚胎分割常選擇桑椹胚或囊胚時(shí)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(dòng)物無(wú)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(dǎo)致神經(jīng)元損傷免疫功能下降，某些基因的突變會(huì)導(dǎo)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(xì)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(xì)胞技術(shù)可以產(chǎn)生新的神經(jīng)元細(xì)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(duì)老年癡呆癥進(jìn)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(xì)胞不一定是受精卵細(xì)胞B．圖中a過(guò)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(guò)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：圖中A所示的細(xì)胞不一定是受精卵，還可能是重組細(xì)胞或早期還未分化的胚胎細(xì)胞，故A正確；圖中a過(guò)程包括卵裂、囊胚階段，還沒(méi)有發(fā)育到原腸胚階段，故B錯(cuò)；應(yīng)把③移植到母牛的子宮中而不是輸卵管中，故C錯(cuò)；圖示中沒(méi)有顯示核移植的過(guò)程，故D錯(cuò)。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(cuò)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(jìn)超數(shù)排卵的作用C．分割的胚胎細(xì)胞有相同的遺傳物質(zhì)，因此發(fā)育成的個(gè)體沒(méi)有形態(tài)學(xué)差異D．注射到囊胚腔中的胚胎干細(xì)胞可以參與個(gè)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(jìn)其超數(shù)排卵，B正確；分割的胚胎細(xì)胞具有相同的遺傳物質(zhì)，但發(fā)育過(guò)程中基因突變或環(huán)境因素影響等，最終發(fā)育成的個(gè)體可能會(huì)有形態(tài)學(xué)差異，C錯(cuò)誤；胚胎干細(xì)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(xì)胞分離途徑示意圖。下列說(shuō)法正確的是()A．圖中A所示細(xì)胞將來(lái)能夠發(fā)育成胎膜和胎盤(pán)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：圖中A是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞，將來(lái)能夠發(fā)育成除胎膜和胎盤(pán)外的其他組織和器官。胚胎干細(xì)胞的體積較小，細(xì)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(xì)胞可以誘導(dǎo)形成器官，但目前并沒(méi)有大規(guī)模應(yīng)用。答案：CB級(jí)能力訓(xùn)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(xì)胞進(jìn)行體外受精；體外受精前要對(duì)B細(xì)胞進(jìn)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_(kāi)_______，D羊被稱(chēng)為_(kāi)_______(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(duì)D羊進(jìn)行________處理以提高成功率。(3)從早期胚胎分離出的ES細(xì)胞可誘導(dǎo)分化出不同的組織細(xì)胞，這是因?yàn)閺墓δ苌峡碋S細(xì)胞具有________________；若取囊胚階段的胚胎進(jìn)行胚胎分割，要注意將________均等分割；早期胚胎培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)液中除營(yíng)養(yǎng)成分外，還需加入________。解析：(1)要達(dá)到超數(shù)排卵應(yīng)注射促性腺激素，進(jìn)行體外受精時(shí)應(yīng)選擇減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞，體外受精前要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理，對(duì)于羊等家畜的精子常用的方法是化學(xué)誘導(dǎo)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(chēng)為受體，為了使D羊的生理狀況更適合完成胚胎移植，對(duì)D羊進(jìn)行同期發(fā)情處理。(3)ES細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，因此可以分化成不同的組織細(xì)胞，進(jìn)行胚胎分割時(shí)一定要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，早期胚胎培養(yǎng)時(shí)，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(xué)誘導(dǎo)(2)胚胎移植受體同期發(fā)情(3)發(fā)育的全能性?xún)?nèi)細(xì)胞團(tuán)血清7．下圖為哺乳動(dòng)物胚胎分割和性別鑒定示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)來(lái)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(dòng)物________的方法之一。(2)①過(guò)程分割出的少量胚體細(xì)胞用來(lái)做性別鑒定，該技術(shù)常采用的方法是________________________________________________。(3)通常胚胎干細(xì)胞可以從囊胚期的________________中分離得到。(4)早期胚胎中的胚胎干細(xì)胞，不僅可以被應(yīng)用于哺乳動(dòng)物胚胎性別鑒定，還可被應(yīng)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(wú)性繁殖。(2)應(yīng)用胚胎分割進(jìn)行性別鑒定時(shí)，要用Y染色體的DNA制成探針，進(jìn)行DNA分子雜交，陽(yáng)性反應(yīng)為雄性，否則為雌性。(3)哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞可以來(lái)自囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。(4)胚胎干細(xì)胞可用于治療人類(lèi)的某些頑癥，培育出人造組織器官進(jìn)行移植、研究細(xì)胞分化等。答案：(1)無(wú)性繁殖(或克隆)(2)用基因探針進(jìn)行DNA分子雜交(3)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(4)治療人類(lèi)的某些疾病(如老年癡呆癥、糖尿病等)或體外誘導(dǎo)分化培育出人造組織器官用于器官移植、研究體外細(xì)胞分化8．在治療人類(lèi)某些疾病時(shí)，人的體細(xì)胞核移植技術(shù)得到的胚胎干細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化，形成相應(yīng)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(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)進(jìn)行圖中過(guò)程①時(shí)，需將體內(nèi)取出的卵母細(xì)胞在體外培養(yǎng)至__________期，該期卵母細(xì)胞核的位置靠近____________，可用微型吸管將之與細(xì)胞核一并吸出。(2)圖中過(guò)程②表示將用物理或化學(xué)方法激活重組細(xì)胞，使其在發(fā)育培養(yǎng)液中完成____________，最終形成囊胚的過(guò)程。(3)圖中過(guò)程③④表示從囊胚中取出__________細(xì)胞，將其培養(yǎng)在__________細(xì)胞上，形成大量胚胎干細(xì)胞的過(guò)程。胚胎干細(xì)胞在形態(tài)上的特性表現(xiàn)為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________。(4)圖中過(guò)程⑤表示在培養(yǎng)液中加入________________，就可以誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞向不同類(lèi)型的組織細(xì)胞分化，用于患者的組織器官移植。解析：(1)進(jìn)行核移植時(shí)，需將卵母細(xì)胞培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期。在去核時(shí)，將細(xì)胞核及其附近的第一極體一并吸出。(2)重組細(xì)胞被激活，分裂分化成早期胚胎。(3)囊胚中有內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，需在滋養(yǎng)層細(xì)胞上分化。胚胎干細(xì)胞具有細(xì)胞體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯的特點(diǎn)。(4)⑤為胚胎干細(xì)胞分化為多種細(xì)胞，因此需在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)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(xì)胞團(tuán)滋養(yǎng)層細(xì)胞體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯(4)分化誘導(dǎo)因子9．下圖是牛胚胎移植示意圖，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題；(1)牛胚胎移植過(guò)程中，分娩產(chǎn)生的犢牛的遺傳物質(zhì)來(lái)自__________。移植前可選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的__________進(jìn)行__________，實(shí)現(xiàn)同卵多胎。(2)胚胎移植前可用SRY—PCR法進(jìn)行性別鑒定，用PCR擴(kuò)增SRY基因時(shí)，需要的條件主要有擴(kuò)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(xué)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(guò)________技術(shù)獲其胚胎干細(xì)胞，再誘導(dǎo)分化成相應(yīng)組織、器官，然后進(jìn)行移植。胚胎干細(xì)胞可來(lái)源于囊胚的________，可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞，即具有________。解析：(1)在牛胚胎移植過(guò)程中，產(chǎn)生的犢牛的遺傳物質(zhì)分別來(lái)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(jìn)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