高中生物专题3胚胎工程3.3胚胎工程的应用及前景检测选修3教案_选修三专题二胚胎工程

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专题3 胚胎工程 3.3 胚胎工程的应用及前景

1．表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的犊牛。产生这一结果最可能的原因是()A．试管动物培养

C．胚胎分割移植

B．胚胎移植 D．受精卵移植

解析：表现型不同的母牛，其基因型一定不同，生育出基因型完全相同的犊牛的可能性非常小。根据题目给出的选项，很可能是将同一胚胎分割后移植到不同的母牛体内，使其生出基因型相同的后代。

答案：C 2．下列关于胚胎移植的叙述错误的是()A．超数排卵技术要使用一定的激素

B．受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态 C．把母畜体内的卵泡或胚胎冲出后均能移植 D．试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行

解析：胚胎移植一般要在桑葚胚或囊胚时期进行，卵泡内是没有受精的卵母细胞，不能进行胚胎移植。

答案：C 3．关于胚胎分割移植，以下说法正确的是()A．胚胎分割移植可产生基因型完全相同的新个体 B．胚胎分割次数越多，产生的新个体也越多 C．胚胎分割移植属于有性生殖

D．胚胎分割若在囊胚期，内细胞团要均等分割，滋养层也要均等分割，否则不易成功 解析：胚胎分割是将早期胚胎的内细胞团用机械方法均等分割成等份，但次数不能太多，否则由于切割时的损伤或营养物质过少胚胎不能发育；由于属于无性繁殖，故基因型不变。

答案：A 4．下列有关胚胎工程及其应用的叙述中，错误的是()A．体外受精和胚胎发育的研究为胚胎工程提供了理论基础 B．胚胎移植技术可在畜牧业生产中加速育种进程 C．桑葚胚、囊胚是进行胚胎分割的最佳时期

D．促进动物超数排卵的激素主要是垂体产生的促性腺激素解析：哺乳动物体内受精和早期胚胎发育的研究为胚胎工程提供了理论基础，A错误；胚胎移植技术可在畜牧业生产中加速育种进程，B正确；胚胎分割时，应选择形态正常、发育良好的桑葚胚或囊胚，C正确；促进动物超数排卵的激素主要是垂体产生的促性腺激素，D正确。

答案：A 5．下图为牛胚胎移植示意图，请据图回答：

(1)牛胚胎移植程序中，①通常采用________进行同期发情处理，然后使供体母牛超数排卵。

(2)③对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到__________或________阶段。(3)④胚胎移植过程一般有________法和________法。

(4)过程⑤产生的犊牛的遗传物质与⑥的遗传物质是否相同？________。为什么？________________________________________ _____________________________________________________。(5)进行胚胎移植的优势是：_____________________________。(6)冲卵的生理基础是：_________________________________。

(7)④移植的胚胎，也可以是来源于体外受精或者核移植，体外受精形成的胚胎发育成的个体可以称为________(填“试管”或“克隆”)动物，核移植形成的胚胎发育成的个体可以称为________(填“试管”或“克隆”)动物。

解析：(1)在胚胎工程中首先用激素对供、受体母牛进行同期发情处理，然后用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。(2)对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段。(3)胚胎移植方法一般有：手术法，引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口；非手术法，将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。(4)受体母牛只是提供胚胎发育的场所。(5)进行胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(6)冲卵的生理基础是早期胚胎形成后，未与母体子宫建立组织上的联系，仍处于游离状态。(7)体外受精获得试管动物，核移植获得克隆动物。

答案：(1)激素(2)桑葚胚 囊胚(3)手术 非手术(4)不相同 犊牛的遗传物质来源于供体母牛和公牛，且供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体母牛的影响

(5)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力

(6)早期胚胎形成后，处于游离状态，未与母体子宫建立组织上的联系(7)试管 克隆

A级 基础巩固

1．下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是()A．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 B．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割

C．胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点 D．胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离获取

解析：卵裂期细胞数目不断增加由于呼吸作用不断消耗有机物，有机物总量不断减少；胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割；胚胎干细胞具有旺盛的分裂能力，蛋白质合成旺盛，核仁应较大；胚胎干细胞是一类未分化、分裂能力很强的细胞，可从早期胚胎中分离获取。

答案：D 2．老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的β淀粉样蛋白体，它的逐渐积累可能导致神经元损伤免疫功能下降，某些基因的突变会导致β－淀粉样蛋白体的产生和积累。下列技术不能用于老年痴呆症治疗的是()A．胚胎移植技术

C．单克隆抗体技术

B．胚胎干细胞技术 D．基因治疗技术

解析：采用胚胎干细胞技术可以产生新的神经元细胞，单克隆抗体技术定向改善免疫能力，基因治疗技术可以从基因水平对老年痴呆症进行治疗，而胚胎移植技术不能治疗老年痴呆症。

答案：A 3．下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是()A．乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养

B．细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行 C．采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的 D．培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质

解析：癌细胞具有无限增殖的能力，因此乳腺癌细胞比乳腺细胞更容易进行离体培养，A错误；细胞核移植可以在不同动物的不同组织间进行，B错误；采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的，胚胎分割的份数越多，操作的难度越大，移植的成功率也越低，C正确；维生素和激素不是能源物质，D错误。

答案：C 4．近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机，下图为经体外受精和胚胎分割、移植培育优质奶牛的过程。下列相关叙述正确的是()

A．①直接来自母体，不需进行处理，②要在体外进行获能处理 B．胚胎分割时要选择原肠胚进行分割 C．④⑤子宫内的胚胎核遗传物质相同

D．⑥对移植的胚胎不发生排斥反应是因为它们的遗传物质完全相同

解析：采集的精子要在体外进行获能处理才具有受精能力，对于大家畜或大型动物，如牛，采集卵母细胞时主要是从卵巢中采集，且需在体外培养成熟后才能与获能的精子受精，A项错误；胚胎分割时应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，B项错误；④⑤子宫内的胚胎核遗传物质来自同一个受精卵，C项正确；胚胎移植的受体动物与胚胎的遗传物质一般不相同，D项错误。

答案：C 5．如图是胚胎干细胞分离途径示意图。下列说法正确的是()

A．图中A所示细胞将来能够发育成胎膜和胎盘 B．胚胎干细胞的体积和细胞核都较小 C．胚胎干细胞可以增殖而不发生分化

D．利用胚胎干细胞培育的人造器官正在大规模应用

解析：图中A是内细胞团细胞，将来能够发育成除胎膜和胎盘外的其他组织和器官。胚胎干细胞的体积较小，细胞核较大。在体外培养情况下，可以只增殖而不发生分化。利用胚胎干细胞可以诱导形成器官，但目前并没有大规模应用。

答案：C

B级 能力训练

6．根据下列有关胚胎工程的示意图，分析回答：

(1)为使A羊超数排卵，向其注射________激素，选择________期的卵母细胞进行体外受精；体外受精前要对B细胞进行________处理，常用的方法是________法。

(2)将早期胚胎注入D羊子宫内的技术为________，D羊被称为________(填“供体”或“受体”)；为使D羊的生理状况更适合完成该操作，要对D羊进行________处理以提高成功率。

(3)从早期胚胎分离出的ES细胞可诱导分化出不同的组织细胞，这是因为从功能上看ES细胞具有________________；若取囊胚阶段的胚胎进行胚胎分割，要注意将________均等分割；早期胚胎培养时，培养液中除营养成分外，还需加入________。

解析：(1)要达到超数排卵应注射促性腺激素，进行体外受精时应选择减数第二次分裂中期的卵母细胞，体外受精前要对精子进行获能处理，对于羊等家畜的精子常用的方法是化学诱导法。

(2)将胚胎注入代孕母体内常用的方法是胚胎移植，D羊是代孕的母体，称为受体，为了使D羊的生理状况更适合完成胚胎移植，对D羊进行同期发情处理。

(3)ES细胞具有发育的全能性，因此可以分化成不同的组织细胞，进行胚胎分割时一定要注意将内细胞团均等分割，早期胚胎培养时，培养液中还需要加入血清等物质。

答案：(1)促性腺 减数第二次分裂中 获能 化学诱导(2)胚胎移植 受体 同期发情(3)发育的全能性 内细胞团 血清

7．下图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图。请据图回答：

(1)来自同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质，因此，胚胎分割可以看作动物________的方法之一。(2)①过程分割出的少量胚体细胞用来做性别鉴定，该技术常采用的方法是________________________________________________。

(3)通常胚胎干细胞可以从囊胚期的________________中分离得到。

(4)早期胚胎中的胚胎干细胞，不仅可以被应用于哺乳动物胚胎性别鉴定，还可被应用于______________________________________等领域。

解析：(1)胚胎分割产生的后代遗传物质相同，属于无性繁殖。

(2)应用胚胎分割进行性别鉴定时，要用Y染色体的DNA制成探针，进行DNA分子杂交，阳性反应为雄性，否则为雌性。

(3)哺乳动物的胚胎干细胞可以来自囊胚的内细胞团。

(4)胚胎干细胞可用于治疗人类的某些顽症，培育出人造组织器官进行移植、研究细胞分化等。

答案：(1)无性繁殖(或克隆)(2)用基因探针进行DNA分子杂交(3)内细胞团

(4)治疗人类的某些疾病(如老年痴呆症、糖尿病等)或体外诱导分化培育出人造组织器官用于器官移植、研究体外细胞分化

8．在治疗人类某些疾病时，人的体细胞核移植技术得到的胚胎干细胞经诱导分化，形成相应的组织器官后，可用于组织器官的移植，操作流程如图所示。请回答下列问题。

(1)进行图中过程①时，需将体内取出的卵母细胞在体外培养至__________期，该期卵母细胞核的位置靠近____________，可用微型吸管将之与细胞核一并吸出。

(2)图中过程②表示将用物理或化学方法激活重组细胞，使其在发育培养液中完成____________，最终形成囊胚的过程。

(3)图中过程③④表示从囊胚中取出__________细胞，将其培养在__________细胞上，形成大量胚胎干细胞的过程。胚胎干细胞在形态上的特性表现为__________________________________________ 6 ______________________________________________________。

(4)图中过程⑤表示在培养液中加入________________，就可以诱导胚胎干细胞向不同类型的组织细胞分化，用于患者的组织器官移植。

解析：(1)进行核移植时，需将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期。在去核时，将细胞核及其附近的第一极体一并吸出。(2)重组细胞被激活，分裂分化成早期胚胎。(3)囊胚中有内细胞团，需在滋养层细胞上分化。胚胎干细胞具有细胞体积小、细胞核大、核仁明显的特点。(4)⑤为胚胎干细胞分化为多种细胞，因此需在培养液中加入分化诱导因子。

答案：(1)MⅡ中期 第一极体(或极体)(2)分裂和分化

(3)内细胞团 滋养层 细胞体积小，细胞核大，核仁明显(4)分化诱导因子

9．下图是牛胚胎移植示意图，请回答相关问题；

(1)牛胚胎移植过程中，分娩产生的犊牛的遗传物质来自__________。移植前可选择发育良好、形态正常的__________进行__________，实现同卵多胎。

(2)胚胎移植前可用SRY—PCR法进行性别鉴定，用PCR扩增SRY基因时，需要的条件主要有扩增缓冲液、模板DNA、4种脱氧核苷酸、特定引物和________。

(3)从供体母牛子宫内收集胚胎的方法叫________，其生理学基础是_____________________________________________________。

(4)一头良种犊牛成年后肾功能异常，治疗方式选择器官移植，为避免发生免疫排斥，可通过________技术获其胚胎干细胞，再诱导分化成相应组织、器官，然后进行移植。胚胎干细胞可来源于囊胚的________，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞，即具有________。

解析：(1)在牛胚胎移植过程中，产生的犊牛的遗传物质分别来自于供体公牛和母牛；移植前可选择一些发育较好的早期胚胎如桑葚胚和囊胚进行胚胎分割，可获得同卵双胚或多胚。

(2)PCR技术是体外获得DNA的常用技术，需要的条件有缓冲液，模板，原料，还要有热稳定性DNA聚合酶。

(3)通过冲卵的方法可获得牛子宫内的早期胚胎，冲卵中的“卵”是指胚胎，因为早期胚胎形成后，处于游离状态，未与母体子宫建立组织上的联系。

(4)通过动物体细胞核移植技术可获得胚胎干细胞再诱导分化成所需的组织或器官进行移植；囊胚的内细胞团尚未分化，具有发育的全能性，可分化为动物体内任何组织的细胞。

答案：(1)供体公牛和母牛 桑葚胚或囊胚 胚胎分割(2)Taq DNA聚合酶(或热稳定性DNA聚合酶)(3)冲卵 早期胚胎未与母体子宫建立组织上的联系，处于游离状态(4)体细胞核移植 内细胞团 发育的全能性