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-1-胚胎工程的应用及前景课时达标效果检测课时达标·效果检测一、选择题1.下列关于胚胎移植生理学基础的叙述，不正确的是()A.在发情后的最初一段时间，母牛即使没有受精，其生殖系统也处于受精后的生理状态B.早期胚胎在相当长一段时间是独立存在的，未与子宫建立实质性联系C.一般来说，同一物种的受体母畜对于具有外来抗原物质的胚胎并没有免疫排斥现象D.移植的胚胎，依靠自身储存的营养物质继续完成胚胎发育【解析】选D。移植的胚胎，在一定时期后会与受体子宫建立生理上和组织上的联系，从而保证了以后的正常发育所需要的营养条件。2.(2014·蚌埠模拟)供、受体母牛选择好后，要用激素进行同期发情处理的原因是()A.防止受体牛不愿意接受胚胎B.只有受体与供体的生理状态相同，被移植的胚胎才能继续正常发育C.只要发情排卵后，各阶段时间内的变化，供、受体生理状态完全相同D.同期发情处理后，卵子和精子受精结合能力强【解析】选B。利用某些激素制剂对供体和受体母牛进行同期发情处理，使其生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后，具有相同或相似的生存条件，并且继续完成正常的发育。3.在胚胎移植过程中的“冲卵”是指()A.把受精卵从子宫中冲洗出来B.把卵细胞从子宫中冲洗出来C.用促性腺激素处理供体母畜，使其排出更多的卵子D.把胚胎从子宫中冲洗出来【解析】选D。冲卵是指用特制的冲卵装置把早期胚胎从供体母牛子宫中冲洗出来，而不是把受精卵或卵细胞从子宫中冲洗出来。用促性腺激素处理供体母畜，使其排出更多的卵子的技术叫超数排卵。【误区警示】正确区分超数排卵和冲卵(1)超数排卵：简称“超排”，是指给供体母畜注射促性腺激素，使其发情，一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的卵子，经合理的人工授精方法，可以获得数量较多的可移植胚胎。(2)冲卵：是将早期胚胎从母畜的子宫中冲洗出来，而不是把卵子冲洗出来。此过程需要借助特制的冲卵装置。4.以下对于胚胎移植意义的说法正确的是()①良种畜群迅速扩大，加速了育种工作和品种改良②在世界范围内，胚胎移植不受时间和地域的限制，大量节省了购买种畜的费用③利用胚胎冷冻保存技术，建立胚胎库，保存品种资源和濒危物种④在肉用家畜的生产中，一次给受体移入多个胚胎，可增加双胎和多胎的比例A.①②B.①③C.①②③D.①②③④【解析】选D。通过胚胎移植可以开发遗传特性优良母畜的繁殖潜力；缩短供体本身的繁殖周期，大量节省了购买种畜的费用；较快地扩大种群的数量，加速了育种工作和品种改良；利用胚胎冷冻保存技术，建立胚胎库，保存品种资源和濒危物种；一次给受体移入多个胚胎，可增加双胎和多胎的比例。5.(2014·江苏高考)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示,相关叙述正确的是()-2-A.为了获得更多的卵母细胞,需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理B.从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精C.为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂D.为了进一步扩大繁殖规模,可通过胚胎分割技术获得同卵双胎【解析】选D。本题考查胚胎移植过程和胚胎分割移植的应用。用促性腺激素促进雌性个体超数排卵，而不是雌激素，故A错误；从卵巢中采集的卵母细胞，未发育成熟，需要经过体外人工培养成熟后才能与获能的精子受精，故B错误；受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，故C错误；为了进一步扩大繁殖规模,可通过胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎，故D正确。6.高等动物随着胚胎发育，仅有少数细胞依然具有分化成其他类型细胞和构建组织器官的能力，这类细胞称为干细胞，如造血干细胞。下图中最能完整显示正常机体内干细胞基本特征的是()【解析】选D。干细胞可以分裂产生新的干细胞，也可以分化成具有特定功能的细胞，且分化一般不可逆。7.(2014·温州模拟)下列有关胚胎工程叙述正确的是()A.培养胚胎干细胞过程中加入饲养层是为了促进细胞分化B.胚胎分割移植，实现同卵多胎的成功率较低C.目前人体胚胎体外培养时，需配制一系列不同成分的营养液，用以培养不同发育时期的桑椹胚、囊胚以及原肠胚D.胚胎分割时可采用胰蛋白酶处理囊胚，将内细胞团细胞分散开【解析】选B。培养胚胎干细胞过程中加入饲养层是为了维持细胞不分化状态，故A项错误；采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，而且成功率都很低，故B项正确；人体胚胎体外培养的对象是早期胚胎，如桑椹胚、囊胚，而不是原肠胚，故C项错误；对于囊胚的内细胞团要用切割刀或切割针进行分割，故D项错误。8.北京市某医院接生了一名婴儿，医院为他保留了脐带血，如果后来他患了胰岛素依赖型糖尿病，就可以通过脐带血中的干细胞为其治疗。关于这个实例说法不正确的是(多选)()A.用干细胞培育出人体需要的器官来治疗疾病，需要激发细胞的所有全能性B.用脐带血干细胞能治疗这个孩子的所有疾病C.如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用到细胞培养技术D.如果要移植用他的干细胞培养出的器官，应该长期给他使用免疫抑制药物【解析】选A、B、D。用脐带血干细胞培养出人体需要的器官用来治疗疾病，不需要激发细胞的所有全能性。脐带血干细胞不能治疗所有疾病，如意外伤害、毒药伤害等。脐带血干细胞最大的优点就是自体移植不会有免疫排斥反应，因而不需要给他使用免疫抑制药物。二、非选择题9.下图为牛胚胎移植示意图，请据图回答：-3-(1)牛胚胎移植程序中，①通常是通过进行同期发情处理，然后②用激素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和两种。(4)冲卵的生理基础是。(5)进行胚胎移植的优势是。【解析】该题重点考查胚胎移植的过程。通过注射激素对动物进行同期发情处理，超数排卵用促性腺激素处理。胚胎移植前即在桑椹胚和囊胚阶段必须进行检查，主要看胚胎是否适合移植，冲卵冲出的是胚胎，所以冲卵的时间是胚胎没有和母体子宫建立组织上的联系时。胚胎移植的主要意义就在于充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。答案：(1)注射激素促性腺(2)桑椹胚囊胚(3)手术法非手术法(4)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(5)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力【方法规律】胚胎移植成功与否的两个重要条件(1)胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。这里的“同种”是指“同物种”。(2)进行胚胎移植的供、受体生理状态要相同：①供、受体雌性动物的发情时间一致；②移入受体子宫内胚胎的位置应与其在供体子宫内的位置相同或相似。10.(2014·济南高二检测)下图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程，请回答下列问题：(1)A细胞是，在进行体外受精前要对精子进行处理。-4-(2)进行胚胎分割时，应选择发育到时期的胚胎进行操作。(3)②指的是。(4)通过同一胚胎的分割移植培育出的小牛的性别。(5)通过体细胞克隆技术培育的小牛，其性别取决于，该繁殖方式属于。(6)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意。(7)受体母牛必须和供体牛属于。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是。【解题关键】从图中可知有体外受精、胚胎分割和胚胎移植三个重要的生理过程，体外受精前要对精子进行获能处理，桑椹胚阶段要注意将内细胞团均等分割，胚胎分割属于无性繁殖。【解析】(1)图中A表示卵母细胞(或次级卵母细胞)，在进行体外受精前，要对精子进行获能处理。(2)受精卵经过体外培养形成早期胚胎，为快速繁育优良品种，可以采用胚胎分割的技术手段，即选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割。(3)图中①表示内细胞团，②表示囊胚腔。(4)同一胚胎分割后产生的个体因为所含的遗传物质相同，所以性别相同。(5)通过体细胞克隆技术培育的小牛其性别与供核的亲本相同，该技术属于克隆的范畴，为无性繁殖。(6)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。(7)大量的研究已经证明，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。答案：(1)(次级)卵母细胞获能(2)桑椹胚或囊胚(3)囊胚腔(4)相同(5)供核的亲本无性繁殖(6)将内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育(7)同一物种受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应11.为了加快优良牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法：请根据图示信息回答下列问题：(1)试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的技术有。(2)如图方法Ⅰ，培育试管牛的生殖方式是，在选择优秀种公牛的精子时，应选择含染色体的精子才可繁育出良种小奶牛。优秀种公牛精液，要经过(生理过程)才具有受精能力。(3)如图方法Ⅱ，产生F牛的生殖方式属于，F牛的性别是。(4)通过胚胎分割产生的两个或多个个体共有的特点是。【解析】(1)方法Ⅰ中，先将A牛的精子进行获能培养后才能完成受精过程，再把受精卵培养至早期胚胎，然后移植到D牛的子宫内，最后获得试管牛E；方法Ⅱ中，将重新构建的卵细胞进行培养后，才能移植到-5-D牛的子宫内，从而获得克隆牛F。从以上分析可以看出，试管牛和克隆牛的培育过程中都用到细胞培养和胚胎移植技术。(2)培育试管牛利用了体外受精技术，是有性生殖的方式。优秀种公牛精子中的性染色体有含X、含Y的两种类型，要使繁育出的良种小牛为雌性，应选择含X染色体的精子与成熟的卵细胞进行体外受精。采集的精子要放入培养液中培养，使精子达到获能状态，才能够穿入到卵细胞内部。(3)F牛是克隆牛，属于无性生殖，遗传物质主要来自C牛，性别应该与C牛相同。(4)由于胚胎分割产生的个体来源于同一个细胞，其遗传物质相同，遗传性状也相同。答案：(1)细胞培养和胚胎移植(2)有性生殖X精子获能(3)无性生殖雌性(4)具有相同遗传物质12.胚胎干细胞简称ES细胞，从胚胎中提取干细胞这项技术备受伦理争议，但重组成体细胞却不涉及制造或摧毁胚胎，通过细胞培养、诱导可以克隆器官。下图是克隆器官的技术路线图，请回答下列有关问题：(1)哺乳动物的ES细胞是由中分离出来的一类细胞；体外培养能不断增殖、自我更新，在功能上，具有发育的性。(2)运用技术可以形成图中的重组细胞，对重组细胞的培养，其培养基与培养植物细胞的培养基主要不同点是含有。(3)利用重组细胞培养出的干细胞，也可以形成特定器官组织，这是的结果，其根本原因是。(4)克隆动物与图中克隆器官的技术相比，通常还需运用和等胚胎工程技术。【解析】(1)哺乳动物的ES细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，体外培养能不断增殖、自我更新，在功能上具有发育的全能性。(2)图中通过体细胞核移植技术得到重组细胞，培养动物细胞的培养基与培养植物细胞的培养基相比较，主要不同点是前者含有动物血清或血浆。(3)利用重组细胞培养出的干细胞，可以形成特定器官、组织，这是细胞分化的结果，根本原因是基因的选择性表达。(4)克隆动物要用动物体细胞核移植技术、早期胚胎的培养技术、胚胎分割技术和胚胎移植技术，与克隆-6-器官相比还要用胚胎分割和胚胎移植技术。答案：(1)早期胚胎或原始性腺全能(2)核移植血清(或血浆)(3)细胞分化基因的选择性表达(4)胚胎分割胚胎移植13.(能力挑战题)下图是“万能细胞”的诞生过程，图中OCT4、SOX2、NANOG和LIN28是在胚胎干细胞中能高度表达并决定其“全能性”的四个基因，将改造后的“万能细胞”植入小鼠身体，植入的细胞长成了“肿瘤”，“肿瘤”中出现了神经、骨骼、肌肉等多种类型的细胞。请据图回答下列问题：(1)胚胎干细胞又称ES细胞，是从中分离出来的一类细胞，如果胚胎发育到了囊胚期，这时的细胞就是ES细胞。(2)胚胎干细胞在功能上具有发育的。(3)图中反转录病毒的作用是，过程③利用了反转录病毒的特性。(4)“万能细胞”经体外诱导分化，可以培育出人造组织器官，这样培育的特殊细胞或器官移回病人体内与异体器官移植相比，最大的优点是。(5)请说出一种胚胎干细胞的应用：。【解析】(1)胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细