2019-2020学年人教版生物选修三同步导学作业11　胚胎工程的应用及前景 12页

限时规范训练(十一)1．不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛，产生这一结果的最可能原因是(　　)A．试管动物的培养　　　B．胚胎的移植C．胚胎的分割移植D．受精卵的移植答案　C解析　若干头母牛生出基因型完全相同的小牛，这是因为这些小牛的遗传物质来自同一个受精卵，这些小牛通过胚胎分割移植产生。2．在胚胎移植中供体的主要职能是(　　)A．提供优良的供体基因B．提供优良遗传特性的胚胎C．提供卵细胞D．提供精子答案　B解析　胚胎移植过程中提供胚胎的个体为供体，胚胎移植主要是为了获得良种性状，因而供体的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎。3．下列有关说法错误的是(　　)A．排卵是指卵子从卵泡中排出B．胚胎移植中冲卵是指用特制装置把母畜子宫内的卵子冲洗出来C．使用促性腺激素对供体进行超数排卵处理D．精子必须经过获能处理后才能与卵子进行体内受精或体外受精答案　B解析　\n排卵是指卵子从卵泡中排出。胚胎移植中冲卵是指用特制装置把母畜子宫内的胚胎冲洗出来。超数排卵处理的做法是使用促性腺激素对供体进行处理。成熟的精子必须经过获能处理后才能与成熟的卵子进行体内受精或体外受精。4．下列关于胚胎工程的叙述，正确的是(　　)A．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割B．试管牛的培育过程属于克隆技术C．超数排卵技术要使用一定的激素如性激素、孕激素等D．胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程答案　D解析　胚胎分割需将发育良好的桑椹胚或囊胚的内细胞团均等分割。试管牛的培育过程涉及体外受精及胚胎移植，属于有性生殖。超数排卵要对供体母畜注射促性腺激素。5．下列关于胚胎分割的叙述，正确的是(　　)A．胚胎分割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．胚胎分割属于有性繁殖D．若在囊胚期进行胚胎分割，不仅内细胞团要均等分割，滋养层细胞也要均等分割，否则不易成功答案　A解析　胚胎分割的各部分是由同一个受精卵通过有丝分裂产生的，其基因型相同，因此为无性繁殖。胚胎在囊胚期分割时的关键是要将内细胞团均等分割。实验证明，胚胎分割获得同卵多胎的可能性很小，所以胚胎不宜分割次数过多。6．北京市某医院接生了一名婴儿，医院为他保留了脐带血，\n如果后来他患了胰岛素依赖糖尿病，就可以通过脐带血中的干细胞为其治疗。关于这个实例说法正确的是(　　)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．如果要利用他的干细胞培育出器官，需要用到细胞培养技术D．如果要移植用他的干细胞培育出的器官，应该长期给他使用免疫抑制药物答案　C解析　用干细胞培育出人体需要的器官来移植治病，不需要激发细胞的所有全能性。脐带血中的干细胞只能培育出人体的器官或组织用于移植，而不是所有疾病都能治疗，如流行性疾病。如果要利用他的干细胞培育出器官，需要用到细胞培养技术，使干细胞发育成器官。由于利用该婴儿脐带血干细胞培育出的器官是由自身的细胞培育成的，器官移植时不会发生免疫排斥反应，所以不用长期给他使用免疫抑制药物。7．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\nD．利用胚胎干细胞培育的人造器官正在大规模应用答案　C解析　图中A是内细胞团细胞，将来能够发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞发育为胎膜和胎盘。胚胎干细胞的体积较小，细胞核较大。在体外培养情况下，胚胎干细胞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。8．胚胎移植的基本程序如图(以牛胚胎移植为例)，请据图回答下列问题：(1)牛胚胎移植程序中，①通常是采用________进行同期发情处理，②通常用________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________两种方法。(4)⑤过程产生的犊牛的遗传物质与⑥的遗传物质是否相同？________，为什么？______________________________________________________________________________________________________________。\n(5)进行胚胎移植的优势是________________________________。(6)冲卵的生理基础是_______________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)孕激素　促性腺(2)桑椹胚　囊胚(3)手术法　非手术法(4)不相同　因为犊牛的遗传物质来源于供体母牛和供体公牛，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)能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解析　胚胎移植时，供、受体母牛必须均处在发情期，通常用孕激素进行同期发情处理，然后用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。胚胎移植的方法一般有手术法和非手术法。受体母牛只是提供胚胎发育的场所，供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体母牛的影响。进行胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。9．印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家猫代孕而繁育，主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)A．步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分割\nB．诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞C．受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液D．步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同答案　B解析　步骤甲、乙分别指体外受精、胚胎移植，A项错误；诱导超数排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺，B项正确；受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来自卵细胞，C项错误；受精过程使用的培养液是获能溶液或专用的受精溶液，其成分与早期胚胎培养液成分有区别，D项错误。10．通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是(　　)A．对供体和受体母牛都要进行相同激素处理B．受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行C．对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植D．胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低答案　D解析　在胚胎移植时，需用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理，而受体母牛则不需要；胚胎移植技术中，移植的胚胎也可来自体内受精发育形成的胚胎；移植的胚胎不能用原肠胚，而应用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，某些生物可在更早的阶段移植；目前以二分胚的分割和移植成功率最高，而同卵多胎的成功率较低。11．下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述，错误的是(　　)A．精子在获能液中于37℃、5%CO2条件下培养的目的是使精子获能B．小鼠在特定光控周期条件下饲养，\n注射相关激素有促进超数排卵的作用C．分割的胚胎细胞有相同的遗传物质，因此发育成的个体没有形态学差异D．注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育答案　C解析　精子在获能液中于适宜条件下培养可以使精子获能；小鼠在特定光控周期条件下饲养，注射促性腺激素能促进其超数排卵；分割的胚胎细胞虽有相同的遗传物质，但由于生物的性状还受环境等因素的影响，故发育成的个体会存在形态学差异；胚胎干细胞可以发育成组织、器官，注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育。12．医学上常用器官移植来治疗人类的某些疾病，而利用人类胚胎干细胞可以解决器官移植中的很多问题。下列对材料的分析中，正确的是(　　)A．按上述方法克隆的器官，可解决临床上存在的移植后免疫排斥的问题B．③阶段的细胞来自原肠胚中的①内细胞团C．图中所示过程X称为细胞核移植，上述各种器官的\n获得所依据的原理是细胞的全能性D．从细胞水平上看，卵裂的分裂方式是有丝分裂和减数分裂答案　A解析　来自同一个人的细胞的基因相同，表达的HLA也相同，所以按上述方法克隆的器官，可解决临床上存在的移植后免疫排斥的问题；③阶段的细胞来自囊胚中的①内细胞团；由于没有形成一个完整的个体，所以不属于细胞的全能性，利用的是细胞分裂和细胞分化的原理；从细胞水平上看，卵裂的分裂方式是有丝分裂。13．牛胚胎移植的基本程序如图所示，请据图回答下列问题：(1)图中a、b、c过程分别指________、________、________。(2)供体母牛的主要职能是________________________，受体母牛必须具备__________________________。(3)为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是____________；处理的时期是________________；理由是____________________。(4)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为胚胎干细胞(ES细胞或EK细胞)。这类细胞的形态特征是__________________________。(5)胚胎移植技术在生产实践中的主要意义是_____________________________________________________________。答案　(1)超数排卵　冲卵　胚胎移植\n(2)产生具有优良遗传特性的胚胎　健康的体质和良好的繁殖能力(3)胚胎分割、胚胎移植　桑椹胚或囊胚期　桑椹胚或囊胚期的内细胞团具有发育的全能性(4)体积小、细胞核大、核仁明显(5)可以加快优良种畜的繁殖速度，迅速推广新品种解析　(1)a过程是良种母畜在促性腺激素刺激下的超数排卵；b是用人工方法将母畜体内已经开始发育的胚胎冲洗出来，即冲卵过程；c是将符合移植要求的早期胚胎移植到受体母畜子宫内的过程。(2)供体母牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎，受体母牛的主要职能是提供胚胎发育场所，因此受体母牛应具有健康的体质和良好的繁殖能力。(3)因桑椹胚或囊胚期的内细胞团具有发育的全能性，所以应在这两个时期进行分割。(4)因受精卵早期的分裂速度很快，细胞来不及生长，下一次分裂就已经开始，所以形成的胚胎干细胞(ES或EK细胞)的特点是细胞体积小、细胞核大、核仁明显。14．EPO是促红细胞生成素的英文简称，是一种激素样物质，可促进体内新红细胞生成。人类已可通过基因工程合成EPO基因，并采用中国仓鼠卵巢(CHO)细胞表达系统来获取产物，其过程如下。请回答下列问题：(1)从人体组织中提取EPO的mRNA，通过反(逆)转录得到________，\n再通过PCR技术获得大量EPO基因。(2)供体母鼠通常情况下每次排卵8～12枚，为使其超数排卵，需注射________激素以排出更多的卵子，卵子培养到__________________(时期)与获能的精子相遇时，精子首先发生________反应，穿越放射冠和透明带，完成体外受精。(3)①过程构成了基因表达载体，内部包括不可缺少的组成部分，其中________能驱动基因的转录。(4)采用________技术，将重组表达载体导入小鼠受精卵中，将受精卵移入发育培养液中继续培养。培养液成分除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及________等物质。(5)当胚胎发育至____________时期，向受体移植，为获得多个转基因胚胎，要将囊胚的________均等切割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。此外，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行________。答案　(1)cDNA(2)促性腺　减数第二次分裂中期　顶体(3)启动子(4)显微注射　血清(5)桑椹胚或囊胚　内细胞团　性别鉴定解析　(1)获取目的基因可通过反(逆)转录法，从人体组织中提取EPO的mRNA，通过反(逆)转录得到cDNA，再通过PCR技术获得大量EPO基因。(2)为使供体母鼠超数排卵，需注射促性腺激素以排出更多的卵子，卵子培养到减数第二次分裂中期与获能的精子相遇时，精子首先发生顶体反应，穿越放射冠和透明带，完成体外受精。(3)①\n过程为形成基因表达载体的过程，基因表达载体包括启动子、终止子等，其中启动子为RNA聚合酶结合的部位，能驱动基因的转录。(5)胚胎移植时一般选择桑椹胚或囊胚时期进行移植，为获得更多转基因胚胎，要将囊胚的内细胞团均等切割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。此外，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定。15．随着生物技术的发展，现代的试管婴儿技术不仅能解决部分人的生育问题，还能用于部分肿瘤疾病、遗传性疾病的治疗等，实现优生优育。回答下列问题：(1)培育试管婴儿时，为了提高受孕率，需培植多个胚胎，因此需要用__________处理，促进女性排出更多的卵子。(2)从受精卵到原肠胚需依次经历哪些时期？________________________。(3)一对夫妻，妻子是血友病患者，而丈夫正常。为了生育一个健康的孩子，进行胚胎移植前需要进行________，目前最有效最准确的方法是SRY—PCR法，操作的基本程序是从被检测的囊胚中取出几个________(填“滋养层”或“内细胞团”)细胞，提取DNA进行扩增，用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)制成的探针进行检测，若未出现杂交带，则胚胎性别为________。而基因工程中____________________也会用到DNA探针。(4)如图是治疗性克隆时获取病人胚胎干细胞的两种方法，其中方法一中③的获得用到了________技术；方法二中获得④运用的原理是______________________。\n答案　(1)促性腺激素(2)卵裂期→桑椹胚期→囊胚期(3)性别鉴定　滋养层　女　目的基因的检测和鉴定(4)显微注射　细胞膜具有一定的流动性解析　(1)促性腺激素能促进雌性个体超数排卵。(2)受精卵发育至原肠胚需要依次经历的时期为卵裂期→桑椹胚期→囊胚期。(3)血友病属于伴X染色体隐性遗传病(相关基因用B、b表示)。一对夫妻，妻子是血友病患者(XbXb)，而丈夫正常(XBY)，则他们所生儿子均患病，女儿均正常，因此为了生育一个健康的孩子，进行胚胎移植前需要进行性别鉴定。目前最有效最准确的方法是SRY—PCR法，操作的基本程序是从被检测的囊胚中取出几个滋养层细胞，提取DNA进行扩增，用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)制成的探针进行检测，若未出现杂交带，说明胚胎细胞不含Y染色体，则胚胎性别为女。基因工程中目的基因的检测和鉴定也会用到DNA探针。(4)方法一中③的获得用到了显微注射技术；方法二中获得④的方法是细胞融合，而细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性。