高中生物人教版现代生物科技专题专题3胚胎工程 全国公开课

专题3一、选择题1．我国从荷兰引进了十几头性状优良的乳牛，畜牧工作者为推广这一优良品种，利用若干本地的雌性黄牛，迅速繁殖出一大批纯种荷兰乳牛。这种成熟的繁育方法最可能是()A．体细胞克隆 B．动物细胞培养C．胚胎分割移植 D．受精卵移植解析：体细胞克隆成功率不高，不能用于快速繁殖动物。动物细胞无全能性，动物细胞培养也不能用于快速繁殖动物。把优良乳牛胚胎在体外分割，然后移植入本地雌性黄牛体内，可以快速繁殖性状优良的乳牛。答案：C2．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：A3．下列说法符合胚胎移植生理学基础的是()A．供、受体的发情时间要一致，才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致B．供体胚胎移入受体子宫的位置，应与在供体内的位置相同或相似C．受体子宫与外来胚胎发生排斥反应，是胚胎移植过程需要重点克服的难题D．胚胎移植产下的个体在遗传性状上与受体母亲相似解析：胚胎移植前，一般采用注射激素的方法使供、受体母畜发情时间一致，使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致，以保证胚胎移植后的恢复和继续发育。选项B叙述正确，但不属于胚胎移植生理学基础的内容；受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应；受体仅为供体胚胎提供发育的环境和营养，不改变胚胎的遗传性状。答案：A4．胚胎干细胞是生物体生命进程中出现的一类未分化细胞，一旦需要，它可以分裂、分化形成各种组织干细胞，再进一步分化形成各种不同的组织细胞。下列有关叙述中不正确的是()A．心脏干细胞分化形成心脏的过程表现了细胞的全能性B．造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆的C．运用胚胎干细胞可以培植动物器官或组织，开创人类疾病治疗的新方法D．干细胞中含有本物种生物发育的全套遗传物质解析：细胞的全能性是指细胞具有发育成完整个体的潜能，心脏干细胞分化形成心脏而不是完整个体，所以并没有表现出全能性。答案：A5．下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤，下列叙述正确的是()A．胚胎移植可以定向产生基因突变B．可选择在桑椹胚期进行胚胎分割C．①②两个胚胎具有不同遗传物质D．③可移植到任何母牛子宫内发育解析：该技术是胚胎分割移植技术。基因突变是不定向的，胚胎移植中不可能产生定向的基因突变，所以A错误。胚胎分割一般选择发育良好的桑椹胚或囊胚，B正确。分割后的胚胎具有相同的遗传物质，C错误。发育的胚胎③要移植到经过同期发情处理的同种母牛的子宫内发育，所以D错误。答案：B6．胚胎移植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。下图为牛胚胎移植示意图，据图分析下列叙述正确的是()A．同期发情处理与过程a使用的是同一种激素B．过程b的生理基础是供体与受体生理环境相同C．过程c有手术法和非手术法两种方法D．供体母牛、供体公牛和受体母牛均要求遗传性能优秀答案：C7．下列关于哺乳动物的胚胎干细胞的应用，不正确的是()A．利用ES细胞可诱导分化形成新的组织细胞的特性，修复坏死或退化的细胞B．随组织工程技术的发展，将来可利用ES细胞培育出人造器官C．目前人类已能利用ES细胞治疗帕金森综合症、老年痴呆症等顽症D．ES细胞是研究体外细胞分化的理想材料解析：ES细胞用于治疗人类某些顽症，目前在动物实验方面，已成功的治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑难病症，但是还没有用于人类顽症的治疗。答案：C8．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期，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性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：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，从而保证了以后正常发育所需要的营养条件。答案：D二、非选择题9．如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。(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)通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同遗传性状的根本原因是________________________________________________________________________。(5)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意_____________________________。(6)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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：本题考查胚胎工程的应用。将获能精子与处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞融合即可得到受精卵，受精卵经过体外培养形成早期胚胎，为了快速繁育优良品种，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，分割后产生的个体因为所含的遗传物质相同，所以性状表现很相似。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，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。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)具有相同的遗传物质(5)将内细胞团均等分割(6)同一物种受体对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应10．胚胎移植的基本程序如图，据图回答下列问题：(1)对供体母牛、供体公牛的要求是________________________________________。(2)同期发情处理的方法是________________，冲卵中的“卵”是指________。(3)受精过程有：①第一次卵裂开始，②释放第二极体，③顶体反应，④穿越透明带，⑤雌、雄原核的形成，⑥核膜消失，雌、雄原核融合。其正确的顺序为________(填序号)，受精的标志是________________________________________。(4)供体母牛具有许多优良性状，可利用体细胞克隆技术加速遗传改良进程，请回答下列有关问题：①目前核移植技术中普遍使用的去核方法是_________________________________。②用于核移植的供体细胞一般选用________代以内的细胞，原因是________________________________________________________________________。解析：(1)胚胎移植的供体公、母牛必是具有优良遗传性状的同种牛。(2)胚胎移植首先要对供、受体母牛进行选择并用激素进行同期发情处理，一般注射促性腺激素。配种或输精后第7天，特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内胚胎冲洗出来。(3)受精过程为：①精卵相遇，发生顶体反应，精子穿过放射冠；②精子接触透明带；③精子穿过透明带，接触卵黄膜；④精子头膨胀，同时卵完成减数第二次分裂，释放第二极体，雌、雄原核形成；⑥核膜消失，两个原核融合；⑦第一次卵裂开始。(4)①目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法；②用于核移植的供体细胞一般都选用10代以内的细胞，10代以内的细胞一般能保证正常的二倍体核型，保证了机体细胞正常的遗传基础。答案：(1)具有优良性状的同种牛(2)注射促性腺激素(早期)胚胎(3)③④②⑤⑥①卵黄膜和透明带间出现两个极体(4)①显微操作去核法②1010代以内的细胞一般能保证正常的二倍体核型11．下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究，请据图分析回答下面的问题。(1)过程Ⅰ将胚胎干细胞置于用γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的________，加入抗生素是为了________________，这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。(2)过程Ⅲ中目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是____________，将获得的目的基因转入胚胎干细胞前需构建基因表达载体，其目的是________________________________________________________。(3)过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时，必须用X射线照射去除胸腺的小鼠，获得免疫缺陷小鼠，其目的是________________________________________，该过程研究的意义在于解决________________________________________问题。解析：(1)在胚胎干细胞培养时，饲养层可为干细胞提供营养；培养过程中加入抗生素可防止杂菌污染。(2)目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法。(3)去除胸腺可避免发生细胞免疫，并削弱体液免疫，从而有效解决免疫排斥反应。答案：(1)营养物质防止杂菌污染(2)显微注射法使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够发挥作用(3)去除胸腺，使其不能形成T细胞，不发生细胞免疫，使移植的组织细胞不会被排斥临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥等12．下图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程，请据图回答：(1)请在上面的空格处将内容补充完整：①________，②______________________________________。(2)胚胎移植的实质是___________________________________，超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射____________。(3)从A到F中，适宜于牛的胚胎移植时期有____________。(4)若一次给受体母牛移入多个胚胎，产生的多个后代基因型相同吗？____________，为什么？______________________________________________________________________________________________________