2017年高中生物专题3胚胎工程3.3胚胎工程的应用及前景练习新人教版选修3.doc

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　　 B．胚胎移植
C．胚胎分割移植 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．为了大力发展我国的肉牛和奶牛养殖业，科学家们在育种途径上进行了大胆探索，并取得了初步成果。
材料一　2002年1月中旬到2月中旬，中国自主完成的首批成年体细胞克隆牛在山东曹县五里墩降生。克隆牛有3个母亲，A牛提供细胞核即供体细胞，B牛提供去除细胞核的卵细胞即受体细胞，两种细胞在电脉冲的刺激下融合之后，通过细胞分裂形成早期胚胎，再将这个胚胎植入C牛子宫内。
材料二　在克隆技术出现之前，育种工作者已经开始采用胚胎分割移植方法尽快繁育更多的优质牛。这种育种技术的主要步骤是：将经过人工授精得到的受精卵在试管内培养到8个细胞的胚胎时，进行胚胎分割，均分为4等份，再分别移植到多头母牛的子宫内发育、分娩，就能得到多头所需要的小牛。
请回答下列问题。
(1)培养出的克隆牛几乎是__________牛的复制品。这是因为控制牛性状遗传的物质主要存在于________中。
(2)如果多个供体细胞来自同一头牛，培育的这些牛在性状上也不完全相同，分析其原因，下列叙述正确的是(　　)
A．性状变异可由环境条件引起
B．基因可能会发生突变
C．受体细胞的细胞质基因不同
D．细胞核基因发生了重组
(3)胚胎分割移植要在受精卵培养到8个细胞的卵裂期时进行，其主要原因是______________________。
(4)通过胚胎分割移植培育出的这些小牛，其性别表现为(　　)
A．雌雄的可能性各占50%
B．全为雌性或全为雄性
C．全为雌性
D．全为雄性
(5)通过体细胞克隆技术培育出的小牛，其性别则取决于__________。这样人们就可以根据需要，有目的地控制小牛的性别。
答案：(1)A　细胞核　(2)ABC
(3)此时还未出现细胞分化　(4)B
(5)供体细胞

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　　　 B．胚胎干细胞技术
C．单克隆抗体技术 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．下图是科学家培育试管转基因牛的过程示意图，据图回答下列问题。

(1)过程①通常用________________处理，可达到超数排卵的目的。
(2)图中1、2、3分别是________、________、__________。
(3)过程②中为保证抗病基因在受精卵中稳定存在并表达，需要先将该基因与__________结合，该过程用到的酶是 ______________
______________________________________________________。
(4)进行过程③时，受体应处于适合的生理状况，此时可利用激素对受体进行__________处理。③过程若要同时产生多个相同的转基因牛通常用到的技术是__________________。
(5)为确保得到所需性别的转基因牛，往往对移植前的胚胎进行性别鉴定。写出两种鉴别早期胚胎性别的方法：
______________________________________________________、
________________________________。
解析：图中①是用促性腺激素处理使供体超数排卵，②是转基因技术，③胚胎移植，1是透明带，2是滋养层细胞，3是内细胞团。
答案：(1)促性腺激素
(2)透明带　滋养层　内细胞团
(3)运载体　限制性核酸内切酶和DNA连接酶
(4)同期发情　胚胎分割技术
(5)DNA分子杂交技术(利用基因探针鉴定)　分析胚胎细胞的染色体组型
7．供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题，而治疗性克隆能最终解决这些问题。如图是治疗性克隆的过程图解。

(1)正常情况下，去核的卵母细胞取自于女性卵巢排卵后在输卵管中处于____________________期的卵子。
(2)重组细胞发育的过程中，细胞开始分化发生在________期。
(3)胚胎干细胞是由____________________________中分离出来的一类全能性细胞；这种细胞经过一定诱导能分化出成年人的任何一种组织，是由于细胞内含有___________________________________
_______________________________________________________
______________________________________________________。
(4)治疗性克隆所用到的生物工程技术名称是______________，
要想获得基因型完全相同的两个胚胎，可采用________________技术。
解析：本题综合考查了干细胞的分化及应用，是一道综合性较强的资料分析题。核移植技术中，受体细胞为去核的MⅡ中期次级卵母细胞；胚胎发育过程中，细胞分化是从囊胚期开始的；胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺分离出来的全能性细胞，胚胎干细胞含有个体发育所需要的全部遗传物质，具有发育的全能性；分析治疗性克隆的过程可知，该过程用到的生物工程技术为核移植技术，要想获得基因型完全相同的两个胚胎，可采用胚胎分割技术。
答案： (1)减数第二次分裂中
(2)囊胚
(3)早期胚胎或原始性腺　个体发育需要的全部遗传物质
(4)核移植技术　胚胎分割
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__________________________________________
______________________________________________________。
(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．如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程，请据图回答下列问题。

(1)一般用________激素对供体母牛做超数排卵处理。
(2)克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比，克隆动物特有的技术手段是________技术，这两种动物繁殖的方式相比，实质性的区别为前者是________________。
(3)如果培育转基因荷斯坦奶牛，可采用__________技术将药用蛋白基因导入到受精卵中，在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时，常采用的方法是__________________，根据是否显示出杂交带进行鉴定。
(4)纯种荷斯坦奶牛的胚胎能在受体黄牛的子宫内存活并正常发育的生理原因是_________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
______________________________________________________。
(5)哺乳动物的早期胚胎发育中____________发育成胎儿的各种组织，滋养层发育成胎儿的胎膜和胎盘。胚胎分割是将发育良好、形态正常的________________移入盛有操作液的培养皿中，然后用分割针或者分割刀进行分割。
解析：(1)对供体母牛做超数排卵处理一般用促性腺激素。(2)克隆动物的培育主要采用核移植技术、胚胎移植技术，属于无性繁殖，而试管动物的培育主要采用体外受精技术、胚胎移植技术，属于有性生殖。因此克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比，克隆动物特有的技术手段是核移植技术，这两种动物繁殖的方式相比，实质性的区别为前者是无性生殖。(3)将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时，常采用DNA分子杂交技术，根据是否显示出杂交带进行鉴定。(4)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，这是纯种荷斯坦奶牛的胚胎能在受体黄牛的子宫内存活并正常发育的生理原因。(5)哺乳动物的早期胚胎发育中，内细胞团发育成胎儿的各种组织，滋养层发育成胎儿的胎膜和胎盘。胚胎分割是将发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚移入盛有操作液的培养皿中，然后用分割针或者分割刀进行分割。
答案：(1)促性腺
(2)核移植　无性生殖
(3)显微注射　DNA分子杂交技术
(4)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系
(5)内细胞团　桑葚胚或囊胚

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