胚胎工程的應用及前景1胚胎移植是指將雌性動物體內(nèi)的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。2胚胎移植前一般用孕激素對供、受體進行同期發(fā)情處理。3胚胎分割的對象是桑椹胚或囊胚，在對囊胚分割時，應注意將內(nèi)細胞團均等分割。4胚胎干細胞是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞，簡稱ES或EK細胞。5胚胎干細胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細胞核大、核仁明顯，功能上具有發(fā)育的全能性。一、胚胎移植1概念(1)移植對象：雌性動物體內(nèi)的早期胚胎或通過體外受精及其他方式得到的胚胎。(2)移植條件：移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物體內(nèi)。(3)供體：在胚胎移植中提供胚胎的個體。(4)受體：在胚胎移植中接受胚胎的個體。(5)實質(zhì)：是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程。2意義(1)充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。(2)大大縮短了供體本身的繁殖周期，增加供體一生繁殖后代的數(shù)量。3生理學基礎填表生理學基礎意義同種動物的供、受體排卵后生殖器官的生理變化是相同的為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境早期胚胎形成后，在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)為胚胎的收集提供了可能受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但其遺傳特性不受任何影響為移植后代胚胎繼續(xù)發(fā)育提供了營養(yǎng)等方面的保障4基本程序二、胚胎分割1概念：指采用機械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。2特點：來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)。3實質(zhì)：胚胎分割可以看做動物無性繁殖或克隆的方法之一。4選擇胚胎：應選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。5操作要求：對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將內(nèi)細胞團均等分割。三、胚胎干細胞1來源：由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞。2特點(1)形態(tài)上：體積小、細胞核大、核仁明顯。(2)功能上：具有發(fā)育的全能性。(3)體外培養(yǎng)條件下，可以增殖而不發(fā)生分化。3應用(1)用于治療人類的某些頑癥。(2)培育人造組織器官。(3)是研究體外細胞分化的理想材料。1表現(xiàn)型不同的母牛生出基因型相同的小牛，產(chǎn)生這一結(jié)果最可能的原因是()A試管動物培養(yǎng) B胚胎移植C胚胎分割移植 D受精卵移植解析：選C胚胎分割可以看做動物的無性繁殖或克隆的方法之一，供移植的胚胎來自同一個受精卵，這樣表現(xiàn)型不同的母牛最可能生出基因型相同的小牛。2在胚胎移植中供體的主要職能是()A提供優(yōu)良的供體基因 B提供優(yōu)良遺傳特性的胚胎C提供卵細胞 D提供精子解析：選B胚胎移植過程中提供胚胎的個體為供體，胚胎移植主要是為了獲得良種家畜，因而供體的主要職能是提供具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎。3下列哪項與胚胎分割的過程或特點不符合()A在囊胚或桑椹胚階段進行分割B可分割成2等份、4等份等C是動物克隆的方法之一D胚胎移植后獲得的動物個體之間性狀完全相同解析：選D對分割后的胚胎進行移植，獲得的后代個體之間遺傳物質(zhì)是相同的，因此這種增加動物個體數(shù)量的方法屬于克隆。但表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境條件共同作用的結(jié)果，即使不考慮分割后的胚胎之間可遺傳變異的發(fā)生，在基因型完全相同的情況下，后代不同個體之間的性狀也不是完全相同的。4下列關于ES細胞的敘述，不正確的是()A細胞體積小，細胞核明顯B體外培養(yǎng)可以增殖而不分化C目前已經(jīng)可以在體外誘導分化出不同器官D可以從哺乳動物囊胚的內(nèi)細胞團中分離獲取解析：選C從理論上講ES細胞可在體外誘導分化出不同的器官，但到目前為止還沒有培養(yǎng)出任何真正的器官。5胚胎移植主要包括以下步驟，正確的順序是()配種或進行人工授精檢查對胚胎進行移植移植后的檢查對供體、受體的選擇和處理 對胚胎的收集培養(yǎng)或保存A BC D解析：選A胚胎移植的基本程序：對供體、受體進行選擇和處理配種或進行人工授精對胚胎進行收集、檢查、培養(yǎng)或保存對胚胎進行移植進行移植后的檢查。1胚胎移植的實質(zhì)早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下的空間位置轉(zhuǎn)移，而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變，因此能保持其原來的遺傳特性。2胚胎的來源(1)雌性動物體內(nèi)的早期胚胎。(2)通過體外受精和早期胚胎的培養(yǎng)得到。(3)通過哺乳動物體細胞核移植及培養(yǎng)得到。3胚胎移植的供體和受體(1)供體的職能：產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎。(2)受體須具備的條件：健康的體質(zhì)和正常的繁殖能力。同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物，沒有生殖隔離，生殖環(huán)境相同。4胚胎移植的條件(1)胚胎移植一般應在同種的雌性供體和受體之間進行。這里的“同種”是指“同物種”。(2)進行胚胎移植的供、受體生理狀態(tài)要相同。應對供體和受體母畜進行同期發(fā)情處理，使它們的生理條件達到同步或一致，這樣才能使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件，這是胚胎移植成功與否的關鍵。移入受體子宮胚胎的位置應該與其在供體子宮內(nèi)的位置相同或相似。5胚胎移植的基本程序(以牛為例，如圖所示)題組沖關1下列關于胚胎移植的說法，錯誤的是()A對供體、受體要進行選擇B要用激素對供體進行超數(shù)排卵處理C供體和受體要進行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應D胚胎移植常采用的兩種方法是手術(shù)法和非手術(shù)法解析：選C大量的研究已經(jīng)證明，受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應，在進行胚胎移植時沒有必要對受體進行免疫檢查。在胚胎移植時，應選擇有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的個體作為受體，選擇遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的個體作為供體。在用激素對供、受體進行同期發(fā)情處理的同時，還要用促性腺激素對供體進行超數(shù)排卵處理，以得到更多的卵子。胚胎的移植方法有手術(shù)法和非手術(shù)法兩種。2(重慶高考)某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問題，引進了含高產(chǎn)奶基因但對本地適應性差的純種公牛。(1)擬進行如下雜交：A(具高產(chǎn)奶基因的純種)B(具適宜本地生長基因的純種)C選擇B作為母本，原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常_。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長，但產(chǎn)奶量并未提高，說明高產(chǎn)奶是_性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長的母牛，根據(jù)現(xiàn)有類型，最佳雜交組合是_，后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是_(假設兩對基因分別位于不同對常染色體上)。(2)用以上最佳組合，按以下流程可加速獲得優(yōu)良個體。精子要具有受精能力，需對其進行_處理；卵子的成熟在過程_中完成。在過程的培養(yǎng)基中含有葡萄糖，其作用是_。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，過程前應鑒定胚胎的_。子代母牛的優(yōu)良性狀與過程_的基因重組有關。(3)為了提高已有胚胎的利用率，可采用_技術(shù)。解析：(1)用具有適宜本地生長基因的純種母牛作母本的原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常生長發(fā)育。設控制產(chǎn)奶量高低的基因分別用T、t表示，控制適應性強弱的基因分別用R、r表示。雜交后代C中的母牛表現(xiàn)為適應性強但產(chǎn)奶量并未提高，說明高產(chǎn)奶、低適應性均為隱性性狀，則推導出A的基因型為ttrr，B的基因型為TTRR，C的基因型為TtRr。通過回交，即C牛與A牛雜交(TtRrttrr)，獲得高產(chǎn)奶量且適應性強的母牛的概率為1/21/21/21/8。(2)在體外受精過程中，從供體公牛獲得的精子經(jīng)獲能處理后，才具有受精能力。從供體母牛采集的卵子經(jīng)培養(yǎng)達到M中期后在與精子受精過程中最終成熟。由于受精作用的隨機性，為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，在胚胎移植前應鑒定胚胎的性別、是否具有高產(chǎn)奶基因和適應本地生長的基因。由于公牛為隱性純合子，所以子代母牛的優(yōu)良性狀與供體母牛減數(shù)分裂產(chǎn)生卵子的過程中的基因重組有關。(3)提高已有胚胎利用率的最好措施是胚胎分割。答案：(1)生長發(fā)育或胚胎發(fā)育隱性A C1/8(2)獲能或增強活力供能性別、高產(chǎn)奶和適應生長的基因(3)胚胎分割1基礎和特點(1)理論基礎：細胞的全能性。(2)物質(zhì)基礎：每個細胞核內(nèi)具有相同的遺傳物質(zhì)。(3)特點：每個后代具有相同的遺傳特性。2過程 3注意事項(1)對囊胚階段胚胎進行分割時一定要均分內(nèi)細胞團，若分割不均，會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部分正常發(fā)育的能力強，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。(2)分割的份數(shù)越多，每一份的細胞數(shù)會越少，不但難以做到均等分割，而且作為囊胚期的胚胎內(nèi)細胞團的細胞所受的影響會越大。因此，分割的份數(shù)越多，技術(shù)難度會越大，移植后的恢復和發(fā)育的難度會越大，移植成功率自然會越低。題組沖關3胚胎分割是一種現(xiàn)代生物技術(shù)，關于這一技術(shù)的敘述正確的是()A胚胎分割可以將早期胚胎任意分割成多份B胚胎分割技術(shù)可以獲得同卵雙胎或多胎C胚胎分割技術(shù)屬于有性生殖方式，因此不屬于克隆D胚胎分割技術(shù)可以分割任意時期胚胎解析：選B胚胎分割常選擇桑椹胚或囊胚時期的胚胎，早期胚胎不能被任意分割成多份。胚胎分割可以看作動物無性繁殖或克隆的方法之一。4如圖為牛胚胎性別鑒定和分割示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)填出圖中字母所代表的結(jié)構(gòu)名稱：A_；B_；C_；D_。(2)寫出甲、乙、丙過程的技術(shù)名稱：甲_；乙_；丙_。(3)進行乙過程時，所取的樣本是_。進行甲過程時，所使用的主要儀器設備是_，本過程的技術(shù)關鍵是_。(4)盡管胚胎分割技術(shù)在多種動物中取得成功，但仍然存在一些問題，同時很難取得同卵多胎，成功率較高的是_。解析：(1)根據(jù)囊胚的結(jié)構(gòu)可知圖中字母所代表的結(jié)構(gòu)名稱分別是，A為囊胚腔；B為透明帶；C為滋養(yǎng)層；D為內(nèi)細胞團。(2)圖中甲、乙、丙過程表示的技術(shù)分別是胚胎分割、做DNA分析性別鑒定、胚胎移植。(3)進行乙過程時，所采取的樣本是滋養(yǎng)層細胞；進行甲過程時，所使用的基本儀器是顯微操作儀和實體顯微鏡；本過程的技術(shù)關鍵是將內(nèi)細胞團均等分割。(4)盡管胚胎分割技術(shù)在多種動物中已取得成功，但仍然存在一些問題，如剛出生的動物體重偏輕，毛色和斑紋上還存在差異等。同時很難取得同卵多胎，成功率較高的是同卵雙胎。答案：(1)囊胚腔透明帶滋養(yǎng)層內(nèi)細胞團(2)胚胎分割做DNA分析性別鑒定胚胎移植(3)滋養(yǎng)層細胞顯微操作儀和實體顯微鏡將內(nèi)細胞團均等分割 (4)同卵雙胎1胚胎干細胞的種類(1)胚胎發(fā)育過程中不同干細胞的發(fā)育分化過程：受精卵全能干細胞多能干細胞專能干細胞(2)三種干細胞的比較：名稱全能干細胞多能干細胞專能干細胞特點具有形成機體的任何組織或器官直至形成完整個體的潛能具有分化成多種細胞或組織的潛能，但不能發(fā)育成完整的個體只能分化成某一種類型或功能密切相關的兩種類型的細胞舉例胚胎干細胞造血干細胞神經(jīng)干細胞應用用于病人的器官移植等造血干細胞移植是治療血液系統(tǒng)疾病、遺傳性血液病等的有效手段通過神經(jīng)干細胞移植治療腦癱、頭顱外傷等病癥2胚胎干細胞的分離培養(yǎng)過程 3胚胎干細胞的應用前景(1)ES細胞可用于治療人類的某些頑癥。利用ES細胞可以被誘導分化形成新的組織細胞的特性，移植ES細胞可使壞死或退化的部位得以修復并恢復正常功能。(2)通過ES細胞體外誘導分化， 可以培育出人造組織器官，解決目前臨床上存在的供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。(3)ES細胞是研究體外細胞分化的理想材料；ES細胞可用于對哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律的研究。題組沖關5科學家通過誘導黑鼠體細胞去分化獲得誘導性多能干細胞(iPS)，繼而利用iPS細胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠。流程如下：(1)從黑鼠體內(nèi)獲得體細胞后，對其進行的初次培養(yǎng)稱為_，培養(yǎng)的細胞在貼壁生長至鋪滿培養(yǎng)皿底時停止分裂，這種現(xiàn)象稱為_。(2)圖中2細胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得，該過程稱為_；也可從灰鼠體內(nèi)取出卵子，通過_后進行早期胚胎培養(yǎng)獲得。(3)圖中重組囊胚通過_技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，暫不移入的胚胎可使用_方法保存。(4)小鼠胚胎干細胞(ES)可由囊胚的_分離培養(yǎng)獲得。iPS與ES細胞同樣具有發(fā)育全能性，有望在對人類iPS細胞進行定向_后用于疾病的細胞治療。解析：(1)原代培養(yǎng)指將動物組織用酶處理成單個細胞后進行的初次培養(yǎng)。接觸抑制指貼壁的細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞就會停止分裂增殖的現(xiàn)象。(2)將早期胚胎從母體子宮中沖洗出來叫沖卵。(3)暫不進行胚胎移植的胚胎可放入196 的液氮中保存。(4)iPS與ES細胞一樣，可通過誘導定向分化修補某些功能異常的細胞來治療疾病。答案：(1)原代培養(yǎng)接觸抑制(2)沖卵體外受精(或核移植)(3)胚胎移植冷凍(4)內(nèi)細胞團誘導分化6下列有關胚胎干細胞的說法不正確的是()A利用干細胞治療某些頑疾，因為干細胞具有再生各種組織、器官的潛能B在功能上，胚胎干細胞具有發(fā)育的全能性C用骨髓移植法治療白血病的優(yōu)點之一是不發(fā)生排斥反應D異體骨髓移植成功后，康復者的血型有可能發(fā)生改變解析：選C胚胎干細胞體外培養(yǎng)，可以被誘導分化成人造組織器官用于器官移植，也可移植胚胎干細胞修復壞死、退化的組織細胞。骨髓移植必須進行配型實驗，即使是配型合適的骨髓，移植造血干細胞后也會有排斥反應，只是排斥反應較小而已。異體骨髓移植，受體的血細胞來自異體骨髓造血干細胞的增殖，故血型有可能發(fā)生改變。隨堂基礎鞏固1下列有關動物胚胎移植的敘述，錯誤的是()A供體的主要職能是產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎B受體母畜必須處于與供體母畜同步發(fā)情的狀態(tài)C超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的激素D通過胚胎移植獲得的動物都屬于無性生殖的產(chǎn)物解析：選D供體的主要職能是產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的胚胎，受體的主要職能是為胚胎的后期發(fā)育提供營養(yǎng)物質(zhì)和發(fā)育空間。受體母畜必須處于與供體母畜同步發(fā)情的狀態(tài)，這就為胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的激素，即促性腺激素。若用于移植的胚胎是經(jīng)過受精作用得到的，則該過程為有性生殖；若胚胎是通過細胞核移植得到的，則該過程為無性生殖。2胚胎移植的意義或用途不包括()A良種畜群迅速擴大，加速育種工作和品種改良B不受時間、地域限制，節(jié)省購買種畜的費用C一次給受體母羊植入多個胚胎，可增加雙胞胎和多胞胎的比例D新個體具有供、受體共同的遺傳物質(zhì)解析：選D胚胎移植中的“受體”僅為“代孕”，不能為胚胎提供遺傳物質(zhì)。3關于胚胎分割，以下說法正確的是()A胚胎分割可產(chǎn)生基因型完全相同的新個體B胚胎分割次數(shù)越多，產(chǎn)生的新個體也越多C胚胎分割屬于有性生殖D胚胎分割若在囊胚期，不僅內(nèi)細胞團要均等分割，滋養(yǎng)層細胞也要均等分割，否則不易成功解析：選A胚胎分割的后代來自同一個受精卵，所以基因型都完全相同，屬于無性生殖；胚胎分割次數(shù)越多，成功率越低；若在囊胚期分割，需要將內(nèi)細胞團均等分割。4科學家利用雞尾酒誘導小鼠胚胎干細胞分化成卵母細胞，體外受精后，將胚胎移植到代孕小鼠體內(nèi)，能產(chǎn)生正常后代。有關敘述錯誤的是()A精子和卵子一般要共同培養(yǎng)一段時間才能受精B胚胎干細胞分化成神經(jīng)細胞說明其具有全能性C胚胎早期培養(yǎng)的培養(yǎng)液一般需要添加維生素D胚胎移植時胚胎的遺傳特性不會因受體而改變解析：選BB選項中胚胎干細胞只分化成神經(jīng)細胞，沒有形成新個體，不能說明其具有全能性。5以下關于胚胎干細胞(ES)的敘述，錯誤的是()AES細胞的分離和培養(yǎng)可以應用于基礎生物學、畜牧學和醫(yī)學等方面BES細胞可用于治療帕金森綜合征、少年糖尿病和老年癡呆癥等C現(xiàn)在已經(jīng)通過誘導ES細胞的定向分化成功治愈癌癥、心腦血管疾病和某些組織器官的損傷DES細胞是研究體外細胞分化的理想材料解析：選C目前，對于ES細胞的研究已有了很大進展。在動物實驗方面，用ES細胞誘導分化出某些組織細胞已經(jīng)成功治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑難病癥，而對于人類這方面疾病的治療，還有待進一步研究。心腦血管疾病、癌癥不是ES細胞所能治療的。6通過胚胎移植技術(shù)，可以實現(xiàn)良種牛的快速繁殖。下列相關敘述正確的是()A對供體和受體母牛都要進行相同激素處理B沖卵是指把卵細胞從子宮中沖洗出來C對獲得的原腸胚檢查合格后方可移植D胚胎分割移植實現(xiàn)同卵多胎的成功率較低解析：選D常用孕激素對供體和受體母牛進行同期發(fā)情處理，對供體母牛還要注射促性腺激素做超數(shù)排卵處理；沖卵是指用配制好的沖卵液把早期胚胎從子宮中沖洗出來，而不是把受精卵或卵細胞從子宮中沖洗出來；對沖卵獲得的桑椹胚或囊胚進行檢查合格后，方可移植；胚胎分割移植最常見的是同卵雙胎，而同卵多胎的成功率很低。7人組織纖溶酶原激活物(htPA)是一種重要的藥用蛋白，可在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中獲得。流程如下：(1)htPA基因與載體用_切割后，通過DNA連接酶連接，以構(gòu)建重組表達載體。檢測目的基因是否已插入受體細胞DNA，可采用_技術(shù)。(2)為獲取更多的卵(母)細胞，要對供體母羊注射促性腺激素，使其_。采集的精子需要經(jīng)過_才具備受精能力。(3)將重組表達載體導入受精卵常用的方法是_。為了獲得母羊，移植前需對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進行_。利用胚胎分割和胚胎移植技術(shù)可獲得多個轉(zhuǎn)基因個體，這體現(xiàn)了早期胚胎細胞的_。(4)若在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中檢測到_，說明目的基因成功表達。解析：(1)將目的基因和載體用同一種限制酶切割后能產(chǎn)生相同的黏性末端，便于構(gòu)成表達載體。檢測目的基因是否成功插入的技術(shù)為DNA分子雜交技術(shù)。(2)利用促性腺激素可促進母羊超數(shù)排卵。采集的精子必須利用獲能液處理后才具備受精能力。(3)將重組表達載體導入動物受精卵的常用方法是顯微注射法。為了獲得母羊，需對胚胎進行性別鑒定，性染色體組成為XX類型才能發(fā)育為母羊。利用胚胎分割和移植技術(shù)可獲得多個個體，體現(xiàn)了早期胚胎細胞可發(fā)育成個體的全能性。(4)基因成功表達的標志是產(chǎn)生了相應的蛋白質(zhì)，因此htPA基因成功表達的標志是在轉(zhuǎn)基因母羊的羊乳中檢測到htPA(或人組織纖溶酶原激活物)。答案：(1)同種限制性核酸內(nèi)切酶(或同種限制酶)DNA分子雜交(或核酸探針)(2)超數(shù)排卵獲能(處理)(3)顯微注射法性別鑒定全能性(4)htPA(或人組織纖溶酶原激活物)課時跟蹤檢測一、選擇題1下列關于胚胎分割技術(shù)的說法，錯誤的是()A被分割的胚胎應該是發(fā)育良好的早期胚胎B要將內(nèi)細胞團均等分割的原因是防止由分割而來的兩個遺傳物質(zhì)差異過大C來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)D胚胎分割是進行動物克隆的方法之一解析：選B因為內(nèi)細胞團將來發(fā)育為胎兒的各種組織，因此在分割時一定要注意將其均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。2下列關于胚胎工程的敘述，錯誤的是()A體外受精是指獲能的精子和成熟的卵子在相應溶液中受精B受精卵發(fā)育到原腸胚階段才能進行胚胎移植C早期胚胎培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液通常都需加入血清D試管嬰兒技術(shù)主要包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)解析：選B不同的動物胚胎移植的時間不同，如人的體外受精胚胎可在816個細胞階段移植，牛的胚胎一般要培養(yǎng)到桑椹胚階段或囊胚階段才可移植。3下列敘述中不屬于胚胎工程優(yōu)點的是()A胚胎分割提高了家畜胚胎的利用率B胚胎移植可充分發(fā)揮雌性的繁殖潛力C胚胎移植可以產(chǎn)生定向的基因突變D可以保存品種資源和瀕危物種解析：選C胚胎移植只是改變了胚胎的發(fā)育場所，不能導致胚胎發(fā)生定向的基因突變。胚胎分割移植可得到多個同種基因型的個體，提高了胚胎的利用率；胚胎移植充分發(fā)揮了優(yōu)良雌性個體的生殖潛能，促進了雌性個體產(chǎn)生更多的優(yōu)良子代；胚胎工程可保存優(yōu)良品種和瀕危物種。4下列有關哺乳動物胚胎發(fā)育和胚胎工程的敘述，正確的是()A卵裂期胚胎中細胞數(shù)目和有機物總量在不斷增加B胚胎分割時需將原腸胚的內(nèi)細胞團均等分割C胚胎干細胞具有細胞核大、核仁小和蛋白質(zhì)合成旺盛等特點D移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎是受體子宮對外來胚胎幾乎不發(fā)生排斥反應解析：選D卵裂期胚胎中，由于細胞呼吸作用不斷消耗有機物，有機物總量不斷減少；胚胎分割時需將囊胚的內(nèi)細胞團均等分割；胚胎干細胞具有旺盛的分裂能力，蛋白質(zhì)合成旺盛，核仁明顯；同一物種的生理狀況和生殖狀況相同，這是進行胚胎移植的生理基礎。5科學家將人體皮膚細胞改造成了多能干細胞“iPS細胞”，人類“iPS細胞”可以形成神經(jīng)元等人體多種組織細胞。以下有關“iPS細胞”的說法，正確的是()AiPS細胞分化為神經(jīng)細胞的過程體現(xiàn)了細胞的全能性BiPS細胞有細胞周期，它分化形成的神經(jīng)細胞一般不具有細胞周期CiPS細胞可分化形成多種組織細胞，說明“iPS細胞”在分裂時很容易發(fā)生突變DiPS細胞分化成人體多種組織細胞，是因為它具有不同于其他細胞的特定基因解析：選B全能性是指體細胞發(fā)育為完整個體的能力，“iPS細胞”分化為多種組織細胞的過程不能體現(xiàn)細胞的全能性；細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果；由題意知，“iPS細胞”同人體細胞一樣，具有人體生長發(fā)育的全套遺傳物質(zhì)。6胚胎分割和胚胎移植是一種快速繁殖優(yōu)良種畜的方法。下列敘述正確的是()A胚胎分割可以用機械的方法，也可以用酶處理的方法B分割的胚胎或細胞必須在體外培養(yǎng)到囊胚階段再移植到受體內(nèi)C胚胎分割產(chǎn)生的后代個體表現(xiàn)型完全相同D胚胎移植中，供體和受體相當于雙親中的父本和母本解析：選A胚胎分割可以用機械的方法(分割針)，也可以用酶(胰蛋白酶)處理的方法來完成；分割的胚胎或細胞可以直接移植，或者培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚早期再移植到受體內(nèi)；胚胎分割產(chǎn)生的后代性狀可能不同，因為性狀可能會受到環(huán)境的影響，分割后的細胞一般在不同的母畜子宮內(nèi)發(fā)育，因而表現(xiàn)可能不同；胚胎移植中，供體提供優(yōu)良胚胎，受體提供健康的子宮，不同于有性生殖中雙親的父本(提供精子)和母本(提供卵細胞)的作用。7杜泊羊以其生長速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點，被稱為“鉆石級”肉用綿羊。科研工作者通過胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示，相關敘述正確的是() A為了獲得更多的卵母細胞，需用雌激素對雌性杜泊羊進行處理B卵母細胞只能從卵巢中采集C為避免代孕綿羊?qū)χ踩肱咛ギa(chǎn)生排斥反應，應注射免疫抑制劑D為了進一步擴大繁殖規(guī)模，可通過胚胎分割技術(shù)獲得同卵雙胎解析：選D為了獲得更多的卵母細胞，需用促性腺激素對雌羊進行處理；卵母細胞也可從輸卵管中沖取獲得；代孕綿羊與供體綿羊為同種動物，所以代孕綿羊?qū)σ迫胱訉m的同種外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應；胚胎分割技術(shù)可提高胚胎的利用率，擴大繁殖規(guī)模。8胚胎干細胞由于全能性高且在體外培養(yǎng)時具有無限增殖的特性，是胚胎工程生產(chǎn)和研究中常用的材料。但由于細胞在連續(xù)的分裂過程中，DNA大部分時間都在進行復制，可能出現(xiàn)許多復制錯誤，導致DNA出現(xiàn)損傷。下列敘述正確的是()A體外培養(yǎng)的胚胎干細胞中可能存在DNA修復機制B細胞分化是由于DNA損傷導致遺傳信息改變引起的C頂體反應和透明帶反應是防止多精入卵的兩道屏障D從輸卵管中沖取的卵子不能直接與獲能的精子受精解析：選A據(jù)題意可知，體外培養(yǎng)的胚胎干細胞中可能存在DNA修復機制，使損傷的DNA恢復正常；細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果；受精時防止多精入卵的兩道屏障是透明帶反應和卵細胞膜反應；從輸卵管沖取的卵子可以直接與獲能的精子在體外受精，無需培養(yǎng)。9如圖是利用胚胎工程技術(shù)培育優(yōu)質(zhì)奶牛的主要步驟。下列敘述正確的是()A甲所表示的細胞不一定是受精卵細胞B圖中a過程包括卵裂、囊胚和原腸胚等階段C應把移植到處于發(fā)情狀態(tài)的母牛的輸卵管中D圖示過程使用了細胞培養(yǎng)、胚胎分割、核移植等生物技術(shù)解析：選A圖中甲所示的細胞可能是受精卵，還可能是重組細胞或早期還未分化的胚胎細胞；圖中a過程包括卵裂、囊胚階段，還沒有發(fā)育到原腸胚階段；應把移植到母牛的子宮中而不是輸卵管中；圖示中沒有顯示核移植的過程。10下面是胚胎干細胞分離途徑示意圖。相關說法正確的是()A圖中甲所示細胞將來能夠發(fā)育成胎膜和胎盤B胚胎干細胞的體積和細胞核都較小C胚胎干細胞可以增殖而不發(fā)生分化D利用胚胎干細胞培育的人造器官正在大規(guī)模應用解析：選C圖甲是內(nèi)細胞團細胞，將來能夠發(fā)育成除胎膜和胎盤外的其他組織和器官。胚胎干細胞的體積較小，細胞核較大。在體外培養(yǎng)情況下，胚胎干細胞可以只增殖而不發(fā)生分化，而在一些因素誘導下，也能分化形成新的組織細胞。利用胚胎干細胞培育人造器官，仍在研究階段，并未達到大規(guī)模應用階段。二、非選擇題11胚胎移植的基本程序如下圖(以牛胚胎移植為例)，請據(jù)圖回答：(1)牛胚胎移植程序中，通常是采用_進行同期發(fā)情處理，然后用_激素使供體母牛超數(shù)排卵。(2)對胚胎進行質(zhì)量檢查時，胚胎應發(fā)育到_或_階段。(3)胚胎移植過程一般有_和_兩種方法。(4)過程產(chǎn)生的犢牛的遺傳物質(zhì)與的遺傳物質(zhì)是否相同？_，為什么？_。(5)進行胚胎移植的優(yōu)勢是_。(6)沖卵的生理基礎是_。解析：胚胎移植時供、受體母牛必須處在相同的發(fā)情期，通常用孕激素進行處理，然后用促性腺激素對供體母牛做超數(shù)排卵處理。對胚胎進行質(zhì)量檢查時，胚胎應發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段；胚胎移植一般有手術(shù)法：引出受體子宮和卵巢，將胚胎注入子宮角，縫合創(chuàng)口；非手術(shù)法：將裝有胚胎的移植管送入受體母牛子宮的相應部位，注入胚胎。受體母牛只是提供胚胎發(fā)育的場所。進行胚胎移植可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。答案：(1)孕激素促性腺(2)桑椹胚囊胚(3)手術(shù)法非手術(shù)法(4)不相同因為犢牛的遺傳物質(zhì)來源于供體母牛和公牛，且供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受受體母牛的影響(5)能充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力(6)早期胚胎形成后，處于游離狀態(tài)，未與母體子宮建立組織上的聯(lián)系12以下是科學家采用不同方法培育良種牛的過程，ah為操作過程，請據(jù)圖回答有關問題：(1)圖中用到的生物技術(shù)有：_等。(寫出三種)(2)圖中用到的激素是_，其目的是獲得更多的卵母細胞，經(jīng)受精后可得到多個早期胚胎。(3)c過程名稱為_，一般是對發(fā)育到_(階段)的早期胚胎進行處理，再植入到受體內(nèi)。在對囊胚階段的胚胎進行分割時，應注意將_均等分割，以免影響胚胎的恢復和進一步發(fā)育。(4)用于移植的胚胎除圖中所示外還有_(一項即可)等來源。解析：(1)圖中應用的生物技術(shù)較多，h是基因工程，b是早期胚胎培養(yǎng)，c是胚胎分割，d、f為胚胎移植。(2)用促性腺激素處理良種奶牛，可促使其超數(shù)排卵，這樣可以獲得更多的卵母細胞。(3)c過程為胚胎分割，對發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段的早期胚胎進行胚胎分割處理，再植入到受體內(nèi)，可獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個新個體。在操作過程中，要注意將內(nèi)細胞團均等分割，否則會影響胚胎的恢復和進一步發(fā)育。(4)用于移植的胚胎除可通過胚胎分割獲得外，也可來自核移植的胚胎。答案：(1)轉(zhuǎn)基因技術(shù)(基因工程)、胚胎分割、胚胎移植、胚胎的早期培養(yǎng)(寫出三種即可)(2)促性腺激素 (3)胚胎分割桑椹胚或囊胚內(nèi)細胞團(4)核移植的胚胎(合理即可)13EPO是促紅細胞生成素的英文簡稱，是一種激素樣物質(zhì)，可促進體內(nèi)新紅細胞生成。人類已可通過基因工程合成EPO基因，并采用中國倉鼠卵巢(CHO)細胞表達系統(tǒng)來獲取產(chǎn)物。其過程如下。請回答下列問題：(1)從人體組織中提取EPO的mRNA，通過反(逆)轉(zhuǎn)錄得到_，再通過PCR技術(shù)獲得大量EPO基因。(2)供體母鼠通常情況下每次排卵812枚，為使其超數(shù)排卵，需注射_激素以排出更多的卵子，卵子培養(yǎng)到_(時期)與獲能的精子相遇時，精子首先發(fā)生_反應，穿越放射冠和透明帶，完成體外受精。(3)過程構(gòu)成了基因表達載體，內(nèi)部包括不可缺少的組成部分，其中_能驅(qū)動基因的轉(zhuǎn)錄。 (4)采用_技術(shù)，將重組表達載體導入小鼠受精卵中，將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。培養(yǎng)液成分除一些無機鹽和有機鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及_等物質(zhì)。(5)當胚胎發(fā)育至_時期，向受體移植，為獲得多個轉(zhuǎn)基因胚胎，要將_均等切割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。此外，移植前需對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進行_。解析：(1)獲取目的基因可通過反(逆)轉(zhuǎn)錄法，從人體組織中提取EPO的mRNA，通過反(逆)轉(zhuǎn)錄得到cDNA，再通過PCR技術(shù)獲得大量EPO基因。(2)為使供體母鼠超數(shù)排卵，需注射促性腺激素以排出更多的卵子，卵子培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期與獲能的精子相遇時，精子首先發(fā)生頂體反應，穿越放射冠和透明帶，完成體外受精。(3)過程為形成基因表達載體的過程，基因表達載體包括啟動子、終止子等，其中啟動子為RNA聚合酶結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因的轉(zhuǎn)錄。(5)胚胎移植時一般在桑椹胚或囊胚時期，為獲得更多轉(zhuǎn)基因胚胎，要將囊胚的內(nèi)細胞團均等切割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。此外，移植前需對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進行性別鑒定。答案：(1)cDNA(2)促性腺減數(shù)第二次分裂中期頂體(3)啟動子(4)顯微注射血清(5)桑椹胚或囊胚內(nèi)細胞團性別鑒定(時間：45分鐘滿分：50分)一、選擇題(每小題2分，共24分)1下列關于精子和卵子發(fā)生的敘述正確的是()A精子從精巢中或卵子從卵巢中排出時均完成了減數(shù)分裂過程B精子和卵子的形成均發(fā)生在初情期以后C精原細胞和卵原細胞都通過有絲分裂方式增加數(shù)量D成熟的精子和卵子的形成都要經(jīng)過變形解析：選C精巢中精子排出時完成了減數(shù)分裂過程，但卵巢中卵子排出時并沒有完成減數(shù)分裂過程；精子的形成發(fā)生在初情期以后，卵子在動物的胚胎出現(xiàn)性別分化以后就已經(jīng)開始形成；只有精子的形成需要經(jīng)過變形。2下列有關體外受精的說法，不正確的是()A在體外受精前，要對精子進行獲能處理B可從雌牛的卵巢中吸取卵母細胞，直接與獲能的精子受精C受精過程中，防止多精入卵的第二道屏障是卵細胞膜反應D精子入卵后被激活的卵子才能完成減數(shù)第二次分裂解析：選B在體外受精前，必須對精子進行獲能處理；對于大家畜或大型動物，直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細胞，要在體外人工培養(yǎng)至成熟后，才能與獲能的精子受精；精子入卵后被激活的卵子才能完成減數(shù)第二次分裂；受精過程中，防止多精入卵的第一、二道屏障分別是透明帶反應和卵細胞膜反應。3在生物工程中，所用物質(zhì)和其發(fā)揮的作用組合正確的是()ACa2誘導精子和卵細胞結(jié)合B胃蛋白酶動物細胞培養(yǎng)時分散細胞C聚乙二醇誘導細胞分化D促性腺激素促進供體母畜超數(shù)排卵解析：選D用鈣離子處理能使大腸桿菌處于感受態(tài)，利于目的基因的導入；動物細胞培養(yǎng)時分散細胞用的是胰蛋白酶或膠原蛋白酶；聚乙二醇能誘導細胞的融合；促性腺激素能促進供體母畜超數(shù)排卵。4(江蘇高考)下列關于小鼠體外受精及胚胎發(fā)育的敘述，錯誤的是()A精子在獲能液中于37 、5%CO2條件下培養(yǎng)的目的是使精子獲能B小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng)，注射相關激素有促進超數(shù)排卵的作用C分割的胚胎細胞有相同的遺傳物質(zhì)，因此發(fā)育成的個體沒有形態(tài)學差異D注射到囊胚腔中的胚胎干細胞可以參與個體器官的發(fā)育解析：選C精子在獲能液中于適宜條件下培養(yǎng)可以使精子獲能；小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng)，注射促性腺激素能促進其超數(shù)排卵；分割的胚胎細胞雖有相同的遺傳物質(zhì)，但由于生物的性狀還受環(huán)境等因素的影響，故發(fā)育成的個體會存在形態(tài)學差異；胚胎干細胞可以發(fā)育成組織、器官，注射到囊胚腔中的胚胎干細胞可以參與個體器官的發(fā)育。5哺乳動物受精卵在卵裂期發(fā)生的變化是()A細胞的總面積與總體積的比值逐漸增大B細胞的數(shù)目增多，有機物含量大增C每個細胞的DNA含量不斷增加，全能性增高D逐漸出現(xiàn)了原腸腔，并有了胚層的分化解析：選A卵裂過程中進行有絲分裂，細胞數(shù)目增多，總體積變化不大，消耗有機物使其含量減少。出現(xiàn)原腸腔和進行胚層的分化，是原腸胚的特征。6(江蘇高考)印度沙漠貓是一種珍稀貓科動物，通過胚胎工程技術(shù)，可以讓家貓代孕而繁育，主要步驟如圖所示。下列相關敘述正確的是()A步驟甲、乙分別是指精子獲能、胚胎分離B誘導超數(shù)排卵所注射的激素只能作用于特定細胞C受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于營養(yǎng)液D步驟甲使用的培養(yǎng)液和早期胚胎培養(yǎng)液成分基本相同解析：選B步驟甲、乙分別指受精作用、胚胎移植；誘導超數(shù)排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺；受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來自卵細胞中的卵黃；受精過程使用的培養(yǎng)液是獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤海c早期胚胎培養(yǎng)液有區(qū)別。7下列關于高等哺乳動物胚胎工程的相關敘述，錯誤的是()A體外受精時對精子要進行獲能處理，卵母細胞也需要培養(yǎng)到減中期B早期胚胎培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液中通常都需要加入該種動物的血清C受精作用和卵裂過程發(fā)生于輸卵管，胚胎發(fā)育過程中細胞不斷分裂，但不發(fā)生凋亡D進行胚胎移植前，可將培養(yǎng)到適宜時期的早期胚胎進行保存解析：選C在胚胎發(fā)育過程中，細胞不斷分裂，也會發(fā)生細胞凋亡。8如圖是哺乳動物胚胎發(fā)育過程中的某時期的胚胎，下列說法正確的是()A此圖表示原腸胚，胚胎內(nèi)的細胞出現(xiàn)了分化B圖中、依次表示透明帶、滋養(yǎng)層、內(nèi)細胞團C和表示的細胞均具有發(fā)育的全能性D胚胎從中伸展出來的過程叫做孵化解析：選B題圖表示囊胚；、依次表示透明帶、滋養(yǎng)層、內(nèi)細胞團；(內(nèi)細胞團)中的細胞能發(fā)育形成胎兒的各種組織，具有發(fā)育的全能性，但將發(fā)育成胎膜和胎盤，不具有發(fā)育的全能性；胚胎從(透明帶)中伸展出來的過程叫做孵化。9下列關于胚胎工程的敘述，錯誤的是()A移植胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受受體的影響B(tài)胚胎干細胞在體外培養(yǎng)條件下，可以增殖，維持不分化狀態(tài)，但目前還不能使其分化為其他組織細胞C胚胎移植時，受體母畜的生理狀態(tài)必須與供體母畜相同D就目前的胚胎分割移植而言，產(chǎn)生的同卵雙胎較多，同卵多胎成功率較低解析：選B目前已經(jīng)能夠誘導胚胎干細胞分化出某些組織細胞。10如圖表示牛胚胎移植的流程，其中表示相應的操作過程。相關敘述錯誤的是()A過程注射相關激素，使供、受體同期發(fā)情B過程注射促性腺激素，達到超數(shù)排卵的目的C過程主要涉及人工授精和從卵巢中沖取胚胎D過程的主要目的是選擇適合移植的胚胎解析：選C圖中過程表示供、受體同期發(fā)情處理，該過程需要注射孕激素；過程注射促性腺激素，達到超數(shù)排卵的目的；過程主要涉及體內(nèi)受精和從輸卵管中沖取胚胎；過程的主要目的是選擇適合移植的胚胎。11如圖為某生物工程操作流程模式圖，下列說法正確的是()A若此圖表示基因工程的操作流程，且甲為質(zhì)粒，則乙表示重組DNA分子B若此圖表示動物細胞融合過程，則形成丙(雜種細胞)的原理是細胞全能性C若此圖為試管嬰兒的培育過程，則應包括體外受精、細胞培養(yǎng)和胚胎移植等過程D若此圖為試管牛生產(chǎn)的技術(shù)流程圖，則獲得甲(精子)后可直接與乙進行體外受精解析：選C若此圖表示基因工程的操作流程，且甲為質(zhì)粒，則乙表示目的基因，丙表示重組DNA分子。若此圖表示動物細胞融合過程，則形成丙(雜種細胞)的原理是細胞膜具有一定的流動性。若此圖為試管嬰兒的培育過程，則應包括體外受精、細胞培養(yǎng)和胚胎移植等過程。若此圖為試管牛生產(chǎn)的技術(shù)流程圖，則獲得的甲(精子)需要進行獲能培養(yǎng)后才能與卵細胞乙進行體外受精。12下圖表示利用二倍體小鼠所做的實驗，下列有關敘述正確的是()A過程需運用動物細胞融合技術(shù)B圖中囊胚的細胞基因型都相同C代孕母鼠需進行同期發(fā)情處理D嵌合體幼鼠是四倍體解析：選C動物細胞融合是指兩個動物細胞融合成一個動物細胞，如漿細胞與骨髓瘤細胞融合成雜交瘤細胞，而此圖并沒有出現(xiàn)該現(xiàn)象，圖中僅是兩個8細胞胚的堆積(16細胞胚)。圖中囊胚的細胞基因型不同，因為一半細胞為白鼠基因型，一半細胞為黑鼠基因型。代孕母鼠必須與供胚母鼠同期發(fā)情處理，使生殖器官的生理變化相同，這樣接受外來胚胎才能成功。嵌合體幼鼠仍為二倍體，因為并沒有發(fā)生2個二倍體細胞融合成1個四倍體細胞的過程。二、非選擇題(除注明外，每空1分，共26分)13(6分)哺乳動物單倍體胚胎干細胞技術(shù)是遺傳學研究的新手段，該項技術(shù)為研究隱性基因功能提供了理想的細胞模型。如圖表示研究人員利用小鼠獲取單倍體胚胎干細胞的方法。請分析回答。(1)方法一中，研究人員需對實驗小鼠注射_，使其_，從而獲得更多的卵母細胞。用SrCl2溶液處理、激活卵母細胞，在體外選用特制的培養(yǎng)液培養(yǎng)至_期，從內(nèi)細胞團中分離、篩選出胚胎干細胞。采用這種方法獲得的單倍體胚胎干細胞稱為孤雌單倍體胚胎干細胞。(2)采用方法二可獲得孤雄單倍體胚胎干細胞。受精階段，防止多精入卵的第一道屏障是_。研究人員用特定方法去除細胞M中的_原核，再對處理后的細胞進行進一步的培養(yǎng)、分離和篩選。(3)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠單倍體胚胎干細胞存在自發(fā)二倍體化的現(xiàn)象。可以通過測定并分析細胞內(nèi)DNA分子的含量，或利用顯微鏡觀察細胞中的染色體數(shù)目進行確定，最好選擇處于_(寫出分裂類型及時期)的細胞進行觀察。解析：(1)方法一中，對實驗小鼠注射促性腺激素，可使其超數(shù)排卵