選修3 第三講 胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問題

選修3 第三講 胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問題一、選擇題1下列不是精子、卵細(xì)胞發(fā)生的區(qū)別是()A初級(jí)精母細(xì)胞、初級(jí)卵母細(xì)胞的形成時(shí)間B減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂的時(shí)間連續(xù)性C成熟生殖細(xì)胞是否經(jīng)過變形D成熟生殖細(xì)胞中染色體的數(shù)量22010年，英國“試管嬰兒之父”羅伯特愛德華茲獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。下面是試管嬰兒培育過程示意圖。有關(guān)敘述不正確的是() A過程中可通過注射促性腺激素增加排卵數(shù)量B過程需要在添加ATP的獲能液中完成C過程的培養(yǎng)液中應(yīng)該添加動(dòng)物血清D過程成功的條件之一是受體對(duì)供體胚胎沒有排斥3下圖表示哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育過程的幾個(gè)階段，下列相關(guān)描述正確的是()A圖中3是透明帶，7是原腸腔B發(fā)育的先后順序是ACBC1部位細(xì)胞將來發(fā)育成胎兒的各種組織DA、B、C時(shí)期的細(xì)胞都具有發(fā)育的全能性4下圖為利用胚胎工程培育新個(gè)體的流程圖。據(jù)圖分析下列敘述正確的是()A若該工程表示的是胚胎分割技術(shù)，則可以是卵裂球B若該工程表示的是核移植技術(shù)，則的形成不需要卵細(xì)胞的參與C無論利用的是哪種胚胎工程技術(shù)，培養(yǎng)細(xì)胞的培養(yǎng)液中都要加入胚胎成纖維細(xì)胞D需注射促性腺激素，以達(dá)到超數(shù)排卵和同期發(fā)情的目的5某干細(xì)胞研究小組人員從人的皮膚細(xì)胞中提取出細(xì)胞核，然后將其植入去核的牛卵母細(xì)胞中，從而培育出混合胚胎。該胚胎發(fā)育到第三天時(shí)已含有32個(gè)細(xì)胞，可從中提取胚胎干細(xì)胞供醫(yī)學(xué)研究使用。下列說法錯(cuò)誤的是()A該胚胎干細(xì)胞的遺傳物質(zhì)主要來自人的細(xì)胞核B采集的牛卵母細(xì)胞應(yīng)在體外培養(yǎng)到M期中期才能進(jìn)行受精C混合胚胎發(fā)育到第三天時(shí)已分化為滋養(yǎng)層和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)D胚胎干細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為細(xì)胞核大、核仁明顯6下圖中a、b、c、d表示現(xiàn)代生物技術(shù)，表示其結(jié)果，有關(guān)說法正確的是()Aa是核移植技術(shù)，反映了動(dòng)物體細(xì)胞具有全能性Bc是胚胎分割技術(shù)，中個(gè)體的基因型和表現(xiàn)型一定相同Cb是體外受精技術(shù)，的設(shè)計(jì)產(chǎn)生有一定的倫理爭(zhēng)議Dd是轉(zhuǎn)基因技術(shù)，獲得中個(gè)體常用的受體細(xì)胞是原腸胚時(shí)期的細(xì)胞二、非選擇題7下圖為經(jīng)過體外受精和胚胎分割移植培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程，請(qǐng)回答下列問題：(1)A細(xì)胞是_，在進(jìn)行體外受精前要對(duì)精子進(jìn)行_處理。(2)進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)選擇發(fā)育到_時(shí)期的胚胎進(jìn)行操作。(3)指的是_。(4)通過胚胎分割產(chǎn)生的兩個(gè)或多個(gè)個(gè)體具有相同遺傳性狀的根本原因是_。(5)在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，應(yīng)注意_。(6)受體母牛必須和供體牛屬于_。8人血清白蛋白在臨床上需求量很大。將人血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細(xì)胞中，就可以利用牛的乳腺細(xì)胞生產(chǎn)人血清白蛋白。大致過程如下：(1)要實(shí)現(xiàn)超數(shù)排卵，應(yīng)在性成熟雌牛發(fā)情期的某一階段用_處理，然后在_中沖取卵子。通過采集的精子不能直接與成熟的卵子受精，原因是_。(2)要使人血清白蛋白基因在奶牛乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)，完整的基因表達(dá)載體要包括目的基因、_、_、標(biāo)記基因等部分。在過程之前要檢測(cè)早期胚胎細(xì)胞是否已經(jīng)導(dǎo)入人血清白蛋白基因，宜采用_技術(shù)。(3)過程要選擇“雌性奶牛胚胎”的原因是_。(4)若要一次獲得多只完全相同的轉(zhuǎn)基因牛，過程應(yīng)采用胚胎分割移植技術(shù)。胚胎分割移植后發(fā)育成小牛，這些小牛的基因型_(相同/不同)，理由是_。9下圖是克隆羊的培育流程圖，根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問題。(1)培育克隆羊時(shí)用到的卵母細(xì)胞可以從屠宰場(chǎng)收集，并在體外培養(yǎng)到_。(2)從供體羊中取上皮細(xì)胞，用_處理，然后進(jìn)行分散培養(yǎng)。培養(yǎng)過程一般在_中進(jìn)行，整個(gè)過程必須保證細(xì)胞處于_的環(huán)境中，所需營養(yǎng)物質(zhì)要與體內(nèi)基本相同。(3)通過_法吸出卵母細(xì)胞中的細(xì)胞核，微型吸管除了將細(xì)胞核吸除外，往往還會(huì)將_一并吸出。(4)去核的卵母細(xì)胞與供體細(xì)胞通過電擊后融合，_進(jìn)入受體卵母細(xì)胞，構(gòu)建成重組胚胎，融合后的重組胚胎，需要用物理或化學(xué)的方法進(jìn)行激活，使其完成_過程。(5)將重組胚胎發(fā)育到一定階段，移植到同種的、_相同的其他雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育，最后形成克隆羊。移入的胚胎能夠存活，是因?yàn)榇凶訉m并不會(huì)對(duì)其發(fā)生_，同時(shí)能夠在子宮內(nèi)建立正常的生理和組織聯(lián)系。10下圖為胚胎移植的基本程序及早期胚胎發(fā)育過程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)超數(shù)排卵技術(shù)的處理措施是對(duì)供體母牛注射_。(2)沖卵實(shí)質(zhì)上是用特定裝置將供體母牛子宮內(nèi)的_沖洗出來。(3)從A到E中，牛的胚胎移植的適宜時(shí)期是_(填字母)。圖中標(biāo)號(hào)3為_，它將來可發(fā)育為_和胎盤。(4)哺乳動(dòng)物_后，不管是否妊娠，在一段時(shí)間內(nèi)，同種動(dòng)物的供、受體_是相同的。(5)若一次給受體母牛移入多個(gè)胚胎，產(chǎn)生的多個(gè)后代基因型相同嗎？_。11請(qǐng)回答下列與胚胎移植有關(guān)的問題：(1)動(dòng)物的早期胚胎移植到同種且_與供體相同的動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)叫做胚胎移植。為了獲得更多的早期胚胎，常用_激素對(duì)供體進(jìn)行處理，其目的是獲得更多的_，經(jīng)人工受精后可得到早期胚胎。用某染料鑒定胚胎細(xì)胞是否為活細(xì)胞時(shí)，發(fā)現(xiàn)活胚胎細(xì)胞不能被染色，其原因是活細(xì)胞膜_。(2)若要通過胚胎移植獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個(gè)新個(gè)體，可對(duì)發(fā)育到桑椹胚期或囊胚期階段的早期胚胎進(jìn)行_處理，再植入到受體內(nèi)。若要對(duì)早期胚胎進(jìn)行長期保存，應(yīng)將其置于_條件下。詳解答案一、選擇題1解析：初級(jí)精母細(xì)胞是雄性動(dòng)物初情期開始后，才由精原細(xì)胞分裂形成的，而初級(jí)卵母細(xì)胞是在胎兒期形成的；精子的產(chǎn)生在減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂是連續(xù)的，而卵細(xì)胞產(chǎn)生通過減數(shù)第一次分裂形成次級(jí)卵母細(xì)胞，在精子和卵子的結(jié)合過程中才完成減數(shù)第二次分裂；精子細(xì)胞形成后變形為蝌蚪狀，卵細(xì)胞不需變形；成熟的精子和卵細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成，都含有親本細(xì)胞一半的染色體數(shù)目。答案：D2解析：精子獲能液是一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液。答案：B3解析：圖中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原腸胚，發(fā)育的順序?yàn)锳BC。圖B中1是滋養(yǎng)層，2是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，3是透明帶，4是囊胚腔，圖C中5是外胚層，6是滋養(yǎng)層，7是原腸腔，8是內(nèi)胚層。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤。答案：A4解析：胚胎分割的對(duì)象可以是卵裂球；核移植技術(shù)往往將體細(xì)胞的核移植到未受精的卵細(xì)胞中，形成重組細(xì)胞；圖中動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的是獲得早期胚胎，培養(yǎng)基中不該加入胚胎成纖維細(xì)胞，因?yàn)樵摷?xì)胞會(huì)抑制細(xì)胞分化；需注射促性腺激素，以達(dá)到同期發(fā)情的目的，便于其接納外來的早期胚胎。答案：A5解析：該胚胎干細(xì)胞的遺傳物質(zhì)主要由提供細(xì)胞核的生物提供；發(fā)育到M期中期的卵母細(xì)胞才具有受精能力；混合胚胎含有32個(gè)細(xì)胞的時(shí)期為桑椹胚時(shí)期，細(xì)胞還沒有開始分化；胚胎干細(xì)胞具有體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯的特點(diǎn)。答案：C6解析：核移植技術(shù)反映了細(xì)胞核具有全能性；表現(xiàn)型受環(huán)境影響；原腸胚時(shí)期的細(xì)胞已經(jīng)有了一定程度的分化，由于受精卵體積較大、全能性最高，故轉(zhuǎn)基因技術(shù)的受體細(xì)胞常為受精卵；由于精子是從精子庫中隨機(jī)提取的，供精者與提供卵細(xì)胞的人之間是否存在一定的親緣關(guān)系，這是引起爭(zhēng)議的倫理問題。答案：C二、非選擇題7解析：將獲能精子與處于減數(shù)第二次分裂中期的次級(jí)卵母細(xì)胞融合即可得到受精卵然后經(jīng)過體外培養(yǎng)形成早期胚胎。為了快速繁育優(yōu)良品種，可以采用胚胎分割的技術(shù)，即選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚進(jìn)行分割，分割后產(chǎn)生的個(gè)體因?yàn)樗倪z傳物質(zhì)相同，所以性狀表現(xiàn)很相似。在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。答案：(1)(次級(jí))卵母細(xì)胞獲能(2)桑椹胚或囊胚(3)囊胚腔(4)具有相同的遺傳物質(zhì)(5)胚胎分割要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育(6)同一物種8解析：(1)欲實(shí)現(xiàn)超數(shù)排卵可用促性腺激素處理，然后再從輸卵管中沖出卵子。(2)完整的基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子等，可采用DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入。(3)只有雌性轉(zhuǎn)基因牛才可能分泌乳汁，并從中獲得人血清白蛋白。(4)欲一次獲得許多頭完全相同的轉(zhuǎn)基因牛，可采用胚胎分割移植，由于這些胚胎來自同一受精卵的有絲分裂，故其基因型應(yīng)彼此相同。答案：(1)促性腺激素輸卵管精子沒有獲能(2)啟動(dòng)子終止子DNA分子雜交(3)雌性轉(zhuǎn)基因牛進(jìn)入泌乳期后，可以從其乳汁中獲得人血清白蛋白(4)相同它們是由同一個(gè)受精卵經(jīng)有絲分裂發(fā)育而來9解析：(1)卵母細(xì)胞要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期，才能完成融合。(2)用胰蛋白酶處理后，可以將上皮細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞，然后進(jìn)行培養(yǎng)。一般在二氧化碳培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，同時(shí)要盡可能模擬體內(nèi)環(huán)境，保證無菌、無毒。(3)通過顯微操作法，可以將細(xì)胞核吸出，同時(shí)還將第一極體吸出。(4)供體核與受體卵母細(xì)胞融合后形成重組胚胎，然后再通過激活，完成細(xì)胞分裂和發(fā)育。(5)胚胎移植的受體母羊要滿足同種、生理狀態(tài)相同等條件。由于代孕子宮并不會(huì)排斥外來胚胎，所以外來胚胎能夠在代孕子宮中建立生理和組織上的聯(lián)系。答案：(1)減數(shù)第二次分裂中期(2)胰蛋白酶二氧化碳培養(yǎng)箱無菌、無毒(3)顯微操作第一極體(4)供體核細(xì)胞分裂和發(fā)育(5)生理狀態(tài)免疫排斥反應(yīng)10解析：(1)為促進(jìn)超數(shù)排卵，常對(duì)供體母牛注射促性腺激素。(2)“沖卵”其實(shí)質(zhì)是沖洗出早期胚胎。(3)胚胎移植的最佳時(shí)期為桑椹胚或原腸胚，圖中標(biāo)號(hào)3為滋養(yǎng)層，它將來發(fā)育成胎膜和胎盤。(4)經(jīng)發(fā)情排卵后供受體生殖器官的生理變化往往是相同的。(5)若一次給母牛移入多個(gè)胚胎，則它們因來自不同受精卵其基因型未必相同。答案：(1)促性腺激素(2)(早期)胚胎(3)D、E滋養(yǎng)層胎膜(4)(發(fā)情)排卵生殖器官的生理變化(5)不一定相同11解析：胚胎移植是指將雌性動(dòng)物的早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技