高中生物人教版現(xiàn)代生物科技專題專題3胚胎工程 全國公開課

專題3一、選擇題1．我國從荷蘭引進(jìn)了十幾頭性狀優(yōu)良的乳牛，畜牧工作者為推廣這一優(yōu)良品種，利用若干本地的雌性黃牛，迅速繁殖出一大批純種荷蘭乳牛。這種成熟的繁育方法最可能是()A．體細(xì)胞克隆 B．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)C．胚胎分割移植 D．受精卵移植解析：體細(xì)胞克隆成功率不高，不能用于快速繁殖動(dòng)物。動(dòng)物細(xì)胞無全能性，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)也不能用于快速繁殖動(dòng)物。把優(yōu)良乳牛胚胎在體外分割，然后移植入本地雌性黃牛體內(nèi)，可以快速繁殖性狀優(yōu)良的乳牛。答案：C2．關(guān)于胚胎分割移植，以下說法正確的是()A．胚胎分割移植可產(chǎn)生基因型完全相同的新個(gè)體B．胚胎分割次數(shù)越多，產(chǎn)生的新個(gè)體也越多C．胚胎分割移植屬于有性生殖D．胚胎分割若在囊胚期，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)要均等分割，滋養(yǎng)層也要均等分割，否則不易成功解析：胚胎分割是將早期胚胎的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)用機(jī)械方法均等分割成等份，但次數(shù)不能太多，否則由于切割時(shí)的損傷或營養(yǎng)物質(zhì)過少胚胎不能發(fā)育；由于屬于無性繁殖，故基因型不變。答案：A3．下列說法符合胚胎移植生理學(xué)基礎(chǔ)的是()A．供、受體的發(fā)情時(shí)間要一致，才能使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致B．供體胚胎移入受體子宮的位置，應(yīng)與在供體內(nèi)的位置相同或相似C．受體子宮與外來胚胎發(fā)生排斥反應(yīng)，是胚胎移植過程需要重點(diǎn)克服的難題D．胚胎移植產(chǎn)下的個(gè)體在遺傳性狀上與受體母親相似解析：胚胎移植前，一般采用注射激素的方法使供、受體母畜發(fā)情時(shí)間一致，使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致，以保證胚胎移植后的恢復(fù)和繼續(xù)發(fā)育。選項(xiàng)B敘述正確，但不屬于胚胎移植生理學(xué)基礎(chǔ)的內(nèi)容；受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)；受體僅為供體胚胎提供發(fā)育的環(huán)境和營養(yǎng)，不改變胚胎的遺傳性狀。答案：A4．胚胎干細(xì)胞是生物體生命進(jìn)程中出現(xiàn)的一類未分化細(xì)胞，一旦需要，它可以分裂、分化形成各種組織干細(xì)胞，再進(jìn)一步分化形成各種不同的組織細(xì)胞。下列有關(guān)敘述中不正確的是()A．心臟干細(xì)胞分化形成心臟的過程表現(xiàn)了細(xì)胞的全能性B．造血干細(xì)胞分化形成紅細(xì)胞、白細(xì)胞的過程是不可逆的C．運(yùn)用胚胎干細(xì)胞可以培植動(dòng)物器官或組織，開創(chuàng)人類疾病治療的新方法D．干細(xì)胞中含有本物種生物發(fā)育的全套遺傳物質(zhì)解析：細(xì)胞的全能性是指細(xì)胞具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能，心臟干細(xì)胞分化形成心臟而不是完整個(gè)體，所以并沒有表現(xiàn)出全能性。答案：A5．下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．胚胎移植可以定向產(chǎn)生基因突變B．可選擇在桑椹胚期進(jìn)行胚胎分割C．①②兩個(gè)胚胎具有不同遺傳物質(zhì)D．③可移植到任何母牛子宮內(nèi)發(fā)育解析：該技術(shù)是胚胎分割移植技術(shù)。基因突變是不定向的，胚胎移植中不可能產(chǎn)生定向的基因突變，所以A錯(cuò)誤。胚胎分割一般選擇發(fā)育良好的桑椹胚或囊胚，B正確。分割后的胚胎具有相同的遺傳物質(zhì)，C錯(cuò)誤。發(fā)育的胚胎③要移植到經(jīng)過同期發(fā)情處理的同種母牛的子宮內(nèi)發(fā)育，所以D錯(cuò)誤。答案：B6．胚胎移植是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程。下圖為牛胚胎移植示意圖，據(jù)圖分析下列敘述正確的是()A．同期發(fā)情處理與過程a使用的是同一種激素B．過程b的生理基礎(chǔ)是供體與受體生理環(huán)境相同C．過程c有手術(shù)法和非手術(shù)法兩種方法D．供體母牛、供體公牛和受體母牛均要求遺傳性能優(yōu)秀答案：C7．下列關(guān)于哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用，不正確的是()A．利用ES細(xì)胞可誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞的特性，修復(fù)壞死或退化的細(xì)胞B．隨組織工程技術(shù)的發(fā)展，將來可利用ES細(xì)胞培育出人造器官C．目前人類已能利用ES細(xì)胞治療帕金森綜合癥、老年癡呆癥等頑癥D．ES細(xì)胞是研究體外細(xì)胞分化的理想材料解析：ES細(xì)胞用于治療人類某些頑癥，目前在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面，已成功的治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑難病癥，但是還沒有用于人類頑癥的治療。答案：C8．下列關(guān)于胚胎移植生理學(xué)基礎(chǔ)的敘述，不正確的是()A．在發(fā)情后的最初一段時(shí)期，母牛即使沒有受精，其生殖系統(tǒng)也處于受精后的生理狀態(tài)B．早期胚胎在相當(dāng)一段時(shí)間是獨(dú)立存在的，未與子宮建立實(shí)質(zhì)性聯(lián)系C．一般來說，同一物種的受體母畜對于具有外來抗原性質(zhì)的胚胎并沒有免疫排斥現(xiàn)象D．移植的胚胎，依靠自身儲存的營養(yǎng)物質(zhì)繼續(xù)完成胚胎發(fā)育解析：移植的胚胎，在一定時(shí)期后會(huì)與受體子宮建立生理上和組織上的聯(lián)系，從而保證了以后正常發(fā)育所需要的營養(yǎng)條件。答案：D二、非選擇題9．如圖為經(jīng)過體外受精和胚胎分割移植培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程，請回答下列問題：(1)A細(xì)胞是________________，在進(jìn)行體外受精前要對精子進(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)②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__________。移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：本題考查胚胎工程的應(yīng)用。將獲能精子與處于減數(shù)第二次分裂中期的次級卵母細(xì)胞融合即可得到受精卵，受精卵經(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)手段，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。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(yīng)，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。答案：(1)次級卵母細(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)將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割(6)同一物種受體對外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)10．胚胎移植的基本程序如圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)對供體母牛、供體公牛的要求是________________________________________。(2)同期發(fā)情處理的方法是________________，沖卵中的“卵”是指________。(3)受精過程有：①第一次卵裂開始，②釋放第二極體，③頂體反應(yīng)，④穿越透明帶，⑤雌、雄原核的形成，⑥核膜消失，雌、雄原核融合。其正確的順序?yàn)開_______(填序號)，受精的標(biāo)志是________________________________________。(4)供體母牛具有許多優(yōu)良性狀，可利用體細(xì)胞克隆技術(shù)加速遺傳改良進(jìn)程，請回答下列有關(guān)問題：①目前核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是_________________________________。②用于核移植的供體細(xì)胞一般選用________代以內(nèi)的細(xì)胞，原因是________________________________________________________________________。解析：(1)胚胎移植的供體公、母牛必是具有優(yōu)良遺傳性狀的同種牛。(2)胚胎移植首先要對供、受體母牛進(jìn)行選擇并用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理，一般注射促性腺激素。配種或輸精后第7天，特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內(nèi)胚胎沖洗出來。(3)受精過程為：①精卵相遇，發(fā)生頂體反應(yīng)，精子穿過放射冠；②精子接觸透明帶；③精子穿過透明帶，接觸卵黃膜；④精子頭膨脹，同時(shí)卵完成減數(shù)第二次分裂，釋放第二極體，雌、雄原核形成；⑥核膜消失，兩個(gè)原核融合；⑦第一次卵裂開始。(4)①目前核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是顯微操作去核法；②用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用10代以內(nèi)的細(xì)胞，10代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保證正常的二倍體核型，保證了機(jī)體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)。答案：(1)具有優(yōu)良性狀的同種牛(2)注射促性腺激素(早期)胚胎(3)③④②⑤⑥①卵黃膜和透明帶間出現(xiàn)兩個(gè)極體(4)①顯微操作去核法②1010代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保證正常的二倍體核型11．下圖表示利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)所做的一系列研究，請據(jù)圖分析回答下面的問題。(1)過程Ⅰ將胚胎干細(xì)胞置于用γ射線滅活的鼠胎兒成纖維細(xì)胞的飼養(yǎng)層上，并加入動(dòng)物血清、抗生素等物質(zhì)，維持細(xì)胞不分化的狀態(tài)。在此過程中，飼養(yǎng)層提供干細(xì)胞增殖所需的________，加入抗生素是為了________________，這對于研究細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理具有重要意義。(2)過程Ⅲ中目的基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞最常用的方法是____________，將獲得的目的基因轉(zhuǎn)入胚胎干細(xì)胞前需構(gòu)建基因表達(dá)載體，其目的是________________________________________________________。(3)過程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤里面全是軟骨、神經(jīng)管、橫紋肌和骨骼等人類組織和器官。實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須用X射線照射去除胸腺的小鼠，獲得免疫缺陷小鼠，其目的是________________________________________，該過程研究的意義在于解決________________________________________問題。解析：(1)在胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，飼養(yǎng)層可為干細(xì)胞提供營養(yǎng)；培養(yǎng)過程中加入抗生素可防止雜菌污染。(2)目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞常用的方法是顯微注射法。(3)去除胸腺可避免發(fā)生細(xì)胞免疫，并削弱體液免疫，從而有效解決免疫排斥反應(yīng)。答案：(1)營養(yǎng)物質(zhì)防止雜菌污染(2)顯微注射法使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以傳給下一代，同時(shí)，使目的基因能夠發(fā)揮作用(3)去除胸腺，使其不能形成T細(xì)胞，不發(fā)生細(xì)胞免疫，使移植的組織細(xì)胞不會(huì)被排斥臨床上供體器官不足和器官移植后免疫排斥等12．下圖為胚胎移植的基本程序及早期胚胎發(fā)育過程，請據(jù)圖回答：(1)請?jiān)谏厦娴目崭裉帉?nèi)容補(bǔ)充完整：①________，②______________________________________。(2)胚胎移植的實(shí)質(zhì)是___________________________________，超數(shù)排卵技術(shù)的處理措施是對供體母牛注射____________。(3)從A到F中，適宜于牛的胚胎移植時(shí)期有____________。(4)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？____________，為什么？______________________________________________________________________________________________________