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3.3胚胎工程的應用及前景
1．下列對于優(yōu)良種畜的胚胎移植的說法，不正確的是(　　)
A．供體母牛必須是同一物種的良種
B．受體母牛必須是同一物種的良種
C．供體公牛必須是同一物種的良種
D．受體母牛可以是同物種的一般健康牛
解析：選B。胚胎移植是繁殖優(yōu)良種畜的最后一道工序，所提供的精子和卵子的供體必須是同一種物種的良種，而受體牛只要求是同種健康牛即可，一般不必是良種。
2．下列有關動物胚胎移植的敘述，錯誤的是(　　)
A．受孕母畜體內的受精卵或胚胎均能移植
B．受體母畜必須處于與供體母畜同期發(fā)情的狀態(tài)
C．超數(shù)排卵技術要使用一定的激素
D．胚胎移植可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力
解析：選A。胚胎移植所用的胚胎是指雌性動物的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，而不是受精卵。為了使胚胎移植能夠成功，要給供、受體注射相關激素，使它們同期發(fā)情，為胚胎移植提供相同的生理環(huán)境。通過注射促性腺激素可以使供體母牛超數(shù)排卵，提供更多的胚胎。胚胎移植可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。
3．表現(xiàn)型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。產生這一結果最可能的原因是(　　)
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。本題考查胚胎分割移植和遺傳學的相關知識。若干頭母牛生育出基因型完全相同的子牛，最可能的原因是這些小牛的遺傳物質來自同一受精卵細胞。根據(jù)所學知識可知，表現(xiàn)型不同的母牛，后代基因型相同，這是通過胚胎分割移植產生的。胚胎分割移植技術應用廣泛，該技術可提高牛的產仔率。
4．(2010年高考江蘇卷)下列關于利用胚胎工程技術繁殖優(yōu)質奶羊的敘述，錯誤的是(　　)
A．對受體母羊與供體母羊進行同期發(fā)情處理
B．人工授精后的一定時間內，收集供體原腸胚用于胚胎分割
C．利用胚胎分割技術可以獲得兩個基因型完全相同的胚胎
D．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
解析：選B。進行胚胎移植前需對受體母羊和供體母羊進行同期發(fā)情處理，使它們具有相同的生理環(huán)境；胚胎分割應選擇桑椹胚或囊胚時期的健康胚胎；胚胎分割技術屬于無性繁殖，可獲得兩個基因型完全相同的胚胎；一次給受體母羊植入多個胚胎，從而發(fā)育出多個個體，增加了雙胞胎和多胞胎的比例。
5．下列關于哺乳動物胚胎發(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、核仁小和蛋白質合成旺盛等特點
D．胚胎干細胞是一類未分化細胞，可以從早期胚胎中分離獲取
解析：選D。本題考查胚胎干細胞的知識。A選項卵裂期細胞不斷分裂但胚胎體積不變，故細胞數(shù)目增多但有機物逐漸消耗而減少；B選項中內細胞團是囊胚時期的，不是原腸胚時期的；C選項胚胎干細胞具有細胞核大、核仁比較大而明顯的特點；D選項，胚胎干細胞是全能干細胞，是未分化細胞。
6．(2014年徐州高二檢測)如圖為經過體外受精和胚胎分割移植培育優(yōu)質奶牛的過程，請回答下列問題：

(1)A細胞是__________，在進行體外受精前要對精子進行________處理。
(2)進行胚胎分割時，應選擇發(fā)育到____________________時期的胚胎進行操作。
(3)②指的是________。
(4)通過胚胎分割產生的兩個或多個個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行分割時，應注意__________
________________________________________________________________________。
(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是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本題考查胚胎工程的應用。將獲能精子與處于減數(shù)第二次分裂中期的次級卵母細胞融合即可得到受精卵，受精卵經過體外培養(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手段，即選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚進行分割，分割后產生的個體因為所含的遺傳物質相同，所以性狀表現(xiàn)很相似。在對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將內細胞團均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。大量的研究已經證明，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，這為胚胎在受體內的存活提供了可能。
答案：(1)次級卵母細胞　獲能　(2)桑椹胚或囊胚　(3)囊胚腔　(4)具有相同的遺傳物質　(5)將內細胞團均等分割(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
(緊扣教材，思考感悟)
【討論】
1．在胚胎移植操作中，怎樣才能使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致？例如，供、受體的發(fā)情時間要一致嗎？供體胚胎移入受體移入受體子宮的位置，應與在供體內的位置相同或相似嗎？(教材P76)
答案：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。因此，必須做到供、受體母畜的發(fā)情時間一致。同時還要做到移入受體子宮的胚胎的位置應該與其在供體內的位置相同或相似。
2．胚胎移植實質上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉移。你認為這樣的概括正確嗎？(教材P76)
答案：胚胎移植成功率的高低與供、受體生理環(huán)境條件一致性密切相關。只有供、受體生理環(huán)境高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續(xù)發(fā)育。所以我們可以把胚胎移植簡單概括為早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉移。這樣的概括是正確的。
【旁欄思考】
對囊胚階段的胚胎進行分割時，為什么要將內細胞團均等分割？(教材P79)
答案：內細胞團一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎細胞，其他細胞為滋養(yǎng)細胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將內細胞團均等分割，會出現(xiàn)含內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。

1．將雌性動物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，以下說法不正確的是(　　)
A．這里說的同“種”是指同一“物種”
B．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植給我國黃牛，生出荷斯坦奶牛，證明移植成功
C．同種動物之間的生理特征相近，進行胚胎移植易于成功
D．不管是否妊娠，同種動物生殖器官的生理變化都是一樣的
解析：選D。雌性哺乳動物發(fā)情排卵后，不管是否妊娠，在一段時間內，同種動物生殖器官的生理變化是一樣的。
2．(2014年山西大同高二檢測)下列關于胚胎移植生理學基礎的敘述，不正確的是(　　)
A．在發(fā)情后的最初一段時期，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．早期胚胎在相當一段時間是獨立存在的，未與子宮建立實質性聯(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)物質繼續(xù)完成胚胎發(fā)育
解析：選D。移植的胚胎，在一定時期后會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。
3．保證胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境一致的方法是(　　)
A．用催產素處理供體和受體
B．用孕激素同時處理供體和受體
C．用抗利尿激素和醛固酮同時處理供體和受體
D．用促性腺激素同時處理供體和受體
解析：選D。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。常用的方法是用促性腺激素同時處理供體和受體。
4．對供體母牛進行胚胎收集時，胚胎應發(fā)育到(　　)
A．桑椹胚或囊胚　　　　　B．囊胚或原腸胚
C．原腸胚 D．8細胞或16細胞
答案：A
5．胚胎移植主要包括以下步驟，正確的順序是(　　)
①配種或進行人工授精�、跈z查�、蹖ε咛ミM行移植�、芤浦埠蟮臋z查�、莨�、受體的選擇和處理　⑥對胚胎的收集�、吲囵B(yǎng)或保存
A．⑤①⑥②⑦③④ B．①⑤⑥②⑦③④
C．⑤①⑥⑦②③④ D．①⑤⑥⑦②③④
解析：選A�；�本序程：(1)對供體、受體的選擇和處理；(2)配種或進行人工授精；(3)對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存；(4)對胚胎進行移植；(5)移植后的檢查。
6．胚胎移植技術目前主要應用于(多選)(　　)
A．解決某些不孕癥患者的生育問題
B．治療某些疾病
C．提高良種家畜的繁殖力
D．提高動物的抗病力
解析：選AC。胚胎移植技術(用于人類即平常我們所說的試管嬰兒)，主要是從母體取出卵細胞，在體外進行人工授精、分割、培養(yǎng)，當胚胎發(fā)育到一定時期，再將胚胎移植到母體子宮內繼續(xù)發(fā)育成胎兒的技術。胚胎移植技術應用于人類，解決了某些不孕癥患者的生育問題；應用于家畜，則是為了提高家畜的繁殖能力。該技術不能提高動物的抗病能力，也不能治療某些疾病。
7．胚胎移植技術已在畜牧業(yè)生產中得到廣泛的應用。下列說法中，錯誤的是(　　)
A．胚胎移植可充分發(fā)揮優(yōu)良母牛的繁殖潛力，一年內可得到幾頭甚至幾十頭良種牛犢
B．應用胚胎移植可使母牛提高生產能力
C．應用胚胎移植可以代替種畜的引進，豐富品種資源
D．胚胎移植可在畜牧業(yè)生產中產生新的品種，改良品種資源
解析：選B。應用胚胎移植不能提高母牛的生產能力，但是可以提高優(yōu)良品種的繁殖潛力，同時縮短繁殖周期。
8．胚胎干細胞的特點是(　　)
A．不受機體控制，連續(xù)進行分裂
B．活性降低，水分減少
C．體積小，細胞核大，核仁明顯
D．細胞核體積小，染色質固縮
解析：選C。胚胎干細胞是能分裂的細胞，因此具有分裂細胞的特點，如細胞核大，核仁明顯等。A是癌細胞的特征，B、D是衰老細胞的特點。
9．利用胚胎干細胞治療肝衰竭，能實現(xiàn)此過程的最重要的原因是(　　)
A．細胞分裂 B．細胞特化
C．細胞分化 D．細胞增殖
解析：選C。ES細胞具有發(fā)育的全能性，可以被誘導分化形成新的組織細胞，移植ES細胞可使壞死或退化部位的細胞得以修復并恢復正常功能，因此治療肝衰竭主要是利用細胞分化這一特性而實現(xiàn)的。
10．(2014年廣東惠州高二檢測)下列對“人類胚胎干細胞”這一概念的理解，正確的一項是(　　)
A．人類胚胎干細胞即人類胚胎發(fā)育早期囊胚外表的扁平細胞和囊胚腔內側的內細胞群
B．人類胚胎干細胞就是人類胚胎發(fā)育早期囊胚腔內側的內細胞群
C．人類胚胎干細胞是人類囊胚中可發(fā)育成胎盤、肝、肺、骨骼、皮膚等的全能性細胞
D．人類胚胎干細胞不僅指人類囊胚中未分化的細胞，也指成人身上的成年干細胞
解析：選B。人類胚胎干細胞是人類胚胎發(fā)育早期——囊胚中未分化的細胞。囊胚外表是一層扁平細胞，可發(fā)育成胚胎的支持組織如胎盤等；中心的腔稱為囊胚腔，腔內側有內細胞群。內細胞群在形成內、中、外三個胚層時開始分化，內胚層分化形成肝、肺和腸等，中胚層分化形成骨骼、血液和肌肉等，外胚層分化形成皮膚、眼睛和神經系統(tǒng)等。由于內細胞群能發(fā)育成完整的個體，因而這些細胞被認為具有全能性。
11．如圖是胚胎移植繁育良種奶牛的技術流程圖，請回答下列問題：

(1)在流程②中，要用________激素處理供體母牛，目的是________。
(2)流程圖中，第________(填序號)步要進行沖卵。
(3)用胚胎移植繁育良種奶牛屬于哪類生殖方式？________________________________________________________________________
________，該技術的意義是________________________________________________________________________。
解析：本題考查胚胎移植的基本程序。流程②中，是用促性腺激素處理供體母牛，使其超數(shù)排卵，在②之前，為了使供、受體母牛生理條件達到同步或一致，要對它們進行同期發(fā)情處理；流程圖中，④是沖卵，沖卵是把胚胎沖出來；用該技術繁殖良種奶牛屬于有性生殖，該技術的意義是充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛能。
答案：(1)促性腺　使供體母牛超數(shù)排卵　(2)④
(3)有性生殖　充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛能
12．(2014年江蘇蘇北高二檢測)胚胎干細胞在基礎生物學研究和臨床應用方面具有重要價值，下圖是胚胎干細胞獲取方法圖解。

(1)早期發(fā)育的胚胎分為幾個主要階段？________________________________________________________________________。
(2)C、D細胞分別為________和________，它們的形態(tài)特征是________________________________________________________________________。
(3)胚胎干細胞有何應用前景？(說出兩例)
答案：(1)(卵裂)桑椹胚、囊胚、原腸胚
(2)內細胞團　原始性腺細胞　細胞體積小、細胞核大、核仁明顯
(3)①治療人類的某些疾�。虎谂囵B(yǎng)出人造器官，解決臨床上供體器官不足和異體器官移植后免疫排斥問題；③研究細胞外分化等(兩例即可)。
13．胚胎干細胞及其分化的示意圖。請回答：

(1)胚胎干細胞是從動物胚胎發(fā)育至________期的內細胞團或胎兒的______________中分離得到的一類細胞。
(2)圖中分化程度最低的干細胞是______________。在體外培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)液中加入______________因子，可誘導該種干細胞向不同類型的組織細胞分化。
(3)在機體內，皮膚干細胞分化成皮膚細胞是機體細胞中基因________________________的結果。
(4)某患者不能產生正常的白細胞，通過骨髓移植可以達到治療的目的。骨髓移植的實質是將上圖中的________細胞移植到患者體內。
(5)若要克隆某種哺乳動物，從理論上分析，上述紅細胞、白細胞、皮膚細胞、神經細胞中不能選用作為供體的細胞是成熟的________。其原因是________________。
(6)若某藥物可抑制肝腫瘤細胞DNA的復制，使用該藥物可使肝腫瘤細胞停留于細胞周期的________期。
(7)在制備單克隆抗體過程中的細胞融合階段，用________細胞與骨髓瘤細胞融合，經多次篩選最終得到能分泌________的雜交瘤細胞。
解析：本題主要考查了干細胞的概念和分化程度。細胞分化的本質是基因的選擇性表達；胚胎干細胞可以分化成不同種類的細胞，造血干細胞可以分化出各種血細胞。克隆技術的本質是細胞核基因的全部有序地表達，哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核。
答案：(1)囊胚　原始性腺細胞　(2)胚胎干細胞　分化誘導　(3)選擇性表達　(4)造血干　(5)紅細胞　細胞中無細胞核　(6)間　(7)B淋巴　特異性抗體

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