2019-2020学年人教版生物选修三同步导学作业11　胚胎工程的应用及前景 12页

限时规范训练(十一) 1．不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛，产生这一结果的最可 能原因是( ) A．试管动物的培养 B．胚胎的移植 C．胚胎的分割移植 D．受精卵的移植 答案 C 解析 若干头母牛生出基因型完全相同的小牛，这是因为这些小牛的 遗传物质来自同一个受精卵，这些小牛通过胚胎分割移植产生。 2．在胚胎移植中供体的主要职能是( ) A．提供优良的供体基因 B．提供优良遗传特性的胚胎 C．提供卵细胞 D．提供精子 答案 B 解析 胚胎移植过程中提供胚胎的个体为供体，胚胎移植主要是为了 获得良种性状，因而供体的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚 胎。 3．下列有关说法错误的是( ) A．排卵是指卵子从卵泡中排出 B．胚胎移植中冲卵是指用特制装置把母畜子宫内的卵子冲洗出来 C．使用促性腺激素对供体进行超数排卵处理 D．精子必须经过获能处理后才能与卵子进行体内受精或体外受精 答案 B 解析 排卵是指卵子从卵泡中排出。胚胎移植中冲卵是指用特制装置 把母畜子宫内的胚胎冲洗出来。超数排卵处理的做法是使用促性腺激 素对供体进行处理。成熟的精子必须经过获能处理后才能与成熟的卵 子进行体内受精或体外受精。 4．下列关于胚胎工程的叙述，正确的是( ) A．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 B．试管牛的培育过程属于克隆技术 C．超数排卵技术要使用一定的激素如性激素、孕激素等 D．胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后 代的过程 答案 D 解析 胚胎分割需将发育良好的桑椹胚或囊胚的内细胞团均等分割。 试管牛的培育过程涉及体外受精及胚胎移植，属于有性生殖。超数排 卵要对供体母畜注射促性腺激素。 5．下列关于胚胎分割的叙述，正确的是( ) A．胚胎分割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．胚胎分割属于有性繁殖 D．若在囊胚期进行胚胎分割，不仅内细胞团要均等分割，滋养层细 胞也要均等分割，否则不易成功 答案 A 解析 胚胎分割的各部分是由同一个受精卵通过有丝分裂产生的，其 基因型相同，因此为无性繁殖。胚胎在囊胚期分割时的关键是要将内 细胞团均等分割。实验证明，胚胎分割获得同卵多胎的可能性很小， 所以胚胎不宜分割次数过多。 6．北京市某医院接生了一名婴儿，医院为他保留了脐带血，如果后 来他患了胰岛素依赖糖尿病，就可以通过脐带血中的干细胞为其治 疗。关于这个实例说法正确的是( ) A．用干细胞培育出人体需要的器官来治疗疾病，需要激发细胞的所 有全能性 B．用脐带血干细胞能治疗这个孩子的所有疾病 C．如果要利用他的干细胞培育出器官，需要用到细胞培养技术 D．如果要移植用他的干细胞培育出的器官，应该长期给他使用免疫 抑制药物 答案 C 解析 用干细胞培育出人体需要的器官来移植治病，不需要激发细胞 的所有全能性。脐带血中的干细胞只能培育出人体的器官或组织用于 移植，而不是所有疾病都能治疗，如流行性疾病。如果要利用他的干 细胞培育出器官，需要用到细胞培养技术，使干细胞发育成器官。由 于利用该婴儿脐带血干细胞培育出的器官是由自身的细胞培育成的， 器官移植时不会发生免疫排斥反应，所以不用长期给他使用免疫抑制 药物。 7．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 答案 C 解析 图中 A 是内细胞团细胞，将来能够发育成胎儿的各种组织， 滋养层细胞发育为胎膜和胎盘。胚胎干细胞的体积较小，细胞核较大。 在体外培养情况下，胚胎干细胞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。 8．胚胎移植的基本程序如图(以牛胚胎移植为例)，请据图回答下列 问题： (1)牛胚胎移植程序中，①通常是采用________进行同期发情处理， ②通常用________激素使供体母牛超数排卵。 (2)③对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到________或________阶 段。 (3)④胚胎移植过程一般有________和________两种方法。 (4)⑤过程产生的犊牛的遗传物质与⑥的遗传物质是否相同？ ________，为什么？______________________________________ ___________________________________________________________ _____________。 (5)进行胚胎移植的优势是________________________________。 (6)冲卵的生理基础是_______________________________________ ___________________________________________________________ _____________。 答案 (1)孕激素 促性腺 (2)桑椹胚 囊胚 (3)手术法 非手术法 (4)不相同 因为犊牛的遗传物质来源于供体母牛和供体公牛，且供 体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体母牛的影响 (5)能充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 (6)早期胚胎形成后，处于游离状态，未与母体子宫建立组织上的联 系 解析 胚胎移植时，供、受体母牛必须均处在发情期，通常用孕激素 进行同期发情处理，然后用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。 对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。胚胎移植 的方法一般有手术法和非手术法。受体母牛只是提供胚胎发育的场 所，供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体母牛的影响。进行胚 胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 9．印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家 猫代孕而繁育，主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是( ) A．步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分割 B．诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞 C．受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液 D．步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同 答案 B 解析 步骤甲、乙分别指体外受精、胚胎移植，A 项错误；诱导超数 排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺，B 项正确；受精 卵发育成早期胚胎所需营养主要来自卵细胞，C 项错误；受精过程使 用的培养液是获能溶液或专用的受精溶液，其成分与早期胚胎培养液 成分有区别，D 项错误。 10．通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述 正确的是( ) A．对供体和受体母牛都要进行相同激素处理 B．受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行 C．对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植 D．胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低 答案 D 解析 在胚胎移植时，需用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处 理，而受体母牛则不需要；胚胎移植技术中，移植的胚胎也可来自体 内受精发育形成的胚胎；移植的胚胎不能用原肠胚，而应用发育良好、 形态正常的桑椹胚或囊胚，某些生物可在更早的阶段移植；目前以二 分胚的分割和移植成功率最高，而同卵多胎的成功率较低。 11．下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述，错误的是( ) A．精子在获能液中于 37 ℃、5%CO2 条件下培养的目的是使精子获 能 B．小鼠在特定光控周期条件下饲养，注射相关激素有促进超数排卵 的作用 C．分割的胚胎细胞有相同的遗传物质，因此发育成的个体没有形态 学差异 D．注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育 答案 C 解析 精子在获能液中于适宜条件下培养可以使精子获能；小鼠在特 定光控周期条件下饲养，注射促性腺激素能促进其超数排卵；分割的 胚胎细胞虽有相同的遗传物质，但由于生物的性状还受环境等因素的 影响，故发育成的个体会存在形态学差异；胚胎干细胞可以发育成组 织、器官，注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育。 12．医学上常用器官移植来治疗人类的某些疾病，而利用人类胚胎干 细胞可以解决器官移植中的很多问题。下列对材料的分析中，正确的 是( ) A．按上述方法克隆的器官，可解决临床上存在的移植后免疫排斥的 问题 B．③阶段的细胞来自原肠胚中的①内细胞团 C．图中所示过程 X 称为细胞核移植，上述各种器官的获得所依据的 原理是细胞的全能性 D．从细胞水平上看，卵裂的分裂方式是有丝分裂和减数分裂 答案 A 解析 来自同一个人的细胞的基因相同，表达的 HLA 也相同，所以 按上述方法克隆的器官，可解决临床上存在的移植后免疫排斥的问 题；③阶段的细胞来自囊胚中的①内细胞团；由于没有形成一个完整 的个体，所以不属于细胞的全能性，利用的是细胞分裂和细胞分化的 原理；从细胞水平上看，卵裂的分裂方式是有丝分裂。 13．牛胚胎移植的基本程序如图所示，请据图回答下列问题： (1)图中 a、b、c 过程分别指________、________、________。 (2)供体母牛的主要职能是________________________，受体母牛必 须具备__________________________。 (3)为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是____________；处理 的时期是________________；理由是____________________。 (4)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为胚胎干 细 胞 (ES 细 胞 或 EK 细 胞 ) 。 这 类 细 胞 的 形 态 特 征 是 __________________________。 (5)胚胎移植技术在生产实践中的主要意义是___________________ __________________________________________。 答案 (1)超数排卵 冲卵 胚胎移植 (2)产生具有优良遗传特性的胚胎 健康的体质和良好的繁殖能力 (3)胚胎分割、胚胎移植 桑椹胚或囊胚期 桑椹胚或囊胚期的内细 胞团具有发育的全能性 (4)体积小、细胞核大、核仁明显 (5)可以加快优良种畜的繁殖速度，迅速推广新品种 解析 (1)a 过程是良种母畜在促性腺激素刺激下的超数排卵；b 是用 人工方法将母畜体内已经开始发育的胚胎冲洗出来，即冲卵过程；c 是将符合移植要求的早期胚胎移植到受体母畜子宫内的过程。(2)供 体母牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎，受体母牛的主要 职能是提供胚胎发育场所，因此受体母牛应具有健康的体质和良好的 繁殖能力。(3)因桑椹胚或囊胚期的内细胞团具有发育的全能性，所 以应在这两个时期进行分割。(4)因受精卵早期的分裂速度很快，细 胞来不及生长，下一次分裂就已经开始，所以形成的胚胎干细胞(ES 或 EK 细胞)的特点是细胞体积小、细胞核大、核仁明显。 14．EPO 是促红细胞生成素的英文简称，是一种激素样物质，可促 进体内新红细胞生成。人类已可通过基因工程合成 EPO 基因，并采 用中国仓鼠卵巢(CHO)细胞表达系统来获取产物，其过程如下。请回 答下列问题： (1)从人体组织中提取 EPO 的 mRNA，通过反(逆)转录得到________， 再通过 PCR 技术获得大量 EPO 基因。 (2)供体母鼠通常情况下每次排卵 8～12 枚，为使其超数排卵，需注 射 ________ 激 素 以 排 出 更 多 的 卵 子 ， 卵 子 培 养 到 __________________(时期)与获能的精子相遇时，精子首先发生 ________反应，穿越放射冠和透明带，完成体外受精。 (3)①过程构成了基因表达载体，内部包括不可缺少的组成部分，其 中________能驱动基因的转录。 (4)采用________技术，将重组表达载体导入小鼠受精卵中，将受精 卵移入发育培养液中继续培养。培养液成分除一些无机盐和有机盐类 外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及________ 等物质。 (5)当胚胎发育至____________时期，向受体移植，为获得多个转基 因胚胎，要将囊胚的________均等切割，否则会影响分割后胚胎的恢 复和进一步发育。此外，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行 ________。 答案 (1)cDNA (2)促性腺 减数第二次分裂中期 顶体 (3)启动子 (4)显微注射 血清 (5)桑椹胚或囊胚 内细胞团 性别鉴定 解析 (1)获取目的基因可通过反(逆)转录法，从人体组织中提取 EPO 的 mRNA，通过反(逆)转录得到 cDNA，再通过 PCR 技术获得大量 EPO 基因。(2)为使供体母鼠超数排卵，需注射促性腺激素以排出更 多的卵子，卵子培养到减数第二次分裂中期与获能的精子相遇时，精 子首先发生顶体反应，穿越放射冠和透明带，完成体外受精。(3)① 过程为形成基因表达载体的过程，基因表达载体包括启动子、终止子 等，其中启动子为 RNA 聚合酶结合的部位，能驱动基因的转录。(5) 胚胎移植时一般选择桑椹胚或囊胚时期进行移植，为获得更多转基因 胚胎，要将囊胚的内细胞团均等切割，否则会影响分割后胚胎的恢复 和进一步发育。此外，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行性 别鉴定。 15．随着生物技术的发展，现代的试管婴儿技术不仅能解决部分人的 生育问题，还能用于部分肿瘤疾病、遗传性疾病的治疗等，实现优生 优育。回答下列问题： (1)培育试管婴儿时，为了提高受孕率，需培植多个胚胎，因此需要 用__________处理，促进女性排出更多的卵子。 (2) 从 受 精 卵 到 原 肠 胚 需 依 次 经 历 哪 些 时 期 ？ ________________________。 (3)一对夫妻，妻子是血友病患者，而丈夫正常。为了生育一个健康 的孩子，进行胚胎移植前需要进行________，目前最有效最准确的方 法是 SRY—PCR 法，操作的基本程序是从被检测的囊胚中取出几个 ________(填“滋养层”或“内细胞团”)细胞，提取 DNA 进行扩增， 用位于 Y 染色体上的性别决定基因(即 SRY 基因)制成的探针进行检 测，若未出现杂交带，则胚胎性别为________。而基因工程中 ____________________也会用到 DNA 探针。 (4)如图是治疗性克隆时获取病人胚胎干细胞的两种方法，其中方法 一中③的获得用到了________技术；方法二中获得④运用的原理是 ______________________。 答案 (1)促性腺激素 (2)卵裂期→桑椹胚期→囊胚期 (3)性别鉴定 滋养层 女 目的基因的检测和鉴定 (4)显微注射 细胞膜具有一定的流动性 解析 (1)促性腺激素能促进雌性个体超数排卵。(2)受精卵发育至原 肠胚需要依次经历的时期为卵裂期→桑椹胚期→囊胚期。(3)血友病 属于伴 X 染色体隐性遗传病(相关基因用 B、b 表示)。一对夫妻，妻 子是血友病患者(XbXb)，而丈夫正常(XBY)，则他们所生儿子均患病， 女儿均正常，因此为了生育一个健康的孩子，进行胚胎移植前需要进 行性别鉴定。目前最有效最准确的方法是 SRY—PCR 法，操作的基 本程序是从被检测的囊胚中取出几个滋养层细胞，提取 DNA 进行扩 增，用位于 Y 染色体上的性别决定基因(即 SRY 基因)制成的探针进 行检测，若未出现杂交带，说明胚胎细胞不含 Y 染色体，则胚胎性 别为女。基因工程中目的基因的检测和鉴定也会用到 DNA 探针。(4) 方法一中③的获得用到了显微注射技术；方法二中获得④的方法是细 胞融合，而细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性。