3.3胚胎工程的应用及前景
1．下列对于优良种畜的胚胎移植的说法，不正确的是( )
A．供体母牛必须是同一物种的良种
B．受体母牛必须是同一物种的良种
C．供体公牛必须是同一物种的良种
D．受体母牛可以是同物种的一般健康牛
解析：选B。胚胎移植是繁殖优良种畜的最后一道工序，所提供的精子和卵子的供体必须是同一种物种的良种，而受体牛只要求是同种健康牛即可，一般不必是良种。
2．下列有关动物胚胎移植的叙述，错误的是( )
A．受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植
B．受体母畜必须处于与供体母畜同期发情的状态
C．超数排卵技术要使用一定的激素
D．胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
解析：选A。胚胎移植所用的胚胎是指雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，而不是受精卵。为了使胚胎移植能够成功，要给供、受体注射相关激素，使它们同期发情，为胚胎移植提供相同的生理环境。通过注射促性腺激素可以使供体母牛超数排卵，提供更多的胚胎。胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
3．表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。产生这一结果最可能的原因是( )
A．试管动物培养 B．胚胎移植
C．胚胎分割移植 D．受精卵移植
解析：选C。本题考查胚胎分割移植和遗传学的相关知识。若干头母牛生育出基因型完全相同的子牛，最可能的原因是这些小牛的遗传物质来自同一受精卵细胞。根据所学知识可知，表现型不同的母牛，后代基因型相同，这是通过胚胎分割移植产生的。胚胎分割移植技术应用广泛，该技术可提高牛的产仔率。
4．(2010年高考江苏卷)下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是( )
A．对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理
B．人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割
C．利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎
D．一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例
解析：选B。进行胚胎移植前需对受体母羊和供体母羊进行同期发情处理，使它们具有相同的生理环境；胚胎分割应选择桑椹胚或囊胚时期的健康胚胎；胚胎分割技术属于无性繁殖，可获得两个基因型完全相同的胚胎；一次给受体母羊植入多个胚胎，从而发育出多个个体，增加了双胞胎和多胞胎的比例。
5．下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是( )
A．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加
B．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割
C．胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点
D．胚胎干细胞是一类未分化细胞，可以从早期胚胎中分离获取
解析：选D。本题考查胚胎干细胞的知识。A选项卵裂期细胞不断分裂但胚胎体积不变，故细胞数目增多但有机物逐渐消耗而减少；B选项中内细胞团是囊胚时期的，不是原肠胚时期的；C选项胚胎干细胞具有细胞核大、核仁比较大而明显的特点；D选项，胚胎干细胞是全能干细胞，是未分化细胞。
6．(2014年徐州高二检测)如图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程，请回答下列问题：
(1)A细胞是__________，在进行体外受精前要对精子进行________处理。
(2)进行胚胎分割时，应选择发育到____________________时期的胚胎进行操作。
(3)②指的是________。
(4)通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同遗传性状的根本原因是________________________________________________________________________。
(5)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意__________
________________________________________________________________________。
(6)受体母牛必须和供体牛属于____________。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题考查胚胎工程的应用。将获能精子与处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞融合即可得到受精卵，受精卵经过体外培养形成早期胚胎，为了快速繁育优良品种，可以采用胚胎分割的技术手段，即选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割，分割后产生的个体因为所含的遗传物质相同，所以性状表现很相似。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。大量的研究已经证明，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
答案：(1)次级卵母细胞 获能 (2)桑椹胚或囊胚 (3)囊胚腔 (4)具有相同的遗传物质 (5)将内细胞团均等分割(6)同一物种 受体对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
(紧扣教材，思考感悟)
【讨论】
1．在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？例如，供、受体的发情时间要一致吗？供体胚胎移入受体移入受体子宫的位置，应与在供体内的位置相同或相似吗？(教材P76)
答案：应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。因此，必须做到供、受体母畜的发情时间一致。同时还要做到移入受体子宫的胚胎的位置应该与其在供体内的位置相同或相似。
2．胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？(教材P76)
答案：胚胎移植成功率的高低与供、受体生理环境条件一致性密切相关。只有供、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。所以我们可以把胚胎移植简单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。这样的概括是正确的。
【旁栏思考】
对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？(教材P79)
答案：内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。
1．将雌性动物的早期胚胎或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，以下说法不正确的是( )
A．这里说的同“种”是指同一“物种”
B．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出荷斯坦奶牛，证明移植成功
C．同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功
D．不管是否妊娠，同种动物生殖器官的生理变化都是一样的
解析：选D。雌性哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物生殖器官的生理变化是一样的。
2．(2014年山西大同高二检测)下列关于胚胎移植生理学基础的叙述，不正确的是( )
A．在发情后的最初一段时期，母牛即使没有受精，其生殖系统也处于受精后的生理状态
B．早期胚胎在相当一段时间是独立存在的，未与子宫建立实质性联系
C．一般来说，同一物种的受体母畜对于具有外来抗原性质的胚胎并没有免疫排斥现象
D．移植的胚胎，依靠自身储存的营养物质继续完成胚胎发育
解析：选D。移植的胚胎，在一定时期后会与受体子宫建立生理上和组织上的联系，从而保证了以后正常发育所需要的营养条件。
3．保证胚胎在移植前后所处的生理环境一致的方法是( )
A．用催产素处理供体和受体
B．用孕激素同时处理供体和受体
C．用抗利尿激素和醛固酮同时处理供体和受体
D．用促性腺激素同时处理供体和受体
解析：选D。应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。常用的方法是用促性腺激素同时处理供体和受体。
4．对供体母牛进行胚胎收集时，胚胎应发育到( )
A．桑椹胚或囊胚 B．囊胚或原肠胚
C．原肠胚 D．8细胞或16细胞
答案：A
5．胚胎移植主要包括以下步骤，正确的顺序是( )
①配种或进行人工授精 ②检查 ③对胚胎进行移植 ④移植后的检查 ⑤供、受体的选择和处理 ⑥对胚胎的收集 ⑦培养或保存
A．⑤①⑥②⑦③④ B．①⑤⑥②⑦③④
C．⑤①⑥⑦②③④ D．①⑤⑥⑦②③④
解析：选A。基本序程：(1)对供体、受体的选择和处理；(2)配种或进行人工授精；(3)对胚胎的收集、检查、培养或保存；(4)对胚胎进行移植；(5)移植后的检查。
6．胚胎移植技术目前主要应用于(多选)( )
A．解决某些不孕症患者的生育问题
B．治疗某些疾病
C．提高良种家畜的繁殖力
D．提高动物的抗病力
解析：选AC。胚胎移植技术(用于人类即平常我们所说的试管婴儿)，主要是从母体取出卵细胞，在体外进行人工授精、分割、培养，当胚胎发育到一定时期，再将胚胎移植到母体子宫内继续发育成胎儿的技术。胚胎移植技术应用于人类，解决了某些不孕症患者的生育问题；应用于家畜，则是为了提高家畜的繁殖能力。该技术不能提高动物的抗病能力，也不能治疗某些疾病。
7．胚胎移植技术已在畜牧业生产中得到广泛的应用。下列说法中，错误的是( )
A．胚胎移植可充分发挥优良母牛的繁殖潜力，一年内可得到几头甚至几十头良种牛犊
B．应用胚胎移植可使母牛提高生产能力
C．应用胚胎移植可以代替种畜的引进，丰富品种资源
D．胚胎移植可在畜牧业生产中产生新的品种，改良品种资源
解析：选B。应用胚胎移植不能提高母牛的生产能力，但是可以提高优良品种的繁殖潜力，同时缩短繁殖周期。
8．胚胎干细胞的特点是( )
A．不受机体控制，连续进行分裂
B．活性降低，水分减少
C．体积小，细胞核大，核仁明显
D．细胞核体积小，染色质固缩
解析：选C。胚胎干细胞是能分裂的细胞，因此具有分裂细胞的特点，如细胞核大，核仁明显等。A是癌细胞的特征，B、D是衰老细胞的特点。
9．利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，能实现此过程的最重要的原因是( )
A．细胞分裂 B．细胞特化
C．细胞分化 D．细胞增殖
解析：选C。ES细胞具有发育的全能性，可以被诱导分化形成新的组织细胞，移植ES细胞可使坏死或退化部位的细胞得以修复并恢复正常功能，因此治疗肝衰竭主要是利用细胞分化这一特性而实现的。
10．(2014年广东惠州高二检测)下列对“人类胚胎干细胞”这一概念的理解，正确的一项是( )
A．人类胚胎干细胞即人类胚胎发育早期囊胚外表的扁平细胞和囊胚腔内侧的内细胞群
B．人类胚胎干细胞就是人类胚胎发育早期囊胚腔内侧的内细胞群
C．人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胎盘、肝、肺、骨骼、皮肤等的全能性细胞
D．人类胚胎干细胞不仅指人类囊胚中未分化的细胞，也指成人身上的成年干细胞
解析：选B。人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期——囊胚中未分化的细胞。囊胚外表是一层扁平细胞，可发育成胚胎的支持组织如胎盘等；中心的腔称为囊胚腔，腔内侧有内细胞群。内细胞群在形成内、中、外三个胚层时开始分化，内胚层分化形成肝、肺和肠等，中胚层分化形成骨骼、血液和肌肉等，外胚层分化形成皮肤、眼睛和神经系统等。由于内细胞群能发育成完整的个体，因而这些细胞被认为具有全能性。
11．如图是胚胎移植繁育良种奶牛的技术流程图，请回答下列问题：
(1)在流程②中，要用________激素处理供体母牛，目的是________。
(2)流程图中，第________(填序号)步要进行冲卵。
(3)用胚胎移植繁育良种奶牛属于哪类生殖方式？________________________________________________________________________
________，该技术的意义是________________________________________________________________________。
解析：本题考查胚胎移植的基本程序。流程②中，是用促性腺激素处理供体母牛，使其超数排卵，在②之前，为了使供、受体母牛生理条件达到同步或一致，要对它们进行同期发情处理；流程图中，④是冲卵，冲卵是把胚胎冲出来；用该技术繁殖良种奶牛属于有性生殖，该技术的意义是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。
答案：(1)促性腺 使供体母牛超数排卵 (2)④
(3)有性生殖 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能
12．(2014年江苏苏北高二检测)胚胎干细胞在基础生物学研究和临床应用方面具有重要价值，下图是胚胎干细胞获取方法图解。
(1)早期发育的胚胎分为几个主要阶段？________________________________________________________________________。
(2)C、D细胞分别为________和________，它们的形态特征是________________________________________________________________________。
(3)胚胎干细胞有何应用前景？(说出两例)
答案：(1)(卵裂)桑椹胚、囊胚、原肠胚
(2)内细胞团 原始性腺细胞 细胞体积小、细胞核大、核仁明显
(3)①治疗人类的某些疾病；②培养出人造器官，解决临床上供体器官不足和异体器官移植后免疫排斥问题；③研究细胞外分化等(两例即可)。
13．胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答：
(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至________期的内细胞团或胎儿的______________中分离得到的一类细胞。
(2)图中分化程度最低的干细胞是______________。在体外培养条件下，培养液中加入______________因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。
(3)在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因________________________的结果。
(4)某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的。骨髓移植的实质是将上图中的________细胞移植到患者体内。
(5)若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞、皮肤细胞、神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的________。其原因是________________。
(6)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制，使用该药物可使肝肿瘤细胞停留于细胞周期的________期。
(7)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用________细胞与骨髓瘤细胞融合，经多次筛选最终得到能分泌________的杂交瘤细胞。
解析：本题主要考查了干细胞的概念和分化程度。细胞分化的本质是基因的选择性表达；胚胎干细胞可以分化成不同种类的细胞，造血干细胞可以分化出各种血细胞。克隆技术的本质是细胞核基因的全部有序地表达，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。
答案：(1)囊胚 原始性腺细胞 (2)胚胎干细胞 分化诱导 (3)选择性表达 (4)造血干 (5)红细胞 细胞中无细胞核 (6)间 (7)B淋巴 特异性抗体
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