选修三第三讲胚胎工程[课时作业].doc

选修三 第三讲 胚胎工程课时作业一、选择题1.(2010广州综测)科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞“iPS细胞”，人类“iPS细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关“iPS细胞”说法正确的是 ()A.iPS细胞分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性B.iPS细胞有细胞周期，它分化形成的神经细胞一般不具细胞周期C.iPS细胞可分化形成多种组织细胞，说明“iPS细胞”在分裂时很容易发生突变D.iPS细胞分化成人体多种组织细胞，是因为它具有不同于其他细胞的特定基因解析：“iPS细胞”是一种多能干细胞，而多能干细胞既能分裂又能进行细胞分化。细胞的全能性应该体现在由该细胞形成新个体的过程中。高度分化的细胞如神经细胞等是不能再进行细胞分裂的，不能进行有丝分裂的细胞是不具有细胞周期的。细胞分化是基因选择性表达的结果，而多细胞生物的各个体细胞由于源自一个受精卵，具有相同的遗传信息。答案：B2.高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体，完成胚胎发育的全过程，下列有关叙述错误的是 ()A.题图是胚胎发育过程中囊胚期示意图，依次称之为透明带、滋养层、内细胞团B.高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵卵裂期桑椹胚 囊胚期原肠胚期幼体，其中，最关键的时期是原肠胚期C.高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期，终止于生命结束D.进行胚胎分割时，应选择原肠胚期的胚胎进行解析：进行胚胎分割时，一般选择桑椹胚或囊胚期的胚胎进行。答案：D3.关于受精过程的叙述错误的是 ()A.获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠B.透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障C.精子与卵黄膜相互融合，精子入卵D.雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂解析：哺乳动物的受精过程主要包括：精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核结合。获能后的精子与卵子相遇后，首先释放顶体酶穿过放射冠进入透明带，当精子接触卵黄膜的瞬间，会产生透明带反应，阻止多个精子进入透明带。精子与卵黄膜相互融合，精子入卵后，形成雄原核，此时卵子完成减数第二次分裂，形成雄原核，二者相互融合形成受精卵，受精过程完成。答案：A4.以下是制定并研究设计的“试管牛”工厂化生产技术流程，其中正确的顺序应是()卵母细胞的采集和培养精子的采集和获能画出“试管牛”工厂化生产技术流程图受精胚胎的早期培养A.B. C. D.解析：“试管牛”工厂化生产的流程是卵母细胞的采集和培养精子的采集和获能受精胚胎的早期培养画出“试管牛”工厂化生产技术流程图。答案：B5.表现型不同的母牛生育出基因型相同的小牛，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：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细胞，根据我们所学的知识可知，这是通过胚胎分割移植产生的。胚胎分割移植技术应用在奶牛厂等养殖企业，有两个明显的优势：一是提高了产仔率(特别是牛、马等大型动物，正常情况下一胎只能生一仔，通过该技术可以产生若干后代)；二是容易控制后代的性别，使产生的后代大都是雌性，满足生产需要。答案：C6.生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的复生已不是神话。如果世界上最后一只野驴刚死亡，以下较易复生野驴的方法是 ()A.将野驴的体细胞取出，利用组织培养，培育成新个体B.将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养技术，经脱分化、再分化培育成新个体C.取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中，经孕育培养成新个体D.将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体解析：动物体细胞的全能性由于分化程度高而使表现受到严格限制；若仅将野驴的基因导入家驴的受精卵中，则难以保证野驴的遗传特性。因此，可用克隆技术核移植技术复生野驴。答案：C7.下列说法不正确的是(双选) ()A.胚胎工程技术包括胚胎移植、胚胎分割、体外生产胚胎技术B.试管牛的培育过程属于克隆过程C.提供胚胎的个体称为“受体”，接受胚胎的个体叫“供体”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解析：本题考查胚胎工程技术的原理及分析判断能力。试管牛的培育过程为：即试管牛是由受精卵发育而成，应为有性生殖。答案：BC8.(2010盐城质检)下图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是(双选)()A.图中过程表示胚胎发育，过程表示胚后发育B.受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大C.兔子、雄鹰和眼镜蛇在个体发育过程中会出现羊膜D.桑椹胚或囊胚阶段是进行胚胎移植的最好时期解析：由受精卵发育为幼体是胚胎发育，由幼体发育为成体是胚后发育。卵裂形成的囊胚总体积基本不变，而每个细胞的体积减小。兔子、雄鹰、眼镜蛇分别是哺乳类、鸟类和爬行类动物，都是真正的陆生脊椎动物，羊膜和羊水能保证其胚胎发育所需的水环境，还具有防震和保护作用。原肠胚期已发生了细胞的分化，最好在早期胚胎时进行移植，如牛、羊一般在桑椹胚或囊胚阶段移植，而其他生物要在更早阶段进行。答案：CD二、非选择题9.控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义。目前，分离精子技术是有效的性别控制方法。例如：牛的X精子的DNA含量比Y精子的高出4%左右，利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如下图所示)。根据以上信息回答下列相关问题。(1)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下和受精，受精卵通过培养发育为早期胚胎后，再经胚胎移植产生后代的技术。(2)图中过程通常采用技术。在这个过程中的精子与卵子相遇时，首先发生反应释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质。防止多精入卵的生理反应有。(3)胚胎移植时，受体应处于适合的生理状况，此时可利用激素对受体进行处理。此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。(4)为了确保得到所需性别的试管牛，往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，请举出两种对早期胚胎进行性别鉴定的方法(只需写出名称或简要原理)。 。解析：(1)人工采集的卵子与精子不能够直接受精，精子需要经过获能处理，卵子需要再培养发育到减中期才可受精。(2)精卵结合时，首先发生顶体反应放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质，便于精子进入，同时通过透明带反应和卵黄膜的封闭作用防止其他精子再进入。(3)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥，这是胚胎移植的生理基础。胚胎移植时，为使受体、供体生理状况相同，便于胚胎的移植，需要用激素同期发情处理。(4)鉴定胚胎性别的最好方法是对胚胎细胞染色体分析，当然也可运用Y染色体上的基因制成探针检测Y染色体的存在。答案：(1)成熟(2)体外受精获能顶体透明带反应和卵黄膜的封闭作用(3)同期发情免疫排斥(4)DNA分子杂交技术(利用基因探针鉴定)、分析胚胎细胞的染色体组型10.2n/4n嵌合体胚胎是指用四倍体(4n)胚胎与二倍体胚胎(2n)或胚胎干细胞(ES细胞)进行聚合，形成由二倍体和四倍体细胞组成的嵌合体。2n/4n嵌合体胚胎的构建常用方法如下图，请据图分析回答：(1)受精卵是胚胎发育的开端，图中的卵细胞达到时期，才具备受精的能力，而精子需经过过程才能和卵细胞结合(2)2n的ES细胞来自胚胎发育过程的期，本实验中从功能上说明了该细胞。(3)2n/4n嵌合体胚胎的构建用到的现代生物工程技术主要有： 。(4)ES细胞经嵌合体方法培育的动物与核移植方法培育的动物相比，遗传物质来源的区别主要是什么？ 解析：(1)具有受精能力的卵细胞实际上是处于第二次减数分裂中期的次级卵母细胞。精子必须先在雌性生殖道停留一段时间，才具备使卵子受精的能力，这一过程称为精子获能。(2)囊胚期的细胞未分化，具有发育的全能性。(3)2n/4n嵌合体胚胎的构建用到的现代生物工程技术主要有：动物细胞培养、动物细胞融合和胚胎移植。答案：(1)减数第二次分裂中期精子获能(2)囊胚具有发育的全能性(3)动物细胞的培养、动物细胞融合和胚胎移植(4)用ES细胞经嵌合体方法克隆的动物是完全的复制体，而用核移植方法克隆的动物只是核型一致，但胞质类型却不一定相同11.(2010深圳调研)牛胚胎移植的基本程序如下图，请据图回答： (1)图中a、b、c过程分别是指、。(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ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有。(5)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些？ 。解析：(1)a过程是良种母畜在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受精卵取出的冲卵过程。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，受体母牛则是提供胚胎发育场所，所以受体母牛应具有健康的体质和健康的繁殖能力。(3)因在桑椹胚和囊胚期细胞还未开始分化，所以应在此时期进行分割。(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。答案：(1)超数排卵冲卵胚胎移植(2)只产生具有优良遗传特性的胚胎健康的体质和健康的繁殖能力(3)胚胎分割移植桑椹胚或囊胚期此时还未出现细胞分化(4)体积小、细胞核大、核仁明显(5)胚胎移植技术可以加快优良种畜的繁殖速度，迅速推广新品种12.(2010广州质检)随着科学技术的发展，人们可以根据人类的需求来改造生物的性状，在许多领域取得了可喜的成果，如图是利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的图解，根据下图回答：(1)在此工程过程中涉及的现代生物技术主要有。(2)在基因工程中，我们称为，在进入之前要用等工具来构建基因表达载体，能实现进入的常用方法是。(3)图中一般经处理可以得到，从到的过程中一般用未受精的卵细胞去核后作为受体，不用普通的体细胞，原因是。(4)从AD中选出到的过程中正确的操作方法，把送入的最佳时期是。(5)是生出的后代，那么的遗传性状和最相似，为什么？，如果的数量太少常用来扩增。要实现批量生产血清白蛋白，则要求的性染色体是，利用该方法得到的动物叫做。(6)用这种方法生产药物与工厂化生产药物的优越性在于。和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物，这类的转基因动物被称为。解析：(1)该图表示胚胎移植的过程，涉及基因工程、核移植技术、动物细胞培养等技术。(2)图中为目的基因，目的基因导入之前要用限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体等工具来构建基因表达载体，然后使用显微注射法把其导入受体细胞。(3)由组织得到单个细胞，必须使用胰蛋白酶处理，核移植过程中，由于卵细胞大，细胞质中含有刺激细胞核全能性表达的物质，因此选用卵细胞的细胞质作为细胞核的受体。(4)胚胎切割的关键是要把内细胞团均等分割。(5)的核基因与荷斯坦奶牛一致，因此其性状与荷斯坦奶牛最相似；目的基因的扩增通过PCR技术完成，由于血清白蛋白从乳汁中提取，因此必须培育母牛，其性染色体为XX，培育出的这种动物成为转基因克隆动物。答案：(1)基因工程、核移植技术、动物细胞培养(2)目的基因限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体显微注射法(3)胰蛋白酶卵细胞大易操作、分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性(4)C桑椹胚和囊胚(5)荷斯坦奶牛因为个体的核遗传物质大部分来自荷斯坦奶牛，只是为胚胎发育提供营养和场所，并没有获得的遗传信息PCR技术XX转基因克隆动物(6)节约资源、降低成本等乳腺(房)生物反应器13.胚胎干细胞的研究是目前生物学和医学界的一大热点，根据下列材料信息分别回答相关问题。材料1：哺乳动物的胚胎干细胞(embryonic stemcell)简称ES或EK细胞，ES细胞的分离和培养成功是胚胎工程中的重大成就之一，在基础生物学、畜牧学和医学上都具有十分重要的应用价值。材料2：在动物实验方面，用ES细胞诱导分化出的某些组织细胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑难病症。也许在不久的将来，当我们的身体某一类细胞功能出现异常或退化时，就可以通过诱导ES细胞定向分化来及时修补。材料3：ES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料。ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态。在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段。同时胚胎干细胞还可用于对哺乳动物个体生长和发育规律的研究。(1)胚胎干细胞是由中分离出来的一类细胞。(2)ES细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上，表现为；在功能上，具有发育的性，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。(3)随着组织工程技术的发展，通过ES细胞体外诱导分化，还可以培养出人造组织器官，解决目前临床上存在的 的问题。(4)由于ES细胞可以分化为胚胎的内胚层、中任何一类细胞，于是可以将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的，通过组织化学染色，了解ES细胞的分化特点，这就为研究胚胎发育过程中的细胞分化及组织和器官形成的规律，进而研究动物体器官形成的等提供了可能。解析：干细胞是指具有分裂分化能力的细胞，比如人的骨髓中的造血干细胞，可以通过增殖和分化不断产生红细胞、白细胞和血小板。ES细胞的研究不仅是胚胎工程的前沿课题之一，也是当前生命科学研究的热门课题之一，在医学领域有广泛的应用前景。答案：(1)早期胚胎或原始性腺(2)体积小、细胞核大、核仁明显全能(3)供体器官不足和器官移植后免疫排斥(4)中胚层、外胚层囊胚腔时间、发育过程、影响因素