第3讲胚胎工程(时间：30分钟)一、选择题1下列有关哺乳动物精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述，正确的是()。A采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用B排卵就是排出成熟卵细胞的过程C卵细胞形成时的分裂过程均在卵巢内完成D卵子受精完成的标志是在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体解析采集到的精子必须经获能处理后才能受精，采集的卵细胞需要培养成熟后才可与获能的精子受精；初级卵母细胞的减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的，其结果产生一个次级卵母细胞和第一极体，进入输卵管，准备与精子受精。减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的。答案D2下图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，下列相关描述正确的是()。A图中3是透明带，7是原肠腔B发育的先后顺序是甲丙乙C1部位细胞将来发育成胎儿的各种组织D甲、乙、丙时期的细胞都具有发育的全能性解析图中甲是桑椹胚，乙是囊胚，丙是原肠胚。图中1是滋养层，2是内细胞团，3是透明带，4是囊胚腔，5是外胚层，6是滋养层，7是原肠腔，8是内胚层。内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。答案A3(2013北师大附中月考)下列各项不属于细胞工程在实际中应用的是()。A培育工程菌使之能产生人生长激素B将甲植物细胞内的叶绿体移入乙植物细胞内C将番茄茎尖培养用于植物脱除病毒D动物细胞培养用于检测有毒物质解析培育工程菌使之能产生人生长激素属于基因工程的应用。答案A4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解析图中A是内细胞团细胞，将来能够发育成除胎膜和胎盘外的其他组织和器官。胚胎干细胞的体积较小，细胞核较大。在体外培养情况下，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。答案C5(2013浙江嘉兴二模)如图表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。相关叙述错误的是()。A获得动物1的受体细胞通常是受精卵B动物2体内各体细胞的基因种类相同C获得动物3的重组细胞具有全能性D上述动物的获得均需运用胚胎移植解析从动物2的形成过程看，导入外源基因的受体细胞注入囊胚后，由注入的细胞不断增殖分化而成的细胞的基因种类与其他细胞有所不同。答案B6让羊产牛奶，科学家对此做了相关的构想，过程如图所示。请据图判断下列说法正确的是()。A图中涉及的现代生物技术有基因工程、核移植、胚胎移植、胚胎分割和动物细胞融合B小羊a、小羊b、小羊c的性状表现不同，小羊a与羊N的性状表现相同C若研究发现羊N细胞中线粒体基因的表达产物丰富，故而它的产奶率高，则小羊a会有这一优良性状D依据目前的生物技术和理论，还不能通过生物工程手段获得新物种“羊牛”解析图中涉及的现代生物技术有基因工程、核移植、胚胎移植、胚胎分割和动物细胞培养；题干中由早期胚胎到小羊a、小羊b、小羊c的过程属于胚胎分割移植技术，因为这些个体都是由一个细胞(重组细胞)发育而来的，三者表现出的性状应该相同。由重组细胞培养、分割后获得的小羊a，其核遗传物质来自羊N，质遗传物质来自羊O，小羊a的性状与羊N不完全相同，羊N细胞中线粒体中的遗传物质不会遗传给小羊a。答案D7(2013金华十校联考)下图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述错误的是()。A获取的精子经获能处理后才能进行体外受精B过程只与细胞膜的流动性有关C过程的细胞增殖方式一定是有丝分裂D过程属于胚胎移植过程解析在进行体外受精时，获取的精子需获能后才能进行体外受精；图中的过程是受精作用，该过程涉及精卵细胞的识别、细胞膜的融合(与膜的流动性有关)、核的融合等；过程是卵裂过程，该过程的细胞增殖方式是有丝分裂；过程是将多细胞胚胎移入受体子宫的过程，属于胚胎移植过程。答案B8下列内容属于精子、卵子发生区别的是(多选)()。A初级精母、卵母细胞的形成时间BM(减数第一次分裂)和M(减数第二次分裂)的时间连续性C成熟生殖细胞是否经过变形D成熟生殖细胞中染色体的数量解析该题主要考查了精子与卵子发生的区别。初级精母细胞是雄性动物初情期开始后，由精原细胞分裂形成的，而初级卵母细胞是在胎儿期完成的；精子的产生M和M连续进行，卵子产生通过M形成次级卵母细胞，在精子与卵子的结合过程中才完成M；精细胞形成后变形为蝌蚪状，卵子不需变形；成熟的精子和卵子是经过减数分裂形成的，都含有相当于亲本体细胞一半的染色体数目。因而，D项不是两者的区别。答案ABC二、非选择题9(2013长沙统考)通过转入特定基因可将体细胞诱导形成多能干细胞(iPS细胞)。iPS细胞与胚胎干细胞相似，可以产生各种类型的体细胞。下图是应用iPS细胞技术治疗镰刀型细胞贫血症的技术流程，请回答：(1)过程是体外培养由患者身体分离的体细胞，需要在培养液中加入一定量的_，以防止培养过程遭受细菌微生物等的污染。(2)过程中，科研人员首先要利用_技术，把cMyc等四种目的基因扩增，然后将目的基因与逆转录病毒结合，以构建_，然后将其导入人体的体细胞，诱导形成iPS细胞。(3)科研人员在iPS细胞中，用健康的基因取代了镰刀型细胞贫血症的致病基因，并使其定向分化成_，移植入患者体内，使患者能够产生正常的红细胞。与异体移植相比，该技术的优点是_。答案(1)抗生素(2)PCR目的基因表达载体(3)造血干细胞避免免疫排斥10(2013华中师大一附中二模)下图是治疗性克隆的过程图解。请回答相关问题。(1)胚胎干细胞，简称ES细胞。ES细胞主要是从早期胚胎细胞或胎儿的_中分离出来的一类细胞。(2)“治疗性克隆”过程中的重组新细胞如果培养后移植到子宫内能够成功孕育出一个新个体，则称作_克隆，我国政府对其的态度是_。相比较而言，试管婴儿的产生过程中，在“试管”内完成的步骤为体外受精和_。受精前精子可通过培养法或_法获能，然后与培养至_期的卵子在获能培养液小滴内完成受精，是否受精的标志是_。自然条件下，受精是在雌性的_内完成的。(3)相同的胚胎干细胞，分化的结果各种各样，其原因是_。对白血病患者通过“治疗性克隆”的技术进行造血干细胞移植能够在一定程度上解决供体细胞来源不足等问题，且可避免移植过程中存在的_问题。解析(1)胚胎干细胞主要取自早期胚胎或胎儿原始性腺中。(2)重组细胞倘若能发育成一个新个体，则称生殖性克隆，我国政府对此持四不原则，试管婴儿培育时在“试管”内进行的过程包括体外受精及早期胚胎培养；体外受精需进行精子获能处理并与M中期的卵母细胞在获能培养液小滴内完成受精；自然条件下，受精场所为输卵管。(3)由于基因的选择性表达，可导致相同的胚胎干细胞分化结果不同；治疗性克隆提供的移植器官因来源于患者本人，其细胞表面组织相容性抗原相同，可避免免疫排斥问题。答案(1)原始性腺(2)生殖性禁止的(或不允许、不赞成、不支持、不接受生殖性克隆人的实验)早期胚胎培养化学诱导M中透明带和卵黄膜间隙有两个极体输卵管(3)基因的选择性表达免疫排斥11如图是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，ah为操作过程，请据图回答有关问题。(1)“试管牛”技术的操作流程是_(用箭头和字母表示)。(2)写出图中数字标号代表的结构名称：_；_；_。(3)d操作的名称是_，受体子宫内胚胎发育的过程中细胞不断分裂，其分裂方式为_。(4)图中用到的激素是_，过程h常用的方法是_。(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_。答案(1)a b f g(2)滋养层囊胚腔内细胞团(3)胚胎移植有丝分裂(4)促性腺激素显微注射法(5)将内细胞团均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育(6)同一物种受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应12(2013黄冈中学5月模拟)为治疗某种遗传性糖尿病，研究人员完成如下工作。(1)图1中过程表示_技术。(2)图1中过程核心步骤是_，需要用到的两类酶是_。(3)重组细胞在体外培养时，培养液中除了加入诱导物外，还应加入水、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、_等必需的营养成分，并在含5%CO2的无菌、恒温培养箱中进行，CO2的作用是_。(4)定向诱导使重组细胞B发生_，从而形成功能专一的胰岛样细胞。为检测胰岛样细胞是否具有胰岛B细胞的正常生理功能，研究人员分别在甲、乙两组培养液中加入不同浓度的葡萄糖溶液，将胰岛样细胞分别放在甲、乙两组培养液中，保温相同时间后检测胰岛素的分泌量。若诱导成功，则图2中甲组应为_情况下测得的胰岛素分泌量，理由是_。答案(1)核移植(2)基因表达载体的构建限制酶和DNA连接酶(3)动物血清调节细胞培养液的pH (4)细胞分化(基因选择性表达)葡萄糖浓度较高胰岛素有降低血糖的功能，血糖浓度高时分泌量增多