2018-2019學年高中生物 第三章 胚胎工程 第9課時 胚胎工程(Ⅱ)學案 浙科版選修3.doc

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第9課時　胚胎工程(Ⅱ) 知識內(nèi)容 要求 考情解讀 胚胎工程 a 1.簡述胚胎分割的過程。 2.說出胚胎干細胞的培養(yǎng)和胚胎干細胞核移植。 3.舉例說出胚胎工程的應用。 4.活動：胚胎干細胞研究進展資料的搜集。 一、胚胎分割 1．含義：指借助顯微操作技術(shù)將早期胚胎切割成幾等份，再移植到代孕母子宮中發(fā)育，產(chǎn)生同卵多仔后代的技術(shù)。 2．優(yōu)點：可成倍增加胚胎數(shù)量，是一種快速繁殖良種畜的方法。 3．過程 (1)將發(fā)育良好的胚胎移入含有培養(yǎng)液的培養(yǎng)皿中。 (2)在顯微鏡下用切割針或切割刀把胚胎分割開，或用酶處理等方式將卵裂球中的細胞分散開。 (3)分割的胚胎或細胞直接移植給受體，或在體外培養(yǎng)至囊胚階段。 (4)移植到受體內(nèi)，著床發(fā)育產(chǎn)仔。 探究1——圖示解讀 為提高胚胎的利用率，科學家們又研究了胚胎分割技術(shù)，結(jié)合下圖思考胚胎分割技術(shù)的有關(guān)問題。 1．理論基礎(chǔ)：動物細胞細胞核的全能性。 2．物質(zhì)基礎(chǔ)：每個細胞的細胞核內(nèi)具有相同的遺傳物質(zhì)。 3．技術(shù)基礎(chǔ)：胚胎移植。 4．特點：每個后代具有相同的遺傳物質(zhì)。 5．優(yōu)點：可成倍增加胚胎數(shù)量，是一種快速繁殖良種畜的方法。 6．胚胎分割在什么時期進行？選擇胚胎時應注意什么？ 答案　胚胎分割的時期是卵裂期或囊胚期。應選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的卵裂球或囊胚。 7．在對囊胚分割時，應注意什么問題？為什么？ 答案　在對囊胚階段的胚胎進行分割時，要將內(nèi)細胞團均等分割。若分割時不能將內(nèi)細胞團均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部分正常發(fā)育的能力強，含內(nèi)細胞團少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。 例1　下列關(guān)于胚胎分割技術(shù)的說法，錯誤的是(　　) A．被分割的胚胎應該是發(fā)育良好的桑椹胚或囊胚 B．要將內(nèi)細胞團均等分割的原因是防止分割而來的兩個個體性狀差異過大 C．來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì) D．胚胎分割是進行動物克隆的方法之一 答案　B 解析　胚胎分割時，胚胎要選擇發(fā)育良好的、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚，A正確；對囊胚階段的胚胎進行分割時，要將內(nèi)細胞團均等分割，若分割時不能將內(nèi)細胞團均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部分正常發(fā)育能力強，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育，B錯誤；胚胎分割的特點是同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，C正確；胚胎分割可以成倍增加胚胎數(shù)量，是一種快速繁殖種畜的方法，屬于動物無性繁殖或克隆的方法之一，D正確。 易混易錯　誤認為胚胎分割時，進行均等分割的原因是防止分割后的胚胎出現(xiàn)性狀差異。胚胎分割為無性繁殖，因此，無論分割情況如何，被分割后的胚胎遺傳物質(zhì)均相同，均等分割的目的是防止胚胎發(fā)育不良，若是桑椹胚，均等分割即可，若是囊胚，由于已經(jīng)出現(xiàn)細胞分化，因此，需均等分割內(nèi)細胞團。同時注意分割的次數(shù)，以免影響胚胎的恢復和進一步發(fā)育。 例2　如圖是牛胚胎分割示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)胚胎分割是指________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)①指的是________；②指的是__________________。 (3)通過胚胎分割產(chǎn)生的兩個或多個個體具有的特點是_______________________________ _________________________________________。 (4)在對囊胚階段的胚胎進行分割時，應注意什么問題？為什么？_________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)借助顯微操作技術(shù)將早期胚胎分割成幾等份，再移植到代孕母子宮中發(fā)育，產(chǎn)生同卵多仔后代的技術(shù) (2)內(nèi)細胞團　囊胚腔　(3)具有相同的遺傳物質(zhì) (4)胚胎分割要注意將內(nèi)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 解析　胚胎分割是指借助顯微操作技術(shù)將早期胚胎切割成幾等份，再移植到代孕母子宮中發(fā)育，產(chǎn)生同卵多仔后代的技術(shù)。進行胚胎分割時，應選發(fā)育良好的早期胚胎，在對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將內(nèi)細胞團均等分割，以免影響胚胎的恢復和進一步發(fā)育。 二、胚胎干細胞及胚胎工程的應用 1．胚胎干細胞 (1)含義：一種未分化細胞，具有發(fā)育全能性和二倍體核型，在適當條件下，可被誘導分化為多種細胞、組織。 (2)來源：當受精卵分裂發(fā)育成早期胚胎(囊胚)時，內(nèi)細胞團的細胞。 (3)培養(yǎng)關(guān)鍵：需要一種能促進胚胎干細胞的生長，同時還要抑制其分化的培養(yǎng)體系，這種體系中用于飼養(yǎng)層的細胞一般是胚胎成纖維細胞。 2．胚胎干細胞核移植：把胚胎干細胞核移植到去核的卵細胞中，經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動物的技術(shù)。 3．胚胎工程的應用 (1)大大加快了畜牧業(yè)的發(fā)展速度。 (2)保護珍稀動物和挽救瀕臨滅絕的野生動物。 探究1——理性思維 填圖并思考相關(guān)問題。 1．通過圖示分析，胚胎干細胞來源于早期胚胎(囊胚)的內(nèi)細胞團細胞。 2．填圖從鼠的早期胚胎培養(yǎng)胚胎干細胞的流程 (1)胚胎干細胞在體外培養(yǎng)過程中可以被誘導化，加入飼養(yǎng)層細胞的目的是促進胚胎干細胞生長，抑制其分化。 (2)可用胃蛋白酶代替胰蛋白酶分離內(nèi)細胞團嗎？ 答案　不可以。因為胃蛋白酶的最適pH為2左右，在近中性溶液中失活。 探究2——科學探究 完善下圖并填空。 1．含義：把胚胎干細胞核移植到去核的卵細胞中，經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動物的技術(shù)。 2．干細胞研究的應用價值 (1)進行基因敲除，獲得基因敲除動物，如用基因敲除手段可以獲得適合人體移植的豬器官，減弱或消除排斥反應。 (2)培育用于移植的細胞、組織或器官。 (3)在試管中改良并創(chuàng)造動物新品種，再結(jié)合基因工程等技術(shù)培育出生長快、抗病力強、高產(chǎn)的家畜品種，生產(chǎn)有價值的動物等。 例3　下列關(guān)于哺乳動物胚胎干細胞的說法，正確的是(　　) A．在體外培養(yǎng)條件下，胚胎干細胞可以只增殖不分化 B．原腸胚之前的早期胚胎所有細胞都屬于胚胎干細胞 C．胚胎干細胞體積大，細胞核小，具有發(fā)育的全能性 D．胚胎干細胞經(jīng)誘導培養(yǎng)獲得的器官因無免疫排斥可任意移植 答案　A 解析　在體外培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)皿內(nèi)加入飼養(yǎng)層細胞培養(yǎng)，可以使胚胎干細胞只增殖不分化，A正確；囊胚時期的細胞已開始分化，滋養(yǎng)層細胞不具有全能性，內(nèi)細胞團的細胞為胚胎干細胞，B錯誤；胚胎干細胞體積小，細胞核大，核仁明顯，具有發(fā)育的全能性，C錯誤；胚胎干細胞經(jīng)誘導培養(yǎng)獲得的器官僅在用于提供胚胎干細胞的個體時才不會發(fā)生免疫排斥反應，D錯誤。 例4　下列關(guān)于胚胎干細胞特點的敘述中，不正確的是(　　) A．當受精卵發(fā)育成囊胚時，所有的細胞都是胚胎干細胞 B．胚胎干細胞是一種未分化的細胞，具有發(fā)育的全能性 C．在適當?shù)臈l件下，胚胎干細胞可以分化為多種細胞和組織 D．培養(yǎng)胚胎干細胞的關(guān)鍵是需要一種必須能促進干細胞的生長同時還要抑制干細胞的分化的培養(yǎng)體系 答案　A 解析　當受精卵發(fā)育成囊胚時，內(nèi)細胞團的細胞是胚胎干細胞，具有發(fā)育的全能性，滋養(yǎng)層細胞不具有全能性。 易混易錯　胚胎干細胞的特點 (1)形態(tài)上：體積小，細胞核大，核仁明顯，具有二倍體核型。 (2)功能上：具有發(fā)育的全能性，即可以分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞。 (3)在體外培養(yǎng)的條件下，胚胎干細胞可以只增殖而不分化。對它可以進行冷凍保存，也可以進行遺傳改造。 1．下列關(guān)于胚胎分割的敘述，正確的是(　　) A．可以將胚胎任意分割成多塊 B．胚胎分割是一種有性生殖 C．胚胎分割后，移植獲得的后代基因型完全相同 D．胚胎分割可以看作是克隆 答案　C 解析　胚胎分割可以看作是動物無性生殖的方法之一，它所形成的后代基因型完全相同，遺傳性狀極為相似。注意D項，胚胎分割不同于胚胎分割移植。 2．(2018浙江五校聯(lián)考節(jié)選)關(guān)于胚胎工程的敘述，正確的是(　　) A．“試管嬰兒”體外受精階段，為提高受精概率，宜將精子與卵細胞等量培養(yǎng) B．多胚胎移植在提高妊娠率的同時，常可獲得性狀完全相同的孩子 C．胚胎移植時，受體僅需要做同期發(fā)情處理即可 D．在胚胎干細胞培養(yǎng)過程中，加入的飼養(yǎng)層細胞分泌一些物質(zhì)既能抑制細胞分化又能促進細胞生長 答案　D 解析　體外受精是成熟的卵細胞與獲能的精子結(jié)合的過程，精子的數(shù)量要遠多于卵細胞，A錯誤；多胚胎移植能夠提高妊娠率，由于胚胎來源不同及環(huán)境因素的作用，基本上不會獲得性狀完全相同的孩子，B錯誤；胚胎移植時，受體需同期發(fā)情且未配種，將從供體獲取的胚胎移植到受體的相應部位(子宮角或輸卵管)，C錯誤；胚胎干細胞一般在飼養(yǎng)層細胞上培養(yǎng)，因為加入的飼養(yǎng)層細胞分泌一些物質(zhì)既能抑制干細胞分化又能促進細胞分裂生長，D正確。 3．下圖是利用胚胎工程技術(shù)培育優(yōu)質(zhì)奶牛的主要步驟。下列敘述正確的是(　　) A．A細胞不一定是受精卵細胞 B．胚胎移植可以定向改造動物的遺傳性狀，③需移植到發(fā)情的母牛子宮內(nèi)發(fā)育 C．①②兩個胚胎具有不同的遺傳物質(zhì) D．圖中a過程包括卵裂、囊胚和原腸胚等階段 答案　A 解析　圖中A可以是受精卵，也可以是動物核移植的重組細胞，還可以是胚胎分割后得到的細胞；胚胎移植不可以改造動物的遺傳性狀，只是通過代孕母體充分發(fā)揮優(yōu)良個體的繁殖潛力，③只能移植到同種且生理狀態(tài)相同的母牛子宮內(nèi)發(fā)育；①②兩個胚胎都由A分裂分化而來，具有相同的遺傳物質(zhì)；胚胎分割只能將早期胚胎切割成幾等份，只包括卵裂、囊胚階段，不包括原腸胚階段，因為原腸胚已經(jīng)發(fā)生細胞的分化，不能進行細胞分割。 4．胚胎干細胞培養(yǎng)的基本過程如下圖所示，下列敘述中正確的是(　　) A．①過程的培養(yǎng)液與動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液成分不同之處是不含有動物血清 B．②過程采用酶處理的方式將內(nèi)細胞團細胞分散開 C．③過程培養(yǎng)基中需加入經(jīng)紫外線照射后的成纖維細胞，以促進胚胎干細胞分化 D．早期胚胎繼續(xù)發(fā)育會在外層形成滋養(yǎng)層細胞，最終這部分細胞發(fā)育為成體的一部分 答案　B 解析　受精卵培養(yǎng)的培養(yǎng)液也需要有動物血清；③過程培養(yǎng)基中需加入胚胎成纖維細胞用于抑制胚胎干細胞的分化；滋養(yǎng)層細胞會發(fā)育形成胚胎的附屬結(jié)構(gòu)或胚外結(jié)構(gòu)(胚盤)。 5．(2017溫州十校聯(lián)合體期末)欲利用基因工程技術(shù)將人胰島素基因轉(zhuǎn)入到小鼠基因組中，以期利用小鼠生產(chǎn)出人胰島素，請回答下列問題： (1)若用逆轉(zhuǎn)錄的方法獲得人胰島素基因，則需要從人體相應的________細胞中提取mRNA，獲得的人胰島素基因經(jīng)過相應處理后，再利用顯微注射技術(shù)將其注入到受體細胞中，下列最不適合作為受體細胞的是________(A.受精卵　B．胚胎干細胞　C．第一次卵裂形成的細胞 D．第三次卵裂形成的細胞)。 (2)為獲得更多的受體細胞，可先對成年雌鼠注射激素進行________________處理，將獲得的卵母細胞培養(yǎng)成熟，與經(jīng)________處理的精子結(jié)合形成受精卵后再進行后期操作。 (3)導入胰島素基因的受體細胞還需借助____________、________等胚胎工程技術(shù)才能成為轉(zhuǎn)基因小鼠。 答案　(1)胰島β　B　(2)超數(shù)排卵　獲能　(3)胚胎體外培養(yǎng)　胚胎移植 題組一　胚胎分割 1．下列對于胚胎分割的描述，正確的是(　　) A．只能對囊胚期胚胎進行分割 B．囊胚階段的胚胎分割份數(shù)越多，產(chǎn)生相同基因型的后代個數(shù)越多 C．胚胎分割產(chǎn)生的后代個體表現(xiàn)型完全相同 D．內(nèi)細胞團一般到囊胚時才出現(xiàn)，胚胎分割時最好將其均等分割，移植成功率才高 答案　D 解析　胚胎分割要選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的囊胚或卵裂球進行分割；胚胎分割次數(shù)越多胚胎移植的成功率越低；胚胎分割產(chǎn)生的后代個體基因型完全相同，但表現(xiàn)型會出現(xiàn)一定的差異；對囊胚進行切割時要將內(nèi)細胞團均等分割。 2．表現(xiàn)型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛，產(chǎn)生這一結(jié)果最可能的原因是(　　) A．試管動物培育 B．胚胎移植 C．胚胎分割移植 D．受精卵移植 答案　C 解析　表現(xiàn)型不同的母牛，其基因型一定不同，要生育出基因型完全相同的小牛，根據(jù)題目給出的選項，很可能是胚胎分割移植。因為由一個胚胎分割開發(fā)育而成的個體，其基因型完全相同。 3．下列關(guān)于胚胎分割的說法中，正確的是(　　) A．胚胎分割移植可產(chǎn)生基因型完全相同的新個體 B．胚胎分割次數(shù)越多，產(chǎn)生的新個體也就越多 C．胚胎分割移植屬于有性生殖 D．胚胎分割若在囊胚期，不僅內(nèi)細胞團要均等分割，滋養(yǎng)層也要均等分割 答案　A 解析　胚胎分割次數(shù)越多，操作難度越大，成功率越低；胚胎分割移植的各部分是由一個受精卵經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生的，其基因型完全相同，屬于無性生殖；在囊胚期分割時只需將內(nèi)細胞團均等分割。 4．如圖表示某哺乳動物胚胎工程的流程圖。據(jù)此分析下列敘述正確的是(　　) ①→動物細胞培養(yǎng)→胚胎→②→新個體 A．若該工程表示的是胚胎分割技術(shù)，則①為減數(shù)分裂、②為有絲分裂 B．若該工程表示的是核移植技術(shù)，則①的形成需要體外受精 C．若該工程為體外受精技術(shù)，則獲得的新個體為試管動物 D．②需注射促性腺激素，以達到超數(shù)排卵和同期發(fā)情的目的 答案　C 解析　若該工程表示的是胚胎分割技術(shù)，則①可以為卵裂球、桑椹胚或囊胚，②為胚胎移植，A錯誤；若該工程表示的是核移植技術(shù)，則①是由供體細胞的細胞核和受體細胞的細胞質(zhì)形成的重組細胞，不需要體外受精，B錯誤；若該工程為體外受精技術(shù)，則①是體外受精，②為胚胎移植，獲得的新個體為試管動物，C正確；②為胚胎移植過程，該過程需要注射激素以達到供體母畜和受體母畜同期發(fā)情的目的，但不需要進行超數(shù)排卵處理，D錯誤。 題組二　胚胎干細胞 5．胚胎干細胞是從哺乳動物或人的早期胚胎中分離出來的一類細胞，具有發(fā)育的全能性，它可進一步分化發(fā)育成各種不同的組織細胞。如圖所示為人體干細胞的培養(yǎng)過程，請問圖中哪一階段的細胞是胚胎干細胞(　　) A．囊胚 B．內(nèi)細胞團 C．血液組織干細胞 D．各種血細胞 答案　B 解析　受精卵是最原始的細胞，隨著胚胎發(fā)育的進行，囊胚時期開始出現(xiàn)分化，出現(xiàn)內(nèi)細胞團和滋養(yǎng)層。內(nèi)細胞團的細胞為胚胎干細胞，具有發(fā)育的全能性，能分化出成體動物的所有組織和器官，滋養(yǎng)層則發(fā)育形成胚胎的附屬結(jié)構(gòu)或胚外結(jié)構(gòu)(胚盤)。 6．下列關(guān)于胚胎干細胞的敘述，哪項是不正確的(　　) A．動物胚胎的每一個細胞都是胚胎干細胞 B．胚胎干細胞具有分化為動物各種組織的潛能 C．胚胎干細胞的遺傳物質(zhì)在質(zhì)和量上與受精卵相同 D．胚胎干細胞在體外可被誘導分化為不同的組織類型 答案　A 解析　囊胚中的內(nèi)細胞團的細胞為胚胎干細胞，滋養(yǎng)層細胞不屬于胚胎干細胞。 7．通過特定方法，科學家將小鼠和人已分化的體細胞成功地轉(zhuǎn)變成了類胚胎干細胞。下列有關(guān)分化的體細胞和類胚胎干細胞的描述，正確的是(　　) A．類胚胎干細胞能夠分化成多種細胞 B．分化的體細胞丟失了某些基因 C．二者功能有差異，但形態(tài)沒有差異 D．二者基因組相同，且表達的基因相同 答案　A 解析　胚胎干細胞是指當受精卵分裂發(fā)育成囊胚時內(nèi)細胞團的細胞，它具有體外培養(yǎng)無限增殖、自我更新和多向分化的特性。類胚胎干細胞也具有胚胎干細胞的特點。細胞內(nèi)基因的選擇性表達形成了功能不同的體細胞，但仍含有本物種的全部基因。 8．下圖表示科學家利用小鼠皮膚細胞培養(yǎng)出多種細胞的過程。下列敘述中正確的是(　　) 小鼠皮膚細胞誘導性多能干細胞神經(jīng)細胞、肝細胞等 A．過程①中細胞內(nèi)發(fā)生了基因突變 B．過程②中細胞內(nèi)某些基因處于關(guān)閉狀態(tài) C．過程②中細胞內(nèi)核酸的種類和數(shù)目不變 D．誘導性多能干細胞中沒有同源染色體 答案　B 解析　過程①中細胞內(nèi)發(fā)生了基因重組；過程②屬于細胞分化，原因是基因的選擇性表達，所以某些基因會處于關(guān)閉狀態(tài)，此時細胞內(nèi)含有DNA和RNA兩種核酸，但mRNA的種類和數(shù)目會發(fā)生改變；誘導性多能干細胞的染色體組成未發(fā)生改變，仍含有同源染色體。 9．干細胞移植現(xiàn)已成為治療糖尿病的一種臨床新技術(shù)。自體骨髓干細胞植入胰腺組織后可分化為胰島樣細胞，以替代損傷的胰島β細胞，達到治療糖尿病的目的。下列敘述正確的是(　　) A．骨髓干細胞與胰島樣細胞的基因組成不同，基因表達產(chǎn)物不同 B．骨髓干細胞與胰島樣細胞的基因組成相同，基因表達存在差異 C．胰腺組織微環(huán)境造成骨髓干細胞基因丟失，分化成為胰島樣細胞 D．胰腺組織微環(huán)境對骨髓干細胞分化無影響，分化是由基因決定的 答案　B 解析　骨髓干細胞和胰島樣細胞都是由同一個受精卵經(jīng)有絲分裂而形成的體細胞。在有絲分裂過程中，遺傳物質(zhì)精確復制后平均分配到子細胞中，故骨髓干細胞和胰島樣細胞基因組成相同。機體的不同細胞是細胞分化的結(jié)果，細胞分化的實質(zhì)是基因選擇性表達，表達的產(chǎn)物存在差異，A項錯誤，B項正確；骨髓干細胞是分化程度較低的干細胞，其能分化成胰島樣細胞是基因選擇性表達的結(jié)果，而不是基因丟失的結(jié)果，C項錯誤；細胞分化是遺傳物質(zhì)和外界環(huán)境條件共同作用的結(jié)果，D項錯誤。 題組三　綜合應用 10．胚胎干細胞是由哺乳動物或人早期胚胎或原始性腺中分離出來的細胞，可以分裂、分化形成各種組織干細胞，再進一步分化形成各種不同的組織細胞。下列敘述錯誤的是(　　) A．培養(yǎng)胚胎干細胞可以維持不分化的狀態(tài)，也可以誘導分化為不同類型的組織細胞 B．胚胎干細胞可用于治療人類的某些頑癥 C．造血干細胞分化形成白細胞的過程是不可逆的 D．如果通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，成功改造了某血友病女性的造血干細胞，使其凝血功能全部恢復正常，當她與正常男性結(jié)婚，婚后所生子女的表現(xiàn)型都正常 答案　D 解析　通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，只是成功改造了某血友病女性的造血干細胞，使其恢復正常造血功能，而沒有改變其生殖細胞的血友病基因，該女子仍然會產(chǎn)生帶有血友病基因的卵細胞，因而其所生子女中兒子都患病。 11．如圖表示利用胚胎干細胞(ES細胞)所做的一系列研究，過程Ⅰ是將帶有遺傳標記的ES細胞注入早期胚胎的囊胚腔，通過組織化學染色，用于研究動物體器官形成的時間、發(fā)育過程以及影響的因素。過程Ⅱ是將目的基因?qū)肱咛ジ杉毎倪^程。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．過程Ⅰ的研究利用了胚胎干細胞具有全能性的特點 B．過程Ⅰ中，囊胚的后一個階段形成了內(nèi)、中、外三個胚層及兩個囊胚腔 C．過程Ⅱ中可用顯微注射法將目的基因?qū)肱咛ジ杉毎? D．過程Ⅱ中需要用到的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶 答案　B 解析　過程Ⅰ利用了胚胎干細胞具有發(fā)育的全能性的特點；囊胚的后一個階段是原腸胚，具有內(nèi)、中、外三個胚層及一個原腸腔、一個縮小的囊胚腔；過程Ⅱ中，將目的基因?qū)雱游锸荏w細胞常用的方法是顯微注射法；基因工程中常用的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶。 12．(2017溫州九校期末)科研工作人員利用胚胎干細胞(ES細胞)通過胚胎工程克隆鼠，以供醫(yī)學治療需要，其技術(shù)流程如下圖： (1)圖中的X細胞可以稱為________細胞。 (2)圖中X細胞依次經(jīng)__________后由代孕母鼠產(chǎn)生克隆鼠。 A．核移植，胚胎培養(yǎng)、胚胎移植 B．胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植 C．胚胎培養(yǎng)、胚激活、胚胎移植 D．核移植、胚激活、胚胎體外培養(yǎng) (3)在克隆胚胎的培養(yǎng)基中以__________作為能源物質(zhì)。 (4)為了提高已有胚胎的利用率，可采取________技術(shù)。進行胚胎移植時，代孕母鼠對移入子宮的克隆胚胎基本上不發(fā)生________________，這為克隆胚胎在代孕母鼠體內(nèi)的存活提供了可能。 (5)若對分離出的內(nèi)細胞團進行胚胎干細胞培養(yǎng)，當干細胞達到一定的密度時，需進行________培養(yǎng)以得到更多數(shù)量的細胞。還可以對胚胎干細胞進行____________，通過一系列的培育過程，以獲得適合人體移植的動物器官，減弱或消除免疫排斥反應。 答案　(1)重組(或重建)　(2)B　(3)葡萄糖　(4)胚胎分割　免疫排斥反應　(5)傳代　基因敲除 解析　(1)分析圖示可知，X細胞為去核卵細胞和胚胎干細胞核構(gòu)成的重組(或重建)細胞。(2)由重組(或重建)細胞獲得克隆個體，需要經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)和胚胎移植過程，B項符合題意。(3)動物細胞培養(yǎng)或克隆過程中，以葡萄糖為能源物質(zhì)。(4)胚胎工程中為提高胚胎的利用效率，可以對早期胚胎進行胚胎分割。進行胚胎移植時，受體(代孕母鼠)對移入子宮的克隆胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應。(5)若對分離出的內(nèi)細胞團進行胚胎干細胞培養(yǎng)，當細胞達到一定密度時，需進行傳代培養(yǎng)以獲得數(shù)量更多的細胞。干細胞研究在生物科學基礎(chǔ)研究中具有極為重要的作用，并且具有廣闊的應用前景。胚胎干細胞可以進行基因敲除，獲得敲除基因動物，如用基因敲除手段可以獲得適合人體移植的豬器官，消除或減弱免疫排斥反應。 13．組織型纖溶酶原激活劑(tPA)在人體纖溶和凝血的平衡調(diào)節(jié)中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，現(xiàn)欲利用基因工程技術(shù)將tPA基因?qū)肽膛３衫w維細胞中，并通過核移植技術(shù)獲得克隆轉(zhuǎn)基因奶牛，最后從奶牛乳汁中獲取組織型纖溶酶原激活劑。請回答下列問題： (1)為獲得大量tPA基因，可將其連接到________上，通過大腸桿菌培養(yǎng)擴增。構(gòu)建重組DNA分子時，需要用到的工具酶有____________________________，為了便于檢測目的基因是否成功導入受體成纖維細胞中，重組DNA分子上要有________________。 (2)核移植時，需將成纖維細胞的細胞核移入去核卵細胞中獲得重組細胞，部分原因是卵細胞的細胞質(zhì)具有調(diào)控______________發(fā)育的作用。通過______________技術(shù)，將重組細胞培養(yǎng)成早期囊胚。將早期囊胚移植到代孕受體之前需要經(jīng)過________處理，以便成功植入或著床。 (3)為了繁殖更多后代，可以通過胚胎分割技術(shù)，產(chǎn)生同卵多仔。下列關(guān)于該技術(shù)的敘述，錯誤的________________________________________________________________________。 A．增加胚胎數(shù)量，快速繁殖 B．可以采用相關(guān)酶處理卵裂球 C．該技術(shù)涉及顯微操作技術(shù) D．同卵多仔的表現(xiàn)型一定相同 答案　(1)質(zhì)粒　限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶　抗生素抗性基因(標記基因)　(2)異源細胞核　胚胎體外培養(yǎng)　同期發(fā)情　(3)D 解析　(1)為獲得大量tPA基因，可將其連接到質(zhì)粒上，通過大腸桿菌培養(yǎng)擴增。構(gòu)建重組DNA分子時，首先需要用限制性核酸內(nèi)切酶切割載體和含有目的基因的外源DNA分子，其次要求DNA連接酶將目的基因與載體連接形成重組DNA；為了便于檢測目的基因是否成功導入受體成纖維細胞中，重組DNA分子上要有標記基因。(2)核移植時，需將成纖維細胞的細胞核移入去核卵細胞中獲得重組細胞，部分原因是卵細胞的細胞質(zhì)具有調(diào)控異源細胞核發(fā)育的作用。通過早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)，將重組細胞培養(yǎng)成早期囊胚。胚胎移植前，代孕受體需要經(jīng)過同期發(fā)情處理，使供、受體的生理狀態(tài)相同，以便成功植入或著床。(3)胚胎分割技術(shù)能增加胚胎數(shù)量，快速繁殖，A正確；不同階段的胚胎進行胚胎分割時，可采用的方法有一定的差別，若胚胎處于卵裂期可以采用酶解法或機械法分割，若是囊胚則只能運用機械法分割，且要求將內(nèi)細胞團均等分割，B正確；胚胎分割技術(shù)涉及顯微操作技術(shù)，C正確；生物的性狀由基因型與環(huán)境共同決定，因此同卵多仔的基因型相同，但表現(xiàn)型不一定相同，D錯誤。 14．加拿大科學家通過轉(zhuǎn)基因山羊已經(jīng)生產(chǎn)出重組的人類丁酰膽堿酯酶，該酶可用于對抗生化武器。下圖是轉(zhuǎn)基因山羊的培育流程圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)在上述操作中，目的基因是____________基因。 (2)為了從雌性山羊卵巢內(nèi)獲得更多的卵母細胞，往往需要向雌性山羊體內(nèi)注入激素，促其____________。 (3)從雌性母羊體內(nèi)穿刺獲取的卵母細胞經(jīng)成熟培養(yǎng)后，與采集的精子經(jīng)________培養(yǎng)后完成人工體外受精。圖中過程⑦涉及的胚胎工程技術(shù)是__________。 (4)得到多個早期胚胎，需要對多只代孕羊進行________處理，胚胎移植到代孕羊的__________________。 (5)如果在轉(zhuǎn)基因雌性山羊乳汁里發(fā)現(xiàn)了人類丁酰膽堿酯酶，說明目的基因完成________。 答案　(1)丁酰膽堿酯酶　(2)超數(shù)排卵　(3)獲能　胚胎移植　(4)同期發(fā)情　輸卵管或子宮角　(5)表達 解析　(1)由題意知，該轉(zhuǎn)基因山羊能夠產(chǎn)生人類丁酰膽堿酯酶，說明轉(zhuǎn)基因操作時，目的基因為丁酰膽堿酯酶基因。(2)胚胎工程中，對供體注射促性腺激素，促使其超數(shù)排卵，以獲得更多的卵母細胞。(3)體外受精指成熟的卵細胞與獲能的精子結(jié)合的過程。分析題圖可以看出，圖中過程⑦指胚胎移植。(4)胚胎移植時，需對供體母畜和代孕個體(受體)進行同期發(fā)情處理，然后將取自供體的胚胎移至受體的相應部位，如子宮角或輸卵管。(5)若在轉(zhuǎn)基因雌性山羊乳汁中發(fā)現(xiàn)人類丁酰膽堿酯酶，說明該轉(zhuǎn)基因羊已完成目的基因的表達。 [自助加餐] 15．(2015江蘇，3)下列關(guān)于動物細胞工程和胚胎工程的敘述，正確的是(　　) A．乳腺細胞比乳腺癌細胞更容易進行離體培養(yǎng) B．細胞核移植主要在同種動物、同種組織的細胞之間進行 C．采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胚的數(shù)量是有限的 D．培養(yǎng)早期胚胎的培養(yǎng)液中含維生素、激素等多種能源物質(zhì) 答案　C 解析　癌細胞比成熟動物細胞更易進行離體培養(yǎng)，因為體外培養(yǎng)的癌細胞對生長因子的需要量顯著低于正常細胞；細胞核移植不一定是在同種動物、同種組織之間進行，如可以將一種生物體細胞的細胞核移植到另一種生物去核的卵母細胞中；隨著胚胎分割次數(shù)的增多，分割胚的發(fā)育能力明顯降低，獲取同卵多胚的數(shù)量有限；維生素和激素都不能提供能量。 16．如圖是哺乳動物胚胎工程的有關(guān)操作流程。下列敘述正確的是(　　) A．①過程運用超數(shù)排卵技術(shù)可得到多個胚胎 B．③過程可以用胃蛋白酶處理囊胚獲得干細胞 C．④過程需要在無菌的二氧化碳培養(yǎng)箱中進行 D．⑤過程可以直接獲得各種效應細胞毒性T細胞 答案　C 解析?、偈窃缙谂咛ヅ囵B(yǎng)過程，不需要用超數(shù)排卵技術(shù)，A錯誤；③是從早期胚胎中獲取胚胎干細胞的過程，可以用胰蛋白酶處理囊胚獲得干細胞，B錯誤；④表示胚胎干細胞培養(yǎng)，需要無菌無毒的條件，C正確；⑤表示胚胎干細胞分化形成不同組織細胞的過程，該過程可以直接獲得T淋巴細胞，要形成效應細胞毒性T細胞還需抗原的刺激，D錯誤。