2018-2019學(xué)年高中生物 第三章 胚胎工程 第9課時 胚胎工程(Ⅱ)學(xué)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(xì)胞的培養(yǎng)和胚胎干細(xì)胞核移植。 3.舉例說出胚胎工程的應(yīng)用。 4.活動：胚胎干細(xì)胞研究進(jìn)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(xì)胞分散開。 (3)分割的胚胎或細(xì)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(xué)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(xì)胞細(xì)胞核的全能性。 2．物質(zhì)基礎(chǔ)：每個細(xì)胞的細(xì)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(jìn)行？選擇胚胎時應(yīng)注意什么？ 答案　胚胎分割的時期是卵裂期或囊胚期。應(yīng)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(yīng)注意什么問題？為什么？ 答案　在對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。若分割時不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)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(yīng)該是發(fā)育良好的桑椹胚或囊胚 B．要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)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(jìn)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(jìn)行分割時，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，若分割時不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育能力強(qiáng)，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(rèn)為胚胎分割時，進(jìn)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(xì)胞分化，因此，需均等分割內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。同時注意分割的次數(shù)，以免影響胚胎的恢復(fù)和進(jìn)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(jìn)行分割時，應(yīng)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(xì)胞團(tuán)　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(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)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(jìn)行胚胎分割時，應(yīng)選發(fā)育良好的早期胚胎，在對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，以免影響胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。 二、胚胎干細(xì)胞及胚胎工程的應(yīng)用 1．胚胎干細(xì)胞 (1)含義：一種未分化細(xì)胞，具有發(fā)育全能性和二倍體核型，在適當(dāng)條件下，可被誘導(dǎo)分化為多種細(xì)胞、組織。 (2)來源：當(dāng)受精卵分裂發(fā)育成早期胚胎(囊胚)時，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞。 (3)培養(yǎng)關(guān)鍵：需要一種能促進(jìn)胚胎干細(xì)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(xì)胞一般是胚胎成纖維細(xì)胞。 2．胚胎干細(xì)胞核移植：把胚胎干細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)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(yīng)用 (1)大大加快了畜牧業(yè)的發(fā)展速度。 (2)保護(hù)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(xì)胞來源于早期胚胎(囊胚)的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞。 2．填圖從鼠的早期胚胎培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞的流程 (1)胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)過程中可以被誘導(dǎo)化，加入飼養(yǎng)層細(xì)胞的目的是促進(jìn)胚胎干細(xì)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(xì)胞團(tuán)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(xué)探究 完善下圖并填空。 1．含義：把胚胎干細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)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(xì)胞研究的應(yīng)用價值 (1)進(jìn)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(yīng)。 (2)培育用于移植的細(xì)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(qiáng)、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(xì)胞的說法，正確的是(　　) A．在體外培養(yǎng)條件下，胚胎干細(xì)胞可以只增殖不分化 B．原腸胚之前的早期胚胎所有細(xì)胞都屬于胚胎干細(xì)胞 C．胚胎干細(xì)胞體積大，細(xì)胞核小，具有發(fā)育的全能性 D．胚胎干細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)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(xì)胞培養(yǎng)，可以使胚胎干細(xì)胞只增殖不分化，A正確；囊胚時期的細(xì)胞已開始分化，滋養(yǎng)層細(xì)胞不具有全能性，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞為胚胎干細(xì)胞，B錯誤；胚胎干細(xì)胞體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯，具有發(fā)育的全能性，C錯誤；胚胎干細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)培養(yǎng)獲得的器官僅在用于提供胚胎干細(xì)胞的個體時才不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，D錯誤。 例4　下列關(guān)于胚胎干細(xì)胞特點的敘述中，不正確的是(　　) A．當(dāng)受精卵發(fā)育成囊胚時，所有的細(xì)胞都是胚胎干細(xì)胞 B．胚胎干細(xì)胞是一種未分化的細(xì)胞，具有發(fā)育的全能性 C．在適當(dāng)?shù)臈l件下，胚胎干細(xì)胞可以分化為多種細(xì)胞和組織 D．培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞的關(guān)鍵是需要一種必須能促進(jìn)干細(xì)胞的生長同時還要抑制干細(xì)胞的分化的培養(yǎng)體系 答案　A 解析　當(dāng)受精卵發(fā)育成囊胚時，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞是胚胎干細(xì)胞，具有發(fā)育的全能性，滋養(yǎng)層細(xì)胞不具有全能性。 易混易錯　胚胎干細(xì)胞的特點 (1)形態(tài)上：體積小，細(xì)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(xì)胞。 (3)在體外培養(yǎng)的條件下，胚胎干細(xì)胞可以只增殖而不分化。對它可以進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)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(xì)胞等量培養(yǎng) B．多胚胎移植在提高妊娠率的同時，?？色@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(xì)胞培養(yǎng)過程中，加入的飼養(yǎng)層細(xì)胞分泌一些物質(zhì)既能抑制細(xì)胞分化又能促進(jìn)細(xì)胞生長 答案　D 解析　體外受精是成熟的卵細(xì)胞與獲能的精子結(jié)合的過程，精子的數(shù)量要遠(yuǎn)多于卵細(xì)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(yīng)部位(子宮角或輸卵管)，C錯誤；胚胎干細(xì)胞一般在飼養(yǎng)層細(xì)胞上培養(yǎng)，因為加入的飼養(yǎng)層細(xì)胞分泌一些物質(zhì)既能抑制干細(xì)胞分化又能促進(jìn)細(xì)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(xì)胞不一定是受精卵細(xì)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(xì)胞，還可以是胚胎分割后得到的細(xì)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(xì)胞的分化，不能進(jìn)行細(xì)胞分割。 4．胚胎干細(xì)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(xì)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(xì)胞團(tuán)細(xì)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(xì)胞，以促進(jìn)胚胎干細(xì)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(xì)胞，最終這部分細(xì)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(xì)胞用于抑制胚胎干細(xì)胞的分化；滋養(yǎng)層細(xì)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(yīng)的________細(xì)胞中提取mRNA，獲得的人胰島素基因經(jīng)過相應(yīng)處理后，再利用顯微注射技術(shù)將其注入到受體細(xì)胞中，下列最不適合作為受體細(xì)胞的是________(A.受精卵　B．胚胎干細(xì)胞　C．第一次卵裂形成的細(xì)胞 D．第三次卵裂形成的細(xì)胞)。 (2)為獲得更多的受體細(xì)胞，可先對成年雌鼠注射激素進(jìn)行________________處理，將獲得的卵母細(xì)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(jìn)行后期操作。 (3)導(dǎo)入胰島素基因的受體細(xì)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(jìn)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(xì)胞團(tuán)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(jìn)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(jìn)行切割時要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)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(xì)胞團(tuán)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(xì)胞團(tuán)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(xì)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(dá)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(xì)胞的細(xì)胞核和受體細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)形成的重組細(xì)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(dá)到供體母畜和受體母畜同期發(fā)情的目的，但不需要進(jìn)行超數(shù)排卵處理，D錯誤。 題組二　胚胎干細(xì)胞 5．胚胎干細(xì)胞是從哺乳動物或人的早期胚胎中分離出來的一類細(xì)胞，具有發(fā)育的全能性，它可進(jìn)一步分化發(fā)育成各種不同的組織細(xì)胞。如圖所示為人體干細(xì)胞的培養(yǎng)過程，請問圖中哪一階段的細(xì)胞是胚胎干細(xì)胞(　　) A．囊胚 B．內(nèi)細(xì)胞團(tuán) C．血液組織干細(xì)胞 D．各種血細(xì)胞 答案　B 解析　受精卵是最原始的細(xì)胞，隨著胚胎發(fā)育的進(jìn)行，囊胚時期開始出現(xiàn)分化，出現(xiàn)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞為胚胎干細(xì)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(xì)胞的敘述，哪項是不正確的(　　) A．動物胚胎的每一個細(xì)胞都是胚胎干細(xì)胞 B．胚胎干細(xì)胞具有分化為動物各種組織的潛能 C．胚胎干細(xì)胞的遺傳物質(zhì)在質(zhì)和量上與受精卵相同 D．胚胎干細(xì)胞在體外可被誘導(dǎo)分化為不同的組織類型 答案　A 解析　囊胚中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞為胚胎干細(xì)胞，滋養(yǎng)層細(xì)胞不屬于胚胎干細(xì)胞。 7．通過特定方法，科學(xué)家將小鼠和人已分化的體細(xì)胞成功地轉(zhuǎn)變成了類胚胎干細(xì)胞。下列有關(guān)分化的體細(xì)胞和類胚胎干細(xì)胞的描述，正確的是(　　) A．類胚胎干細(xì)胞能夠分化成多種細(xì)胞 B．分化的體細(xì)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(dá)的基因相同 答案　A 解析　胚胎干細(xì)胞是指當(dāng)受精卵分裂發(fā)育成囊胚時內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)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(xì)胞也具有胚胎干細(xì)胞的特點。細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)形成了功能不同的體細(xì)胞，但仍含有本物種的全部基因。 8．下圖表示科學(xué)家利用小鼠皮膚細(xì)胞培養(yǎng)出多種細(xì)胞的過程。下列敘述中正確的是(　　) 小鼠皮膚細(xì)胞誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞、肝細(xì)胞等 A．過程①中細(xì)胞內(nèi)發(fā)生了基因突變 B．過程②中細(xì)胞內(nèi)某些基因處于關(guān)閉狀態(tài) C．過程②中細(xì)胞內(nèi)核酸的種類和數(shù)目不變 D．誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞中沒有同源染色體 答案　B 解析　過程①中細(xì)胞內(nèi)發(fā)生了基因重組；過程②屬于細(xì)胞分化，原因是基因的選擇性表達(dá)，所以某些基因會處于關(guān)閉狀態(tài)，此時細(xì)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(dǎo)性多能干細(xì)胞的染色體組成未發(fā)生改變，仍含有同源染色體。 9．干細(xì)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(xì)胞植入胰腺組織后可分化為胰島樣細(xì)胞，以替代損傷的胰島β細(xì)胞，達(dá)到治療糖尿病的目的。下列敘述正確的是(　　) A．骨髓干細(xì)胞與胰島樣細(xì)胞的基因組成不同，基因表達(dá)產(chǎn)物不同 B．骨髓干細(xì)胞與胰島樣細(xì)胞的基因組成相同，基因表達(dá)存在差異 C．胰腺組織微環(huán)境造成骨髓干細(xì)胞基因丟失，分化成為胰島樣細(xì)胞 D．胰腺組織微環(huán)境對骨髓干細(xì)胞分化無影響，分化是由基因決定的 答案　B 解析　骨髓干細(xì)胞和胰島樣細(xì)胞都是由同一個受精卵經(jīng)有絲分裂而形成的體細(xì)胞。在有絲分裂過程中，遺傳物質(zhì)精確復(fù)制后平均分配到子細(xì)胞中，故骨髓干細(xì)胞和胰島樣細(xì)胞基因組成相同。機(jī)體的不同細(xì)胞是細(xì)胞分化的結(jié)果，細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因選擇性表達(dá)，表達(dá)的產(chǎn)物存在差異，A項錯誤，B項正確；骨髓干細(xì)胞是分化程度較低的干細(xì)胞，其能分化成胰島樣細(xì)胞是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，而不是基因丟失的結(jié)果，C項錯誤；細(xì)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(yīng)用 10．胚胎干細(xì)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(xì)胞，可以分裂、分化形成各種組織干細(xì)胞，再進(jìn)一步分化形成各種不同的組織細(xì)胞。下列敘述錯誤的是(　　) A．培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞可以維持不分化的狀態(tài)，也可以誘導(dǎo)分化為不同類型的組織細(xì)胞 B．胚胎干細(xì)胞可用于治療人類的某些頑癥 C．造血干細(xì)胞分化形成白細(xì)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(xì)胞，使其凝血功能全部恢復(fù)正常，當(dāng)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(xì)胞，使其恢復(fù)正常造血功能，而沒有改變其生殖細(xì)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(xì)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(xì)胞(ES細(xì)胞)所做的一系列研究，過程Ⅰ是將帶有遺傳標(biāo)記的ES細(xì)胞注入早期胚胎的囊胚腔，通過組織化學(xué)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?xì)胞的過程。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(xì)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?xì)胞 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(xì)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(xì)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(xì)胞(ES細(xì)胞)通過胚胎工程克隆鼠，以供醫(yī)學(xué)治療需要，其技術(shù)流程如下圖： (1)圖中的X細(xì)胞可以稱為________細(xì)胞。 (2)圖中X細(xì)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(jìn)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(xì)胞團(tuán)進(jìn)行胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)，當(dāng)干細(xì)胞達(dá)到一定的密度時，需進(jìn)行________培養(yǎng)以得到更多數(shù)量的細(xì)胞。還可以對胚胎干細(xì)胞進(jìn)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(yīng)。 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(yīng)　(5)傳代　基因敲除 解析　(1)分析圖示可知，X細(xì)胞為去核卵細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞核構(gòu)成的重組(或重建)細(xì)胞。(2)由重組(或重建)細(xì)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(xì)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(jìn)行胚胎分割。進(jìn)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(yīng)。(5)若對分離出的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)，當(dāng)細(xì)胞達(dá)到一定密度時，需進(jìn)行傳代培養(yǎng)以獲得數(shù)量更多的細(xì)胞。干細(xì)胞研究在生物科學(xué)基礎(chǔ)研究中具有極為重要的作用，并且具有廣闊的應(yīng)用前景。胚胎干細(xì)胞可以進(jìn)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(yīng)。 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(xì)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(kuò)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(dǎo)入受體成纖維細(xì)胞中，重組DNA分子上要有________________。 (2)核移植時，需將成纖維細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核卵細(xì)胞中獲得重組細(xì)胞，部分原因是卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)具有調(diào)控______________發(fā)育的作用。通過______________技術(shù)，將重組細(xì)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(biāo)記基因)　(2)異源細(xì)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(kuò)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(dǎo)入受體成纖維細(xì)胞中，重組DNA分子上要有標(biāo)記基因。(2)核移植時，需將成纖維細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核卵細(xì)胞中獲得重組細(xì)胞，部分原因是卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)具有調(diào)控異源細(xì)胞核發(fā)育的作用。通過早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)，將重組細(xì)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(jìn)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(jī)械法分割，若是囊胚則只能運用機(jī)械法分割，且要求將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)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(xué)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(xì)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(xì)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(jìn)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(dá) 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(xì)胞。(3)體外受精指成熟的卵細(xì)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(jìn)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(yīng)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(dá)。 [自助加餐] 15．(2015江蘇，3)下列關(guān)于動物細(xì)胞工程和胚胎工程的敘述，正確的是(　　) A．乳腺細(xì)胞比乳腺癌細(xì)胞更容易進(jìn)行離體培養(yǎng) B．細(xì)胞核移植主要在同種動物、同種組織的細(xì)胞之間進(jìn)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(xì)胞比成熟動物細(xì)胞更易進(jìn)行離體培養(yǎng)，因為體外培養(yǎng)的癌細(xì)胞對生長因子的需要量顯著低于正常細(xì)胞；細(xì)胞核移植不一定是在同種動物、同種組織之間進(jìn)行，如可以將一種生物體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到另一種生物去核的卵母細(xì)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(xì)胞 C．④過程需要在無菌的二氧化碳培養(yǎng)箱中進(jìn)行 D．⑤過程可以直接獲得各種效應(yīng)細(xì)胞毒性T細(xì)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(xì)胞的過程，可以用胰蛋白酶處理囊胚獲得干細(xì)胞，B錯誤；④表示胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)，需要無菌無毒的條件，C正確；⑤表示胚胎干細(xì)胞分化形成不同組織細(xì)胞的過程，該過程可以直接獲得T淋巴細(xì)胞，要形成效應(yīng)細(xì)胞毒性T細(xì)胞還需抗原的刺激，D錯誤。