2019-2020学年生物人教版选修3同步检测：3-3　胚胎工程的应用及前景

2019-2020学年生物人教版选修3同步检测：3-3　胚胎工程的应用及前景

3.3 胚胎工程的应用及前景 理一理 判一判 1.胚胎移植可移植到其他任一经同期发情处理过的雌性哺乳 动物体内。(×) 2．胚胎移植时，供体母畜需要具备优良的遗传性能。(√) 3．受体母畜必须经过免疫学检验以防止排斥外来的胚胎。(×) 4．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割。(×) 5．利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。 (√) 6．胚胎干细胞可以来源于早期胚胎，也可以来源于成熟个体。 (×) 7．诱导胚胎干细胞分化成器官的培养基中不需要加人饲养层 细胞。(√) 8．ES 细胞可用于治疗帕金森综合征、青少年型糖尿病和老 年痴呆症等。(√) 悟一悟 1.胚胎移植成功的两个条件 (1)胚胎移植一般在同种的雌性供体和受体之间进行。这是因 为同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植容易成功。这里 的同“种”是指同“物种”，例如：将加拿大荷斯坦奶牛的胚胎 移植到我国黄牛体内，生出了荷斯坦奶牛。 (2)进行胚胎移植的供体、受体的生理状态要相同。 2．在对囊胚进行分割时，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。 3．胚胎分割的份数越多，技术难度越大，移植的成功率也越 低。 4．做 DNA 分析性别鉴定常采用 SRY—PCR 法。 5．胚胎干细胞的特点和应用 (1)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，用于治疗人类的某些顽症，使坏死或退化的部位得以修复 并恢复正常功能。还可以培育出人造器官，解决目前临床上存在 的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。 (2)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，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。所以 ES 细胞是研究体外细胞分化 的理想材料。 6．滋养层细胞与饲养层细胞 (1)滋养层细胞：囊胚时期沿透明带内壁扩展和排列的、个体 较小的细胞，滋养层细胞最终发育成胎膜和胎盘。 (2)饲养层细胞：一般为输卵管上皮细胞，在干细胞培养时， 可作为提供干细胞分裂、增殖的营养细胞。 感悟体会： 练一练 1.[2018·江苏卷]下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用 牛快速繁殖的叙述，正确的是( ) A．采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理 B．体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植 C．使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应 D．利用胚胎分割技术，同卵多胎较同卵双胎成功率更高 解析：用促性腺激素对良种奶牛进行注射处理，可促使其超 数排卵，A 正确；进行移植的胚胎是桑椹胚或囊胚，B 错误；受 体对移植的胚胎几乎不发生免疫排斥反应，因此无需使用免疫抑 制剂，C 错误；利用胚胎分割技术，同卵双胎较同卵多胎成功率 更高，D 错误。 答案：A 2．[2016·江苏卷]印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物，通过胚胎 工程技术，可以让家猫代孕而繁育，主要步骤如图所示。下列相 关叙述正确的是( ) A．步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分割 B．诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞 C．受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液 D．步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同 解析：步骤甲、乙分别指受精作用、胚胎移植，A 错误；诱 导超数排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺，B 正 确；受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来自受精卵，C 错误； 受精过程使用的培养液是获能溶液或专用的受精溶液，与早期胚 胎培养液有区别，D 错误。 答案：B 考点一 胚胎移植 1.[2019·陕西西安中学高二期中]下列哪项不属于胚胎移植的 基本步骤( ) A．对供体、受体的选择和处理 B．配种或人工授精 C．对胚胎收集、检查、培养或保存 D．对胚胎进行分割、培养和移植 解析：胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择 和处理。②配种或人工授精。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。对受体母牛进行是否 妊娠的检查，对胚胎进行分割、培养和移植不属于胚胎移植的基 本步骤。 答案：D 2．牛胚胎移植过程中的“冲卵”是指( ) A．把受精卵从子宫冲洗出来 B．把卵细胞从子宫冲洗出来 C．把卵细胞从卵巢冲洗出来 D．把胚胎从子宫冲洗出来 解析：在胚胎移植过程中，“冲卵”中的“卵”是指早期胚 胎，因此“冲卵”指的是将早期胚胎从母体子宫中冲出。 答案：D 3．[2019·吉林高二期中]为胚胎在受体内的存活提供了可能的 生理学原因有( ) A．同种动物的供体、受体生殖器官的生理变化是相同的 B．受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 C．移植入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受影 响 D．早期胚胎在母体子宫内处于游离状态 解析：同种动物的供体、受体生殖器官的生理变化是不相同 的，需用激素进行同期发情处理，A 错误；早期的胚胎与母体子 宫不会建立组织上的联系，受体子宫对外来胚胎基本上不发生免 疫排斥反应，并能建立组织上和生理上的联系，是动物胚胎发育 和胚胎移植时的固有属性，为胚胎在受体内的存活提供了可能，B 正确；移植入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受任 何影响，但不是胚胎在受体内存活的原因，C 错误；早期胚胎在 母体子宫内处于游离状态，但这并不是胚胎在受体内的存活的最 关键生理学原因，是胚胎收集的生理基础，D 错误。 答案：B 4．[2019·河北安平中学高二月考]在胚胎移植时，所取胚胎大 多在囊胚期以前，其原因是( ) A．这时胚胎细胞数目少，便于操作 B．这时细胞尚未出现分化 C．囊胚时营养物质最丰富 D．这时具有囊胚腔，成活率高 解析：由于囊胚期开始，胚胎开始进行组织和器官的分化， 而囊胚期以前的细胞还没有进行细胞分化，细胞的分化能力强， 因此在胚胎移植时，胚胎应取自囊胚期以前。 答案：B 考点二 胚胎分割 5.[2019·福建省永春第一中学高二期中]下列关于胚胎分割移 植叙述，不正确的是( ) A．胚胎分割移植存在一些问题比如：刚出生的动物体重偏轻、 毛色和斑纹存在差异等 B．分割胚胎一般用分割针或者分割刀进行分割 C．胚胎分割所需要的主要仪器设备为实体显微镜和显微操作 仪 D．胚胎分割移植是采用酶处理方法把胚胎分成更多的等份， 经移植获得同卵双胎或者多胎的技术 解析：虽然理论上胚胎分割后产生的两个个体相同，但是胚 胎分割后，有可能出现刚出生的动物体重偏轻、毛色和斑纹存在 差异等，A 正确；胚胎分割时用分割针或者分割刀进行分割，B 正确；胚胎分割所需要的主要仪器设备为实体显微镜和显微操作 仪，C 正确；胚胎分割移植是采用分割针或者分割刀把胚胎分成 更多的等份，而不是酶处理，D 错误。 答案：D 6．下列关于胚胎分割技术的叙述，错误的是( ) A．胚胎分割操作在动物的子宫内进行 B．用分割针或分割刀对早期胚胎进行分割 C．分割后必须移植到受体子宫内进一步完成胚胎发育 D．对囊胚进行分割时要注意将内细胞团均等分割 解析：胚胎分割是在生物体外进行的，A 错误；胚胎分割时， 应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，将其移入盛有操作 液的培养皿中，然后，用分割针或分割刀进行分割，B 正确；分 割后的胚胎必须移植到受体子宫内进一步完成胚胎发育，C 正确； 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，D 正确。 答案：A 7．[2019·山西太原五中高二月考]下图是牛胚胎分割示意图。 下列说法中，不正确的是( ) A．进行胚胎分割时，应选择发育到桑椹胚或囊胚时期的胚胎 进行操作 B．可取滋养层细胞的 DNA 进行性别鉴定 C．通过胚胎分割产生的两个或多个个体共有的特点是具有相 同的遗传物质，其生殖方式是无性生殖 D．在对桑椹胚阶段的胚胎进行分割时，应注意将内细胞团均 等分割 解析：进行胚胎分割时，应选择形态正常、发育良好的桑椹 胚或囊胚进行操作，A 正确；可取滋养层细胞的 DNA 进行性别鉴 定，B 正确；来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，胚胎分 割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一，C 正确；在对囊胚 阶段的胚胎进行分割时，应注意将内细胞团均等分割，D 错误。 答案：D 考点三 胚胎干细胞 8.[2019·上海高考模拟]诱导性多能干细胞(iPS 细胞)是由体细 胞诱导而成的干细胞。下列能准确表示诱导形成 iPS 细胞过程的 术语是( ) A．细胞去分化 B．细胞再分化 C．细胞分裂 D．细胞生长 解析：细胞诱导形成的多能干细胞(iPS 细胞)具有胚胎干细胞 的类似功能，即经过该过程细胞的分化程度降低，全能性变大， 是细胞的去分化过程。 答案：A 9．[2019·河北安平中学高二月考]胚胎干细胞是从早期胚胎或 原始性腺中分离出来的一类细胞，它在基础生物学、畜牧学和医 学上都具有十分重要的应用价值。下列关于胚胎干细胞的说法中， 错误的是( ) A．用于治疗人类的某些顽症 B．可用于培育人造组织器官 C．是研究体外细胞分化的理想材料 D．可利用它通过有性生殖繁殖后代 解析：胚胎干细胞可以用于治疗人类的某些顽疾，如帕金森 综合症、糖尿病、老年痴呆症、肝衰竭、心衰竭、成骨不良，A 正确；胚胎干细胞可以培育成各种组织器官，用于器官移植，解 决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题，B 正确；胚胎干 细胞是研究体外细胞分化的理想材料，C 正确；胚胎干细胞属于 体细胞，利用它繁育后代的过程应属无性生殖，D 错误。 答案：D 10．[2019·河南高二期中]下列有关胚胎干细胞的说法正确是 ( ) A．体积大，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能 性 B．体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能 性 C．体积大，细胞核小，核仁明显；在功能上具有发育的全能 性 D．体积小，细胞核小，核仁不明显；在功能上不具有发育的 全能性 解析：胚胎干细胞在形态上，表现为体积小、细胞核大、核 仁明显；在功能上，具有发育的全能性，即可以分化为成年动物 体内任何一种组织细胞。综上所述，B 正确，A、C、D 均错误。 答案：B 11．下列关于胚胎干细胞的叙述中正确的是( ) A．当受精卵发育到囊胚时，所有的细胞都是胚胎干细胞 B．胚胎干细胞在形态上表现为体积大、细胞核小、核仁明显 C．胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化 D．胚胎干细胞在饲养层细胞上能维持不分化的状态 解析：胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一 类细胞，当受精卵发育到囊胚时，内细胞团的细胞才是胚胎干细 胞，A 错误；胚胎干细胞在形态上表现为体积小、细胞核大、核 仁明显，B 错误；胚胎干细胞在体外培养，既能增殖，也能被诱 导分化成不同的组织细胞，C 错误；胚胎干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，D 正确。 答案：D 基础达标 一、选择题(每小题 5 分，共 60 分) 1．[2019·河北高二期末]下列有关胚胎移植的说法，错误的是 ( ) A．胚胎移植的受体要具有良好的生殖能力以及某些优良性状 B．胚胎移植的最大优势是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能 C．胚胎移植时对供体母牛和受体母牛要进行同期发情处理 D．收集的胚胎可以直接移植给受体或放入低温的液氮中保存 解析：胚胎移植的受体要具有良好的生殖能力，但是不需要 具有某些优良性状，A 错误；胚胎移植的最大优势是充分发挥雌 性优良个体的繁殖潜能，B 正确；胚胎移植时，对供体母牛和受 体母牛要用激素进行同期发情处理，C 正确；收集的胚胎可以直 接移植给受体或放入低温的液氮中保存，D 正确。 答案：A 2．[2019·福建高二期末]供体的胚胎移植到受体后，游离的胚 胎在发育过程中形成胎盘而与受体相连，并通过胎盘与受体的血 液进行物质交换。以下说法错误的是( ) A．受体的作用是为供体胚胎提供发育的条件 B．受体与胚胎血型应相同，否则会发生免疫排斥反应 C．受体和供体的遗传物质不需要相同 D．胚胎的遗传特性不受受体影响 解析：受体为供体的胚胎提供发育的条件，故 A 正确；受体 和胚胎二者的胎盘结构之间有血屏障，不混融在一起，所以不必 担心会发生免疫排斥，故 B 错误；受体不一定需要与供体具有相 同的遗传物质，故 C 正确；受体不会改变胚胎的遗传特性，故 D 正确。 答案：B 3．[2019·阿城区第二中学高二期中]胚胎移植过程中，需对选 择的供、受体母牛用激素进行同期发情处理，其原因是( ) A．防止受体牛不能接受胚胎 B．只有受体与供体的生理状态相同，被移植的胚胎才能继续 正常发育 C．有效地避免受体母畜对外来胚胎的免疫排斥反应 D．提高卵子和精子受精能力 解析：胚胎移植时，对供受体母牛进行同期发情处理后，二 者处于相同的生理状态，可以为胚胎移入提供相同的生理环境， 也可以为胚胎的收集提供可能，也可以为外来胚胎在受体内的存 活提供可能；供体胚胎与受体子宫可以建立正常的生理和组织联 系等。故二者处于相同的生理状态，被移植的胚胎才能继续正常 发育。同期发情处理不能提高受精能力。综上所述，ACD 不符合 题意，B 符合题意。 答案：B 4．[2019·吉林高二期中]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．在胚胎移植中供体的主要职能是提供具有优良遗传特性的 胚胎 B．对受体母畜与供体母畜进行同期发情处理 C．对供体母畜实施超数排卵处理时，所用的激素是性激素 D．通过胚胎移植技术可提高良种家畜的产仔率 解析：在胚胎移植中供体的主要职能是提供具有优良遗传特 性的胚胎。对受体母畜与供体母畜需进行同期发情处理，A、B 正 确。超数排卵就是在动物发情周期的一定阶段，通过外源激素处 理，提高血液中促性腺激素浓度，降低发育卵泡的闭锁，增加早 期卵泡发育到高级阶段(成熟)卵泡的数量(即增加每次排卵数目)， 使动物产多胎，并准确地按照预定的时间进行排卵，达到提高繁 殖率的目的。使用激素：牛超数排卵使用的激素主要有促卵泡素 (FSH)、孕马血清促性腺激素(PMSG)、绒毛膜促性腺激素(HCG) 等几种。属于促性腺激素而非性激素，C 错误。通过胚胎移植技 术可提高良种家畜的产仔率，但不能产生新品种，D 正确。 答案：C 5．[2019·黑龙江哈尔滨三中高二期中]胚胎分割是一种现代生 物技术，下列关于这一技术的叙述，正确的是( ) A．可以将早期胚胎任意分割成多份 B．可以分割任意时期的胚胎 C．可以获得同卵双胎或多胎 D．属于有性生殖方式，不属于克隆 解析：胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成 2 等份、 4 等份或 8 等份，而不是将早期胚胎任意分割成多份，A 错误；进 行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，B 错误；胚胎分割可以获得同卵双胎或多胎，C 正确；来自同一胚 胎的后代具有相同的遗传物质，所以胚胎分割可以看作动物无性 繁殖或克隆的方法之一，D 错误。 答案：C 6．[2019·上海高考模拟]人体骨髓中存在少量的干细胞(MSC)， 如图为 MSC 分裂、分化示意图，下列叙述正确的是( ) A．干细胞(MSC)属于全能干细胞 B．干细胞(MSC)属于多能干细胞 C．干细胞(MSC)属于单能干细胞 D．干细胞(MSC)属于胚胎干细胞 解析：全能干细胞具有形成完整个体的潜能，MSC 不能形成 完整的个体，A 错误；多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜 能，MSC 可以分化出脂肪、成纤维、肌细胞等多种细胞或组织， B 正确；单能干细胞只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化， C 错误；胚胎干细胞具有形成完整个体的潜能，D 错误。 答案：B 7．[2019·延安市宝塔区第四中学高二期末]下列关于胚胎分割 和移植的叙述，正确的是( ) A．胚胎分割时可以在显微镜下用分割针或分割刀片进行分割 B．胚胎分割时分割的数量越多越好 C．胚胎移植前取内细胞团细胞进行 DNA 分析以进行性别鉴 定 D．胚胎移植产下的个体的遗传物质来自受体母畜 解析：胚胎分割时可以在显微镜下用分割针或分割刀片进行 分割，A 正确；胚胎分割时以二分胚胎为宜，分割的数量不是越 多越好，B 错误；胚胎移植前取滋养层细胞进行 DNA 分析性别鉴 定，取内细胞团细胞进行 DNA 分析会对胚胎造成较大伤害，C 错 误；胚胎移植产下的个体的遗传物质来自供体，与受体母畜无关， D 错误。 答案：A 8．[2019·福建高二期末]科学家运用胚胎移植技术培育试管牛 时，首先用激素促进良种母牛超数排卵，然后进行体外受精和培 育，最后把胚胎送入母牛子宫内，孕育成小牛产出。下列分析错 误的是( ) A．运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物克隆范畴 B．在胚胎移植前可采用胚胎分割技术快速繁殖良种牛 C．供体与受体在胚胎移植前后的生理环境须保持一致 D．须配制一系列不同成分的培养液以培养不同发育时期的胚 胎 解析：胚胎移植技术的移植对象是体外受精获得的胚胎，存 在生殖细胞的结合，属于有性生殖，动物克隆属于无性生殖，故 A 错误；胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎，可以用于动物的 快速繁殖，故 B 正确；供体与受体在胚胎移植前后的生理环境须 保持一致这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境，故 C 正确；不同发育时期胚胎对于营养的要求不同，因此需要配置不 同成分的培养液，故 D 正确。 答案：A 9．[2019·山西太原五中高二月考]下列关于胚胎干细胞叙述， 不正确的是( ) A．在形态上，胚胎干细胞表现为体积小，细胞核大，核仁明 显；在功能上具有发育的全能性 B．可在体外诱导分化出某些组织细胞 C．是研究体外细胞分化的理想材料 D．在饲养层细胞上能够诱导 ES 细胞分化 解析：胚胎干细胞简称 ES 或 EK 细胞，其在形态上表现为体 积小、细胞核大、核仁明显，在功能上具有发育的全能性，A 正 确；在培养液中加入分化诱导因子，胚胎干细胞可分化出某些组 织细胞，B 正确；胚胎干细胞是研究体外细胞分化的理想材料，C 正确；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，加入分化诱导因子可以诱导其分化，D 错误。 答案：D 10．如图为哺乳动物受精卵发育过程中某一时期的示意图， 下列叙述正确的是( ) A．此图中细胞还没有分化，图中①②③依次为透明带、滋养 层、内细胞团 B．此图为桑椹胚期，可作为胚胎移植的材料 C．进行胚胎分割时，取③中的细胞做性别鉴定 D．胚胎从①中伸展出来的过程叫做孵化 解析：此图为囊胚期，细胞开始出现分化，可作为胚胎移植 的材料，A、B 错误；进行胚胎分割时，取②所示的滋养层中的细 胞做性别鉴定，C 错误；胚胎从①所示的透明带中伸展出来的过 程叫做孵化，D 正确。 答案：D 11．胚胎干细胞在功能上具有发育的全能性，即可以分化为 成年动物体内任何一种组织细胞。下列有关胚胎干细胞的说法， 不正确的是( ) A．可用于治疗人类由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾 病 B．可用于培育人造组织器官，但尚不能解决器官移植后免疫 排斥问题 C．在饲养层细胞上，能够维持不分化的状态 D．体积小，细胞核大，核仁明显 解析：胚胎干细胞可用于治疗人类由于细胞坏死、退化或功 能异常引起的疾病，如帕金森综合征，A 正确；将胚胎干细胞体 外诱导分化，培育出人造组织器官，从而解决器官移植后免疫排 斥问题，B 错误；胚胎干细胞在饲养层细胞上，能够维持不分化 的状态，C 正确；胚胎干细胞体积小，细胞核大，核仁明显，D 正确。 答案：B 12．[2019·江苏高考模拟]通过胚胎移植技术，可以实现绵羊 的快速繁殖来推动畜牧业的发展。下列相关叙述，正确的是( ) A．受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行 B．对供体和受体母羊都要进行相同激素的处理 C．对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植 D．胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率很高 解析：受精可以在体内进行，A 项错误；对供体和受体母牛 都要进行激素处理，以使其处于相同的生理状态，B 项正确；对 冲卵获得的应为桑椹胚或囊胚，C 项错误；胚胎分割移植实现同 卵二胎的成功率较高，D 项错误。 答案：B 二、非选择题(40 分) 13．(12 分)据报道，中山大学中山眼科中心主任任葛坚领导 的研究小组将猴子的皮肤干细胞注射到小鼠的囊胚里，再将囊胚 移入代孕鼠体内发育形成猴鼠嵌合体——猴鼠，用于角膜等器官 的移植研究，请回答问题。 (1)胚胎干细胞体外培养诱导分化可形成大量皮肤干细胞，其 原因是________________________。 (2)囊胚期时，胚胎细胞开始出现分化，有些细胞个体较小， 将来只能发育成胎膜和胎盘，这类细胞称为________。因此，应 将猴子的皮肤干细胞注射到小鼠囊胚的________部位，以伴随其 发育成某种组织。 (3)将囊胚移入代孕鼠体内属于________技术。在畜牧生产中 采用这种技术的优势主要是________________________，若想进 一步提高胚胎的利用率，可采用________技术。 解析：(1)胚胎干细胞通过体外培养诱导分化可形成大量皮肤 干细胞，其原因是胚胎干细胞在功能上具有发育的全能性。(2)滋 养层细胞将发育成胎膜和胎盘，内细胞团通常具有发育的全能性， 可以发育成各种组织、器官。因此，应将猴子的皮肤干细胞注射 到小鼠囊胚的内细胞团部位，以伴随其发育成某种组织。(3)囊胚 移入代孕鼠体内属于胚胎移植技术。在畜牧生产中采用这种技术 的优势主要是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。可采用胚 胎分割技术对胚胎进行分割，提高胚胎的利用率。 答案：(1)胚胎干细胞具有发育的全能性 (2)滋养层细胞 内细胞团 (3)胚胎移植 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 胚胎 分割 14．(14 分)[2019·留坝县中学高考模拟]2018 年世界上最后一 头雄性北方白犀牛“苏丹”离世，至此世界上仅剩下两头雌性北 方白犀牛。科学家欲通过胚胎移植等方法拯救该物种，因此利用 此前冷冻的北方白犀牛精子等进行了以下研究，回答下列问题： (1)该研究的主要过程如下： ①分别用雌性北方白犀牛和南方白犀牛作为供、受体，需对 它们进行________________处理。 ②用________________处理北方白犀牛使其超数排卵，然后 取出卵子，在________中与获能的北方白犀牛精子完成受精过程。 ③将获得的受精卵在含“两盐”、氨基酸、核苷酸、激素和 ________的培养液中培养至桑椹胚或囊胚阶段进行胚胎移植，欲 获得更多的胚胎可进行________________操作。 (2) 胚 胎 移 植 能 成 功 的 生 理 学 基 础 为 ______________________________(答出三点)。 (3)若北方白犀牛的精液已经无法获得，请从理论上提供一种 新的拯救方法：________________________。 解析：(1)在进行胚胎移植的供受体要在排卵前进行同期发情 处理，使胚胎移植时处于相同的生理状态。用促性腺激素处理供 体北方白犀牛使其超数排卵，取出卵子，在获能溶液或专用的受 精溶液中与获能的北方白犀牛精子完成受精过程。在体外培养受 精卵要有一定的外界条件，培养液要含有“两盐”、氨基酸、核 苷酸、激素和维生素及含有促进受精卵发育的促生长因子的血清， 在体外培养至桑椹胚或囊胚阶段进行胚胎移植，欲获得更多的胚 胎可进行胚胎分割操作。(2)胚胎移植能成功的生理学基础为：一、 同种动物的供、受体生殖器官生理变化；二、相同受体对移入子 宫的外来胚胎不发生免疫排斥；三、供体胚胎可与受体子宫建立 正常生理联系，且遗传特性不受影响。(3)若北方白犀牛的精液已 经无法获得，可采用选取北方白犀牛的体细胞的细胞核进行克隆 繁殖后代。 答案：(1)①同期发情 ②促性腺激素 获能溶液或专用的受 精溶液 ③血清、维生素 胚胎分割 (2)同种动物的供、受体生殖器官生理变化；相同受体对移入 子宫的外来胚胎不发生免疫排斥；供体胚胎可与受体子宫建立正 常生理联系，且遗传特性不受影响 (3)利用雌性北方白犀牛体细胞进行克隆繁殖 15．(14 分)据第三次全国大熊猫野外种群调查，全世界野生 大熊猫不足 1600 只，因此，如何保护和繁殖大熊猫是亟待解决的 问题，现设计如下繁殖过程。请回答下列问题： (1)克隆熊猫培育技术为胚胎干细胞核移植，培育成功的部分 原因是卵细胞质具有调控________________发育的作用。图中 A 过程是________；为了抑制细胞分化，要在培养皿底部制备一层 细胞(如胚胎成纤维细胞)，称为________________。 (2)图中激素处理可使供体________________，从而可培育更 多的早期胚胎。代孕受体在移植前需要经过________处理，以便 早期胚胎可成功植入或着床。 (3) 下 列 对 象 中 ， 通 常 不 适 合 胚 胎 移 植 的 是 ________________________________________________________ ________________。 A．受精卵 B．八细胞胚 C．桑椹胚 D．早期囊胚 (4)为了繁殖更多后代，可以通过____________技术，产生同 卵多胎。下列关于该技术的叙述中，错误的是____________。 A．增加胚胎数量，快速繁殖 B．同卵多仔的表现型一定相同 C．该技术涉及显微操作技术 D．可以采用相关酶处理卵裂球 解析：(1)重组细胞中，卵细胞质中的一些蛋白因子会逐渐替 换掉细胞核中阻碍核基因表达的调节蛋白，促进其全能性的表达； A 过程是将囊胚的内细胞团细胞——胚胎干细胞取出进行培养的 过程；培养皿底部的一层细胞称为饲养层，可促进胚胎干细胞生 长而抑制其分化。(2)图中激素处理供体，会促进其超数排卵，受 精后产生更多胚胎；为了给移植胚胎创造良好的孕育条件，应对 代孕母畜进行同期发情处理。(3)受精卵直接移植成功率不高，通 常会先进行胚胎体外培养，然后对早期胚胎进行筛选，选择健康 胚胎进行移植，以提高成功率。不同动物移植的最佳时期有差异， 因此将受精卵培养到什么阶段视物种而定，故 A 符合题意。(4)胚 胎分割能够使一个胚胎分割成几个胚胎，从而增加繁殖量；胚胎 分割处理的是早期胚胎，体积非常小，需要显微操作，可用切割 针或切割刀进行切割，也可采用酶消化的方法，使胚胎数量在原 来的基础上明显增加，虽然这些胚胎来自同一受精卵，遗传物质 相同，但环境因素对其性状表现也有一定的影响，故表现型未必 完全一致。 答案：(1)细胞核 (胚胎干)细胞培养(细胞克隆) 饲养层 (2)超数排卵 同期发情 (3)A (4)胚胎分割(和移植) B