2019_2020學(xué)年高中生物第三章胚胎工程第二節(jié)胚胎工程及其應(yīng)用第2課時(shí)胚胎工程的應(yīng)用學(xué)案蘇教版.docx

第2課時(shí)胚胎工程的應(yīng)用學(xué)習(xí)導(dǎo)航明目標(biāo)、知重點(diǎn)難點(diǎn) 舉例說(shuō)出胚胎工程的應(yīng)用。 簡(jiǎn)述胚胎干細(xì)胞及其研究進(jìn)展。(重點(diǎn)) 胚胎干細(xì)胞的研究及其應(yīng)用。(重、難點(diǎn))一、閱讀教材P8687完成胚胎工程在畜牧業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用的問(wèn)題1大量繁育家畜良種綜合利用體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎冷凍保存和動(dòng)物性別控制等技術(shù)，加快家畜良種的繁育與推廣。2控制家畜后代的性別比例通過(guò)分離X精子與Y精子以及鑒別胚胎性別的方法，有效地控制家畜后代的性別比例。二、閱讀教材P8790分析胚胎工程在醫(yī)學(xué)及科學(xué)研究上應(yīng)用的問(wèn)題1干細(xì)胞(1)概念：是動(dòng)物(包括人)胚胎及某些器官中具有自我復(fù)制和多向分化潛能的原始細(xì)胞。(2)分類：按照分化潛能的大小，干細(xì)胞基本上可以分為專能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和全能干細(xì)胞三類。專能干細(xì)胞：只能分化成一種類型或功能密切相關(guān)的兩種類型的細(xì)胞，如上皮組織基底層中的干細(xì)胞。多能干細(xì)胞：具有分化成多種細(xì)胞或組織的潛能，如造血干細(xì)胞等。全能干細(xì)胞：可以分化為全身200多種細(xì)胞，并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織、器官，如胚胎干細(xì)胞。2胚胎干細(xì)胞：是早期的胚胎中未分化的細(xì)胞或從原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞。具有體積小、核大、核仁明顯等形態(tài)特征，具有發(fā)育的全能性。3胚胎干細(xì)胞的研究意義(1)對(duì)人胚胎干細(xì)胞的研究，可以幫助人們理解復(fù)雜的人體發(fā)育過(guò)程，并促進(jìn)對(duì)人胚胎發(fā)育細(xì)節(jié)的基礎(chǔ)研究，從而揭示人與動(dòng)物的發(fā)育機(jī)制及影響其發(fā)育的因素。(2)在研究新藥對(duì)各種細(xì)胞的藥理和毒理實(shí)驗(yàn)中，胚胎干細(xì)胞為細(xì)胞水平上的研究提供了材料，大大減少了新藥研究所需動(dòng)物的數(shù)量，從而降低了成本。(3)胚胎干細(xì)胞研究為細(xì)胞或組織移植提供無(wú)免疫原性的材料，用于疾病治療等。(4)胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用有廣闊的前景，也面臨一些難題。 判一判(1)所有干細(xì)胞都具有全能性。()(2)造血干細(xì)胞屬于專能干細(xì)胞。()(3)胚胎干細(xì)胞可從囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中獲取。()(4)干細(xì)胞分化為各種功能細(xì)胞的原因是細(xì)胞內(nèi)基因發(fā)生了重組。() 連一連胚胎工程在畜牧業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用學(xué)生用書(shū)P49利用胚胎移植技術(shù)可加快家畜良種的繁育與推廣，也可結(jié)合克隆技術(shù)等拯救瀕危動(dòng)物。若通過(guò)分離X、Y精子以及鑒別胚胎性別是有效控制其后代性別比例的方法。結(jié)合教材P8687第一段內(nèi)容完成以下探究。 探究1完善下圖并回答下列問(wèn)題，分析胚胎工程技術(shù)應(yīng)用(1)圖中是超數(shù)排卵，一般采用注射促性腺激素的方法進(jìn)行。是同期發(fā)情處理，目的是讓受體和供體處于相同的生理狀態(tài)。(2)是受精，是胚胎冷凍保存，中包含胚胎移植技術(shù)、胚胎分割、移植技術(shù)。(3)該過(guò)程大大提高了良種家畜的繁殖能力，也可以用于拯救瀕危動(dòng)物。 探究2結(jié)合下面材料，分析控制家畜后代的性別材料：牛的X精子(含X染色體的精子)的DNA含量比Y精子的高，質(zhì)量和體積也大，利用具有一定黏稠度的分離液可對(duì)精子進(jìn)行沉淀分離。根據(jù)以上信息選育出下圖甲、乙兩種牛：(1)奶牛場(chǎng)為了增加牛奶產(chǎn)量應(yīng)選擇分離液下層(填“上層”或“下層”)的精子，以獲得乙牛犢，而肉牛場(chǎng)為了增加牛肉產(chǎn)量應(yīng)選擇分離液上層(填“上層”或“下層”)的精子，以獲得甲牛犢。(2)為了確保得到所需性別的試管牛，往往需要對(duì)移植前的胚胎進(jìn)行性別鑒定，常對(duì)早期胚胎進(jìn)行性別鑒定的方法是取樣滋養(yǎng)層細(xì)胞(填“滋養(yǎng)層細(xì)胞”或“內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞”)。舉例說(shuō)明鑒別胚胎性別的意義？提示：(1)防止與性別有關(guān)的遺傳病胎兒的出生。(2)可以按照生產(chǎn)需要控制動(dòng)物的性別以提高動(dòng)物生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。1在牛的胚胎移植過(guò)程中，對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理，最常用的激素為孕激素，供體的超數(shù)排卵用促性腺激素處理。2動(dòng)物的性別控制通過(guò)人為干預(yù)，使動(dòng)物按照人們的愿望繁衍所需性別的后代。對(duì)X精子與Y精子分離的原理及方法：X精子Y精子分離或選擇方法體積和質(zhì)量大小沉淀分離耐酸堿性嗜酸性嗜堿性用化學(xué)試劑預(yù)先改變陰道的pH膜電荷負(fù)電荷正電荷電泳法 突破1胚胎移植1下列流程圖是培育“試管山羊”的基本過(guò)程。下列相關(guān)敘述正確的是()A該培養(yǎng)過(guò)程和綿羊“多莉”的培養(yǎng)過(guò)程比較，原理基本相同B甲過(guò)程中可通過(guò)給母山羊注射激素促使其超數(shù)排卵C乙過(guò)程在母山羊的輸卵管中進(jìn)行D丙過(guò)程與乙過(guò)程中應(yīng)采用相同成分的培養(yǎng)液解析：選B。該培養(yǎng)過(guò)程是有性生殖，而綿羊“多莉”的培養(yǎng)過(guò)程是無(wú)性生殖；產(chǎn)生更多卵細(xì)胞一般要用促性腺激素處理；乙過(guò)程體外受精必須在獲能液中完成，丙過(guò)程中要有充足的營(yíng)養(yǎng)保證其發(fā)育需求，其培養(yǎng)液成分與乙過(guò)程中采用的培養(yǎng)液成分不完全相同。 突破2控制家畜后代的性別2控制哺乳動(dòng)物的性別對(duì)于畜牧生產(chǎn)有著十分重要的意義。目前，分離精子技術(shù)是有效的性別控制方法。例如：牛的含X染色體的精子的DNA含量比含Y染色體的精子的DNA含量高出4%左右，利用這一差異人們借助特殊儀器將它們分離開(kāi)來(lái)，再通過(guò)胚胎工程技術(shù)就可培育出所需性別的試管牛。據(jù)圖回答下列相關(guān)問(wèn)題：(1)試管動(dòng)物技術(shù)通常是指通過(guò)人工操作使卵子和精子在體外條件下_和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎后，再經(jīng)胚胎移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。(2)圖中中采集精子時(shí)，常采用_法，獲得的精子經(jīng)_方法處理后才能進(jìn)行受精過(guò)程。(3)圖中過(guò)程通常采用_技術(shù)。在這個(gè)過(guò)程中_的精子與卵子相遇時(shí)，首先發(fā)生_反應(yīng)釋放出有關(guān)的酶直接溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)。防止多精入卵的生理反應(yīng)有_。解析：試管動(dòng)物的產(chǎn)生過(guò)程是通過(guò)人工操作獲取精子和卵子，并使它們?cè)隗w外條件下成熟和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎后，經(jīng)胚胎移植而產(chǎn)生后代，試管動(dòng)物可以有選擇性地獲得所需性別，需對(duì)早期胚胎進(jìn)行檢測(cè)。答案：(1)成熟(2)假陰道化學(xué)藥物(一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液)誘導(dǎo)(3)體外受精獲能頂體透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)胚胎干細(xì)胞及其研究進(jìn)展學(xué)生用書(shū)P50動(dòng)物(包括人)胚胎及某些器官中具有自我復(fù)制和多向分化潛能的原始細(xì)胞。利用胚胎工程在醫(yī)學(xué)及科學(xué)研究上得到應(yīng)用。結(jié)合教材P87最后一段P89第一段內(nèi)容完成以下探究。 探究1完善下圖，分析胚胎干細(xì)胞分化(1)胚胎干細(xì)胞的特點(diǎn)：具有自我復(fù)制和多向分化潛能；具有體積小、核大、核仁明顯等形態(tài)特征，具有發(fā)育的全能性。(2)胚胎發(fā)育過(guò)程中干細(xì)胞的發(fā)育分化過(guò)程：受精卵全能干細(xì)胞多能干細(xì)胞專能干細(xì)胞。 探究2完成下圖，理解胚胎干細(xì)胞在治療性克隆中的應(yīng)用(1)圖中取出的胚胎干細(xì)胞經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)生成各種細(xì)胞的原因是細(xì)胞具有全能性。(2)利用自身干細(xì)胞誘導(dǎo)分化形成的組織、器官進(jìn)行移植后不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。胚胎干細(xì)胞的研究主要面臨的挑戰(zhàn)(1)胚胎的安全性問(wèn)題一些人認(rèn)為，人早期胚胎是神圣不可侵犯的生命，不應(yīng)該毀滅它；并且，人早期胚胎的研究，可能導(dǎo)致克隆人(即生殖性克隆)的出現(xiàn)。這些都給法律、倫理、國(guó)家和社會(huì)安全等方面帶來(lái)規(guī)?？涨暗臎_擊。(2)對(duì)胚胎干細(xì)胞的體外培養(yǎng)條件的優(yōu)化仍需進(jìn)一步研究胚胎干細(xì)胞無(wú)論是在體內(nèi)還是體外都具有自我分化的潛能，極易分化為其他細(xì)胞。因?yàn)槠鞴僖浦彩且粋€(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，所以胚胎干細(xì)胞真正用于器官克隆和移植還需技術(shù)上的突破。胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱ES細(xì)胞，從胚胎中提取干細(xì)胞這項(xiàng)技術(shù)備受倫理爭(zhēng)議，但重組成體細(xì)胞卻不涉及制造或摧毀胚胎，通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)、誘導(dǎo)可以克隆器官。下圖是克隆器官的技術(shù)路線圖，請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：(1)哺乳動(dòng)物的ES細(xì)胞是從_中分離出來(lái)的一類細(xì)胞；體外培養(yǎng)能不斷增殖、自我更新，在功能上，具有發(fā)育的_性。(2)運(yùn)用_技術(shù)可以形成圖中的重組細(xì)胞，對(duì)重組細(xì)胞的培養(yǎng)，其培養(yǎng)基與植物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基主要不同點(diǎn)是含有_等物質(zhì)。(3)利用重組細(xì)胞培養(yǎng)出的干細(xì)胞，也可以形成特定器官組織，這是_的結(jié)果，其根本原因是_。(4)克隆動(dòng)物與圖中克隆器官的技術(shù)相比，通常還需運(yùn)用_和_等胚胎工程技術(shù)。解析：(1)胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞，來(lái)源于早期胚胎或原始性腺，在功能上具有發(fā)育的全能性。(2)運(yùn)用核移植技術(shù)可以形成重組細(xì)胞。對(duì)重組細(xì)胞的培養(yǎng)，其培養(yǎng)液中除了含有糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等營(yíng)養(yǎng)成分外，還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)。(3)利用重組細(xì)胞培養(yǎng)出的干細(xì)胞，再誘導(dǎo)干細(xì)胞分化形成特定器官組織，實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。(4)克隆動(dòng)物時(shí)，需要獲得多個(gè)個(gè)體常進(jìn)行胚胎分割，最后需要將胚胎移植到母體中發(fā)育。答案：(1)早期胚胎或原始性腺全能(2)核移植血清(3)細(xì)胞分化基因選擇性表達(dá)(4)胚胎分割胚胎移植干細(xì)胞分類、特點(diǎn)及應(yīng)用名稱全能干細(xì)胞多能干細(xì)胞專能干細(xì)胞特點(diǎn)具有形成機(jī)體的任何組織或器官，直至形成完整個(gè)體的潛能具有分化成多種細(xì)胞或組織的潛能，但不能發(fā)育成完整的個(gè)體只能分化成某一種類型或功能密切相關(guān)的兩種類型的細(xì)胞舉例受精卵、胚胎干細(xì)胞造血干細(xì)胞神經(jīng)干細(xì)胞應(yīng)用用于病人的器官移植等造血干細(xì)胞移植是治療血液系統(tǒng)疾病、遺傳性血液病等的有效手段通過(guò)神經(jīng)干細(xì)胞移植治療腦癱、頭顱外傷等病癥 核心知識(shí)小結(jié)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建關(guān)鍵語(yǔ)句1. 胚胎工程可以綜合利用體外受精動(dòng)物、胚胎移植、胚胎分割、胚胎冷凍保存和動(dòng)物性別控制等技術(shù)，加快家畜良種的繁育與推廣。2.干細(xì)胞是動(dòng)物胚胎及某些器官中具有自我復(fù)制和多向分化潛能的原始細(xì)胞，是重建、修復(fù)病損或衰老組織、器官功能的種子細(xì)胞。3.干細(xì)胞可分為專能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和全能干細(xì)胞三類。4.如果科學(xué)家最終能夠成功誘導(dǎo)和調(diào)控胚胎干細(xì)胞的分化與增殖，將會(huì)給胚胎干細(xì)胞的基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用帶來(lái)積極的影響。5.胚胎干細(xì)胞無(wú)論是在體內(nèi)還是在體外都具有自我分化的潛能，極易分化為其他細(xì)胞。隨堂檢測(cè) 知識(shí)點(diǎn)一胚胎工程的應(yīng)用1印度沙漠貓是一種珍稀貓科動(dòng)物。通過(guò)胚胎工程技術(shù)，可以讓家貓代孕而繁育，主要步驟如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()A步驟甲、乙分別是指精子獲能、胚胎分割B誘導(dǎo)超數(shù)排卵所注射的激素只能作用于特定細(xì)胞C受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營(yíng)養(yǎng)主要來(lái)源于培養(yǎng)液D步驟甲使用的培養(yǎng)液和早期胚胎培養(yǎng)液成分基本相同解析：選B。圖中步驟甲是指體外受精，步驟乙是指胚胎移植，A項(xiàng)錯(cuò)誤；誘導(dǎo)超數(shù)排卵所注射的激素是促性腺激素，促性腺激素只能作用于性腺，B項(xiàng)正確；受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營(yíng)養(yǎng)主要來(lái)源于受精卵中的細(xì)胞質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；體外受精可以在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐羞M(jìn)行，與早期胚胎培養(yǎng)液成分并非基本相同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2圖示為通過(guò)體外受精和胚胎移植培育牛的過(guò)程。下列敘述正確的是()A采集的精子不經(jīng)處理就可以進(jìn)行體外受精B過(guò)程需要精子與卵細(xì)胞接觸，完成信息傳遞C桑椹胚的形成是細(xì)胞分化的結(jié)果D過(guò)程屬于胚胎移植，圖中的母體為供體解析：選B。采集的精子在體外受精前，需要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理，通常采用的體外獲能方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法兩種，A項(xiàng)錯(cuò)誤；過(guò)程為體外受精作用，需要精子與卵細(xì)胞接觸，完成信息傳遞，B項(xiàng)正確；由受精卵到桑椹胚的過(guò)程，細(xì)胞只是通過(guò)有絲分裂的方式增加數(shù)量，沒(méi)有發(fā)生分化，C項(xiàng)錯(cuò)誤；胚胎移植過(guò)程中，提供胚胎的個(gè)體為供體，接受胚胎的個(gè)體為受體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 知識(shí)點(diǎn)二胚胎干細(xì)胞及其研究進(jìn)展3美國(guó)華盛頓大學(xué)的一個(gè)研究小組首次提取了人類肝臟干細(xì)胞。這種干細(xì)胞表現(xiàn)出分化多能性，并在動(dòng)物模擬實(shí)驗(yàn)中成功地修復(fù)了實(shí)驗(yàn)鼠的部分肝臟組織?？茖W(xué)家認(rèn)為，它擁有治療多種肝病的潛力。下列說(shuō)法正確的是()A肝臟干細(xì)胞可分化出人體所有細(xì)胞B肝臟干細(xì)胞的細(xì)胞核具有發(fā)育成個(gè)體的潛能C肝臟干細(xì)胞能夠分泌膽汁D誘導(dǎo)肝臟干細(xì)胞形成肝組織說(shuō)明動(dòng)物細(xì)胞具有全能性解析：選B。肝臟干細(xì)胞能夠發(fā)育成肝細(xì)胞，屬于專能干細(xì)胞，不具有分化出人體所有細(xì)胞的功能。動(dòng)物的細(xì)胞核具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。肝細(xì)胞具有分泌膽汁的功能屬于細(xì)胞分化產(chǎn)生的特殊功能，而肝臟干細(xì)胞不具有分泌膽汁的功能。細(xì)胞全能性的體現(xiàn)是發(fā)育成完整的生物個(gè)體。4圖中、表示獲得胚胎干細(xì)胞的兩條途徑，下列相關(guān)敘述不正確的是()A胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)的條件下，可以增殖不發(fā)生分化B圖中早期胚胎一般是指發(fā)育到囊胚時(shí)期的胚胎C過(guò)程、獲取早期胚胎的過(guò)程均屬于有性生殖范疇D過(guò)程獲得的早期胚胎在培養(yǎng)液中添加分化誘導(dǎo)因子后可進(jìn)行分化解析：選C。胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)的條件下，可以增殖不發(fā)生分化，A正確；圖中早期胚胎一般是指發(fā)育到囊胚時(shí)期的胚胎，囊胚中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞屬于胚胎干細(xì)胞，B正確；過(guò)程獲取早期胚胎的過(guò)程屬于有性生殖范疇，而過(guò)程獲取早期胚胎的過(guò)程不屬于有性生殖范疇，C錯(cuò)誤；過(guò)程獲得的早期胚胎在培養(yǎng)液中添加分化誘導(dǎo)因子后可進(jìn)行分化，D正確。5老年癡呆癥患者的腦血管中有一種特殊的淀粉樣蛋白體，它的逐漸積累可能導(dǎo)致神經(jīng)元損傷和免疫功能下降，某些基因的突變會(huì)導(dǎo)致淀粉樣蛋白體的產(chǎn)生和積累。下列技術(shù)不能用于老年癡呆癥治療的是()A胚胎移植技術(shù)B胚胎干細(xì)胞技術(shù)C單克隆抗體技術(shù) D基因治療技術(shù)解析：選A。胚胎移植的意義在于充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖潛力，不能用于治療老年癡呆癥。胚胎干細(xì)胞技術(shù)可定向誘導(dǎo)分化形成組織細(xì)胞，用于補(bǔ)充損傷的細(xì)胞。單克隆抗體技術(shù)可大量制備抗體，與抗原(淀粉樣蛋白體)特異性結(jié)合，使其失去作用?；蛑委熂夹g(shù)可糾正或補(bǔ)償因基因突變導(dǎo)致的缺陷。6美、日兩國(guó)曾在科學(xué)和細(xì)胞兩份頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表研究成果：將人體皮膚細(xì)胞改造成可以分化為多種細(xì)胞的“萬(wàn)能細(xì)胞”。如圖是“萬(wàn)能細(xì)胞”的誕生過(guò)程，圖中OCT4、SOX2、NANOG和LIN28是在胚胎干細(xì)胞中能高度表達(dá)并決定其“全能性”的四個(gè)基因，將改造后的“萬(wàn)能細(xì)胞”植入小鼠身體上， 植入的細(xì)胞長(zhǎng)成了“腫瘤”，“腫瘤”中出現(xiàn)了神經(jīng)、骨髓、肌肉等多種類型的細(xì)胞。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)胚胎干細(xì)胞又稱ES細(xì)胞，是由_中分離出來(lái)的一類細(xì)胞，如果胚胎發(fā)育到了囊胚期，這時(shí)的_細(xì)胞就是ES細(xì)胞。(2)胚胎干細(xì)胞在功能上具有發(fā)育的_。(3)圖中逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用是_，過(guò)程利用了逆轉(zhuǎn)錄病毒的_特性。(4)萬(wàn)能干細(xì)胞經(jīng)體外誘導(dǎo)分化，可以培育出人造組織器官，這樣培育的特殊細(xì)胞或器官移回病人體內(nèi)與異體器官移植相比，最大的優(yōu)點(diǎn)是_。(5)你支持“應(yīng)立法保護(hù)利用胚胎干細(xì)胞進(jìn)行克隆性治療嗎”？請(qǐng)陳述理由：_。解析：(1)結(jié)合動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育過(guò)程可得出胚胎干細(xì)胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞，囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)是胚胎干細(xì)胞。(2)胚胎干細(xì)胞能發(fā)育成個(gè)體，體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。(3)能攜帶“目的基因”的逆轉(zhuǎn)錄病毒在基因工程中是作為載體的，利用其感染宿主細(xì)胞的能力把目的基因帶入受體細(xì)胞。(4)器官移植最大的問(wèn)題是發(fā)生異體免疫排斥反應(yīng)，如果是自身細(xì)胞發(fā)育來(lái)的器官就不會(huì)發(fā)生這種情況。答案：(1)早期胚胎或原始性腺內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(2)全能性(3)作為基因工程的載體感染(宿主細(xì)胞)(4)不會(huì)產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)(5)支持，通過(guò)胚胎干細(xì)胞克隆人體組織、器官，可以用來(lái)治療人類許多頑癥(反對(duì)，通常要損毀早期胚胎才可能獲得胚胎干細(xì)胞，胚胎是生命的開(kāi)端，以犧牲一個(gè)生命的代價(jià)去挽救另一個(gè)生命，是違背倫理道德的)課時(shí)作業(yè)一、選擇題1在胚胎移植的整個(gè)過(guò)程中，與之有關(guān)的激素包括()促性腺激素雌性激素孕激素雄性激素ABC D解析：選B。在胚胎移植的整個(gè)過(guò)程需要用促性腺激素對(duì)供體處理，促使供體超數(shù)排卵；雌性激素激發(fā)和維持正常的性周期；孕激素促進(jìn)子宮內(nèi)膜和乳腺等的生長(zhǎng)發(fā)育，用于同期發(fā)情處理。2梅花鹿胚胎移植實(shí)驗(yàn)的主要流程如下。下列相關(guān)敘述正確的是()供體超數(shù)排卵配種胚胎收集_胚胎移植子代梅花鹿A過(guò)程需要注射有關(guān)激素，目的是獲得更多的卵原細(xì)胞并完成減數(shù)分裂B過(guò)程是以哺乳動(dòng)物早期胚胎與子宮建立了組織上的聯(lián)系為前提C過(guò)程是“對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查”，可移植的胚胎應(yīng)發(fā)育到囊胚或原腸胚D過(guò)程成功率的高低主要決定于供、受體生理狀況的一致性解析：選D。超數(shù)排卵處理需要注射促性腺激素，目的是獲得更多的卵細(xì)胞，而不是卵原細(xì)胞，故A錯(cuò)誤；過(guò)程為胚胎收集，前提是早期胚胎處于游離狀態(tài)，沒(méi)有與子宮建立組織上的聯(lián)系，故B錯(cuò)誤；過(guò)程為胚胎質(zhì)量檢查，可移植的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚，故C錯(cuò)誤；過(guò)程為胚胎移植，成功率的高低與供體、受體的生理狀況是否相同有關(guān)，故D正確。3第三代試管嬰兒技術(shù)包括胚胎植入前遺傳學(xué)診斷。在胚胎移植前，取胚胎細(xì)胞的遺傳物質(zhì)進(jìn)行分析，篩選出健康胚胎進(jìn)行移植。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A精子和卵子一般要放在培養(yǎng)液中共同培養(yǎng)一段時(shí)間才能受精B胚胎植入前遺傳學(xué)診斷過(guò)程需要進(jìn)行羊膜腔穿刺取羊水細(xì)胞C胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)之一是母體子宮對(duì)植入胚胎基本無(wú)免疫排斥反應(yīng)D試管嬰兒技術(shù)的成熟并不意味著大家可以隨意選擇和定制孩子解析：選B。精子和卵子一般要放在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐泄餐囵B(yǎng)一段時(shí)間才能受精，故A正確。胚胎植入前遺傳學(xué)診斷過(guò)程不需要進(jìn)行羊膜腔穿刺取羊水細(xì)胞，因?yàn)榇藭r(shí)羊水中不含有胚胎細(xì)胞，故B錯(cuò)誤。母體子宮對(duì)植入胚胎基本無(wú)免疫排斥反應(yīng)，保證胚胎正常發(fā)育，故C正確。試管嬰兒技術(shù)的成熟并不意味著大家可以隨意選擇和定制孩子，以免帶來(lái)社會(huì)混亂，故D正確。4帕金森氏綜合征是由于大腦某個(gè)部位的腦細(xì)胞受損，而使其相應(yīng)的功能喪失導(dǎo)致的。若用胚胎干細(xì)胞移植治療病人，應(yīng)該是()A將胚胎干細(xì)胞直接植入病變部位B將胚胎干細(xì)胞通過(guò)血液輸送到病變部位C將胚胎干細(xì)胞定向誘導(dǎo)為相應(yīng)的神經(jīng)元來(lái)替代受損的腦細(xì)胞D將胚胎干細(xì)胞定向誘導(dǎo)為腦細(xì)胞，通過(guò)血液輸送到受損部位解析：選C。胚胎干細(xì)胞具有多向分化的潛能，可以分化為各種細(xì)胞、組織，甚至器官。用胚胎干細(xì)胞治療疾病應(yīng)將胚胎干細(xì)胞定向誘導(dǎo)為相應(yīng)的細(xì)胞或組織，移植替換病變部位的細(xì)胞或組織。5人類有一種罕見(jiàn)的常染色體顯性遺傳病，基因型為BB 的個(gè)體幼年時(shí)期死亡。一對(duì)夫妻均為該病患者，現(xiàn)希望借助胚胎工程技術(shù)生育一個(gè)健康的孩子。下列做法可行的是()A經(jīng)超數(shù)排卵處理后進(jìn)行體外受精B從桑椹胚中分離少量滋養(yǎng)層細(xì)胞，培養(yǎng)后檢測(cè)基因型C從羊水中提取細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果淘汰基因型為bb 的胚胎D將一個(gè)囊胚進(jìn)行多等分，從中篩選所需胚胎，培養(yǎng)至原腸胚期后移植到子宮答案：A6人工獲得非特異性免疫胚胎干細(xì)胞的方法是將細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)過(guò)一定的處理使其發(fā)育到某一時(shí)期，從而獲得胚胎干細(xì)胞，“某一時(shí)期”最可能是()A受精卵 B幼體C囊胚 D原腸胚解析：選C。胚胎干細(xì)胞是在人胚胎發(fā)育早期的囊胚(受精后約56 d)中未分化的細(xì)胞或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞。7胚胎干細(xì)胞研究在醫(yī)學(xué)上有重大應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)移植胚胎干細(xì)胞期望可以治療下列哪一組疾??？()糖尿病高血壓唐氏綜合征(21三體綜合征)老年癡呆癥白化病肝衰竭A BC D解析：選C。通過(guò)移植胚胎干細(xì)胞期望可以治療糖尿病、老年癡呆癥、肝衰竭等。高血壓屬于多基因遺傳病，唐氏綜合征(21三體綜合征)屬于染色體異常遺傳病，白化病屬于單基因遺傳病，這些病都無(wú)法通過(guò)胚胎干細(xì)胞治療。8下圖是胚胎干細(xì)胞分離途徑示意圖，下列說(shuō)法正確的是()A圖中A所示細(xì)胞將來(lái)能夠發(fā)育成胎膜和胎盤(pán)B胚胎干細(xì)胞的體積和細(xì)胞核都較小C體外培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞可以只增殖而不發(fā)生分化D通過(guò)胚胎體外培養(yǎng)可直接獲得新生兒解析：選C。圖中A是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞，將來(lái)能夠發(fā)育成除胎膜和胎盤(pán)外的嬰兒的組織和器官。胚胎干細(xì)胞的體積較小，細(xì)胞核較大，在體外培養(yǎng)情況下，可以只增殖而不發(fā)生分化。胚胎體外培養(yǎng)可以得到早期胚胎，早期胚胎需在母體子宮中完成后期的發(fā)育過(guò)程，因此還需要進(jìn)行胚胎移植。9利用建立的誘導(dǎo)體系誘導(dǎo)小鼠胚胎干細(xì)胞向胰島B細(xì)胞分化。下列判斷錯(cuò)誤的是 ()A如鏡檢細(xì)胞中出現(xiàn)大量粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，可初步判斷胚胎干細(xì)胞發(fā)生了胰島樣分化B該過(guò)程需要用胰蛋白酶處理，使胚胎分散成單個(gè)細(xì)胞C胚胎干細(xì)胞分化成胰島B細(xì)胞的原因是基因突變D小鼠胚胎干細(xì)胞都含有控制胰島素合成的基因，但未表達(dá)解析：選C。胚胎干細(xì)胞分化成胰島B細(xì)胞的原因是基因的選擇性表達(dá)。10胚胎干細(xì)胞是哺乳動(dòng)物或人早期胚胎中的細(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。下列敘述正確的是()A胚胎干細(xì)胞和人體成熟紅細(xì)胞都沒(méi)有細(xì)胞周期B利用胚胎干細(xì)胞培育的人體器官正在大規(guī)模應(yīng)用C如果通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)，成功改造某血友病患者的造血干細(xì)胞，使其凝血功能恢復(fù)正常，她與正常男性婚后所生子女的表現(xiàn)型一定都正常D通過(guò)對(duì)胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化，定向培育組織細(xì)胞，用于修復(fù)壞死或退化部位并恢復(fù)其正常功能，在臨床上有廣闊的應(yīng)用前景解析：選D。通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)成功改造某血友病患者的造血干細(xì)胞，但是卵細(xì)胞的致病基因沒(méi)有改變，因此，生出的兒子仍然為血友病患者。通過(guò)對(duì)胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化，可定向培育人體器官，但目前并沒(méi)有大規(guī)模應(yīng)用。11干細(xì)胞是一種尚未充分分化的未成熟細(xì)胞，它具有再生組織、器官的潛能，醫(yī)學(xué)家們正嘗試?yán)酶杉?xì)胞治療一些頑疾，用骨髓移植法能有效治療白血病便是成功的例證。下列說(shuō)法中正確的是() A造血干細(xì)胞和白細(xì)胞的細(xì)胞核中基因的種類和數(shù)量有差異 B造血干細(xì)胞和白細(xì)胞的細(xì)胞中RNA種類相同，數(shù)量也相同C若編碼血紅蛋白基因的一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生改變，則血紅蛋白中氨基酸序列一定發(fā)生改變D造血干細(xì)胞分化成紅細(xì)胞的過(guò)程是在細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程解析：選D。白細(xì)胞是由造血干細(xì)胞經(jīng)過(guò)有絲分裂產(chǎn)生的，因此細(xì)胞核中基因的種類和數(shù)量沒(méi)有差別。白細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生分化，因此白細(xì)胞中的RNA種類與造血干細(xì)胞不相同。由于密碼子的簡(jiǎn)并性，所以編碼血紅蛋白基因的一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生改變，血紅蛋白中氨基酸序列不一定發(fā)生改變。二、非選擇題12胚胎工程是一項(xiàng)綜合性的動(dòng)物繁育技術(shù)，可在畜牧業(yè)、制藥業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，下圖是通過(guò)胚胎工程培育試管牛的過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)采集的精子需_處理后才能進(jìn)行受精作用；卵子的成熟過(guò)程在_中進(jìn)行。(2)圖中過(guò)程A稱為_(kāi)，它在胚胎工程中的意義在于_。此過(guò)程的進(jìn)行需要將胚胎培養(yǎng)至_時(shí)期。(3)為了提高已有胚胎的利用率，可采用_技術(shù)，它可看作_(填“有性”或“無(wú)性”)繁殖。(4)胚胎工程技術(shù)包含的內(nèi)容很豐富，如胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，這種細(xì)胞是從_中分離出來(lái)的。解析：(1)受精作用是指卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別、融合為受精卵的過(guò)程，成熟的精子要獲能才具有受精能力，在減數(shù)第一次分裂前后，卵子從卵巢中排出進(jìn)入輸卵管，然后在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期才能進(jìn)行受精作用，因此卵子的成熟部位為輸卵管。(2)圖中A表示胚胎移植過(guò)程，胚胎移植是胚胎工程實(shí)施過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，其能充分發(fā)揮優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，大大推動(dòng)畜牧業(yè)的發(fā)展。胚胎移植一般選擇桑椹胚或囊胚期。(3)通過(guò)胚胎分割，可以提高胚胎的利用率，可看作無(wú)性繁殖。(4)胚胎干細(xì)胞是研究體外細(xì)胞分化的理想材料，它除了能從早期胚胎中分離外，還可以從原始性腺中獲得。答案：(1)獲能輸卵管(2)胚胎移植提高優(yōu)良母畜的繁殖力桑椹胚或囊胚(3)胚胎分割無(wú)性(4)早期胚胎或原始性腺13如圖為純種荷斯坦小奶牛的繁殖過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)克隆動(dòng)物培育過(guò)程與圖示繁殖過(guò)程相比，克隆動(dòng)物特有的技術(shù)手段是_技術(shù)，這兩種動(dòng)物繁殖的方式相比，實(shí)質(zhì)性的區(qū)別為前者是_。(2)一般用_激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理。(3)受精卵體外培養(yǎng)所需的培養(yǎng)液成分一般比較復(fù)雜，除一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽類外，還需要添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及_等天然成分。(4)如果培育轉(zhuǎn)基因荷斯坦奶牛，可采用_技術(shù)將藥用蛋白基因?qū)氲絖中，在檢測(cè)受體細(xì)胞中的染色體DNA上是否插入了目的基因時(shí)，常采用的方法是_技術(shù)，根據(jù)是否顯示出雜交帶進(jìn)行鑒定。(5)純種荷斯坦奶牛的胚胎能在受體黃牛的子宮內(nèi)存活并正常發(fā)育的生理原因是_。(6)已知哺乳動(dòng)物的早期胚胎發(fā)育分為受精卵2細(xì)胞4細(xì)胞8細(xì)胞桑椹胚囊胚原腸胚幾個(gè)階段，那么從受精卵到桑椹胚階段，細(xì)胞分裂的方式是_。囊胚的_發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層發(fā)育成胎兒的胎膜和胎盤(pán)。胚胎分割是將發(fā)育良好、形態(tài)正常的_移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中，然后用分割針或者分割刀進(jìn)行分割。解析：(1)克隆動(dòng)物屬于無(wú)性繁殖，需要進(jìn)行核移植，而此圖是體外受精屬于有性生殖，不需要核移植。(2)對(duì)供體母牛進(jìn)行超數(shù)排卵需要用促性腺激素對(duì)供體母牛超數(shù)排卵處理。(3)受精卵培養(yǎng)液除了加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等外還需要添加天然成分動(dòng)物血清。(4)動(dòng)物基因工程中應(yīng)采用顯微注射法將目的基因?qū)氲绞芫鸭?xì)胞中，檢測(cè)DNA是否導(dǎo)入應(yīng)采用DNA分子雜交，如果有雜交帶出現(xiàn)說(shuō)明成功導(dǎo)入。(5)外來(lái)胚胎能在受體母畜子宮內(nèi)存活并正常發(fā)育是因?yàn)槭荏w對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系。(6)受精卵到桑椹胚進(jìn)行的都是有絲分裂，囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)可以發(fā)育成各種組織，而其滋養(yǎng)層細(xì)胞可以發(fā)育成胎盤(pán)和胎膜。胚胎分割是對(duì)發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚期細(xì)胞進(jìn)行均等分割。答案：(1)核移植無(wú)性生殖(2)促性腺(3)動(dòng)物血清(4)顯微注射受精卵DNA分子雜交(5)受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系(6)有絲分裂內(nèi)細(xì)胞團(tuán)桑椹胚或囊胚14科學(xué)家通過(guò)誘導(dǎo)黑鼠體細(xì)胞去分化獲得誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS)，繼而利用iPS細(xì)胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠。流程如圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)從黑鼠體內(nèi)獲得體細(xì)胞后，對(duì)其進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為_(kāi)，培養(yǎng)的細(xì)胞在貼壁生長(zhǎng)至鋪滿培養(yǎng)皿底時(shí)停止分裂，這種現(xiàn)象稱為_(kāi)。(2)圖中2細(xì)胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得，該過(guò)程稱為_(kāi)；也可從灰鼠體內(nèi)取出卵子，通過(guò)_后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)獲得。(3)圖中重組囊胚通過(guò)_技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，暫不移入的胚