一. 教学内容：
3.3 胚胎工程的应用及前景
二. 学习内容：
本周学习胚胎工程的应用，教材内容集中讲述了胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞的分离和培养这三种胚胎工程技术。需重点掌握胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用，胚胎分割的应用意义，胚胎干细胞研究的意义。了解胚胎移植和胚胎分割技术流程。了解胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用，了解胚胎工程的研究进展和应用价值。
三. 学习重点
（1）胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。
（2）胚胎分割的应用意义。
（3）胚胎干细胞研究的意义。
四. 学习难点
（1）胚胎移植的生理学基础。
（2）胚胎干细胞的概念和分离途径。
五. 学习过程
（一）何谓超数排卵和冲卵？
超数排卵：简称“超排”，是指给供体母畜注射促性腺激素，使其发情，一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的成熟卵子，经合理的人工授精方法，可以获得数量较多的可移植胚胎。
冲卵：是指用配制好的冲卵液，借助特制的冲卵装置，将供体母畜子宫或输卵管中的胚胎冲洗出来。
特别提醒：冲卵不是指把卵子冲出来。
（二）用胚胎移植繁育良种种畜具有哪些实用意义？
胚胎移植可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。具体表现为：缩短了供体本身的繁殖周期，同时通过超数排卵处理和胚胎移植可获得比自然繁殖多十几倍到几十倍的后代。可在短期大幅度增加优良个体母畜和公畜的后代数量，迅速扩大良种畜群，加速育种和品种改良工作。经冷冻保存的胚胎可进行国内和国际交换，代替活畜的引种或进出口。通过胚胎移植可以人为生产双胎或多胎。可以通过保存胚胎来保存品种资源和濒危动物。
（三）对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？
内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。
（四）为什么说胚胎分割技术也是动物克隆的方法之一？
生物的无性繁殖方式统称为克隆。就胚胎分割技术本身而言，是将同一胚胎分割成几部分，借助胚胎移植技术产生遗传物质完全相同的后代，是一种无性繁殖的方式，因此，也属于动物克隆的一种方法。
（五）为什么胚胎分割的份数越多，操作的难度会越大，移植的成功率也越低？
早期胚胎的体积很小，只有在显微镜下才能看到；再者，细胞数目是有限的。分割的份数越多，不但难以做到均等分割，每一份的细胞数会越少，而且作为囊胚期的胚胎内细胞团细胞所受的影响会更大。因此，分割的份数越多，技术的难度会越大，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。
【模拟试题】
1. 胚胎分割技术研究的理论根据是（ ）
A. 细胞分化 B. 细胞全能性
C. 细胞增殖 D. 细胞再生
2. “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. 把卵细胞冲散，便于收集
D. 把胚胎从子宫冲洗出来
3. 胚胎移植处理的第一步是（ ）
A. 超数排卵 B. 诱导发情
C. 同期发情 D. 诱导排卵
4. 经胚胎分割移植的后代，具有（ ）
A. 不同的遗传物质、不同的性状
B. 不同的遗传物质 、相同的性状
C. 相同的遗传物质、相同的性状
D. 相同的遗传物质、不同的性状
5. 进行胚胎分割时，应选择的胚胎发育时期是（ ）
A. 桑椹胚或原肠胚 B. 桑椹胚或囊
C. 囊胚或原肠胚 D. 内细胞团
6. 在进行囊胚切割时，要注意将（ ）等分。
A. 透明带 B. 滋养层
C. 内细胞团 D. 囊胚腔
7. 以下哪一种胚胎分割的移植效率最高（ ）
A. 二分胚 B. 四分胚
C. 八分胚 D. 十六分胚
8. 干细胞是指（ ）
A. 动物（包括人）胚胎中具有多向分化潜能的细胞
B. 动物（包括人）胚胎及某些器官中具有自我复制的原始细胞
C. 动物（包括人）胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的细胞
D. 动物（包括人）胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞
9. 干细胞按分化潜能的大小，基本上可分为（ ）
A. 专能干细胞、多能干细胞两类
B. 专能干细胞和全能干细胞两类
C. 专能干细胞、多能干细胞和全能干细胞三类
D. 多能干细胞和全能干细胞两类
10. 下列关于胚胎干细胞的说法中，正确的是（ ）
A. 胚胎干细胞是在人胚胎发育早期的原肠胚中未分化的细胞
B. 胚胎干细胞具有全能性，属于全能干细胞
C. 胚胎干细胞属于专能干细胞
D. 胚胎干细胞最早发现于20世纪60年代
11. 从理论上讲，任何涉及丧失正常细胞的疾病，都可以通过移植由胚胎干细胞分化而来的特异细胞或组织来治疗，下列说法不正确的是（ ）
A. 用神经细胞治疗帕金森综合症等
B. 用胰岛细胞治疗糖尿病
C. 用心肌细胞修复坏死的心肌等
D. 用甲状腺细胞治疗侏儒症
12. 白血病是一种血液肿瘤，目前最有效的治疗方法是给患者进行骨髓移植，这是因为骨髓中含有（ ）
A. 造血干细胞 B. 多能成体干细胞
C. 骨髓基质细胞 D. 胚胎干细胞
13. 以下哪一项是胚胎工程的最终技术环节（ ）
A. 胚胎分割 B. 胚胎移植
C. 胚胎培育 D. 体外生产胚胎技术
14. 哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内（ ），这就为胚胎的收集提供了可能
A. 已经与母体子宫建立组织上的联系
B. 处于游离状态
C. 处于固定状态
D. 已经吸附于子宫内壁上
15. 在胚胎移植中供体的主要职能是（ ）
A. 提供优良的供体基因
B. 提供优良遗传特性的胚胎
C. 提供卵细胞
D. 提供精子
16. 对供体母畜实施超数排卵处理时，所用的激素是（ ）
A. 孕激素 B. 促性腺激素释放激素
C. 性激素 D. 促性腺激素
17. 从供体母畜收集的胚胎，可以直接向受体移植，也可以放入（ ）中保存。
A. 液氧 B. 干冰 C. 液氮 D. 培养箱
18. 对于桑椹胚和囊胚的胚胎，用分割针或分割刀将胚胎切开，吸出其中半个胚，移入预先准备好的（ ）中，或直接移植给受体。
A. 空透明带 B. 滋养层
C. 饲养层 D. 囊胚腔
19. （多选）胚胎的性别鉴定方法有（ ）
A. X精子和Y精子的分离技术 B. 染色体染色法
C. SRY—PCR胚胎性别鉴定技术 D. 激素分析法
20.（多选）胚胎移植的受体必须符合以下哪些条件（ ）
A. 同种生物 B. 生理状态相同
C. 雄性动物 D. 雌性动物
21. 能提高良种家畜繁殖能力的细胞工程技术是（ ）
A. 组织培养 B. 细胞融合
C. 胚胎移植 D. 细胞核移植
22. 下列有关动物胚胎移植的叙述中，不正确的是（ ）
A. 从受孕母畜体内取出的受精卵或胚胎均能移植
B. 受体母畜必须处于与供体母畜同步发情状态
C. 超数排卵技术要使用一定的激素
D. 试管婴儿技术只有受精及早期卵裂过程在体外进行
23. 奶牛场通过性别控制获得更多的雌性牛犊，以增加牛奶产量。可以采取的方法是（ ）
A. 通过分离出X精子并与卵细胞结合受精
B. 通过分离出X精子和Y精子并与卵细胞结合受精
C. 通过分离出Y精子并与卵细胞结合受精
D. 通过分离含X，Y染色体的精子与卵细胞结合受精
24. 下列各种技术中，不都属于胚胎工程技术的是（ ）
A. 体外受精技术、治疗性克隆技术
B. 胚胎冷冻技术、胚胎移植技术
C. 胚胎分割技术、性别控制技术
D. 性别控制技术、动物细胞培养技术
25. 对供体母牛进行胚胎收集时，胚胎应发育到（ ）
A. 桑椹胚或囊胚 B. 囊胚或原肠胚
C. 原肠胚 D. 8细胞或16细胞
26. 人工获得胚胎干细胞的方法是：将细胞核移植到去核的卵细胞中，经过一定的处理使其发育至某一时期，从而获得胚胎干细胞。“某一时期”最可能是（ ）
A. 受精卵 B. 囊胚 C. 八细胞胚 D. 原肠胚
27. 下列选项中，不属于干细胞研究领域的是（ ）
A. 建立并完善维持胚胎干细胞体外增殖与定向诱导分化的体系
B. 研究转基因或转核胚胎干细胞的增殖与分化
C. 探索克服组织或器官移植中的排异现象的技术和方法
D. 探索肿瘤细胞无限增殖现象的抑制和治疗方法
28. 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. 胚胎移植可充分发挥优良母牛的繁殖潜力，一年内可得到几头甚至几十头良种牛犊B. 应用胚胎移植可使母牛提高生产能力
C. 应用胚胎移植可以代替种畜的引进，丰富品种资源
D. 胚胎移植可在畜牧业生产中产生新的品种，改良品种资源
29. 下列各项中被1999年12月美国Science杂志列为“十大科学进展”，榜首的是（ ）
A. 人类基因组计划 B. 胚胎干细胞的研究
C. 基因治疗的研究 D. 胚胎移植技术的研究
30. （多选）克隆动物的方法有（ ）
A. 细胞核移植 B. 胚胎分割 C. 体外受精 D. 转基因技术
31. （多选）胚胎分割所需要的主要仪器设备为（ ）
A. 显微操作仪 B. 电子显微镜 C. 电子切割仪 D. 实体显微镜
32. （多选）下列各项中，属于胚胎干细胞技术的应用的有（ ）
A. 为新药的研究和开发提供材料
B. 为细胞和组织移植提供无免疫原性的材料
C. 有目的地促进某种生物的进化
D. 改良并创造动物新品种
33. （多选）利用克隆技术培育良种牛时，如果多个供体细胞来自同一头牛，培育出的多个牛犊个体在性状上也不完全相同，分析其原因，下列哪些叙述是正确的（ ）
A. 性状变异可由环境条件引起 B. 基因可能会发生突变
C. 受体细胞的细胞质基因不同 D. 细胞核基因发生了重组
34. （多选）下列关于干细胞的说法正确的是（ ）
A. 专能干细胞只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞
B. 多能干细胞具有分化成多种组织细胞的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力
C. 全能干细胞可以分化为全身200多种细胞类型，并进一步形成机体的所有组织、器官
D. 胚胎干细胞是全能干细胞
35. （多选）下列各项成就中，对胚胎干细胞应用临床治疗具有重大意义的是（ ）
A. 2003年日本科学家用猴胚胎干细胞治疗猴帕金森氏综合症获得成功
B. 2001年美国科学家成功诱导猴的胚胎干细胞在体外形成神经细胞、心肌细胞等
C. 2004年美国科学家将“早期”的人胚胎干细胞植人因脊椎受伤而无法行走的鼠体内，瘫痪的鼠又能重新行走
D. 2002年英国科学家对鼠胚胎干细胞的免疫缺陷基因进行修复后，再将其植入鼠体内，结果修复了鼠的免疫系统缺陷
36. 根据下述材料，回答下列问题：
细胞在分化过程中往往由于高度分化而完全失去再分裂的能力，最终衰老死亡。但机体在生长发育过程中保留了一部分未分化的原始细胞，一旦需要，这些原始细胞能够按照发育途径通过分裂而产生分化细胞，以保证局部组织损伤的修复。
（1）根据分裂潜能，干细胞可分为全能干细胞（可发育成完整个体）、多能干细胞（可发育成多种组织和器官）和专能干细胞（发育成专门的组织和器官），则这种细胞在个体发育中的分化顺序是（ ）
A. 全能→专能→多能 B. 全能→多能→专能
C. 多能→全能→专能 D. 专能→全能→多能
（2）个体发育过程中最原始的细胞是____________________
（3）如果治疗性克隆研究获得成功，病人将可以轻易地获得与自己完全匹配的移植器官，不会产生_________反应。假设有一个人患有糖尿病、进行性老年痴呆、严重的心力衰竭或其他疾病，如果从他自己身上一定部位提取一些干细胞，通过技术，在体外培养发育成_________________，并在体外诱导它们形成胰岛细胞、神经元、心肌细胞等，再将这些细胞移植至发病部位，则能够修复病人的组织或器官，从而使病人免受病魔的煎熬。
（4）在胚胎干细胞用于治疗性克隆过程中，要把胚胎干细胞放在一定的条件下通过＿
________________和__________________ 形成不同的组织和器官，然后才能进行移植。
37. 为了大力发展我国的肉牛和奶牛养殖业，科学家们在育种途径上进行了大胆探索，并取得了初步成果。
Ⅰ. 2002年1月中旬到2月中旬，中国自主完成的首批成年体细胞克隆牛在山东曹县五里墩陆续降生。克隆牛有3个母亲，A牛提供细胞核即供体细胞，B牛提供去除细胞核的卵细胞即受体细胞，两种细胞在电脉冲的刺激下融合之后，通过细胞分裂形成早期胚胎，再将这个胚胎植入C牛子宫内。请回答下列问题：
（1）培育出的克隆牛几乎就是_____________牛复制品，这是因为控制牛性状遗传的物质主要存在于_______________________中。
（2）克隆牛的培育成功说明了_____________________________________________。
Ⅱ. 在克隆技术出现之前，育种工作者已经开始采用胚胎分割移植方法来尽快繁育更多的优质牛。这种育种技术的主要步骤是：将经过人工受精得到的受精卵在试管内培养到8个细胞的胚胎时，进行胚胎分割，均分为4份，再分别移植到多头母牛的子宫内发育、分娩，就能得到多头所需要的小牛。
（3）胚胎分割移植要在受精卵培养到8个细胞的卵裂期时进行，其主要原因是：
_____________________________________________________。
（4）通过胚胎分割移植培育出的这些小牛，其性别表现为___________。
A. 雌雄的可能性各占50% B. 全为雌性或全为雄性
C. 全为雌性 D. 全为雄性
【试题答案】
1. B 2. D 3. A
4. C 5. B 6. C
7. C
8. C 9. C 10.B 11. D
12. A 13. B 14. B
15. B 16. D 17. C 18. A 19. BC
20. ABD
21. C 22. A 23. A 24. D 25. A 26. B 27. D
28. B 29. B 30. AB 31. AD 32. ABD 33. ABC
34. ABCD 35. ABCD
36.（1）B （2）胚胎干细胞，（3）免疫；早期胚胎 （4）离体培养，诱导分化
37.（1）A（供核牛） 细胞核 （2）体细胞的细胞核几乎具有发育为新个体的全部遗传信息 （3）此时还未出现细胞分化 （4）B
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