1、3.3 胚胎工程的应用及前景学习目标 1.说出胚胎移植的生理基础，以及具体操作程序。2.简述进行胚胎分割的注意事项及其实际意义。3.说出胚胎干细胞的分类、功能和用途。方式一 牛的繁殖率非常低，一头牛一年只能繁殖一头犊牛，现有一雄一雌两头良种奶牛以及数头本地奶牛，试问采用何措施可在一年内繁殖数头良种奶牛？阅读材料并且结合已学过的现代生物技术思考。方式二 克隆牛“蓓蓓”是我国成功繁殖的首例和第二例胎儿皮肤上皮细胞克隆牛“康康”和“双双”的后代。2001 年，我国研究人员对“康康”和“双双”进行了超数排卵处理，于 2003 年 1 月 2 日，从“双双”体内采集到 13 枚符合国际胚胎移植标准的可用
2、胚胎(这是国际上首次对体细胞克隆牛进行超数排卵处理试验并获得可用胚胎)。研究人员将这些标准胚胎经过玻璃化超快速冷冻处理后，移植到中国黑白花奶牛“梨花”的子宫内，结果获得妊娠。什么是胚胎移植？胚胎移植的现状如何？今天我们就一起学习这方面的内容。一、胚胎移植1胚胎工程技术胚胎工程技术目前在生产中应用较多的是家畜的胚胎移植、胚胎分割和体外生产胚胎技术。2胚胎移植的概念、意义、生理学基础及基本程序(1)概念对象：雌性动物体内的早期胚胎或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎。移植条件：同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内。供体：在胚胎移植中提供胚胎的个体。受体：在胚胎移植中接受胚胎的个体。地位：是胚胎工
3、程的最后一道“工序” 。(2)胚胎移植的意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短了 供体本身的繁殖周期，增加供体一生繁殖后代的数量。(3)胚胎移植成功的保障(生理学基础 )胚胎移入的基础哺乳动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的胚胎收集的基础哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态移入胚胎存活的基础 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应保留遗传特性的基础供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受任何影响(4)胚胎移植的基本程序Error!供 、受 体 的 选 择 和 处
4、 理配 种 或 进 行 人 工 授 精Error!胚 胎 的 收 集 、检 查 、培 养 或 保 存方法：手术法和非手术法胚 胎 移 植检查受体母牛是否妊娠胚 胎 移 植 后 的 检 查归纳总结1胚胎移植的实质早期胚胎在相同生理环境条件下的空间位置转移，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此能保持其原来的遗传特性。2胚胎的来源(1)雌性动物体内的早期胚胎。(2)通过体外受精和早期胚胎培养得到。(3)通过哺乳动物体细胞核移植及培养得到。3胚胎移植的两个条件(1)胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。这里的“同种”是指“同物种” 。(2)进行胚胎移植的供、受体生理状态要相同。应对供体和受体
5、母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体子宫内的位置相同或相似。4胚胎移植时两次激素的使用第一次用激素对供、受体进行同期发情处理，第二次用激素对供体进行超数排卵。5胚胎移植过程中的两次检查第一次检查在冲卵后，对胚胎进行质量检查；第二次检查在胚胎移植后，对受体母牛进行是否妊娠检查。6超数排卵和冲卵(1)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。(
6、2)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。例 1 下列对于优良种畜胚胎移植的说法，不正确的是( )A供体母牛必须是同一物种的良种B受体母牛必须是同一物种的良种C供体公牛必须是同一物种的良种D受体母牛可以是同物种的一般健康牛答案 B解析 胚胎移植是繁殖优良种畜的最后一步，提供精子和卵子的供体必须是同物种的良种，而受体母牛只要求是同物种的健康牛即可。例 2 胚胎移植主要包括以下步骤，正确的顺序是( )配种或进行人工授精 检查 对胚胎进行移植 移植后的检查 对供体、受体的选择和处理 对胚胎的收集 培养或保存A BC D答案 A解析 胚胎移植的基本程序
7、：对供体、受体进行选择和处理配种或进行人工授精对胚胎进行收集、检查、培养或保存对胚胎进行移植进行移植后的检查。二、胚胎分割1概念：指采用机械方法将早期胚胎切割成 2 等份、4 等份或 8 等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。2主要仪器设备：实体显微镜和显微操作仪。3繁殖方式：无性生殖。4特点：后代遗传性状相同。5操作程序(1)选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，移入盛有操作液 的培养皿中。(2)用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将祼半胚移植入受体。(3)还可用分割针分割滋养层，做 DNA 分析性别鉴定。归纳总结1胚胎分割时的注意事项(1)
8、对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细胞团，若分割不均，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。(2)分割的份数越多，每一份的细胞数会越少，不但难以做到均等分割，而且作为囊胚期的胚胎内细胞团的细胞所受的影响会越大。因此，分割的份数越多，技术难度会越大，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率自然会越低。2胚胎分割动物和体细胞核克隆动物的异同项目 胚胎分割动物 体细胞核克隆动物相同点 都属于无性生殖或克隆，最终技术是胚胎移植胚胎的来源雌性动物体内的早期胚胎或体外受精及其他方式得到的胚胎通过核移植技术获得的重组胚胎不同点 遗传物质胚胎分割动物具有
9、相同的遗传物质，两个亲本提供的核遗传物质一样多克隆动物的核遗传物质主要由供体细胞核提供起点经过受精作用或其他方式形成的一个细胞经过核移植技术形成的一个细胞例 3 胚胎分割技术是一种现代生物技术，下列关于这一技术的叙述中正确的是( )胚胎分割是将早期胚胎任意分割成多份 胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎 胚胎分割技术属于无性繁殖，因此属于克隆 胚胎分割技术可以分割任意时期的胚胎A BC D答案 B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 等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术，但不能任意分割成多份，因为分割过多可造成不能发育成新个体。由于胚胎分割获得后代的过程是无
10、性繁殖，属于克隆。例 4 胚胎分割和胚胎移植是一种快速繁殖优良种畜的方法。下列叙述正确的是( )A胚胎分割可以用机械的方法，也可以用酶处理的方法B分割的胚胎或细胞必须在体外培养到囊胚阶段再移植到受体内C胚胎分割产生的后代个体表现型完全相同D胚胎移植中，供体和受体相当于双亲中的父本和母本答案 A解析 胚胎分割可以用机械的方法(分割针) ，也可以用酶 (胰蛋白酶)处理的方法来完成；分割的胚胎或细胞可以直接移植，或者培养到桑椹胚或囊胚早期再移植到受体内；胚胎分割产生的后代性状可能不同，因为性状可能会受到环境的影响，分割后的细胞一般在不同的母畜子宫内发育，因而表现可能不同；胚胎移植中，供体提供优良胚胎
11、，受体提供健康的子宫，不同于有性生殖中双亲的父本(提供精子) 和母本(提供卵细胞)的作用。三、胚胎干细胞1来源：由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，简称 ES 或 EK 细胞。2特点(1)形态上：体积小、细胞核大、核仁明显。(2)功能上：具有发育的全能性。(3)在体外培养的条件下，可以只增殖，而不分化。可以冷冻保存 ，也可以进行遗传改造。3主要用途(1)治疗人类的某些顽症。(2)培育出人造组织器官，用于器官移植。(3)揭示细胞分化和细胞凋亡的机理。(4)用于哺乳动物的个体发生和发育规律的研究。归纳总结1三种干细胞的比较名称 全能干细胞 多能干细胞 专能干细胞特点具有形成机体的任何组织或器
12、官甚至形成完整个体的潜能具有分化成多种细胞或组织的潜能，但不能发育成完整的个体只能分化成某一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞举例 胚胎干细胞 造血干细胞 神经干细胞应用 用于病人的器官移植等造血干细胞移植是治疗血液系统疾病、遗传性血液病等的有效手段通过神经干细胞移植治疗脑瘫、头颅外伤等病症2.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
13、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。3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。例 5 高等动物随着胚胎发育，仅有少数细胞依然具有分化成其他类型细胞和构建组织器官的能力，这类细胞称为干细胞，如造血干细胞。图中最能完整显示正常机体内干细胞基本特征的是( )答案 D解析 干细胞可
14、以分裂产生新的干细胞，也可以分化形成具有特定功能的细胞，且分化一般不可逆。例 6 如图是胚胎干细胞分离途径示意图。下列说法正确的是( )A图中 A 所示细胞将来能够发育成胎膜和胎盘B胚胎干细胞的体积和细胞核都较小C胚胎干细胞可以增殖而不发生分化D利用胚胎干细胞培育的人造器官正在大规模应用答案 C解析 图中 A 是内细胞团细胞，将来能够发育成除胎膜和胎盘外的其他组织和器官；胚胎干细胞的体积较小，细胞核较大；在体外培养情况下，胚胎干细胞可以只增殖而不发生分化；利用胚胎干细胞可以诱导形成器官，但目前并没有大规模应用。1表现型不同的母牛生出基因型相同的小牛，产生这一结果最可能的原因是( )A试管动物培
15、养 B胚胎移植C胚胎分割移植 D受精卵移植答案 C解析 胚胎分割可以看做动物的无性繁殖或克隆的方法之一，供移植的胚胎来自同一个受精卵，这样表现型不同的母牛最可能生出基因型相同的小牛。2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提供精子答案 B解析 胚胎移植过程中提供胚胎的个体为供体，胚胎移植主要是为了获得良种家畜，因而供体的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎。3.下列有关生物工程的叙述，错误的是( )A进行胚胎移植时，可选用如图所示时期的胚胎B进行胚胎移植时，该胚胎移植到任何同种动物子宫内都能继续发育C如图是胚胎发育过程中的囊胚示意图，其
16、中为内细胞团细胞，具有发育的全能性D卵裂期胚胎中细胞数目和 DNA 总量在不断增加答案 B4(2016江苏，11)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答案 B解析 步骤甲、乙分别指体外受精、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卵细胞，C 错误；受精过程使用的培养
17、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。5科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS)，继而利用 iPS 细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如下：(1)从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为_ ，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为_。(2)图中 2细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为_，也可以从灰鼠体内取出卵子，通过_后进行早期胚胎培养获得。(3)图中重组囊胚通过_技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用_方法保存。(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的 _分离培养获得。iPS 与 ES 细胞
18、同样具有发育的全能性，有望在对人类 iPS 细胞进行定向_后用于疾病的细胞治疗。答案 (1)原代培养 接触抑制 (2)冲卵 体外受精(3)胚胎移植 冷冻(或低温) (4)内细胞团 诱导分化解析 从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为原代培养，分瓶后的为传代培养；培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为细胞的接触抑制 ；2细胞胚胎可从灰鼠输卵管内冲卵获得；重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内，暂不进行胚胎移植的胚胎可放入196 的液氮中冷冻保存；胚胎干细胞简称 ES 或 EK 细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，可以作为
19、干细胞的来源，iPS 与 ES 细胞一样，可通过诱导定向分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。对点训练题组一 胚胎移植1下列关于胚胎移植的叙述中，不正确的是( )A胚胎移植全部属于无性生殖B可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力C受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应D供体的主要职能为产生具有优良遗传特性的胚胎答案 A解析 移植的胚胎可以来自于受精作用产生的受精卵发育而成的胚胎，这属于有性繁殖；也可以来源于胚胎分割技术或核移植技术，这属于无性繁殖。2通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是( )A对供体和受体母牛都要进行相同激素处理B受精和胚胎的早期培养都需要在体
20、外进行C对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植D早期胚胎需移植到与供体生理状态相同的代孕母牛体内答案 D解析 对供体和受体母牛要进行同期发情处理，都用孕激素，但供体牛还需用促性腺激素对其进行超数排卵，A 错误；受精和胚胎的早期培养可以在体内进行，B 错误；对冲卵获得的早期胚胎检查一般为桑椹胚或囊胚，合格后方可移植，C 错误；早期胚胎需移植到与供体生理状态相同的代孕母牛体内，D 正确。3胚胎移植的意义或用途不包括( )A良种畜群迅速扩大，加速育种工作和品种改良B不受时间、地域限制，节省购买种畜的费用C一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例D新个体具有供、受体共同的遗传物质答案 D解
21、析 胚胎移植中的“受体”仅为“代孕” ，不能为胚胎提供遗传物质。题组二 胚胎分割4下列关于胚胎分割技术的说法，错误的是( )A被分割的胚胎应该是发育良好的早期胚胎B要将内细胞团均等分割的原因是防止由分割而来的两个体遗传物质差异过大C来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质D胚胎分割是进行动物克隆的方法之一答案 B解析 因为内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，因此在分割时一定要注意将其均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。5如图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是( )A甲所表示的细胞不一定是受精卵细胞B图中 a 过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段C应把移植到处于发情状
22、态的母牛的输卵管中D图示过程使用了细胞培养、胚胎分割、核移植等生物技术答案 A解析 图中甲所示的细胞可能是受精卵，还可能是重组细胞或早期还未分化的胚胎细胞；图中 a 过程包括卵裂、囊胚阶段，还没有发育到原肠胚阶段；应把移植到母牛的子宫中而不是输卵管中；图示中没有显示核移植的过程。6关于胚胎分割，以下说法正确的是( )A胚胎分割可产生基因型完全相同的新个体B胚胎分割次数越多，产生的新个体也越多C胚胎分割属于有性生殖D胚胎分割若在囊胚期，不仅内细胞团要均等分割，滋养层细胞也要均等分割，否则不易成功答案 A解析 胚胎分割的后代来自同一个受精卵，所以基因型都完全相同，属于无性生殖；胚胎分割次数越多，成
23、功率越低；若在囊胚期分割，只需要将内细胞团均等分割即可。题组三 胚胎干细胞7下列对“人类胚胎干细胞”这一概念的理解，正确的是( )A人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期囊胚外表的扁平细胞和囊胚腔内侧的内细胞团B人类胚胎干细胞就是人类胚胎发育早期囊胚腔内侧的内细胞团C人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胎盘、肝、肺、骨骼、皮肤等的全能性细胞D人类胚胎干细胞体积较小、细胞核小、核仁明显答案 B解析 人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期的囊胚中未分化的细胞。囊胚外表是一层扁平细胞，可发育成胚胎的支持组织，如胎盘和胎膜等；中心的腔称囊胚腔，腔内侧有内细胞团。内细胞团在形成内、中、外三个胚层时开始分化，内胚层分化
24、形成肝、肺和肠等，中胚层分化形成骨骼、血液和肌肉等，外胚层分化形成皮肤、眼睛和神经系统等。由于内细胞团能发育成完整的个体，因而这些细胞被认为具有全能性。人类胚胎干细胞体积小、细胞核大、核仁明显。8现在有一个婴儿在出生后医院为他保留了脐血，在他以后生长发育过程中如果出现了某种难治疗的疾病，就可以通过血液中的干细胞来为他治病，关于这个实例说法正确的是( )A用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，需要激发细胞的所有全能性B用脐血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾病C如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用到细胞培养技术D如果要移植用他的干细胞培育出的器官，应该长期给他使用免疫抑制药物答案 C解
25、析 脐血中含有大量未成熟的造血干细胞，将脐血细胞移植，对白血病、再生障碍性贫血等恶性血液病的治疗具有疗效；而用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治疗，只要诱导细胞分化成该组织、器官即可，不需激发其所有全能性；用干细胞培育出的器官移植属自体移植，基本不会发生免疫排斥反应，不需长期给他使用免疫抑制药物。9胚胎干细胞是哺乳动物或人早期胚胎中的细胞，可以分裂、分化形成各种组织干细胞，再进一步分化形成各种不同的组织细胞。下列叙述错误的是( )A培养胚胎干细胞可以维持不分化的状态，也可以诱导分化为不同类型的组织细胞B胚胎干细胞可用于治疗人类的某些顽症C造血干细胞分化形成白细胞的过程是不可逆的D如果通过转基
26、因技术，成功改造了某血友病女性的造血干细胞，使其凝血功能全部恢复正常，当她与正常男性结婚，婚后所生子女的表现型都正常答案 D解析 通过转基因技术，只是成功改造了某血友病女性的造血干细胞，使其恢复正常造血功能，而没有改变其生殖细胞的血友病基因，该女子仍然会产生带有血友病基因的卵子，因而其所生子女中儿子都患病。综合强化10近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机，下图为经体外受精和胚胎分割移植培育优良奶牛的过程。下列相关说法正确的是( )A体外受精所需的成熟卵子可以从母体卵巢中直接获取，但在受精前要对精子进行获能处理B进行胚胎分割时，应选择发育到原肠胚时期的胚胎进行操作C胚胎
27、分割的方法只能用分割针在显微镜下将胚胎均等分割成若干份D移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎几乎不发生免疫排斥反应答案 D解析 从母体卵巢中得到的卵子还未成熟，要在体外培养到减数第二次分裂中期才具有与获能精子结合的能力；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；进行胚胎分割时，还可以采用分割刀片将胚胎切开；受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。11下列叙述中不属于胚胎工程优点的是( )A胚胎分割提高了家畜胚胎的利用率B胚胎移植可充分发挥雌性的繁殖潜力C胚胎移植可以产生定向的基因突变D可以保存品种资源和濒危物
28、种答案 C解析 胚胎移植只是改变了胚胎的发育场所，不能导致胚胎发生定向的基因突变；胚胎分割移植可得到多个同种基因型的个体，提高了胚胎的利用率；胚胎移植充分发挥了优良雌性个体的生殖潜能，促进了雌性个体产生更多的优良子代；胚胎工程可保存优良品种和濒危物种。12下列四项中与克隆在本质上最相近的是( )A将兔的早期胚胎分割后，分别植入两只母兔的子宫内，并最终发育成两只一样的兔子B将人的抗病毒基因嫁接到烟草 DNA 分子上，培育出具有抗病毒能力的烟草新品种C将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的 B 淋巴细胞融合成杂交瘤细胞D将人的精子与卵细胞在体外受精，待受精卵在试管内发育到囊胚期时，再植入女性子宫内发育成“试管
29、婴儿”答案 A解析 克隆属于无性繁殖，胚胎分割也属于无性繁殖，而“试管婴儿”属于有性生殖。13牛胚胎移植的基本程序如下图，请据图回答：(1)图中 a、b、c 过程分别是指_、_、_。(2)供体牛的主要职能是_，受体牛必须和供体牛属于_。(3)在胚胎移植过程中，供、受体母牛选择好后，要用动物激素进行同期发情处理，这样处理的目的是_，以保证移植的胚胎能够继续正常发育。(4)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些？_。答案 (1)超数排卵处理 胚胎的收集 胚胎移植(2)产生具有优良遗传特性的胚胎 同一物种(3)使供、受体母牛处于相同的生理状态(4)胚胎移植技术可以加快优良种畜的繁殖速度，迅速
30、推广新品种解析 (1)图示 a、b、c 过程依次为对供体母牛进行超数排卵处理、配种后胚胎的收集和向受体母牛的胚胎移植。(2)供体牛主要是提供具有优良遗传特性的胚胎，受体牛必须和供体牛属于同一物种。(3)为使受体接受胚胎应对供受体进行同期发情处理。 (4)胚胎移植技术可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，加快优良种畜的繁殖速度，迅速推广新品种。14根据下列有关胚胎工程的示意图，分析回答下列问题：(1)为使 A 羊超数排卵，向其注射_激素，选择_期的卵母细胞进行体外受精。(2)将早期胚胎注入 D 羊子宫内的技术叫 _，D 羊被称为_(填“供体”或“受体”)；为使 D 羊的生理状况更适合完成该技术操作
31、，要对 D 羊进行_处理以提高成功率。(3)从早期胚胎分离出的 ES 细胞可诱导分化出不同的组织细胞，这是因为在功能上 ES 细胞具有_；早期胚胎培养时，培养液中除营养成分外，还需加入_。答案 (1)促性腺 M 中 (2)胚胎移植 受体 同期发情 (3)发育的全能性 血清解析 (1)要使雌性母羊超数排卵应注射促性腺激素，进行体外受精应选择 M中期的卵母细胞。(2)将胚胎注入代孕母体内常用的方法是胚胎移植，D 羊是代孕羊，是受体，为了使D 羊的生理状况更适合完成胚胎移植，应对 D 羊进行同期发情处理。 (3)ES 细胞具有发育的全能性，早期胚胎培养时，培养液中还需要加入血清等物质。15阅读如下材
32、料：资料甲：传统哺乳动物的胚胎干细胞是在经核移植构建成重组胚胎的过程中获得的。资料乙：目前某些生物学家在哺乳动物的体细胞中导入 4 个多能性相关的基因、2 种特殊组蛋白的基因，在添加特殊化合物的培养基中培养，能快速获得诱导性多能干细胞(iPS)。但是，这种方法诱导的多能干细胞必须应用逆转录病毒才能进行基因组整合。资料丙：应用 iPS 已经成功培养和分化出心肌、神经、胰腺、骨等多种体细胞和不同的组织，多能干细胞的研究在器官再生、修复和疾病治疗方面极具应用价值。回答下列问题：(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_期的内细胞团或胎儿的 _中分离得到的一类细胞。(2)iPS 建立的过程需将病毒介导后的细
33、胞接种于_细胞上，并于 ES 细胞专用培养体系中培养，以维持不分化状态；所用逆转录病毒相当于基因工程中的_，且病毒应对生物体_。(3)在体外培养条件下，培养液中加入_因子，可诱导 iPS 向不同类型的组织细胞分化，分化的实质是细胞中基因_的结果。(4)对上述两种方法获得的由自体干细胞诱导分化形成的相应组织、器官进行移植，与传统器官移植相比，其优点是可避免发生_反应。答案 (1)桑椹胚或囊胚 原始性腺 (2)饲养层 载体 无害 (3)分化诱导 选择性表达 (4)免疫排斥解析 (1)胚胎干细胞简称 ES 或 EK 细胞，来源于早期胚胎或原始性腺。 (2)将 ES 细胞培养在饲养层细胞上，或添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化状态。由于“这种方法诱导的多能干细胞必须应用逆转录病毒才能进行基因组整合” ，因此逆转录病毒相当于基因工程中的载体，作为载体应对受体细胞无害。(3)胚胎干细胞在体外培养条件下，在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时，就可诱导 ES 细胞定向分化，细胞分化的实质是细胞中基因的选择性表达。(4)自体干细胞诱导分化形成的组织、器官，与自身的抗原性是一致的，因此不会引起免疫排斥反应。
