题目内容

16.请回答下列与胚胎工程有关的问题:
(1)当获能后的精子与卵子相遇时,首先发生顶体反应,释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质,形成精子穿越放射冠的通路.防止多精入卵的生理反应有透明带反应、卵细胞膜反应.
(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还需要提供CO2气体以维持PH.母体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥,这为胚胎在母体内存活提供了可能.
(3)在早期胚胎发育过程中,将原肠胚时期的早期细胞从一个部位移到另一部位时,被移植的细胞能参与该部位将来的器官形成.但如果在晚期,将未来发育成后肢的部分移植到胚体的另一部位,发现此细胞仍发育成后肢,使动物畸形.这说明原肠胚时期的晚期细胞已经出现了分化.
(4)2006 年山中伸弥首次利用逆转录病毒将四种转录因子“Oct4,Sox2,c-Myc,Klf4”导入已分化完全的小鼠纤维母细胞中,将其重新编排变成全能性的胚胎干细胞,这些重编排的细胞被命名为“诱导多能性干细胞”,即iPS细胞.
①近些年的研究显示,iPS细胞可以产生出机体内所有种类的细胞,由iPS细胞产生其他种类细胞的过程称为细胞分化.
②目前iPS细胞在实际应用中还存在许多问题.例如有研究发现iPS细胞的增殖难以控制,即iPS细胞具有癌细胞的特征.结合山中伸弥的研究过程分析,产生这种变化的最可能的原因:逆转录病毒含有病毒癌基因以及与致癌有关的核酸序列,可通过感染小鼠的纤维母细胞,将其基因组整合进入小鼠的纤维母细胞中,诱发细胞癌变.

分析 1、受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始.
2、胚胎移植的生理学基础:
①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.这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境.
②早期胚胎在一定时间内处于游离状态.这就为胚胎的收集提供了可能.
③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应.这为胚胎在受体的存活提供了可能.
④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影响.
3、细胞分化的实质是基因的选择性表达.

解答 解:(1)当获能后的精子与卵子相遇时,首先发生顶体反应,释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质,形成精子穿越放射冠的通路.防止多精入卵的生理反应有透明带反应、卵细胞膜反应.
(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还需要提供CO2气体以维持PH.母体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥,这为胚胎在母体内存活提供了可能.
(3)在早期胚胎发育过程中,将原肠胚时期的早期细胞从一个部位移到另一部位时,被移植的细胞能参与该部位将来的器官形成.但如果在晚期,将未来发育成后肢的部分移植到胚体的另一部位,发现此细胞仍发育成后肢,使动物畸形.这说明原肠胚时期的晚期细胞已经出现了分化.
(4)①由iPS细胞产生其他种类细胞的过程称为细胞分化.
②iPS细胞的增殖难以控制,即iPS细胞具有癌细胞的特征,产生这种变化的最可能的原因:逆转录病毒含有病毒癌基因以及与致癌有关的核酸序列,可通过感染小鼠的纤维母细胞,将其基因组整合进入小鼠的纤维母细胞中,诱发细胞癌变.
故答案为:
(1)顶体反应    透明带反应、卵细胞膜反应
(2)PH     免疫排斥
(3)原肠胚时期的晚期细胞已经出现了分化
(4)①细胞分化
②癌;逆转录病毒含有病毒癌基因以及与致癌有关的核酸序列,可通过感染小鼠的纤维母细胞,将其基因组整合进入小鼠的纤维母细胞中,诱发细胞癌变.(其他合理答案酌情给分.

点评 本题考查胚胎工程的相关知识,要求考生识记体外受精的具体过程;识记胚胎移植的基本程序和生理学基础;识记细胞分化的概念,能结合题中信息准确答题.

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