（浙江選考）2019版高考生物一輪總復(fù)習(xí) 第十單元 現(xiàn)代生物科技專題 第35講 胚胎工程學(xué)案

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1、 第35講　胚胎工程 考試標(biāo)準(zhǔn) 加試 考試標(biāo)準(zhǔn) 加試 1.從受精卵談起 a 2.胚胎工程 a 考點(diǎn)一　胚胎發(fā)育與胚胎體外培養(yǎng) 1．受精作用 (1)過(guò)程：包括精卵識(shí)別、精子附著于卵膜、精卵質(zhì)膜融合等幾個(gè)過(guò)程。 (2)同種動(dòng)物精卵結(jié)合的原因之一：同種動(dòng)物精子、卵細(xì)胞表面有特異性相互識(shí)別的蛋白。 2．胚胎發(fā)育的過(guò)程 受精卵：動(dòng)物個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)，在輸卵管內(nèi)完成受精作用時(shí)已開(kāi)始分裂 　 卵裂球 　 囊胚 　 原腸胚 3．胚胎工程的概念 (1)含義：在胚胎發(fā)育過(guò)程中進(jìn)行的胚胎操作技術(shù)。 (2)技術(shù)：主要包括體外受精、胚胎體外培養(yǎng)、胚胎移植、胚胎分割、

2、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等。 (3)研究對(duì)象：主要限定于高等脊椎動(dòng)物，特別是哺乳動(dòng)物。 4．體外受精和胚胎體外培養(yǎng) (1)精子的采集及獲能：從附睪中取出成熟的精子，放入培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使其達(dá)到獲能狀態(tài)。 (2)卵細(xì)胞的采集：最常用的方法是卵巢經(jīng)超數(shù)排卵處理后，用穿刺針吸取卵泡液，取出卵母細(xì)胞，然后在體外進(jìn)行人工培養(yǎng)，促進(jìn)其成熟。 (3)受精：獲能的精子和成熟后的卵細(xì)胞在體外合適的環(huán)境下共同培養(yǎng)一段時(shí)間，便可受精。 (4)受精后形成的受精卵需經(jīng)早期發(fā)育培養(yǎng)，才能完成植入或著床，通常移植的最適宜時(shí)期是發(fā)育到8細(xì)胞以上的胚胎。 (5)胚胎體外培養(yǎng) ①早期胚胎在人工創(chuàng)造的環(huán)境中的發(fā)育。 ②胚胎不

3、同發(fā)育時(shí)期需要不同成分的培養(yǎng)液，尚無(wú)從受精卵到新生兒的全體外胚胎培養(yǎng)技術(shù)。 思考討論 1．填寫(xiě)早期胚胎發(fā)育的過(guò)程示意圖，并分析 2．下圖表示體外受精過(guò)程的一個(gè)流程圖，據(jù)圖思考下列問(wèn)題： (1)體外受精的過(guò)程主要包括卵細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能及受精等幾個(gè)步驟。 (2)體外采集小鼠的卵子常用超數(shù)排卵處理法。 3．完善體外受精和胚胎體外培養(yǎng) 題型一　受精作用和胚胎發(fā)育 1．(2017·西鄉(xiāng)塘區(qū)校級(jí)期末)下列有關(guān)受精作用的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．受精時(shí)，精子和卵細(xì)胞雙方的細(xì)胞核相互融合 B．受精卵中全部遺傳物質(zhì)來(lái)自父母雙方的各占一半 C．受精卵中

4、染色體數(shù)與本物種體細(xì)胞中染色體數(shù)相同 D．受精卵中的染色體來(lái)自父母雙方且各占一半 答案　B 解析　受精時(shí)，精子和卵細(xì)胞雙方的細(xì)胞核相互融合，這也是受精作用完成的標(biāo)志，A項(xiàng)正確；受精卵中細(xì)胞核遺傳物質(zhì)來(lái)自父母雙方的各占一半，而細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)幾乎全都來(lái)自母方，B項(xiàng)錯(cuò)誤；受精卵中染色體數(shù)與本物種體細(xì)胞中染色體數(shù)相同，C項(xiàng)正確；受精卵中的染色體來(lái)自父母雙方且各占一半，D項(xiàng)正確。 2．下圖表示通過(guò)體外受精培育牛的過(guò)程，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．獲取的精子經(jīng)獲能后才能進(jìn)行體外受精 B．②過(guò)程只與細(xì)胞膜的流動(dòng)性有關(guān) C．③過(guò)程的細(xì)胞增殖方式是有絲分裂 D．④過(guò)程屬于胚胎移植過(guò)程 答

5、案　B 解析　在進(jìn)行體外受精時(shí)，獲取的精子需獲能后才能進(jìn)行體外受精；圖中的②過(guò)程是受精作用，該過(guò)程涉及精卵細(xì)胞的識(shí)別、細(xì)胞膜的融合(與膜的流動(dòng)性有關(guān))、核的融合等；③過(guò)程是卵裂過(guò)程，該過(guò)程的細(xì)胞增殖方式是有絲分裂；④過(guò)程是將早期胚胎移入受體子宮的過(guò)程，屬于胚胎移植過(guò)程。 題型二　胚胎體外培養(yǎng)與克隆動(dòng)物 3．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，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____________，后者是____________。 (2)一般用______激素對(duì)供體母

6、牛做超數(shù)排卵處理，用______激素處理受體牛以便接受胚胎。 (3)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。 (4)上述技術(shù)應(yīng)用于人類所得到的嬰兒通常叫__________，在生育方面有什么積極意義？______________________。 答案　(1)核移植　無(wú)性生殖　有性生殖 (2)促性腺　孕 (3)顯微注射　受精卵　DNA分子雜交 (4)試管嬰兒　解決患不孕不育癥夫婦的生育問(wèn)題 解析　動(dòng)物克隆的技術(shù)手

7、段主要是核移植，而圖示技術(shù)手段為體外受精(其實(shí)質(zhì)是有性生殖)。為使圖示技術(shù)流程順利完成，一般用促性腺激素處理供體母牛使其超數(shù)排卵，用孕激素處理受體牛使其易接受胚胎并利于胚胎著床。 4．據(jù)第三次全國(guó)大熊貓野外種群調(diào)查，全世界野生大熊貓不足1 600只，因此，如何保護(hù)和繁殖大熊貓是亟待解決的問(wèn)題，現(xiàn)設(shè)計(jì)如下繁殖過(guò)程。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)“克隆熊貓”培育技術(shù)為胚胎干細(xì)胞核移植，培育成功的部分原因是卵細(xì)胞質(zhì)具有調(diào)控_______發(fā)育的作用。圖中A過(guò)程是_________；為了抑制細(xì)胞分化，要在培養(yǎng)皿底部制備一層細(xì)胞(如胚胎成纖維細(xì)胞)，稱為_(kāi)___________。 (2)圖中激素處理可

8、使供體________，從而可培育更多的早期胚胎。代孕受體在移植前需要經(jīng)過(guò)________處理，以便早期胚胎成功植入或著床。 (3)下列對(duì)象中，通常不適合胚胎移植的是________。 A．受精卵 B．八細(xì)胞胚 C．桑椹胚 D．早期囊胚 (4)為了繁殖更多后代，可以通過(guò)________技術(shù)，產(chǎn)生同卵多仔。下列關(guān)于該技術(shù)的敘述中，錯(cuò)誤的是________。 A．增加胚胎數(shù)量，快速繁殖 B．同卵多仔的表現(xiàn)型一定相同 C．該技術(shù)涉及顯微操作技術(shù) D．可以采用相關(guān)酶處理卵裂球 答案　(1)細(xì)胞核　(胚胎干)細(xì)胞培養(yǎng)　飼養(yǎng)層 (2)超數(shù)排卵　同期發(fā)情 (3)A　(4)胚胎分

9、割(和移植)　B 解析　(1)重組細(xì)胞中，卵細(xì)胞質(zhì)中的一些蛋白因子會(huì)逐漸替換掉細(xì)胞核中阻礙核基因表達(dá)的調(diào)節(jié)蛋白，促進(jìn)其全能性的表達(dá)；A過(guò)程是將囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞——胚胎干細(xì)胞取出進(jìn)行培養(yǎng)的過(guò)程；培養(yǎng)皿底部的一層細(xì)胞稱為飼養(yǎng)層，可促進(jìn)胚胎干細(xì)胞生長(zhǎng)而抑制其分化。 (2)圖中激素處理供體，會(huì)促進(jìn)其超數(shù)排卵，受精后產(chǎn)生更多胚胎；為了給移植胚胎創(chuàng)造良好的孕育條件，應(yīng)對(duì)代孕母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理。 (3)受精卵直接移植成功率不高，通常會(huì)先進(jìn)行胚胎體外培養(yǎng)，然后對(duì)早期胚胎進(jìn)行篩選，選擇健康的胚胎進(jìn)行移植，以提高成功率。不同動(dòng)物移植的最佳時(shí)期有差異，因此將受精卵培養(yǎng)到什么階段視物種而定。 (4)胚胎分

10、割能夠使一個(gè)胚胎分割成幾個(gè)胚胎，從而增加繁殖量；胚胎分割處理的是早期胚胎，體積非常小，需要顯微操作，可用切割針或切割刀進(jìn)行切割，也可采用酶消化的方法，使胚胎數(shù)量在原來(lái)的基礎(chǔ)上明顯增加，雖然這些胚胎來(lái)自同一受精卵，遺傳物質(zhì)相同，但環(huán)境因素對(duì)其性狀表現(xiàn)也有一定的影響，故表現(xiàn)型未必完全一致。 克隆動(dòng)物、試管動(dòng)物與轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的比較 項(xiàng)目 克隆動(dòng)物 試管動(dòng)物 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 技術(shù) 核移植 體外受精 DNA重組技術(shù) 生殖方式 無(wú)性繁殖 有性生殖 有性生殖或保持原生殖方式 遺傳特性 主要與供核個(gè)體相同 具備雙親的遺傳性狀 具備原受精卵及被轉(zhuǎn)入的目的基因兩方的遺傳特異性 相

11、同點(diǎn) 三者均涉及早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)，且移植所選胚胎一般是桑椹胚或囊胚期的胚胎 考點(diǎn)二　胚胎移植、胚胎分割及胚胎干細(xì)胞 1．胚胎移植 (1)概念：指將經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高、遺傳性狀優(yōu)良的母畜，經(jīng)過(guò)激素處理，使其超數(shù)排卵后受精，然后將發(fā)育的早期胚胎分別移植到同期發(fā)情的代孕母的子宮內(nèi)，通過(guò)代孕母妊娠產(chǎn)仔的技術(shù)。 (2)供體：指提供胚胎的動(dòng)物。 (3)受體(代孕母)：接受胚胎的動(dòng)物。 (4)過(guò)程：供體母畜―→早期胚胎同期發(fā)情排卵、但未經(jīng)配種的受體的相應(yīng)部位后代。 (5)意義：胚胎工程中獲得后代的唯一方法。 2．胚胎分割 (1)概念：借助顯微操作技術(shù)將早期胚胎切割成幾等份，

12、再移植到代孕母子宮中發(fā)育，產(chǎn)生同卵多仔后代的技術(shù)。 (2)基本過(guò)程：良種母牛取出,早期胚胎分割的胚胎或細(xì)胞受體后代。 (3)意義：可成倍增加胚胎數(shù)量，是一種快速繁殖良種畜的方法。 3．胚胎干細(xì)胞 (1)來(lái)源：囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。 (2)培養(yǎng)：一般用胚胎成纖維細(xì)胞作飼養(yǎng)層培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞，這樣可以滿足促進(jìn)干細(xì)胞生長(zhǎng)的同時(shí)抑制干細(xì)胞的分化。 (3)獲取：把胚胎干細(xì)胞放到有飼養(yǎng)層的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，直到內(nèi)細(xì)胞團(tuán)突出飼養(yǎng)層外，用酶消化或機(jī)械剝離內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，再把它用酶消化成單個(gè)細(xì)胞，置于新鮮培養(yǎng)液中培養(yǎng)。 (4)應(yīng)用：①胚胎干細(xì)胞核移植：把胚胎干細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中，經(jīng)過(guò)胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植

13、后直接由受體完成克隆動(dòng)物的技術(shù)。 ②用干細(xì)胞克隆器官，為器官移植提供器官。 思考討論 1．胚胎移植分析 (1)“供體”與“受體”的確定：提供胚胎的個(gè)體稱為“供體”，接受胚胎的個(gè)體稱為“受體”；供體為優(yōu)良品種，作為受體的雌性動(dòng)物應(yīng)為常見(jiàn)或存量大的品種。 (2)實(shí)質(zhì)：胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)換，而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變。 (3)優(yōu)勢(shì)：可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，縮短供體本身的繁殖周期。 (4)胚胎移植過(guò)程中兩次使用激素，第一次用孕激素對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次用促性腺激素對(duì)供體進(jìn)行處理使其超數(shù)排卵。 (5)胚胎移植產(chǎn)下的犢牛性

14、狀取決于所用公牛和供體牛，性別取決于公牛提供何種類型的精子，與受體牛沒(méi)有關(guān)系。 2．胚胎分割分析 (1)胚胎分割 對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，必須將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育成胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，其他細(xì)胞為滋養(yǎng)層細(xì)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)少的部分發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問(wèn)題。 (2)胚胎移植是有性生殖還是無(wú)性生殖取決于胚胎是由受精卵形成的還是由核移植技術(shù)形成的重組細(xì)胞發(fā)育而成的。 3．用于移植的胚胎來(lái)源及生殖方式 (1)核移植無(wú)性繁殖。 (2)體外受精有性生殖

15、。 (3)體內(nèi)受精→沖卵→移植→有性生殖。 4．滋養(yǎng)層與飼養(yǎng)層的關(guān)系 (1)滋養(yǎng)層：囊胚時(shí)期沿透明帶內(nèi)壁擴(kuò)展和排列的、個(gè)體較小的細(xì)胞，滋養(yǎng)層最終發(fā)育成胚胎的附屬結(jié)構(gòu)或胚外結(jié)構(gòu)。 (2)飼養(yǎng)層：飼養(yǎng)層細(xì)胞一般為胚胎成纖維細(xì)胞，在干細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，可作為提供干細(xì)胞分裂、增殖的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞。 題型一　胚胎移植、胚胎分割的過(guò)程分析 1．胚胎工程可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能。原因不包括(　　) A．用促性腺激素促進(jìn)良種雌畜超數(shù)排卵 B．用普通雌畜代孕，縮短良種雌畜的繁殖周期 C．胚胎分割移植進(jìn)一步擴(kuò)大繁殖 D．良種公畜周期發(fā)情，與多頭雌畜配種 答案　D 解析　用促性腺激素促進(jìn)良種

16、雌畜超數(shù)排卵，可以發(fā)揮雌性個(gè)體的繁殖潛能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；用普通雌畜代孕，縮短良種雌畜的繁殖周期，可以發(fā)揮雌性個(gè)體的繁殖潛能，B項(xiàng)錯(cuò)誤；胚胎分割移植進(jìn)一步擴(kuò)大繁殖，可以發(fā)揮雌性個(gè)體的繁殖潛能，C項(xiàng)錯(cuò)誤；良種公畜周期發(fā)情，與多頭雌畜配種，這體現(xiàn)了雄性個(gè)體的繁殖潛能，D項(xiàng)正確。 2．下圖是利用胚胎工程技術(shù)培育優(yōu)質(zhì)奶牛的主要步驟。下列敘述正確的是(　　) A．胚胎移植可以定向改造動(dòng)物的遺傳性狀，③需移植到發(fā)情的母牛子宮內(nèi)發(fā)育 B．A細(xì)胞不一定是受精卵細(xì)胞 C．①②兩個(gè)胚胎具有不同的遺傳物質(zhì) D．圖中a過(guò)程包括卵裂、囊胚和原腸胚等階段 答案　B 解析　胚胎移植不能定向改造動(dòng)物的遺傳性狀；①

17、和②兩個(gè)胚胎是由同一受精卵發(fā)育而來(lái)的，其遺傳物質(zhì)相同；在胚胎分割移植時(shí)，需用早期胚胎，胚胎未發(fā)育到原腸胚階段；A細(xì)胞也可以是核移植的重組細(xì)胞。 題型二　胚胎操作技術(shù)的綜合應(yīng)用及胚胎干細(xì)胞 3．下列有關(guān)胚胎工程及其應(yīng)用的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．體外受精和胚胎發(fā)育的研究為胚胎工程提供了理論基礎(chǔ) B．胚胎移植技術(shù)可在畜牧業(yè)生產(chǎn)中加速育種進(jìn)程 C．桑椹胚、囊胚是進(jìn)行胚胎分割的最佳時(shí)期 D．促進(jìn)動(dòng)物超數(shù)排卵的激素主要是垂體產(chǎn)生的促性腺激素 答案　A 解析　哺乳動(dòng)物體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育的研究為胚胎工程提供了理論基礎(chǔ)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；胚胎移植技術(shù)可在畜牧業(yè)生產(chǎn)中加速育種進(jìn)程，B項(xiàng)正確；胚胎

18、分割時(shí)，應(yīng)選擇形態(tài)正常、發(fā)育良好的早期胚胎(桑椹胚或囊胚)，C項(xiàng)正確；促進(jìn)動(dòng)物超數(shù)排卵的激素主要是垂體產(chǎn)生的促性腺激素，D項(xiàng)正確。 4．下圖表示利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)所做的一系列研究，下列相關(guān)敘述不正確的是(　　) A．過(guò)程Ⅰ用飼養(yǎng)層培養(yǎng)ES細(xì)胞時(shí)，需要加入動(dòng)物血清 B．過(guò)程Ⅱ中ES細(xì)胞正常發(fā)育成圖中胎兒，體現(xiàn)了ES細(xì)胞的全能性 C．過(guò)程Ⅲ可直接將褐毛基因片段通過(guò)顯微注射法導(dǎo)入ES細(xì)胞中 D．過(guò)程Ⅳ利用免疫缺陷的小鼠的目的是使受體不對(duì)移植的組織細(xì)胞產(chǎn)生免疫反應(yīng) 答案　C 解析?、袷莿?dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，需要加入血清，A項(xiàng)正確；ES細(xì)胞正常發(fā)育成圖中胎兒，體現(xiàn)了ES細(xì)胞的全能性

19、，B項(xiàng)正確；過(guò)程Ⅲ將目的基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞前需構(gòu)建重組DNA分子，再通過(guò)顯微注射法導(dǎo)入ES細(xì)胞中，C項(xiàng)錯(cuò)誤；免疫缺陷的小鼠不會(huì)對(duì)移植細(xì)胞產(chǎn)生免疫反應(yīng)，D項(xiàng)正確。 模擬演練 1．牛胚胎移植的基本程序如下圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．供體母牛的主要職能是產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的胚胎 B．圖中a指的是超數(shù)排卵，可用促性腺激素 C．為了提高牛胚胎的利用率，常采用的方法是胚胎分割移植 D．供體和受體(代孕母牛)要進(jìn)行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng) 答案　D 解析　胚胎移植的目的是發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力；胚胎分割是將一個(gè)胚胎分成多份，從而提高了優(yōu)良胚胎的利用率；胚胎移植過(guò)程不同于

20、器官移植，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)，不需要進(jìn)行免疫檢查。 2．下列關(guān)于動(dòng)物克隆和胚胎工程技術(shù)的敘述中，正確的是(　　) A．克隆“多莉”時(shí)獲取乳腺細(xì)胞，可取其核與卵細(xì)胞直接構(gòu)建重組卵細(xì)胞 B．經(jīng)培養(yǎng)得到小鼠成纖維細(xì)胞，可直接用于細(xì)胞克隆時(shí)支持生長(zhǎng) C．經(jīng)胚胎分割得到多個(gè)胚胎，可直接移植到受體代孕產(chǎn)仔 D．經(jīng)超數(shù)排卵并配種后獲取受精卵，可直接移植到受體代孕產(chǎn)仔 答案　C 解析　構(gòu)建核移植的重組細(xì)胞時(shí)，“核”應(yīng)與發(fā)育至MⅡ中期的去核卵細(xì)胞重組；細(xì)胞克隆時(shí)支持生長(zhǎng)的小鼠成纖維細(xì)胞是經(jīng)射線照射、本身失去增殖能力的；取出的受精卵需培育至桑椹胚或囊胚期方可移植。 3

21、．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 答案　B 解析　步驟甲、乙分別指體外受精、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，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)自卵細(xì)胞，C項(xiàng)錯(cuò)誤；受精過(guò)程使用的培養(yǎng)液是獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤?，與早期胚胎培養(yǎng)液有區(qū)別，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4．如

22、圖為培育轉(zhuǎn)基因山羊生產(chǎn)人β-酪蛋白的流程圖。 下列敘述不正確的是(　　) A．過(guò)程①所用的人β-酪蛋白基因可從人cDNA文庫(kù)中獲得 B．過(guò)程②可選用囊胚期或桑椹胚的胚胎進(jìn)行移植 C．過(guò)程③可使用胚胎分割技術(shù)擴(kuò)大轉(zhuǎn)基因山羊群體 D．過(guò)程④人β-酪蛋白基因在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄、翻譯 答案　D 解析　人β-酪蛋白基因的轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5．自然情況下，牛的生育率很低，通過(guò)現(xiàn)代科技手段，可以實(shí)現(xiàn)良種牛的快速繁殖。請(qǐng)按照提示，回答下列問(wèn)題： (1)使一頭良種雄性黃牛在一年內(nèi)繁殖數(shù)百頭后代，最簡(jiǎn)便的方法是______________。 (2)現(xiàn)有一頭良種雌性黃牛，采用胚

23、胎移植的方法，可使這頭良種牛一年生下數(shù)十頭自己的后代。其操作過(guò)程中需要用激素對(duì)該良種母牛(供體)和代孕母牛(受體)進(jìn)行________處理，還要用激素處理使供體母牛________。胚胎收集的過(guò)程也叫作________。 (3)采用試管動(dòng)物技術(shù)還可以使普通雌性黃牛產(chǎn)下奶牛、良種肉牛等不同品種小牛。該技術(shù)中首先要做的是體外受精和________________。體外受精主要包括________________、__________________、_____________等幾個(gè)主要步驟。 答案　(1)人工授精　(2)同期發(fā)情　超數(shù)排卵　沖卵　(3)早期胚胎培養(yǎng)　精子的采集和獲能(精子的獲取

24、)　采集成熟的卵細(xì)胞　受精 解析　(1)通過(guò)人工授精的方法，可以在短時(shí)間內(nèi)大量繁殖優(yōu)良品種。(2)胚胎移植進(jìn)行前，首先要對(duì)供體母牛和代孕母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理，同時(shí)還要用激素處理供體母牛，使其超數(shù)排卵；人工收集發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段的胚胎進(jìn)行移植。(3)試管動(dòng)物技術(shù)包括體外受精和早期胚胎培養(yǎng)，體外受精又包括精子的采集和獲能、采集成熟的卵細(xì)胞、受精三個(gè)階段。 課時(shí)訓(xùn)練 一、選擇題 1．下圖表示高等動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．圖中①過(guò)程表示胚胎發(fā)育，②過(guò)程表示胚后發(fā)育 B．受精卵卵裂處于囊胚形成的過(guò)程中，每個(gè)細(xì)胞的體積不斷增大 C．原腸胚的發(fā)育是基因選擇性表達(dá)

25、的結(jié)果 D．原腸胚是進(jìn)行胚胎移植的最好時(shí)期 答案　C 解析　由受精卵發(fā)育為幼體是胚胎發(fā)育，由幼體發(fā)育為成體是胚后發(fā)育。卵裂形成的囊胚總體積基本不變，而每個(gè)細(xì)胞的體積減小。原腸胚的發(fā)育是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。原腸胚期已發(fā)生了細(xì)胞的分化，最好在早期胚胎時(shí)進(jìn)行胚胎移植，如牛、羊一般在桑椹胚或囊胚階段移植，而其他生物要在更早階段進(jìn)行。綜上所述，C項(xiàng)正確。 2．下列有關(guān)克隆牛與試管牛的說(shuō)法中，最合理的是(　　) A．二者都是無(wú)性生殖的產(chǎn)物 B．二者都運(yùn)用了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù) C．二者都證明了動(dòng)物的體細(xì)胞具有全能性 D．二者的性狀與母本性狀基本相同 答案　B 解析　克隆牛是將

26、體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中，構(gòu)成重組細(xì)胞，然后將重組細(xì)胞培養(yǎng)成早期胚胎，再將早期胚胎移植到代孕母牛體內(nèi)得到的；試管牛是通過(guò)體外受精方式得到受精卵，然后將受精卵在體外培養(yǎng)成早期胚胎，再將早期胚胎移植到代孕母牛體內(nèi)得到的。由此可見(jiàn)，二者都是通過(guò)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)獲得早期胚胎，且運(yùn)用了胚胎移植技術(shù)?？寺∨Ｊ菬o(wú)性生殖的產(chǎn)物，而試管牛是有性生殖的產(chǎn)物；克隆牛證明的是動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，而試管?？勺C明受精卵(細(xì)胞)具有全能性；克隆牛的性狀與供核的“母本”的性狀基本相同，而試管牛的性狀由雙親決定。 3．某研究小組準(zhǔn)備對(duì)某種動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．胚

27、胎干細(xì)胞在不加飼養(yǎng)層的培養(yǎng)基中培養(yǎng)會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞分化 B．可從原腸胚中獲取胚胎干細(xì)胞 C．胚胎干細(xì)胞在原代培養(yǎng)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)接觸抑制的現(xiàn)象 D．胚胎干細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)能分裂分化成新個(gè)體 答案　A 解析　加飼養(yǎng)層的胚胎干細(xì)胞不分化，不加飼養(yǎng)層的胚胎干細(xì)胞能分化成組織、器官；胚胎干細(xì)胞來(lái)源于早期胚胎(囊胚)，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)為胚胎干細(xì)胞，原腸胚已經(jīng)發(fā)生了細(xì)胞分化；如果不出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，那么細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生了癌變，因此胚胎干細(xì)胞的原代培養(yǎng)也會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象；胚胎干細(xì)胞雖然具有發(fā)育全能性，但是憑目前技術(shù)還不能由胚胎干細(xì)胞發(fā)育成新個(gè)體，可被誘導(dǎo)分化為多種細(xì)胞、組織或器官。 4．胚胎工程中各種胚胎操作技術(shù)如圖所

28、示，下列分析正確的是(　　) A．圖中“小牛”的性別為雄性 B．胚胎體外培養(yǎng)需利用飼養(yǎng)層來(lái)抑制其分化 C．d可直接移植給受體 D．a(chǎn)的滋養(yǎng)層細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)與e相同 答案　C 解析　圖中良種公牛和良種母牛通過(guò)體外受精得到多個(gè)受精卵，這多個(gè)受精卵中的遺傳物質(zhì)并不完全相同，也無(wú)法判斷性別，故A、D項(xiàng)錯(cuò)誤；在培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞時(shí)需利用飼養(yǎng)層來(lái)抑制分化，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；分割的胚胎或細(xì)胞可直接移植給受體，或在體外培養(yǎng)到囊胚階段，再移植到受體內(nèi)，C項(xiàng)正確。 二、非選擇題 5．(2017·浙江名校協(xié)作體高三試題)下圖是科學(xué)家研究良種奶牛快速繁殖的過(guò)程示意圖。 請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)

29、克隆牛G的性別是______________。 (2)從良種公牛A采集的精子，需經(jīng)__________________處理，才能穿入到卵細(xì)胞內(nèi)部。對(duì)良種母牛B進(jìn)行激素處理的目的是________________。 (3)為了獲得多個(gè)基因型相同的后代，可對(duì)早期胚胎進(jìn)行____________。 (4)胚胎移植中，需要對(duì)受體D牛進(jìn)行____________處理，以保證胚胎能夠在受體的子宮著床、繼續(xù)生長(zhǎng)發(fā)育。 (5)克隆牛G的遺傳性狀與母牛B基本相同，但又不完全相同。下列有關(guān)其差異形成原因的敘述中不恰當(dāng)?shù)氖莀_______________。 A．克隆牛G部分性狀遺傳自母牛F B．克隆牛G

30、的細(xì)胞質(zhì)基因來(lái)自母牛C C．發(fā)育過(guò)程可能發(fā)生可遺傳變異 D．受環(huán)境因素的影響 答案　(1)雌性(母)　(2)獲能(培養(yǎng))　超數(shù)排卵　(3)胚胎分割　(4)同期發(fā)情　(5)A 6．我國(guó)已實(shí)現(xiàn)部分“胚胎工程產(chǎn)業(yè)化”，如肉牛、奶牛胚胎工程產(chǎn)業(yè)化。以下是科學(xué)家采用不同方法產(chǎn)業(yè)化培育良種牛的過(guò)程，a～h為操作過(guò)程，請(qǐng)回答： (1)培育“試管牛C”技術(shù)的操作流程是_______(用字母和箭頭表示)，d操作的名稱是__________，h操作的核心是______________，受精時(shí)受體的卵細(xì)胞處于____________期。 (2)圖中數(shù)字標(biāo)號(hào)代表的結(jié)構(gòu)名稱是①_____________

31、_，②____________，③____________。若要獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個(gè)新個(gè)體，可對(duì)發(fā)育到________________階段的早期胚胎進(jìn)行分割處理，在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，應(yīng)注意____________________________。 答案　(1)a→b→f→g　胚胎移植　構(gòu)建重組DNA分子　MⅡ中　(2)滋養(yǎng)層　囊胚腔　內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　桑椹胚或囊胚　將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 解析　(1)培育“試管牛C”包括體外受精→胚胎移植→后代(a→b→f→g)；d操作是胚胎移植，h操作是基因工程技術(shù)，核心是構(gòu)建重組DNA分子，受精時(shí)受體的卵細(xì)胞處于MⅡ中期。(2)囊胚的結(jié)構(gòu)包括：①滋

32、養(yǎng)層、②囊胚腔和③內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，胚胎分割時(shí)一般采用的是囊胚或桑椹胚，這兩個(gè)階段的細(xì)胞分化程度相對(duì)較低，對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割和不受損傷。 7．(2017·浙江五校第二次聯(lián)考)世界上首例轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是轉(zhuǎn)大鼠生長(zhǎng)激素基因的小鼠(將大鼠生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈篌w內(nèi)，大鼠與小鼠是不同的物種)，其生產(chǎn)過(guò)程如下圖： (1)通過(guò)基因工程生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因小鼠，其核心是________________________，所需工具除了載體、限制性核酸內(nèi)切酶外，還需要________。 A．DNA聚合酶 B．DNA連接酶 C．RNA聚合酶 D．解旋酶 (2)據(jù)圖分析，1的受體2為_(kāi)

33、_________細(xì)胞；該轉(zhuǎn)基因小鼠的性別取決于________(填“甲”或“乙”)。若要檢測(cè)該轉(zhuǎn)基因小鼠中目的基因是否成功表達(dá)，則可以從小鼠的________中提取生長(zhǎng)激素，進(jìn)行特異性檢測(cè)。 (3)該實(shí)驗(yàn)涉及到________________等胚胎工程技術(shù)。胚胎移植前，需要對(duì)丙的處理是______________。若要獲得多只和轉(zhuǎn)基因小鼠具有相同遺傳物質(zhì)的小鼠，可以簡(jiǎn)便地對(duì)早期胚胎進(jìn)行__________處理。 A．胚胎干細(xì)胞核移植 B．胚胎分割 C．胚胎細(xì)胞克隆 D．胚胎細(xì)胞誘變 答案　(1)形成重組DNA分子　B (2)受精卵　乙　血漿(或內(nèi)環(huán)境、血液) (3)胚胎移

34、植、早期胚胎體外培養(yǎng)(答案合理即可)　和甲同時(shí)注射孕激素，作同期發(fā)情處理(合理即可)　B 8．(2016·金麗衢十二校聯(lián)考)人的血清白蛋白臨床需求量很大，通常從人血中提取。如果應(yīng)用一定的生物工程技術(shù)將人的血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細(xì)胞中，利用牛的乳腺細(xì)胞生產(chǎn)人血清白蛋白就成為可能。大致步驟如下： Ⅰ.將人體血清白蛋白基因?qū)氪菩阅膛Ｅ咛ゼ?xì)胞，形成重組細(xì)胞甲； Ⅱ.取出重組細(xì)胞甲的細(xì)胞核，注入去核牛卵細(xì)胞中，形成重組細(xì)胞乙； Ⅲ.電脈沖刺激重組細(xì)胞乙，促使其分裂發(fā)育，形成早期胚胎； Ⅳ.將早期胚胎移植到母牛的子宮內(nèi)，最終發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小牛。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)步驟Ⅰ中，獲取的目的基

35、因在體外可通過(guò)__________技術(shù)大量擴(kuò)增，在導(dǎo)入雌性奶牛胚胎細(xì)胞前，需構(gòu)建重組DNA分子，該過(guò)程需要的工具酶是_________________________ _______________________________________________。 (2)步驟Ⅱ利用的技術(shù)是________________。 (3)運(yùn)用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以從哺乳動(dòng)物的早期胚胎中獲得胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)，過(guò)程如下：早期胚胎→內(nèi)細(xì)胞團(tuán)→胚胎干細(xì)胞。在培養(yǎng)過(guò)程中，必須用____________酶處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，使之分散成單個(gè)細(xì)胞；用于飼養(yǎng)層的細(xì)胞一般是________________；為了防止細(xì)胞培養(yǎng)

36、過(guò)程中細(xì)菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的_____________________________________________。 (4)下列有關(guān)現(xiàn)代生物技術(shù)的操作中，會(huì)發(fā)生肽鍵數(shù)改變的是________。 A．從基因文庫(kù)中獲得血清白蛋白基因 B．限制性核酸內(nèi)切酶切割質(zhì)粒 C．酶分割早期胚胎 D．將胚胎移植到母牛的子宮內(nèi) (5)關(guān)于胚胎發(fā)育及胚胎工程的敘述，錯(cuò)誤的是______________________________________。 A．原腸胚時(shí)期的細(xì)胞尚未分化，所以細(xì)胞都具有發(fā)育的全能性 B．胚胎移植技術(shù)中，用以“借腹懷胎”的受體母畜是健康的普通品種 C．卵裂球

37、細(xì)胞的細(xì)胞核中，染色體數(shù)進(jìn)行著2n→4n→2n的規(guī)律的周期性變化 D．實(shí)施胚胎移植技術(shù)中，供體母畜是經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高、遺傳性狀優(yōu)良的品種 答案　(1)PCR　限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶 (2)核移植　(3)胰蛋白　胚胎成纖維細(xì)胞　抗生素 (4)C　(5)A 解析　(1)PCR技術(shù)是一種人工控制的細(xì)胞外DNA復(fù)制技術(shù)，獲取目的基因后可利用PCR技術(shù)大量復(fù)制擴(kuò)增；構(gòu)建重組DNA需先用限制性核酸內(nèi)切酶將目的基因和載體切出相同粘性末端，然后用DNA連接酶將二者拼接成重組DNA。(2)將重組細(xì)胞的核取出植入去核卵細(xì)胞中形成重組細(xì)胞的技術(shù)為核移植技術(shù)。(3)胰蛋白酶能將動(dòng)物細(xì)胞間的粘連蛋白水解，

38、使細(xì)胞彼此分散；胚胎成纖維細(xì)胞可分泌某些促進(jìn)胚胎干細(xì)胞生長(zhǎng)、抑制分化的物質(zhì)，可用作飼養(yǎng)層細(xì)胞；加入抗生素可有效消滅細(xì)菌，防止細(xì)菌對(duì)動(dòng)物細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖產(chǎn)生不利影響。(4)基因、質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)均為DNA，對(duì)二者的操作不涉及肽鍵數(shù)目的變化；酶分割早期胚胎的過(guò)程中，胰蛋白酶將胚胎細(xì)胞間的粘連蛋白水解，肽鍵數(shù)目減少；胚胎移植的操作過(guò)程中未涉及蛋白質(zhì)的水解與合成，與肽鍵數(shù)目變化無(wú)關(guān)。(5)原腸胚時(shí)期已經(jīng)分化為外、中、內(nèi)三個(gè)胚層，三個(gè)胚層將來(lái)會(huì)分別發(fā)育為不同的組織、器官，此時(shí)細(xì)胞已經(jīng)喪失了發(fā)育的全能性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；受體母畜只是為優(yōu)良胚胎提供孕育的場(chǎng)所而已，只需健康即可，無(wú)需優(yōu)良品種，B項(xiàng)正確；卵裂球細(xì)胞進(jìn)行

39、有絲分裂，分裂后期姐妹染色單體彼此分離導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍，即2n→4n，末期染色體平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中，則染色體數(shù)目減半，即4n→2n，下一個(gè)細(xì)胞周期重復(fù)此過(guò)程，即呈2n→4n→2n的規(guī)律的周期性變化，C項(xiàng)正確；子代牲畜與供體母畜為遺傳學(xué)親子關(guān)系，母畜為優(yōu)良品種，才能更好地保證子代為優(yōu)良品種，D項(xiàng)正確。 9．(2016·溫州一模)某研究所為了加快優(yōu)良種牛的繁殖速度，采用了以下方法，請(qǐng)據(jù)圖回答： 　　　　乙牛(♂) 　 　　　　　↓ 甲牛(♀)→a→配種→回收胚胎→質(zhì)量檢測(cè)→丙牛丁牛 (1)胚胎移植能提高具優(yōu)良性狀動(dòng)物繁殖率的原因之一是：對(duì)甲牛進(jìn)行[a]____________處理，

40、一次受精就能獲得多個(gè)受精卵，讓________(填“一”或“多”)頭丙牛幫助完成丁牛胚胎發(fā)育過(guò)程，甲牛和乙牛專門(mén)提供胚胎。 (2)若丁牛是乳汁中含有人干擾素的轉(zhuǎn)基因牛，則上述過(guò)程要改變或增加一些環(huán)節(jié)，如需要將________________基因作為目的基因與適當(dāng)?shù)妮d體結(jié)合并導(dǎo)入受體細(xì)胞；為了便于檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，載體上要有________________。 (3)若丁牛是乳汁中含有人干擾素的轉(zhuǎn)基因牛，下列敘述中錯(cuò)誤的是________。 A．丁牛的遺傳物質(zhì)只來(lái)自甲牛和乙牛 B．可選受精卵作重組DNA的受體細(xì)胞 C．胚胎移植之前需要對(duì)胚胎進(jìn)行檢測(cè)和篩選 D．需用含不同成分

41、的培養(yǎng)液來(lái)培養(yǎng)不同時(shí)期的早期胚胎 (4)若采集丁牛的乳腺細(xì)胞，用________________處理，可分散為單個(gè)的細(xì)胞懸浮液，把一個(gè)單細(xì)胞從群體中分離出來(lái)單獨(dú)培養(yǎng)，使之繁衍成一個(gè)新的細(xì)胞群體的技術(shù)，叫細(xì)胞克隆，未經(jīng)克隆化的細(xì)胞系具有__________性。 (5)下列提高細(xì)胞克隆形成率的方法中不正確的是___________________________________。 A．使用二氧化碳培養(yǎng)箱 B．選擇適宜的培養(yǎng)基，添加血清 C．培養(yǎng)液中添加胰島素 D．滋養(yǎng)層細(xì)胞支持生長(zhǎng)，抑制分化 答案　(1)超數(shù)排卵　多　(2)人干擾素　標(biāo)記基因　(3)A　(4)胰蛋白酶　異質(zhì)　(5)D

42、 解析　(1)用促性腺激素處理甲牛，可促使甲牛超數(shù)排卵，與乙牛交配可得到多個(gè)受精卵；一頭代孕母牛能夠孕育的胚胎數(shù)量有限，因此需多頭丙牛代孕。(2)轉(zhuǎn)基因牛能夠產(chǎn)生人干擾素，說(shuō)明轉(zhuǎn)入了人干擾素基因，即人干擾素基因?yàn)槟康幕?。載體上標(biāo)記基因表達(dá)的產(chǎn)物或控制的性狀可作為目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞的篩選依據(jù)，故載體上需有標(biāo)記基因。(3)丁牛的遺傳物質(zhì)除了來(lái)自甲牛和乙牛外，還有轉(zhuǎn)入的外源基因，即人干擾素基因，A項(xiàng)錯(cuò)誤；受精卵具有發(fā)育的全能性，易發(fā)育形成動(dòng)物個(gè)體，B項(xiàng)正確；胚胎移植前需檢測(cè)和篩選出符合要求的健康胚胎進(jìn)行移植，C項(xiàng)正確；不同時(shí)期的早期胚胎生長(zhǎng)發(fā)育所需的條件不同，故不同階段需配制含不同成分的培養(yǎng)液，D項(xiàng)正確。(4)胰蛋白酶可將組織細(xì)胞之間的粘連蛋白去除，使細(xì)胞彼此分散；未經(jīng)克隆化的細(xì)胞來(lái)自不同的祖細(xì)胞，性狀通常并非完全一致，即具有異質(zhì)性。(5)二氧化碳有助于維持培養(yǎng)液的pH，A項(xiàng)正確；培養(yǎng)不同的細(xì)胞需要不同的培養(yǎng)基，動(dòng)物血清含有動(dòng)物細(xì)胞生長(zhǎng)增殖所需的許多成分，B項(xiàng)正確；胰島素可促進(jìn)氨基酸、葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)入組織細(xì)胞，C項(xiàng)正確；應(yīng)用滋養(yǎng)細(xì)胞支持生長(zhǎng)，抑制分化，常用失去增殖能力的小鼠成纖維細(xì)胞作滋養(yǎng)細(xì)胞，而滋養(yǎng)層細(xì)胞則是囊胚的外層細(xì)胞，發(fā)育成胚胎附屬結(jié)構(gòu)或胚外結(jié)構(gòu)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 17