（江蘇專(zhuān)用）2020版高考生物新導(dǎo)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第十單元 現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題 第37講 胚胎工程講義（含解析）蘇教版.docx

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第37講　胚胎工程 [考綱要求]　1.動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程(A)。2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)(A)。3.胚胎干細(xì)胞的移植(A)。4.胚胎工程的應(yīng)用(B)。 考點(diǎn)一　受精和胚胎發(fā)育 1．精子和卵子的發(fā)生 項(xiàng)目 精子的發(fā)生 卵子的發(fā)生 場(chǎng)所 睪丸的曲細(xì)精管 卵巢(MⅠ)、輸卵管(MⅡ) 時(shí)間 從初情期開(kāi)始，直到生殖機(jī)能衰退 ①卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備：胎兒期； ②排卵：初情期后 過(guò)程 過(guò)程 特點(diǎn) ①M(fèi)Ⅰ和MⅡ是連續(xù)的，需變形； ②兩次分裂細(xì)胞質(zhì)都是均等分配 ①M(fèi)Ⅰ和MⅡ是不連續(xù)的，不需要變形；②只有MⅡ中的第一極體分裂為第二極體時(shí)細(xì)胞質(zhì)均等分配，其余細(xì)胞質(zhì)都是不均等分配 結(jié)果 形成4個(gè)精子 形成1個(gè)卵子和3個(gè)極體 相同點(diǎn) ①原始生殖細(xì)胞的增殖方式為有絲分裂； ②原始生殖細(xì)胞產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞為減數(shù)分裂；減數(shù)分裂過(guò)程中經(jīng)染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂兩次，子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半 2.體內(nèi)受精 (1)精子獲能：剛剛排出的精子，不能立即與卵子受精，必須在雌性動(dòng)物生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力。卵泡液、輸卵管分泌物、血清等液體可使精子獲能。 (2)卵子的準(zhǔn)備：卵子要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，當(dāng)達(dá)到減數(shù)第二次分裂中期時(shí)，才具備與精子受精的能力。 (3)受精過(guò)程 3．哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育過(guò)程 ↓ ↓ ↓ ↓ 胚層分化 ↓ 胚體形成 1．有關(guān)精、卵細(xì)胞的發(fā)生及受精的判斷 (1)精子和卵子的發(fā)生都是從初情期開(kāi)始的(　　) (2)卵子形成過(guò)程中，減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂是連續(xù)的(　　) (3)排卵是指卵泡從卵巢中排出(　　) (4)成熟的精子并不具有受精能力，必須獲能后才具備受精能力(　√　) (5)卵子受精的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙出現(xiàn)兩個(gè)極體(　√　) (6)透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵的兩道屏障(　√　) 2．有關(guān)早期胚胎發(fā)育的判斷 (1)卵裂球細(xì)胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大(　　) (2)卵裂期胚胎中細(xì)胞數(shù)目和有機(jī)物總量在不斷增加(　　) (3)在胚胎發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞的分化出現(xiàn)在桑椹胚期(　　) (4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎膜和胎盤(pán)(　　) 如圖表示哺乳動(dòng)物發(fā)育過(guò)程的幾個(gè)階段，據(jù)圖分析： (1)A、B、C的名稱(chēng)分別是什么？ 提示　桑椹胚、囊胚、原腸胚。 (2)圖中的4和7兩個(gè)空腔是同一個(gè)結(jié)構(gòu)嗎？ 提示　不是，分別是囊胚腔和原腸腔。 (3)細(xì)胞分化開(kāi)始出現(xiàn)于哪個(gè)時(shí)期？1部分的細(xì)胞將來(lái)形成什么結(jié)構(gòu)？ 提示　細(xì)胞分化開(kāi)始出現(xiàn)于B(囊胚)時(shí)期，1部分的細(xì)胞將來(lái)形成胎膜和胎盤(pán)。 (4)早期胚胎的發(fā)育過(guò)程中，卵裂時(shí)細(xì)胞的體積和所有的細(xì)胞體積之和有何變化？ 提示　卵裂過(guò)程中，細(xì)胞只分裂而不生長(zhǎng)，所以每個(gè)細(xì)胞的體積越來(lái)越小，但總體積并不增加或略有縮小。 命題點(diǎn)一　精、卵細(xì)胞的發(fā)生與受精過(guò)程分析 1．下列關(guān)于精子形成過(guò)程的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．細(xì)胞核變?yōu)榫宇^的主要部分 B．高爾基體發(fā)育為頭部的頂體 C．中心體演變成精子的尾 D．線粒體退化消失 答案　D 解析　細(xì)胞核和線粒體都是精子結(jié)構(gòu)中重要的部分。其中細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的場(chǎng)所，也是參與精卵結(jié)合和后代遺傳特性與細(xì)胞代謝活動(dòng)的控制中心。而線粒體則是精子進(jìn)行有氧呼吸分解營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)能量的場(chǎng)所，精子的線粒體在精子形成過(guò)程中，集中于尾的基部形成線粒體鞘，是精子維持生存和提供運(yùn)動(dòng)能量的“動(dòng)力工廠”。 2．如圖表示高等動(dòng)物卵子的發(fā)生過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列有關(guān)問(wèn)題： (1)圖中A是_________，B是_________，E是_______，階段C是指?jìng)€(gè)體發(fā)育的________期。 (2)精子開(kāi)始形成的時(shí)期是____________，精子形成過(guò)程不同于卵子形成過(guò)程的最主要特征是___________，該過(guò)程保留的主要結(jié)構(gòu)是_________________和_____________________。 (3)當(dāng)觀察到兩個(gè)極體時(shí)，表明____________________________。 (4)能發(fā)生染色體的著絲點(diǎn)分裂的階段是____________(填序號(hào))。 (5)階段C發(fā)生的場(chǎng)所是____________。 答案　(1)第一極體　合子　精子　胎兒　(2)初情期　需要變形　細(xì)胞核　線粒體　(3)卵子已經(jīng)完成了受精 (4)①④　(5)卵巢 解析　(1)圖中①為卵原細(xì)胞增殖(有絲分裂)并演變?yōu)槌跫?jí)卵母細(xì)胞的過(guò)程；③④為減數(shù)分裂，只有在受精時(shí)，次級(jí)卵母細(xì)胞才能最終完成減數(shù)第二次分裂，因此E是精子，B是合子；階段C為卵泡的形成，發(fā)生在胎兒期。(2)精子開(kāi)始形成的時(shí)期是初情期，精原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生精子細(xì)胞，精子細(xì)胞需要經(jīng)過(guò)變形過(guò)程才能形成精子(卵子形成不需要變形)，精子細(xì)胞中很多結(jié)構(gòu)會(huì)消失，而細(xì)胞核和線粒體則會(huì)保留下來(lái)。(3)當(dāng)觀察到兩個(gè)極體時(shí)，表明卵子已經(jīng)完成了受精。(4)染色體的著絲點(diǎn)分裂可發(fā)生在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期，即圖中的①④。(5)階段C(卵泡的形成)發(fā)生在卵巢內(nèi)。 命題點(diǎn)二　早期胚胎發(fā)育過(guò)程的分析 3．(2018江蘇調(diào)研)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．兔子、雄鷹和眼鏡蛇在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)羊膜 D．原腸胚期是進(jìn)行胚胎移植的最好時(shí)期 答案　C 解析　由受精卵發(fā)育為幼體的過(guò)程是胚胎發(fā)育，由幼體發(fā)育為成體的過(guò)程是胚后發(fā)育，A項(xiàng)錯(cuò)誤；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，B項(xiàng)錯(cuò)誤；兔子、雄鷹和眼鏡蛇分別是哺乳類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)和爬行類(lèi)動(dòng)物，都是真正的陸生脊椎動(dòng)物，羊膜和羊水能保證其胚胎發(fā)育所需的水環(huán)境，還具有防震和保護(hù)作用，C項(xiàng)正確；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，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4．下列關(guān)于蛙胚胎發(fā)育過(guò)程的敘述，正確的是(　　) A．通過(guò)細(xì)胞分裂不斷增加細(xì)胞數(shù)量，并在一定時(shí)期發(fā)生細(xì)胞分化 B．胚胎發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞不斷分裂，但不發(fā)生凋亡 C．隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加，蛙胚的有機(jī)物總量不斷增加 D．發(fā)育過(guò)程中蛙胚從環(huán)境中獲得的氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)逐漸增加 答案　A 解析　在蛙的胚胎發(fā)育過(guò)程中，通過(guò)細(xì)胞分裂增加細(xì)胞數(shù)量，在囊胚期細(xì)胞開(kāi)始分化，A項(xiàng)正確；胚胎發(fā)育過(guò)程中，既有細(xì)胞的分裂和分化，也有細(xì)胞的衰老和凋亡，B錯(cuò)誤；在蛙胚胎發(fā)育的過(guò)程中，由于細(xì)胞呼吸的消耗，有機(jī)物的總量不斷減少，C錯(cuò)誤；蛙胚胎發(fā)育過(guò)程中需要從環(huán)境中獲得氧氣，但利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是受精卵自身含有的，D錯(cuò)誤。 考點(diǎn)二　胚胎工程及其應(yīng)用 1．體外受精技術(shù) (1)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng) (2)精子的采集和獲能 (3)受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子在人為控制的適宜條件下和專(zhuān)用的受精溶液中完成受精作用。 2．胚胎移植技術(shù) (1)過(guò)程 (2)實(shí)質(zhì)：胚胎移植是產(chǎn)生胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過(guò)程。 3．胚胎分割技術(shù) (1)概念 ①方法：機(jī)械方法。 ②分割份數(shù)：將早期胚胎切割成二分胚、四分胚甚至八分胚等。 ③目的：獲得同卵雙生或同卵多生后代。 (2)定位：被視為一種胚胎克隆方法。 (3)材料：發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。 (4)要求：將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。 4．胚胎冷凍保存技術(shù) (1)概念：將動(dòng)物的早期胚胎或分割后的胚胎，采用特殊的保護(hù)劑，使其長(zhǎng)期保存在超低溫環(huán)境下。 (2)作用：①建立胚胎庫(kù)，以加速動(dòng)物的繁育進(jìn)程和保護(hù)優(yōu)良資源。 ②可以使胚胎移植不受時(shí)間和地域的限制。 5．胚胎干細(xì)胞 (1)干細(xì)胞 ①概念：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(lèi)：專(zhuān)能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞、全能干細(xì)胞。 (2)胚胎干細(xì)胞 ①概念：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(lèi)細(xì)胞。 ②特點(diǎn)：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。 6．胚胎工程的應(yīng)用 (1)在畜牧業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用：①大量繁育家畜良種；②控制家畜后代的性別比例。 (2)在醫(yī)學(xué)及科學(xué)研究上的應(yīng)用 ①胚胎干細(xì)胞的研究，有助于人們理解復(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胚胎干細(xì)胞為細(xì)胞水平上研究新藥提供材料。 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，可用于疾病的治療。 1．有關(guān)胚胎移植與胚胎分割技術(shù)的判斷 (1)在胚胎移植中，對(duì)供體母畜要進(jìn)行超數(shù)排卵處理，對(duì)供、受體要進(jìn)行同期發(fā)情處理(　√　) (2)胚胎移植技術(shù)中對(duì)供體和受體母畜都要進(jìn)行相同激素處理(　　) (3)胚胎分割移植時(shí)應(yīng)選取發(fā)育良好、形態(tài)正常的囊胚或原腸胚(　　) (4)胚胎分割移植實(shí)現(xiàn)同卵多胎的成功率較低(　√　) (5)利用胚胎分割技術(shù)可以獲得兩個(gè)基因型完全相同的胚胎(　√　) (6)胚胎分割時(shí)需將原腸胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割(　　) (7)在對(duì)囊胚進(jìn)行分割時(shí)，要將滋養(yǎng)層細(xì)胞均等分割(　　) 2．有關(guān)胚胎干細(xì)胞的判斷 (1)胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下具有增殖而不發(fā)生分化的特點(diǎn)(　√　) (2)胚胎干細(xì)胞具有細(xì)胞核大、核仁小和蛋白質(zhì)合成旺盛等特點(diǎn)(　　) (3)胚胎干細(xì)胞在分化誘導(dǎo)因子的作用下可以向不同類(lèi)型的組織細(xì)胞分化(　√　) 據(jù)圖分析胚胎移植的操作流程 (1)圖中供體牛和受體牛分別是哪些？選擇標(biāo)準(zhǔn)是什么？ 提示　供體牛是良種公、母牛；受體牛是一般受體奶牛和一般受體肉牛。 選擇標(biāo)準(zhǔn)：供體是遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)良的個(gè)體，受體是健康、有繁殖能力的個(gè)體。 (2)對(duì)供體牛和受體牛要進(jìn)行怎樣的處理？ 提示　對(duì)供體母牛進(jìn)行超數(shù)排卵處理；對(duì)供、受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理。 (3)用于移植的早期胚胎應(yīng)是發(fā)育到哪些階段的胚胎？ 提示　桑椹胚或囊胚。 (4)排卵和沖卵有什么區(qū)別？ 提示　排卵是指卵子從卵泡中排出，沖卵是把供體母牛子宮內(nèi)的早期胚胎沖洗出來(lái)。 命題點(diǎn)一　體外受精過(guò)程和早期胚胎培養(yǎng)原理及過(guò)程分析 1．(2019徐州質(zhì)檢)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)，如圖所示，a、b、c表示現(xiàn)代生物工程技術(shù)，①、②、③表示其結(jié)果，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．若a是核移植技術(shù)，①反映了動(dòng)物細(xì)胞也具有全能性 B．若c是胚胎分割技術(shù)，③中個(gè)體的基因型和表現(xiàn)型一定相同 C．①②③中作為受體的動(dòng)物品種是珍稀的或存量少的雌性動(dòng)物 D．若b是體外受精技術(shù)，則②為良種家畜快速大量繁殖提供了可能 答案　D 解析　若a是體細(xì)胞核移植技術(shù)，則①反映了動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，A錯(cuò)誤；胚胎分割技術(shù)所得個(gè)體的基因型完全相同，但表現(xiàn)型不一定完全相同，因?yàn)楸憩F(xiàn)型還受環(huán)境的影響，B錯(cuò)誤；①②③中作為供體的動(dòng)物品種是珍稀的或存量少的雌性動(dòng)物，而受體只要健康和具有良好的繁殖能力即可，不需要是珍稀或存量少的雌性動(dòng)物，C錯(cuò)誤；若b是體外受精技術(shù)，則②為試管動(dòng)物，這為良種家畜快速大量繁殖提供了可能，D正確。 2．(2018齊齊哈爾高三第三次模擬)隨著生物技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代的試管嬰兒技術(shù)不僅能解決部分人的生育問(wèn)題，還能實(shí)現(xiàn)優(yōu)生優(yōu)育?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)培育試管嬰兒時(shí)，為了提高受孕率，需培植多個(gè)胚胎，因此需要用________處理，促進(jìn)女性排出更多的卵子。從早期胚胎發(fā)育過(guò)程分析，從受精卵到原腸胚的過(guò)程中依次經(jīng)歷卵裂期→______________________，出現(xiàn)孵化的時(shí)期為_(kāi)___________期。 (2)優(yōu)生的最基本的目的是讓每個(gè)家庭生出健康的孩子，若一對(duì)夫妻，妻子是血友病患者，丈夫正常，為了生育一個(gè)健康的孩子，進(jìn)行胚胎移植前需要進(jìn)行___________________________，目前最有效、最準(zhǔn)確的方法是SRY—PCR法，操作的基本程序是：從被檢測(cè)的囊胚中取出幾個(gè)細(xì)胞，提取DNA進(jìn)行擴(kuò)增，然后用DNA探針進(jìn)行檢測(cè)。在基因工程中______________________時(shí)也會(huì)用到DNA探針。 (3)在試管嬰兒技術(shù)中用到了胚胎移植技術(shù)，而在一些優(yōu)良家畜繁育過(guò)程中常會(huì)用到胚胎分割移植技術(shù)，該技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的重要意義是_________________________________________ _______________________________________________。 答案　(1)促性腺激素　桑椹胚期→囊胚期　囊胚 (2)性別鑒定　目的基因的檢測(cè)和鑒定 (3)大大縮短了供體本身的繁殖周期，充分發(fā)揮雌性?xún)?yōu)良個(gè)體的繁殖潛力 解析　(1)培育試管嬰兒時(shí)，為了提高受孕率，對(duì)女性用促性腺激素處理，可促進(jìn)女性排出更多的卵母細(xì)胞。早期胚胎發(fā)育過(guò)程中，從受精卵到原腸胚依次經(jīng)歷了卵裂期→桑椹胚期→囊胚期，囊胚期透明帶破裂，胚胎從中伸展出來(lái)，稱(chēng)為孵化。(2)血友病為伴X染色體隱性遺傳病，妻子是血友病患者，丈夫正常，則其兒子一定患病，女兒一定正常，為了生育一個(gè)健康的孩子，進(jìn)行胚胎移植前需要進(jìn)行性別鑒定。囊胚中的滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)發(fā)育為胎膜、胎盤(pán)，取滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行基因檢測(cè)不會(huì)對(duì)早期胚胎造成傷害。在基因工程中目的基因的檢測(cè)和鑒定會(huì)用到被熒光或放射性同位素標(biāo)記的目的基因單鏈制成的DNA探針。(3)胚胎分割移植技術(shù)提高了胚胎的利用率，讓優(yōu)良雌性供體僅提供胚胎，讓普通雌性受體承擔(dān)孕育胚胎的任務(wù)，因此大大縮短了供體本身的繁殖周期，可以充分發(fā)揮雌性?xún)?yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，加快繁殖速度。 命題點(diǎn)二　胚胎移植和干細(xì)胞技術(shù)應(yīng)用實(shí)例分析 3．(2018江蘇省高三5月?？?慢性病人常出現(xiàn)白蛋白值偏低的狀況，缺乏白蛋白人就容易出現(xiàn)浮腫。人體的白蛋白正常值在每100mL血液中含有3.8～4.8克，如果比正常值低很多時(shí)就需要注射人血白蛋白，所以臨床上對(duì)白蛋白需求量很大。下圖是利用嶗山奶山羊乳腺生物反應(yīng)器制備藥用白蛋白的流程圖： (1)通過(guò)②采集的精子不能直接使成熟的卵子受精，常要用化學(xué)誘導(dǎo)法對(duì)羊的精子進(jìn)行__________處理，即用一定濃度的______________________處理。 (2)若我們已知白蛋白基因的堿基序列，一般采用__________的方法獲取目的基因。要使人的白蛋白基因在奶山羊乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)，完整的基因表達(dá)載體要包括目的基因、__________________、__________、標(biāo)記基因等部分。 (3)對(duì)移植前的胚胎進(jìn)行性別鑒定時(shí)，宜取囊胚期的__________細(xì)胞進(jìn)行鑒定，一般采用SRY—PCR法，選擇出現(xiàn)陰性反應(yīng)的__________(性別)胚胎進(jìn)行移植。 答案　(1)獲能　肝素或鈣離子載體A23187溶液 (2)人工合成　乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子　終止子　(3)滋養(yǎng)層　雌性 解析　(1)通過(guò)②采集的精子用一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液進(jìn)行化學(xué)誘導(dǎo)處理，可使之獲能。(2)已知白蛋白基因的堿基序列，可用DNA合成儀通過(guò)人工合成的方法獲取目的基因?；虮磉_(dá)載體中除目的基因和標(biāo)記基因外，還需要有乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子和終止子，乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子可以在啟動(dòng)乳腺蛋白基因轉(zhuǎn)錄的同時(shí)啟動(dòng)白蛋白基因的轉(zhuǎn)錄，終止子可使轉(zhuǎn)錄停止。(3)滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)發(fā)育為胎膜和胎盤(pán)，取囊胚期的滋養(yǎng)層細(xì)胞鑒定性別，對(duì)胚胎發(fā)育影響較小。嶗山奶山羊乳腺生物反應(yīng)器是讓目的基因在乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)，以便從乳汁中提取白蛋白，因此應(yīng)選擇雌性胚胎進(jìn)行移植。 4．如圖為哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞及其分化的示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)胚胎干細(xì)胞是從動(dòng)物胚胎發(fā)育至____________期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或胎兒的____________中分離得到的一類(lèi)細(xì)胞。 (2)圖中分化程度最低的干細(xì)胞是____________。在體外培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)液中加入____________因子，可誘導(dǎo)該種干細(xì)胞向不同類(lèi)型的組織細(xì)胞分化。 (3)在機(jī)體內(nèi)，皮膚干細(xì)胞分化成皮膚細(xì)胞是機(jī)體細(xì)胞中基因____________的結(jié)果。 (4)某患者不能產(chǎn)生正常的白細(xì)胞，通過(guò)骨髓移植可以達(dá)到治療的目的。骨髓移植的實(shí)質(zhì)是將上圖中的________細(xì)胞移植到患者體內(nèi)。 (5)若要克隆某種哺乳動(dòng)物，從理論上分析，上述紅細(xì)胞、白細(xì)胞、皮膚細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞中不能作為供體的細(xì)胞是成熟的________，其原因是____________________________________。 答案　(1)囊胚　原始性腺細(xì)胞　(2)胚胎干細(xì)胞　分化誘導(dǎo)　(3)選擇性表達(dá)　(4)造血干　(5)紅細(xì)胞　哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中無(wú)細(xì)胞核 解析　(1)胚胎干細(xì)胞是由早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類(lèi)細(xì)胞，這個(gè)早期胚胎指的是囊胚階段的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。(2)圖中分化程度最低的干細(xì)胞是胚胎干細(xì)胞，其全能性最高，在體外培養(yǎng)條件下，在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子，則該種干細(xì)胞可被誘導(dǎo)分化形成不同類(lèi)型的組織細(xì)胞。(3)細(xì)胞分化是細(xì)胞中基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。(4)骨髓是人體的造血組織，存在有造血功能的干細(xì)胞，骨髓移植的實(shí)質(zhì)是將造血干細(xì)胞移植到患者體內(nèi)。(5)克隆某種哺乳動(dòng)物需要供體提供細(xì)胞核，而哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中無(wú)細(xì)胞核，所以不能作為供體。 矯正易錯(cuò)　強(qiáng)記長(zhǎng)句 1．精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是獲得能量。 2．排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。 3．受精的標(biāo)志≠受精完成的標(biāo)志：受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個(gè)極體；而受精完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。 4．胚胎移植過(guò)程中兩次使用激素：第一次常用孕激素對(duì)供、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次用促性腺激素處理供體使其超數(shù)排卵。 5．胚胎移植過(guò)程中有兩次檢查：第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次對(duì)受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查。 6．胚胎干細(xì)胞來(lái)源于早期胚胎中未分化的細(xì)胞或從原始性腺中分離出來(lái)的一類(lèi)細(xì)胞，具有體積小、核大、核仁明顯等形態(tài)特征。 1.受精過(guò)程：獲能的精子穿過(guò)放射冠和透明帶→精卵通過(guò)細(xì)胞表面的糖蛋白相互識(shí)別→精子的遺傳物質(zhì)進(jìn)入卵細(xì)胞。 2．防止多精入卵的兩道屏障分別是透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。 3．胚胎發(fā)育過(guò)程：受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原腸胚→胚層分化→胚體形成。囊胚開(kāi)始出現(xiàn)細(xì)胞分化，原腸胚出現(xiàn)胚層分化。 4．胚胎移植的基本程序：對(duì)供、受體的選擇和處理→配種或進(jìn)行人工授精→對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存→胚胎移植→移植后檢查。 5．胚胎移植的優(yōu)勢(shì)是可以充分發(fā)揮雌性?xún)?yōu)良動(dòng)物的繁殖潛力。 重溫高考　演練模擬 1．(2018江蘇，10)下列關(guān)于采用胚胎工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)某良種肉用?？焖俜敝车臄⑹?，正確的是(　　) A．采取激素注射等方法對(duì)良種母牛作超數(shù)排卵處理 B．體外培養(yǎng)發(fā)育到原腸胚期的胚胎即可進(jìn)行移植 C．使用免疫抑制劑以避免代孕牛對(duì)植入胚胎的排斥反應(yīng) D．利用胚胎分割技術(shù)，同卵多胎較同卵雙胎成功率更高 答案　A 解析　胚胎工程中，通常采用注射激素的方法對(duì)良種母牛進(jìn)行超數(shù)排卵處理，A正確；體外培養(yǎng)發(fā)育到桑椹胚期或囊胚期的胚胎即可進(jìn)行移植，B錯(cuò)誤；受體母?；旧喜粫?huì)對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，所以受體不需要使用免疫抑制劑，C錯(cuò)誤；采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的，最常見(jiàn)的是經(jīng)分割產(chǎn)生的同卵雙胎，而同卵多胎成功的比例很小，D錯(cuò)誤。 2．(2017江蘇，11)牛雄性胚胎中存在特異性HY抗原，可在牛早期胚胎培養(yǎng)液中添加HY單克隆抗體，篩選胚胎進(jìn)行移植，以利用乳腺生物反應(yīng)器進(jìn)行生物制藥。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．HY單克隆抗體由骨髓瘤細(xì)胞分泌 B．應(yīng)選用原腸胚做雌雄鑒別 C．鑒別后的雄性胚胎可直接做胚胎移植 D．用HY抗原免疫母?？色@得相應(yīng)抗體 答案　D 解析　HY單克隆抗體是由已免疫的B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞形成的雜交瘤細(xì)胞分泌的，A錯(cuò)誤；選用囊胚期的滋養(yǎng)層細(xì)胞做性別鑒定，B錯(cuò)誤；利用乳腺生物反應(yīng)器進(jìn)行生物制藥，應(yīng)選擇雌性胚胎，C錯(cuò)誤；用HY抗原免疫母?？墒鼓概ａ槍?duì)該抗原產(chǎn)生相應(yīng)抗體，D正確。 3．(2015重慶，8)某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問(wèn)題，引進(jìn)了含高產(chǎn)奶基因但對(duì)本地適應(yīng)性差的純種公牛。 (1)擬進(jìn)行如下雜交： ♂A(具高產(chǎn)奶基因的純種)♀B(具適宜本地生長(zhǎng)基因的純種)―→C 選擇B作為母本，原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常________________。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長(zhǎng)，但產(chǎn)奶量并未提高，說(shuō)明高產(chǎn)奶是________性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長(zhǎng)的母牛，根據(jù)現(xiàn)有類(lèi)型，最佳雜交組合是____________________，后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是________(假設(shè)兩對(duì)基因分別位于不同對(duì)常染色體上)。 (2)用以上最佳組合，按以下流程可加速獲得優(yōu)良個(gè)體。 ―→―→―→―→ 精子要具有受精能力，需對(duì)其進(jìn)行________處理；卵子的成熟在過(guò)程________中完成。在過(guò)程④的培養(yǎng)基中含有葡萄糖，其作用是________。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，過(guò)程⑤前應(yīng)鑒定胚胎的________________________________。子代母牛的優(yōu)良性狀與過(guò)程________的基因重組有關(guān)。 (3)為了提高已有胚胎的利用率，可采用________技術(shù)。 答案　(1)生長(zhǎng)發(fā)育(或胚胎發(fā)育)　隱性　♂A♀C　1/8　(2)獲能?、邸」┠堋⌒詣e、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長(zhǎng)的基因?、凇?3)胚胎分割 解析　(1)由于胚胎能在母體內(nèi)正常生長(zhǎng)發(fā)育，所以選擇B作為母本。若子代母牛表現(xiàn)為適宜本地生長(zhǎng)，但產(chǎn)奶量并未提高，說(shuō)明適宜本地生長(zhǎng)是顯性性狀(設(shè)基因?yàn)镸)，高產(chǎn)奶是隱性性狀(設(shè)基因?yàn)閚)。則♂A基因型是mmnn，♀B基因型是MMNN，♀C基因型是MmNn，為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長(zhǎng)的母牛(M_nn)，可選擇♂A和♀C進(jìn)行雜交，后代出現(xiàn)該種母牛的概率是1/21/21/2＝1/8。(2)精子經(jīng)過(guò)獲能處理才具有受精能力，卵子的成熟發(fā)生在受精過(guò)程中，即過(guò)程③。胚胎培養(yǎng)過(guò)程中的培養(yǎng)基中含有葡萄糖，葡萄糖可氧化分解提供能量。具有優(yōu)良性狀的母牛含有高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長(zhǎng)的基因，則胚胎移植前應(yīng)進(jìn)行鑒定，同時(shí)還需鑒定性別?；蛑亟M發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中，控制不同性狀的基因重新組合，由于供體公牛是純合子，不會(huì)發(fā)生基因重組，供體母牛是雜合子，會(huì)發(fā)生基因重組，則子代母牛的優(yōu)良性狀與供體母牛產(chǎn)卵過(guò)程中的基因重組有關(guān)。(3)為提高已有胚胎的利用率，可采用胚胎分割技術(shù)，增加胚胎的數(shù)量。 4．(2018江門(mén)高考模擬)荷斯坦奶牛是世界上產(chǎn)奶量最高的奶牛品種之一。某良種公司引進(jìn)純種荷斯坦奶牛，并用以下途徑繁育出荷斯坦良種奶牛群體。請(qǐng)回答以下問(wèn)題： (1)請(qǐng)把上面空格的內(nèi)容補(bǔ)充完整：①____________激素；②____________處理；③____________。 (2)該公司為了在短時(shí)間內(nèi)得到更多的良種奶牛，常常在進(jìn)行③過(guò)程之前采用____________技術(shù)進(jìn)行操作。若進(jìn)行操作的是囊胚階段的胚胎，要注意的是_____________________________。 (3)若一次給受體母牛移入多個(gè)胚胎，產(chǎn)生的多個(gè)后代基因型相同嗎？____________( 填“一定不相同”“可能不相同”或“一定相同”) 為什么？________________________________ ______________________。 答案　(1)促性腺　同期發(fā)情　胚胎移植　(2)胚胎分割　將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割　(3)可能不相同　因?yàn)檫@些胚胎可能由不同的受精卵發(fā)育而來(lái) 解析　(1)對(duì)良種荷斯坦奶牛進(jìn)行超數(shù)排卵處理時(shí)需使用①促性腺激素。對(duì)受體母牛要進(jìn)行 ②同期發(fā)情處理，以使其生殖器官的生理變化與供體相同。質(zhì)量檢查、培養(yǎng)合格的早期胚胎可以進(jìn)行③胚胎移植。(2)欲得到更多的良種奶牛，常常在進(jìn)行③胚胎移植之前采用胚胎分割技術(shù)進(jìn)行操作。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。 (3)若一次給受體母牛移入多個(gè)胚胎，產(chǎn)生的多個(gè)后代基因型可能不相同，因?yàn)檫@些胚胎可能由不同的受精卵發(fā)育而來(lái)。 一、選擇題 1．(2017江蘇，14)下列關(guān)于小鼠體外受精及胚胎發(fā)育的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．精子在獲能液中于37℃、5%CO2條件下培養(yǎng)的目的是使精子獲能 B．小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng)，注射相關(guān)激素有促進(jìn)超數(shù)排卵的作用 C．分割的胚胎細(xì)胞有相同的遺傳物質(zhì)，因此發(fā)育成的個(gè)體沒(méi)有形態(tài)學(xué)差異 D．注射到囊胚腔中的胚胎干細(xì)胞可以參與個(gè)體器官的發(fā)育 答案　C 解析　精子在獲能液中培養(yǎng)的目的是使精子獲能，其培養(yǎng)條件應(yīng)符合動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)要求，A項(xiàng)正確；小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng)的目的是通過(guò)特定的光周期調(diào)控其性激素的分泌，注射促性腺激素的目的是促進(jìn)其超數(shù)排卵，B項(xiàng)正確；雖然分割的胚胎具有相同的遺傳物質(zhì)，但環(huán)境也會(huì)對(duì)胚胎的發(fā)育產(chǎn)生影響，導(dǎo)致發(fā)育的個(gè)體出現(xiàn)形態(tài)學(xué)差異，C項(xiàng)錯(cuò)誤；胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，注射到囊胚腔中的胚胎干細(xì)胞可以參與個(gè)體器官的發(fā)育，D項(xiàng)正確。 2．精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別是(　　) A．受精前精子有獲能反應(yīng)，而卵子沒(méi)有 B．卵子的形成和在卵巢中的儲(chǔ)備是在胎兒時(shí)期完成的，而精子是在初情期之后 C．卵子形成的時(shí)間很長(zhǎng)，而精子只需要兩個(gè)月左右 D．卵原細(xì)胞的增殖過(guò)程是通過(guò)有絲分裂，而精原細(xì)胞的增殖過(guò)程則是通過(guò)減數(shù)分裂 答案　B 解析　哺乳動(dòng)物卵泡的形成和在卵巢中的儲(chǔ)備是在胎兒時(shí)期完成的，而精子的形成是在初情期之后，這是精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別。 3．下圖表示改造哺乳動(dòng)物遺傳特性的三種途徑。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．獲得動(dòng)物1的受體細(xì)胞通常是受精卵 B．動(dòng)物2體內(nèi)各體細(xì)胞的基因種類(lèi)相同 C．獲得動(dòng)物3的重組細(xì)胞具有全能性 D．上述動(dòng)物的獲得均需運(yùn)用胚胎移植 答案　B 解析　動(dòng)物1為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，受體細(xì)胞通常是受精卵，A正確；動(dòng)物2由于導(dǎo)入外源基因的受體細(xì)胞注入到囊胚的某一部位，將來(lái)發(fā)育成的動(dòng)物體各部位并不都含外源基因，B錯(cuò)誤；動(dòng)物3為克隆動(dòng)物，重組細(xì)胞能夠發(fā)育成一個(gè)個(gè)體，具有全能性，C正確；胚胎移植是胚胎工程其他技術(shù)手段的最后一道“工序”，要把早期胚胎培育成一個(gè)個(gè)體，必須經(jīng)過(guò)胚胎移植，D正確。 4．(2019淮陰模擬)從胰島素依賴(lài)型糖尿病患者的骨髓中分離骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)，誘導(dǎo)分化成胰島樣細(xì)胞，再導(dǎo)入該患者體內(nèi)。放射性免疫分析結(jié)果表明誘導(dǎo)的胰島樣細(xì)胞團(tuán)可以正常分泌胰島素，患者的血糖恢復(fù)正常。下列說(shuō)法正確的是(多選)(　　) A．培養(yǎng)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的培養(yǎng)液通常需加入血清 B．在體外連續(xù)培養(yǎng)時(shí)，可利用胰蛋白酶將接觸抑制的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分開(kāi) C．在功能上，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性 D．治療成功后，康復(fù)者的血型有可能發(fā)生改變 答案　AB 解析　動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液中通常要加入動(dòng)物血清，A正確；在體外連續(xù)培養(yǎng)時(shí)，應(yīng)該利用胰蛋白酶等將接觸抑制的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分開(kāi)，B正確；骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞不是萬(wàn)能干細(xì)胞，且其全能性受到了細(xì)胞質(zhì)的限制，因此其沒(méi)有發(fā)育的全能性，C錯(cuò)誤；由于導(dǎo)入的是胰島樣細(xì)胞，與血型無(wú)關(guān)，治療成功后，康復(fù)者的血型不可能發(fā)生改變，D錯(cuò)誤。 二、非選擇題 5．(2018南通三模)下面是繁育良種奶牛的示意圖，據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)在胚胎移植前，若對(duì)胚胎進(jìn)行性別鑒定，可以在分子水平上對(duì)早期胚胎進(jìn)行性別鑒定，也可以在細(xì)胞水平上通過(guò)對(duì)____________的分析進(jìn)行性別鑒定。若要對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割，其操作過(guò)程中需要注意的問(wèn)題是________________________________。 (2)對(duì)受體母牛要進(jìn)行同期發(fā)情處理是為了________________________________，圖示流程中沖卵的“卵”是指____________。實(shí)際生產(chǎn)中常利用體細(xì)胞克隆技術(shù)保持供體母牛的許多優(yōu)良性狀，操作中用于核移植的體細(xì)胞一般選用________代以?xún)?nèi)的細(xì)胞，其原因是____________ ______________________________________________________________________。 答案　(1)性染色體　將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割　(2)使供體、受體的生理變化相同　早期胚胎　10　10代以?xún)?nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型 解析　(1)若在細(xì)胞水平上對(duì)胚胎進(jìn)行性別鑒定，可通過(guò)對(duì)性染色體進(jìn)行分析并加以鑒別。若要對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割，需要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。(2)對(duì)受體母牛要進(jìn)行同期發(fā)情處理是為了給供體的胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境。題圖過(guò)程中的沖卵實(shí)際上是獲得早期胚胎。實(shí)際生產(chǎn)中常利用體細(xì)胞克隆技術(shù)保持供體母牛的許多優(yōu)良性狀，操作中用于核移植的體細(xì)胞一般選用10代以?xún)?nèi)的細(xì)胞，其原因是10代以?xún)?nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型。 6．英國(guó)純血馬是世界頂級(jí)馬術(shù)比賽的常用馬種，其數(shù)量少，生育力低?，F(xiàn)代生物工程能有效提高優(yōu)質(zhì)馬的生育效率。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)可以用由____________分泌的促性腺激素處理適齡純血母馬，使其一次性排出比自然情況下多幾倍到幾十倍的卵子。采集的卵母細(xì)胞人工培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂的中期。 (2)為取得同卵雙胎或多胎，可以在胚胎發(fā)育的__________________________期用機(jī)械方法將胚胎分割。 (3)隨著動(dòng)物體細(xì)胞克隆技術(shù)的發(fā)展，人們可以將純血馬的____________________移入其他馬的______________細(xì)胞中，將其激活并發(fā)育成____________，植入代孕母馬體內(nèi)。 (4)克隆技術(shù)在帶來(lái)巨大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也對(duì)人們的傳統(tǒng)觀念造成極大沖擊。我國(guó)政府的態(tài)度是禁止________性克隆。 答案　(1)垂體　(2)桑椹胚或囊胚　(3)體細(xì)胞的細(xì)胞核　去核卵母　早期胚胎　(4)生殖 解析　(1)用垂體分泌的促性腺激素處理適齡純血母馬，可使其超數(shù)排卵。(2)為提高胚胎的利用率，可以在胚胎發(fā)育的桑椹胚或囊胚期用機(jī)械方法將胚胎分割，以取得同卵雙胎或多胎。(3)利用克隆技術(shù)可以將純血馬的體細(xì)胞的細(xì)胞核移入其他馬的去核卵母細(xì)胞中，將其激活并發(fā)育成早期胚胎，植入代孕母馬體內(nèi)。(4)在克隆人倫理問(wèn)題方面，我國(guó)政府的態(tài)度是禁止生殖性克隆，但不反對(duì)治療性克隆。 7．科研人員利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)對(duì)干擾素基因缺失小鼠進(jìn)行基因治療。其技術(shù)流程如圖所示，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題： (1)過(guò)程①獲得重組胚胎之前需要通過(guò)______________技術(shù)獲得重組細(xì)胞。 (2)步驟②中，重組胚胎培養(yǎng)到囊胚期時(shí)，可從其________________中分離出ES細(xì)胞。步驟③中，需要構(gòu)建含有干擾素基因的__________________。 (3)將目的基因?qū)隕S細(xì)胞常用的方法是_____________________。 (4)為檢測(cè)干擾素基因的表達(dá)情況，可采用________________方法。若有雜交帶出現(xiàn)，表明目的基因已成功表達(dá)。 答案　(1)核移植　(2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　表達(dá)載體 (3)顯微注射法　(4)抗原—抗體雜交 解析　(1)過(guò)程①獲得重組胚胎之前需要通過(guò)核移植技術(shù)獲得重組細(xì)胞。(2)ES細(xì)胞可以從囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中分離出來(lái)。將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞前，需要構(gòu)建含有目的基因(干擾素基因)的表達(dá)載體。(3)將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法。(4)為檢測(cè)目的基因的表達(dá)情況，可采用抗原—抗體雜交技術(shù)，若有雜交帶出現(xiàn)，表明目的基因已成功表達(dá)。