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2019-2020年高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第十單元 第39講 胚胎工程教案 [考綱要求]　1.動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)(Ⅰ)。2.胚胎干細(xì)胞的移植(Ⅰ)。3.胚胎工程的應(yīng)用(Ⅱ)。 考點(diǎn)一　體內(nèi)受精與早期胚胎發(fā)育 1． 梳理精子、卵子的發(fā)生 (1)精子的發(fā)生 ①場(chǎng)所：睪丸的曲細(xì)精管內(nèi)。 ②時(shí)期：從初情期開(kāi)始，直到生殖機(jī)能衰退。 ③過(guò)程 (2)卵子的發(fā)生 ①場(chǎng)所：卵巢。 ②時(shí)期：胎兒時(shí)期(性別分化以后)和初情期以后。 ③過(guò)程 ④兩次分裂的時(shí)間：第一次是在雌性動(dòng)物排卵前后完成的，第二次是在精子和卵子結(jié)合的過(guò)程中完成的。 2． 梳理受精知識(shí) (1)場(chǎng)所：雌性動(dòng)物的輸卵管內(nèi)。 (2)過(guò)程 ①受精前的準(zhǔn)備階段 a．精子獲能：正常情況下在雌性動(dòng)物的生殖道內(nèi)完成。 b．卵子的準(zhǔn)備：發(fā)育到減Ⅱ中期，才具備與精子受精的能力。 ②受精階段：獲能的精子穿越放射冠和透明帶，進(jìn)入卵細(xì)胞膜→精子外膜與卵細(xì)胞膜融合，精子入卵→精、卵細(xì)胞經(jīng)過(guò)一系列變化分別形成雄、雌原核→雄、雌原核充分發(fā)育后結(jié)合，完成受精。 3． 梳理早期胚胎發(fā)育 哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)育依次經(jīng)過(guò)以下不同的時(shí)期和結(jié)構(gòu)：受精卵→卵裂期→桑椹胚(細(xì)胞數(shù)目為32個(gè)左右)→囊胚(出現(xiàn)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層，后期囊胚孵化)→原腸胚(內(nèi)細(xì)胞團(tuán)形成外胚層和內(nèi)胚層，滋養(yǎng)層發(fā)育為胎兒的胎膜和胎盤(pán))。 易錯(cuò)警示　(1)對(duì)卵裂階段物質(zhì)含量和體積大小的變化模糊不清 ①誤認(rèn)為卵裂階段的細(xì)胞分裂方式包括減數(shù)分裂，實(shí)際上只有有絲分裂。 ②誤認(rèn)為卵裂階段細(xì)胞中有機(jī)物、DNA的含量要增多，細(xì)胞體積要增大。從受精卵到囊胚階段總體積不變或略有減小，但細(xì)胞數(shù)目增多，所以每個(gè)細(xì)胞體積減?。话殡S細(xì)胞分裂，細(xì)胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個(gè)細(xì)胞中DNA含量保持相對(duì)穩(wěn)定；該過(guò)程中有機(jī)物總量減少，因?yàn)橐恢焙粑牡粡耐饨缥铡? (2)對(duì)排卵理解不準(zhǔn)確：排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。 (3)混淆受精標(biāo)志與受精完成的標(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；而受精過(guò)程完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。 (4)不能對(duì)胚胎發(fā)育與胚胎工程中的有關(guān)概念進(jìn)行正確區(qū)分 ①對(duì)精子和卵子的發(fā)生、發(fā)育及結(jié)合場(chǎng)所不熟：精子發(fā)生場(chǎng)所——睪丸的曲細(xì)精管；卵子的發(fā)生場(chǎng)所——卵巢；受精場(chǎng)所——輸卵管；受精卵發(fā)育場(chǎng)所——輸卵管和子宮；精子發(fā)生的時(shí)間及特點(diǎn)——初情期后，兩次分裂連續(xù)進(jìn)行；卵子發(fā)生的時(shí)間及特點(diǎn)——胚胎性別分化以后，兩次分裂不連續(xù)進(jìn)行。 ②對(duì)囊胚和桑椹胚在胚胎發(fā)育過(guò)程中所處的階段、特點(diǎn)和在胚胎工程中的應(yīng)用沒(méi)有完全掌握：胚胎發(fā)育過(guò)程中開(kāi)始分化的階段是囊胚，可以移植或分割的階段為桑椹胚和囊胚。 ③忽略“透明帶反應(yīng)”和“卵細(xì)胞膜反應(yīng)”在受精過(guò)程中的生物學(xué)意義：兩者構(gòu)成了防止多精入卵受精的兩道屏障。 ④體外受精易忽視“精子獲能”和“卵子成熟”問(wèn)題。 1． 下列有關(guān)哺乳動(dòng)物精子和卵細(xì)胞的發(fā)生以及受精作用的敘述，正確的是 (　　) A．采集到的精子和卵細(xì)胞相遇即可發(fā)生受精作用 B．排卵就是排出成熟卵細(xì)胞的過(guò)程 C．卵細(xì)胞形成時(shí)的分裂過(guò)程均在卵巢內(nèi)完成 D．卵子受精完成的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶之間觀察到兩個(gè)極體 答案　D 解析　采集到的精子必須經(jīng)獲能處理后才能受精，采集的卵細(xì)胞需要培養(yǎng)成熟后才可與獲能的精子受精；初級(jí)卵母細(xì)胞的減數(shù)第一次分裂是在雌性動(dòng)物排卵前后完成的，其結(jié)果產(chǎn)生一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體，進(jìn)入輸卵管，準(zhǔn)備與精子受精。減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結(jié)合的過(guò)程中完成的。 2． 下圖表示哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育過(guò)程的幾個(gè)階段，下列相關(guān)描述正確的是 (　　) A．圖中3是透明帶，7是原腸腔 B．發(fā)育的先后順序是甲→丙→乙 C．1部位細(xì)胞將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織 D．甲、乙、丙時(shí)期的細(xì)胞都具有發(fā)育的全能性 答案　A 解析　圖中甲是桑椹胚，乙是囊胚，丙是原腸胚。圖中1是滋養(yǎng)層，2是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，3是透明帶，4是囊胚腔，5是外胚層，6是滋養(yǎng)層，7是原腸腔，8是內(nèi)胚層。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)發(fā)育成胎膜和胎盤(pán)。 1． 精子和卵子的發(fā)生的比較 項(xiàng)目 精子的發(fā)生 卵子的發(fā)生 場(chǎng)所 睪丸的曲細(xì)精管內(nèi) 雌性動(dòng)物的卵巢內(nèi) 時(shí)期 初情期開(kāi)始，直到生殖機(jī)能衰退 胚胎時(shí)期性別分化以后和初情期以后 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)精子細(xì)胞 形成1個(gè)卵細(xì)胞和3個(gè)極體 2． 受精過(guò)程中的三大反應(yīng)與防止多精入卵受精的兩道屏障 (1)頂體反應(yīng)：精子膜和頂體外膜發(fā)生一系列改變并釋放頂體酶的過(guò)程即為頂體反應(yīng)。頂體反應(yīng)的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子結(jié)合必不可少的條件。 (2)透明帶反應(yīng)：精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，會(huì)產(chǎn)生阻止后來(lái)的精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)，稱(chēng)做透明帶反應(yīng)，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。 (3)卵細(xì)胞膜反應(yīng)：精子入卵后，卵細(xì)胞膜會(huì)立即發(fā)生一種生理反應(yīng)，拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)，稱(chēng)為卵細(xì)胞膜反應(yīng)，這是防止多精入卵受精的第二道屏障。 考點(diǎn)二　體外受精和早期胚胎培養(yǎng) 1． 體外受精 (1)精子、卵子的獲取與培養(yǎng) 獲取方法 獲能方法 卵子 促性腺激素處理后沖卵 人工培養(yǎng)成熟 在活體或屠宰體的卵巢內(nèi)直接采集 精子 假陰道法 培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法(在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中獲能) 手握法 電刺激法 (2)受精：獲能的精子和成熟的卵子可以在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫饔谩? 2． 胚胎的早期培養(yǎng) (1)培養(yǎng)液成分：無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等物質(zhì)。 (2)胚胎處理：當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可將其取出向受體移植，或冷凍保存。 3． 下列關(guān)于胚胎工程的敘述，錯(cuò)誤的是 (　　) A．體外受精是指獲能的精子和成熟的卵子在相應(yīng)溶液中受精 B．受精卵發(fā)育到原腸胚階段才能進(jìn)行胚胎移植 C．早期胚胎培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液通常都需加入血清 D．試管嬰兒技術(shù)主要包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù) 答案　B 解析　體外受精是獲能的精子與成熟的卵子在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫倪^(guò)程；胚胎應(yīng)培養(yǎng)至桑椹胚或囊胚期才可進(jìn)行移植；早期胚胎培養(yǎng)液中含有一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽類(lèi)、維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營(yíng)養(yǎng)成分，以及血清等物質(zhì)，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液的成分為糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素，還需加入血清、血漿等一些天然成分；試管嬰兒技術(shù)與試管動(dòng)物技術(shù)類(lèi)似，包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)。 1． 早期胚胎是指可用于移植的胚胎，在原腸胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的階段。 2． 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。 3． 胚胎早期培養(yǎng)液成分與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液成分基本相同，除無(wú)機(jī)鹽、營(yíng)養(yǎng)成分和調(diào)節(jié)物質(zhì)外，還需要血清、抗生素等，兩者都是液體培養(yǎng)基，但植物組織培養(yǎng)為固體培養(yǎng)基，其中加入瓊脂，所需植物激素主要是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素兩大類(lèi)。 考點(diǎn)三　胚胎移植和胚胎分割 1． 胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ) 胚胎移入的基礎(chǔ) 哺乳動(dòng)物發(fā)情排卵后，同種動(dòng)物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的 胚胎收集的基礎(chǔ) 哺乳動(dòng)物的早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài) 移入胚胎存活的基礎(chǔ) 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) 保留遺傳特性的基礎(chǔ) 供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但供體胚胎的遺傳特性在孕育過(guò)程中不受影響 2． 用流程圖形式寫(xiě)出胚胎移植的基本程序 答案　 3． 胚胎分割 (1)理論基礎(chǔ)：細(xì)胞的全能性。 (2)所需儀器設(shè)備：實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀。 (3)基本程序：選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚，移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中，然后用分割針或分割刀進(jìn)行分割。 (4)囊胚期分割要求：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。 (5)意義：加快繁殖速度。 4． 胚胎干細(xì)胞 (1)是由早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的。 (2)特點(diǎn) (3)應(yīng)用 易錯(cuò)警示　(1)胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚胎必須在原腸胚之前，不能直接移植受精卵。 (2) 移植胚胎來(lái)源及生殖方式 (3)促性腺激素兩次使用：①同期發(fā)情處理；②超數(shù)排卵。 (4)兩次檢查： ①收集胚胎檢查； ②移植后是否妊娠檢查。 (5)沖卵含義：沖出早期胚胎，不是沖出卵子。 (6)胚胎移植的供體和受體必須是同種生物。 (7)同期發(fā)情處理用雌性激素，超數(shù)排卵處理用促性腺激素。 (8)試管動(dòng)物的性別和性狀由父本、母本決定，而克隆動(dòng)物的性別和性狀與核供體相同。 (9)胚胎的產(chǎn)生過(guò)程一般是有性生殖，但胚胎分割是無(wú)性生殖方式。 4． 牛胚胎移植的基本程序如圖，請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)圖中a、b、c過(guò)程分別是指____________、____________、____________。 (2)供體母牛的主要職能是______________________________________________；受體母牛必須具備______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)為了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是__________； 處理的時(shí)期是_____________________________________________________________。 答案　(1)超數(shù)排卵　沖卵　胚胎移植 (2)只產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎　健康的體質(zhì)和健康的繁殖能力 (3)胚胎分割　桑椹胚或囊胚期 解析　(1)a過(guò)程是良種母畜在激素刺激下的超數(shù)排卵。b是用人工方法將母畜體內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始發(fā)育的受精卵取出的沖卵過(guò)程。c是將符合移植要求的早期胚胎移植到受體母畜子宮內(nèi)的過(guò)程。 (2)供體母牛的主要職能是提供具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎，受體母牛則是提供胚胎發(fā)育場(chǎng)所，所以受體母牛應(yīng)具有健康的體質(zhì)和健康的繁殖能力。 (3)進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。 1． 試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物(細(xì)胞核移植)的培育 (1)試管動(dòng)物技術(shù)：是指通過(guò)人工操作使精子和卵子在體外條件下成熟和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。 (2)試管動(dòng)物的培育過(guò)程 (3)克隆動(dòng)物的培育過(guò)程 提示　(1)試管動(dòng)物的培育屬有性生殖范疇，而克隆動(dòng)物的獲得屬無(wú)性生殖。(2)兩技術(shù)的最后階段都利用胚胎移植技術(shù)獲得新個(gè)體，移植所選胚胎一般是發(fā)育到原腸胚之前的桑椹胚或囊胚期的胚胎。 2． 胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)和移植 (1)胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)過(guò)程 (2)胚胎干細(xì)胞的核移植過(guò)程 1． (xx江蘇卷，9)通過(guò)胚胎移植技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)良種牛的快速繁殖。下列相關(guān)敘述正確的是 (　　) A．對(duì)供體和受體母牛都要進(jìn)行相同激素處理 B．受精和胚胎的早期培養(yǎng)都需要在體外進(jìn)行 C．對(duì)沖卵獲得的原腸胚檢查合格后方可移植 D．胚胎分割移植實(shí)現(xiàn)同卵多胎的成功率較低 答案　D 解析　在胚胎移植時(shí)，需用促性腺激素對(duì)供體母牛進(jìn)行超數(shù)排卵處理，而對(duì)受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理時(shí)通常不用促性腺激素，而是用孕激素或前列腺素，A項(xiàng)錯(cuò)誤；胚胎移植技術(shù)中，移植的胚胎可來(lái)自體內(nèi)受精后發(fā)育獲得的，也可以是體外受精后進(jìn)行培養(yǎng)得到的早期胚胎，B項(xiàng)錯(cuò)誤；胚胎移植時(shí)，移植的胚胎不能用原腸胚，而應(yīng)該用桑椹胚或囊胚，C項(xiàng)錯(cuò)誤；目前二分胚進(jìn)行胚胎移植的成功率較高，而同卵多胎的成功率很低，D項(xiàng)正確。 2． (xx浙江卷，2)培育“試管山羊”的基本過(guò)程如下圖所示。若要培育成功，下列敘述正確的是 (　　) A．甲過(guò)程中可通過(guò)給母山羊注射有關(guān)激素使其超數(shù)排卵 B．乙過(guò)程的目的之一是促進(jìn)卵母細(xì)胞和精子的成熟 C．丙過(guò)程與乙過(guò)程中應(yīng)采用相同成分的培養(yǎng)液 D．丁過(guò)程中早期胚胎須移植到供體性狀相同的代孕母羊子宮內(nèi) 答案　A 解析　對(duì)小型動(dòng)物而言，一般采用注射促性腺激素的方法來(lái)促進(jìn)雌性個(gè)體的超數(shù)排卵，A項(xiàng)正確；乙過(guò)程為體外受精過(guò)程，B項(xiàng)錯(cuò)誤；乙過(guò)程即受精時(shí)用獲能培養(yǎng)液或者專(zhuān)門(mén)的受精溶液，丙過(guò)程為體外胚胎培養(yǎng)過(guò)程，所用溶液為發(fā)育培養(yǎng)液，C項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)代孕母羊的要求只是身體健康，而對(duì)它的性狀無(wú)要求，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3． (xx山東卷，35)毛角蛋白Ⅱ型中間絲(KIF Ⅱ)基因與絨山羊的羊絨質(zhì)量密切相關(guān)。獲得轉(zhuǎn)KIF Ⅱ基因的高絨質(zhì)絨山羊的簡(jiǎn)單流程如下圖。 (1)過(guò)程①中最常用的運(yùn)載工具是__________，所需要的酶是限制酶和______________。 (2)在過(guò)程②中，用______________處理將皮膚組織塊分散成單個(gè)成纖維細(xì)胞。在培養(yǎng)過(guò)程中，將成纖維細(xì)胞置于5% CO2的氣體環(huán)境中，CO2的作用是________________。 (3)在過(guò)程③中，用____________處理以獲取更多的卵(母)細(xì)胞。成熟卵(母)細(xì)胞在核移植前需要進(jìn)行____________處理。 (4)從重組細(xì)胞到早期胚胎過(guò)程中所用的胚胎工程技術(shù)是________________。在胚胎移植前，通過(guò)__________技術(shù)可獲得較多胚胎。 答案　(1)質(zhì)粒　DNA連接酶　(2)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)　維持培養(yǎng)基(液)的pH　(3)促性腺激素(或促濾泡素、孕馬血清)　去核　(4)(早期)胚胎培養(yǎng)　胚胎分割 解析　(1)基因工程中，運(yùn)載工具包括質(zhì)粒、λ噬菌體的衍生物及動(dòng)植物病毒等，其中質(zhì)粒是主要運(yùn)載工具；所需工具酶是限制酶和DNA連接酶。(2)分散皮膚組織塊成單個(gè)細(xì)胞可使用胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)。在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，CO2的作用是維持培養(yǎng)基(液)pH的相對(duì)穩(wěn)定。(3)要得到更多的卵(母)細(xì)胞需用促性腺激素對(duì)動(dòng)物進(jìn)行超數(shù)排卵處理；成熟卵(母)細(xì)胞在核移植前需要進(jìn)行去核處理，以保證克隆后代的遺傳性狀主要來(lái)自于供體核。(4)把重組細(xì)胞培養(yǎng)到早期胚胎叫早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)；在胚胎移植前，通過(guò)胚胎分割技術(shù)可獲得較多胚胎。 4． (xx山東卷，35)胚胎工程是一項(xiàng)綜合性的動(dòng)物繁育技術(shù)，可在畜牧業(yè)和制藥業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。下圖是通過(guò)胚胎工程培育試管牛的過(guò)程。 → 　 (1)從良種母牛采集的卵母細(xì)胞，都需要進(jìn)行體外培養(yǎng)，其目的是________________；從良種公牛采集的精子需________后才能進(jìn)行受精作用。 (2)在體外培養(yǎng)受精卵時(shí)，除了給予一定量的O2以維持細(xì)胞呼吸外，還需要提供______氣體以維持______________________________________________________________。 (3)圖中過(guò)程A稱(chēng)為_(kāi)_______________，它在胚胎工程中的意義在于________________________________________________________________________。 (4)研制能夠產(chǎn)生人類(lèi)白細(xì)胞介素的牛乳腺生物反應(yīng)器，需將目的的基因?qū)肱Ｊ芫?，最常用的?dǎo)入方法是____________________；獲得轉(zhuǎn)基因母牛后，如果______________即說(shuō)明目的基因已經(jīng)表達(dá)。 答案　(1)使卵母細(xì)胞成熟(或：使卵母細(xì)胞獲得受精能力)獲能　(2)CO2 　培養(yǎng)液(基)的pH　(3)胚胎移植　提高優(yōu)良母畜的繁殖率　(4)顯微注射法　牛奶中含有人類(lèi)白細(xì)胞介素(或：牛乳腺細(xì)胞已合成人類(lèi)白細(xì)胞介素) 解析　(1)人工采集的卵母細(xì)胞要在體外培養(yǎng)成熟后才能與獲能的精子完成受精作用，同理，在體外受精前，要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理。(2)體外培養(yǎng)受精卵所需氣體主要有O2和CO2，O2是細(xì)胞代謝必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH穩(wěn)定。(3)把早期胚胎移入受體母牛子宮的過(guò)程稱(chēng)為胚胎移植，意義在于可以充分發(fā)揮雌性?xún)?yōu)良個(gè)體的繁殖潛力。(4)基因工程中把目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最常用的方法是顯微注射法；獲得基因表達(dá)產(chǎn)物即母牛的乳汁中含有人類(lèi)白細(xì)胞介素說(shuō)明目的基因已經(jīng)表達(dá)。 1． 培育“試管山羊”的基本過(guò)程如圖所示，有關(guān)敘述正確的是 (　　) A．圖中采集的精子可以直接和卵母細(xì)胞受精 B．乙表示受精作用，該過(guò)程在子宮中進(jìn)行 C．丁過(guò)程應(yīng)將原腸胚移植到與供體表現(xiàn)型相同的代孕母羊子宮內(nèi) D．可取早期胚胎(如桑椹胚、囊胚)進(jìn)行均等分割以增加胚胎的數(shù)量 答案　D 解析　精子只有獲能后才能與卵母細(xì)胞發(fā)生受精作用，故A錯(cuò)誤。試管動(dòng)物的受精作用在體外完成，故B錯(cuò)誤。胚胎移植常用桑椹胚或囊胚，故C錯(cuò)誤。 2． 下列關(guān)于培育良種“試管動(dòng)物”的敘述，正確的是 (　　) A．從附睪中取出的是已獲能的成熟精子 B．采集卵母細(xì)胞前必須對(duì)良種母畜進(jìn)行配種 C．供體包括提供配子且遺傳性狀優(yōu)良的雌性和雄性個(gè)體 D．將早期胚胎移植到代孕母畜中，經(jīng)發(fā)育可獲得表現(xiàn)型與受體相同的后代 答案　C 解析　從附睪中取出的精子并沒(méi)有獲能，故 A錯(cuò)誤；采集卵母細(xì)胞前需要對(duì)良種供、受體母牛用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理，用促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理，但不需要進(jìn)行配種，故B錯(cuò)誤；供體是提供胚胎的動(dòng)物，包括提供配子且遺傳性狀優(yōu)良的雌性和雄性個(gè)體，故C正確；將早期胚胎移植到代孕母畜中，經(jīng)發(fā)育可獲得表現(xiàn)型與供體相似的后代，故D錯(cuò)誤。 3． 下列有關(guān)哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育和胚胎工程的敘述，不正確的是 (　　) A．內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞分裂、分化成各種組織和器官，滋養(yǎng)層細(xì)胞發(fā)育成胎膜和胎盤(pán) B．移植用的胚胎一般取發(fā)育到桑椹胚或囊胚時(shí)期的，不同生物移植時(shí)期是相同的 C．胚胎分割移植時(shí)要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 D．卵裂期的胚胎中細(xì)胞數(shù)目不斷增加，但胚胎的總體積并不增加或略有縮小 答案　B 解析　不同生物進(jìn)行胚胎移植時(shí)，胚胎發(fā)育的時(shí)期不同，移植過(guò)早可能不能繼續(xù)正常發(fā)育，過(guò)晚移植過(guò)程中造成的傷害不易得到修復(fù)。 4． 將經(jīng)處理后的胚胎干細(xì)胞，移植到因胰島受損而患糖尿病的小白鼠體內(nèi)后，該鼠血糖濃度趨于正常。上述事實(shí)說(shuō)明 (　　) A．該過(guò)程體現(xiàn)了胚胎干細(xì)胞的全能性 B．移植的細(xì)胞中所有基因都得到表達(dá) C．干細(xì)胞經(jīng)處理后進(jìn)行了定向分化 D．移植的細(xì)胞具有無(wú)限增殖的能力 答案　C 解析　移植后的胚胎干細(xì)胞定向分化成了胰島B細(xì)胞，使小鼠體內(nèi)胰島素分泌正常。 5． 胚胎移植是胚胎工程技術(shù)的最后一道“工序”。如圖是胚胎移植的基本程序，請(qǐng)分析并回答下列問(wèn)題： (1)圖中超數(shù)排卵技術(shù)的處理措施是對(duì)供體母牛注射____________。 (2)配種時(shí)，卵子在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，當(dāng)卵子達(dá)到____________________________時(shí)，才具備與精子受精的能力。 (3)“沖卵”實(shí)質(zhì)上是用特定裝置，將供體母牛子宮內(nèi)的____________沖洗出來(lái)。 (4)沖卵后，對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查，這里培養(yǎng)的胚胎應(yīng)發(fā)育到____________階段才能進(jìn)行胚胎移植。 (5)在此基礎(chǔ)之上，通過(guò)____________技術(shù)可以提高胚胎利用率，獲得更多遺傳物質(zhì)相同的犢牛。 答案　(1)促性腺激素　(2)減數(shù)第二次分裂中期 (3)早期胚胎　(4)桑椹胚或囊胚　(5)胚胎分割 解析　在胚胎移植過(guò)程中，通過(guò)注射促性腺激素促進(jìn)供體母牛超數(shù)排卵；卵子只有發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期時(shí)才具備受精能力；“沖卵”實(shí)質(zhì)上是將早期胚胎從供體母牛子宮內(nèi)沖出；胚胎移植的時(shí)期是桑椹胚或囊胚階段；通過(guò)胚胎分割技術(shù)一方面能夠提高胚胎的利用率，另一方面能夠獲得更多遺傳物質(zhì)相同的犢牛。 6． 人的血清白蛋白在臨床上的需求量很大。將人的血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細(xì)胞中，就可以利用牛的乳腺細(xì)胞生產(chǎn)血清白蛋白。大致過(guò)程如圖所示： (1)要實(shí)現(xiàn)過(guò)程②超數(shù)排卵，應(yīng)在性成熟母牛發(fā)情期的某一階段用____________處理，然后在恰當(dāng)時(shí)期進(jìn)行胚胎收集，即____________。通過(guò)過(guò)程①采集的精子不能直接與成熟的卵細(xì)胞受精，原因是__________________。 (2)要使人的血清白蛋白基因在奶牛乳腺細(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。在過(guò)程⑤之前要檢測(cè)早期胚胎細(xì)胞是否已經(jīng)導(dǎo)入人的血清白蛋白基因，宜采用______________技術(shù)。 (3)過(guò)程⑤要選擇“雌性奶牛胚胎”的原因是__________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)促性腺激素　沖卵　精子沒(méi)有獲能 (2)啟動(dòng)子、終止子　DNA分子雜交 (3)雌性轉(zhuǎn)基因牛進(jìn)入泌乳期后，可以從其乳汁中獲得人的血清白蛋白 解析　(1)卵細(xì)胞是由卵巢產(chǎn)生的，而促性腺激素的靶器官就是卵巢，它可以促進(jìn)卵巢排卵。精子要經(jīng)過(guò)獲能處理才具備受精能力。(2)含目的基因的表達(dá)載體由目的基因、啟動(dòng)子、終止子及標(biāo)記基因等部分組成。檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞時(shí)，可以用DNA分子雜交技術(shù)。(3)只有母牛才能分泌乳汁，從而從其乳汁中獲得人的血清白蛋白。 7． 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)回答下列問(wèn)題： (1)培育“試管牛C”技術(shù)的操作流程是____________(填字母)，d操作的名稱(chēng)是___________，h操作的核心是____________________，受精時(shí)受體的卵母細(xì)胞處于________期。 (2)圖中數(shù)字標(biāo)號(hào)代表的結(jié)構(gòu)名稱(chēng)是①________________，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____________________。 (3)圖中用到的激素是____________，移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是________________________________________________________________________。 答案　(1)a→b→f→g　胚胎移植　基因表達(dá)載體的構(gòu)建　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　(3)促性腺激素　受體子宮對(duì)外來(lái)胚胎不發(fā)生排斥反應(yīng) 解析　胚胎工程包括體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等多種技術(shù)。(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)，核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建，受精時(shí)受體的卵母細(xì)胞處于MⅡ中期。(2)囊胚的結(jié)構(gòu)包括：③內(nèi)細(xì)胞團(tuán)、①滋養(yǎng)層和②囊胚腔，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)，要注意內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的均等和不受損傷。(3)胚胎移植用到的激素是促性腺激素，根據(jù)受體子宮對(duì)外來(lái)胚胎不發(fā)生排斥反應(yīng)的原理使胚胎在受體子宮中存活。 8． 據(jù)報(bào)道，中山大學(xué)中山眼科中心主任任葛堅(jiān)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組將猴子的皮膚干細(xì)胞注射到小鼠的囊胚里，再將囊胚移入代孕鼠體內(nèi)發(fā)育形成猴鼠嵌合體——猴鼠，用于角膜等器官的移植研究。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)胚胎干細(xì)胞體外培養(yǎng)誘導(dǎo)分化可形成大量皮膚干細(xì)胞，其原因是________________。根據(jù)胚胎干細(xì)胞的這種功能特性，當(dāng)我們身體的某一類(lèi)細(xì)胞功能出現(xiàn)異?；蛲嘶瘯r(shí)，利用胚胎干細(xì)胞的治療思路是____________________________________________。 (2)囊胚期時(shí)，胚胎細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)分化，有些細(xì)胞個(gè)體較小，將來(lái)只能發(fā)育成胎膜和胎盤(pán)，這類(lèi)細(xì)胞稱(chēng)為_(kāi)___________。因此，應(yīng)將猴子的皮膚干細(xì)胞注射到小鼠囊胚的__________部位，以伴隨其發(fā)育成某種組織。 (3)將囊胚移入代孕鼠體內(nèi)屬于____________技術(shù)，此技術(shù)對(duì)代孕受體的要求是________________。在畜牧生產(chǎn)中采用這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要是____________________，若想進(jìn)一步提高胚胎的利用率，可采用____________________技術(shù)。 答案　(1)胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性　通過(guò)誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞(ES或EK細(xì)胞)定向分化來(lái)及時(shí)修補(bǔ)　(2)滋養(yǎng)層細(xì)胞　內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　(3)胚胎移植　同種、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物　可以充分發(fā)揮雌性?xún)?yōu)良個(gè)體的繁殖潛力　胚胎分割 解析　(1)胚胎干細(xì)胞具有全能性，在體外培養(yǎng)時(shí)可以誘導(dǎo)分化形成不同的體細(xì)胞，因此可以通過(guò)誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞(ES或EK細(xì)胞)定向分化來(lái)及時(shí)修補(bǔ)身體中功能出現(xiàn)異?；蛲嘶募?xì)胞。(2)囊胚期時(shí)，胚胎細(xì)胞開(kāi)始分化為滋養(yǎng)層細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞，滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)發(fā)育成胎膜和胎盤(pán)，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有全能性，將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織。因此，應(yīng)將猴子的皮膚干細(xì)胞注射到小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)部位，以伴隨其發(fā)育成某種組織。(3)將囊胚移入代孕鼠體內(nèi)屬于胚胎移植技術(shù)，此技術(shù)對(duì)代孕受體的要求是同種、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物。在畜牧生產(chǎn)中采用這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要是可以充分發(fā)揮雌性?xún)?yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，若想進(jìn)一步提高胚胎的利用率，可采用胚胎分割技術(shù)。