生物高考大一輪復習第十單元現代生物科技專題第34講胚胎工程學案北師大版

第34講胚胎工程[考綱要求]1.動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎(Ⅰ)。2.胚胎干細胞的移植(Ⅰ)。3.胚胎工程的應用(Ⅱ)?？键c一生殖細胞的形成與胚胎的發(fā)育1.生殖細胞的形成(1)精子的發(fā)生①精子的形態(tài)結構精子結構一般都可以分為頭、中段和尾3部分。精子的頭部主要由一個囊狀的頂體和變形的細胞核構成。頂體內含有多種與受精有關的水解酶，細胞核中染色體高度濃縮，含有雄性動物的全部遺傳信息，細胞質很少。②精子發(fā)生的過程a.場所：睪丸。b.過程i.增殖期：精原細胞通過有絲分裂增殖，一部分貯藏于曲細精管中接著增殖，另一部分進入生長期。ii.生長期：進入生長期的精原細胞長大成為初級精母細胞。iii.成熟期：初級精母細胞進行連續(xù)兩次分裂。iv.精子形成期：附睪中的精子一般沒有受精實力，只有當精子頭部的糖蛋白被分解后精子才能具備受精實力。③精子發(fā)生的激素調整：雄激素的作用主要是刺激雄性生殖器官和精子的發(fā)育與成熟，激發(fā)并維持其次性征。(2)卵細胞的發(fā)生①卵細胞的形態(tài)結構：卵細胞的細胞膜外周由內向外依次是透亮帶、放射冠，細胞質多，核糖體非常豐富。②卵細胞發(fā)生的過程a.場所：卵巢中的卵泡。b.過程i.增殖期：哺乳動物在胚胎期完成性分化后，雌性胎兒的原始生殖細胞就分化為卵原細胞。這些卵原細胞最終一次有絲分裂后發(fā)育為初級卵母細胞。初級卵母細胞進一步發(fā)育，并被卵泡細胞包圍形成原始卵泡。ii.生長期：雌性哺乳動物性成熟以后，原始卵泡中的初級卵母細胞接連再次進入生長發(fā)育狀態(tài)，此時其細胞體積不斷增大，隨后進入成熟期。iii.成熟期：隨著卵泡的成熟，卵泡內的初級卵母細胞，經減數分裂Ⅰ形成一個次級卵母細胞和一個很小的第一極體。對多數哺乳動物來說，次級卵母細胞接著進行減數分裂Ⅱ，但它停止在分裂中期階段。③卵細胞發(fā)生的激素調整：卵泡刺激素(FSH)可促進卵母細胞的生長和發(fā)育，并和黃體生成素(LH)一起使卵泡細胞釋放更多的雌激素促進卵泡生長，LH增高會引起排卵。2.胚胎的發(fā)育(1)受精作用①含義：是兩性配子結合形成一個新細胞合子的過程。②場所：哺乳動物是體內受精的。③過程：當精子和卵細胞接觸時，精子發(fā)生頂體反應，釋放出水解酶，將卵細胞的透亮帶分(2)胚胎發(fā)育的過程①場所：卵細胞在輸卵管中與精子受精結合。受精卵形成后，在輸卵管中起先了有絲分裂的進程。②早期胚胎發(fā)育包括3個階段a.桑椹胚：受精卵起先進行的幾次有絲分裂，較一般有絲分裂快得多，稱為卵裂。當卵裂球分裂到16～32個細胞時，細胞緊密連接成為一個細胞團，此時叫桑椹胚。當卵裂球內含有2～8個細胞時，其中的每一個細胞都具有全能性，可以發(fā)育成一個完整的個體。這時的每一個細胞都可以做胚胎移植的核供體。b.囊胚：桑椹胚接著發(fā)育，細胞分泌液體，在胚胎內部形成空隙，漸漸變大成為囊胚腔，并出現細胞定位現象，一端細胞個體較大，形成密集的內細胞團；另一面只有環(huán)透亮帶一排細胞叫做滋養(yǎng)層，此時的胚胎叫囊胚。c.原腸胚：囊胚進一步發(fā)育，內細胞團外的滋養(yǎng)層退化，內細胞團袒露形成胚盤，在胚盤的下方衍生出內胚層，經過變更又出現了第三個胚層，它插入到上下胚層之間，稱為中胚層。這時的胚胎叫原腸胚。1.有關精、卵細胞的發(fā)生及受精的推斷(1)精子和卵子的發(fā)生都是在胚胎期就起先的(×)(2)卵子形成過程中，減數分裂Ⅰ和減數分裂Ⅱ是連續(xù)的(×)(3)排卵是指卵泡從卵巢中排出(×)(4)附睪中的精子一般不具有受精實力(√)(5)透亮帶發(fā)生變更可防止多精入卵(√)2.有關早期胚胎發(fā)育的推斷(1)卵裂球細胞的體積隨分裂次數增加而不斷增大(×)(2)卵裂期胚胎中細胞數目和有機物總量在不斷增加(×)(3)在胚胎發(fā)育過程中，細胞的分化出現在桑椹胚期(×)(4)內細胞團將來發(fā)育成胎膜和胎盤(×)如圖表示哺乳動物發(fā)育過程的幾個階段，據圖分析：(1)A、B、C的名稱分別是什么？提示桑椹胚、囊胚、原腸胚。(2)圖中的4和7兩個空腔是同一個結構嗎？提示不是，分別是囊胚腔和原腸腔。(3)細胞分化起先出現于哪個時期？1部分的細胞將來形成什么結構？提示細胞分化起先出現于B(囊胚)時期，1部分的細胞將來形成胎膜和胎盤。(4)早期胚胎的發(fā)育過程中，卵裂時細胞的體積和全部的細胞體積之和有何變更？提示卵裂過程中，細胞只分裂而不生長，所以每個細胞的體積越來越小，但總體積并不增加或略有縮小。命題點一精、卵細胞的發(fā)生與受精過程分析1.下列不是精子、卵子發(fā)生的區(qū)分的是()A.初級精母細胞、初級卵母細胞的形成時間B.減數分裂Ⅰ和減數分裂Ⅱ的時間連續(xù)性C.成熟生殖細胞是否經過變形D.成熟生殖細胞中染色體的數目答案D解析初級精母細胞的形成時間是從初情期到生殖機能衰退，初級卵母細胞的形成時間是在胚胎出現性別分化后，A項正確；精子形成過程中，減數分裂Ⅰ和減數分裂Ⅱ在時間上是連續(xù)的，而卵細胞形成過程中，減數分裂Ⅰ和減數分裂Ⅱ在時間上是不連續(xù)的，B項正確；精子的形成過程須要變形，卵細胞的形成過程不須要變形，C項正確；精子和卵細胞中的染色體數目相同，都是體細胞的一半，D項錯誤。2.(2018·貴陽第一中學聯(lián)考)如圖表示高等動物卵子的發(fā)生過程，請據圖回答下列有關問題：(1)圖中A是__________，B是__________，E是__________。(2)精子形成過程不同于卵子形成過程的最主要特征是______________，該過程保留的主要結構是________________________________________________________________________和____________。(3)當視察到兩個極體時，表明__________________________________________________。(4)能發(fā)生染色體的著絲點分裂的階段是____________(填序號)。(5)階段C發(fā)生的場所是____________。答案(1)第一極體合子精子(2)須要變形細胞核線粒體(3)卵子已經完成了受精(4)①④(5)卵巢解析(1)圖中①為卵原細胞增殖(有絲分裂)并演化為初級卵母細胞的過程；③④為減數分裂，只有在受精時，次級卵母細胞才能最終完成減數其次次分裂，因此E是精子，B是合子；階段C為卵泡的形成。(2)精原細胞經過減數分裂，產生精子細胞，精子細胞須要經過變形過程才能形成精子(卵子形成不須要變形)，精子細胞中很多結構會消逝，而細胞核和線粒體則會保留下來。(3)當視察到兩個極體時，表明卵子已經完成了受精。(4)染色體的著絲點分裂可發(fā)生在有絲分裂后期和減數其次次分裂后期，即圖中的①④。(5)階段C(卵泡的形成)發(fā)生在卵巢內。命題點二早期胚胎發(fā)育過程的分析3.下圖表示高等動物的個體發(fā)育過程，下列說法正確的是()A.圖中①過程表示胚胎發(fā)育，②過程表示胚后發(fā)育B.受精卵卵裂處于囊胚形成的過程中，每個細胞的體積不斷增大C.兔子、雄鷹和眼鏡蛇在個體發(fā)育過程中會出現羊膜D.原腸胚是進行胚胎移植的最好時期答案C解析由受精卵發(fā)育為幼體的過程是胚胎發(fā)育，由幼體發(fā)育為成體的過程是胚后發(fā)育，A項錯誤；卵裂形成的囊胚總體積基本不變，而每個細胞的體積減小，B項錯誤；兔子、雄鷹和眼鏡蛇分別是哺乳類、鳥類和爬行類動物，都是真正的陸生脊椎動物，羊膜和羊水能保證其胚胎發(fā)育所需的水環(huán)境，還具有防震和愛護作用，C項正確；原腸胚期已發(fā)生了細胞的分化，最好在早期胚胎時進行移植，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行，D項錯誤。4.如圖表示哺乳動物發(fā)育過程的幾個階段，請據圖回答下列問題：(1)寫出各個階段的名稱：A：____________，B：____________，C：____________。(2)寫出圖中各標號的名稱：[2]__________，[4]__________，[5]____________，[7]__________，[8]____________。(3)A時期的細胞具有發(fā)育上的__________性，B時期起先出現____________，C時期起先出現____________。(4)[2]將來發(fā)育成__________________。答案(1)桑椹胚囊胚原腸胚(2)內細胞團囊胚腔外胚層原腸腔內胚層(3)全能細胞分化胚層分化(4)完整的胚胎解析(1)圖中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原腸胚。(2)圖B中[1]是滋養(yǎng)層，[2]是內細胞團，[3]是透亮帶，[4]是囊胚腔；圖C中[5]是外胚層，[6]是滋養(yǎng)層，[7]是原腸腔，[8]是內胚層。(3)桑椹胚細胞具有全能性；囊胚起先出現細胞分化，已分化為滋養(yǎng)層細胞和內細胞團；原腸胚已有胚層分化，分化為外胚層、內胚層，在內、外胚層之間將形成中胚層。(4)內細胞團將發(fā)育為完整的胚胎，滋養(yǎng)層將發(fā)育為胎兒的胎膜和胎盤。考點二胚胎工程試驗技術1.人工授精和胚胎體外培育(1)人工授精①精子的獲得a.采精：常用人工采集的方式采集精液。b.精液的保存：通常須要加入特別的稀釋液，并在低溫下保存。②卵細胞的獲得a.獲得場所：可以從卵巢中采集處于不同發(fā)育時期的卵細胞，也可以從輸卵管或子宮內采集卵細胞。b.超數排卵：指人為注射外源促性腺激素，促使卵巢排出較正常狀況下更多的成熟卵細胞。c.采卵技術：有手術采卵(沖洗輸卵管采卵)和非手術采卵(子宮沖卵)兩種方法。(2)體外授精①體外培育條件：利用化學藥物(咖啡因、肝素等)使精子達到獲能狀態(tài)，這樣才能夠穿入到卵細胞內部。②含義：實行雌性動物的卵細胞和雄性動物的精子，使其在試管中受精。③過程：取出成熟附睪精子，放入培育液中，在CO2培育箱內放置2h，使精子活力增加；采集成熟的卵細胞，放入含有精子的卵細胞培育液中，6h后檢查受精狀況。(3)顯微授精①含義：是將完整精子或精核用顯微操作儀注入卵周隙或卵胞質，激活卵母細胞并完成受精作用。②優(yōu)點：顯微授精過程不受精子的數量、活力等因素的影響。(4)胚胎體外培育①含義：胚胎體外培育是應用人工創(chuàng)建的環(huán)境，對獲得的早期胚胎進行體外培育。②要求：進行胚胎體外培育時，必需配制一系列含有不同成分的培育液，培育不同發(fā)育時期的胚胎。2.胚胎移植技術(1)胚胎移植前的打算①胚胎的采集a.胚胎的來源：一種是采納超數排卵技術(簡稱超排)，以增加可用卵的數量；另一種是利用體外授精技術培育胚胎。b.要求：胚胎移植的整個過程必需快速精確，并保持無菌操作。②供體、受體動物的打算a.供體的選擇：應先從那些遺傳性能優(yōu)良而穩(wěn)定的健康母畜中選擇，然后再依據養(yǎng)分狀況、繁殖力、年齡、發(fā)情周期、對超數排卵的反應及自然排卵是否正常等指標來進一步選擇志向的供體群，并建立嚴格的供體檔案。b.受體的選擇：原則上選擇那些生產性能較低、數量較多、健康無病、發(fā)情周期正常的適齡母畜作為移植受體。c.要求：進行胚胎移植時要求受體母畜的發(fā)情同步化。③胚胎的保存胚胎保存是指在肯定條件下使胚胎停止發(fā)育并保持重新復原發(fā)育活性的一種方法。(2)胚胎移植的實施①手術法a.相宜動物：一般用于中小型的動物。b.過程特點：不同的動物和胚胎細胞數量，胚胎植入的部位不同。②非手術法a.相宜動物：一般用于大家畜。b.過程特點：將裝有胚胎的吸管裝入移植槍內，通過子宮頸插入子宮角深部，注入胚胎。(3)胚胎移植技術的應用首先，是充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖潛力，快速擴大優(yōu)良種群。其次，是保存品種資源，建立優(yōu)良種質資源基因庫。3.胚胎分割技術胚胎分割技術是把一個胚胎的細胞分成兩組或多組，經過短暫培育使其修復、發(fā)育后，再一同或分別移植到不同的代孕母中妊娠并產生多胎的技術。(1)胚胎分割的程序①切割器具的打算：胚胎分割須要的器械有體視顯微鏡、倒置顯微鏡和顯微操作儀。在進行胚胎分割之前須要制作胚胎固定管和分割針。②胚胎的預處理：為了削減切割損傷，胚胎在切割前一般用鏈霉蛋白酶進行短時間處理，使透亮帶軟化并變薄或去除透亮帶。③胚胎的分割：將發(fā)育良好的胚胎移入含有操作液的培育皿中，然后在顯微鏡下用切割針或切割刀把胚胎一分為二。不同發(fā)育階段的胚胎，可以采納不同的切割方法。④分割胚的培育：分割后的半胚需放入空透亮帶中，或者用瓊脂包埋移入中間受體輸卵管內，或干脆在體外培育到桑椹胚或囊胚階段。⑤分割胚的移植：依據胚胎移植的無菌操作程序，將發(fā)育良好的胚胎移植到受體內后，受體受孕產仔。(2)胚胎分割技術的應用在畜牧生產上，常通過胚胎分割來擴大優(yōu)良家畜的數量；可以用來培育遺傳特性相同的動物群，為生物學、醫(yī)學、藥學和畜牧學的探討供應試驗動物。胚胎切割取樣還可以用于胚胎的性別鑒定。4.胚胎干細胞核移植技術胚胎干細胞是一種高度未分化細胞，它具有發(fā)育的全能性和二倍體核型，能分化出成體動物的全部組織和器官，包括生殖細胞。胚胎干細胞的形態(tài)表現為胞體小、泡狀、核大。(1)胚胎干細胞核移植程序①飼養(yǎng)層細胞培育體系的建立a.對培育體系的要求，必需能促進干細胞的生長，同時還要抑制干細胞的分化。b.培育胚胎干細胞的方法：首先要在培育皿底部制備一層細胞，這層細胞稱為飼養(yǎng)層，然后把干細胞接種在飼養(yǎng)層上面。c.用于飼養(yǎng)層的細胞：一般是胚胎成纖維細胞。②胚胎干細胞的獲得：小鼠的胚胎干細胞一般取自桑椹胚、囊胚和延遲著床的囊胚；人和豬的胚胎干細胞可從囊胚和原始生殖細胞中獲得。③胚胎干細胞的核移植：指把胚胎干細胞核移植到去核的卵母細胞中，經過胚激活、胚胎培育、胚胎移植后由代孕母干脆獲得克隆動物的技術。(2)胚胎干細胞的應用目前，科學家已勝利分別到人的胚胎干細胞，而體細胞克隆技術為生產患者自身的胚胎干細胞供應了可能。1.有關胚胎移植與胚胎分割技術的推斷(1)在胚胎移植中，對供體母畜要進行超數排卵處理，對供、受體要進行同期發(fā)情處理(√)(2)胚胎移植技術中對供體和受體母畜都要進行相同激素處理(×)(3)胚胎分割移植時應選取發(fā)育良好、形態(tài)正常的囊胚或原腸胚(×)(4)胚胎分割移植實現同卵多胎的勝利率較低(√)(5)利用胚胎分割技術可以獲得兩個基因型完全相同的胚胎(√)(6)胚胎分割時需將原腸胚的內細胞團均等分割(×)(7)在對囊胚進行分割時，要將滋養(yǎng)層細胞均等分割(×)2.有關胚胎干細胞的推斷(1)胚胎干細胞在體外培育條件下具有增殖而不發(fā)生分化的特點(√)(2)胚胎干細胞具有胞體小、泡狀、核小等特點(×)(3)胚胎干細胞在分化誘導因子的作用下可以向不同類型的組織細胞分化(√)據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？選擇標準是什么？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。選擇標準：供體是遺傳性能和生產性能優(yōu)良的個體，受體是健康、有繁殖實力的個體。(2)對供體牛和受體牛要進行怎樣的處理？提示對供體母牛進行超數排卵處理；對供、受體母牛進行同期發(fā)情處理。(3)用于移植的早期胚胎應是發(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)分？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的早期胚胎沖洗出來。命題點一體外授精和胚胎體外培育過程分析1.如圖表示通過體外授精培育牛的過程，下列敘述錯誤的是()A.獲得的精子經獲能后才能進行體外授精B.②過程只與細胞膜的流淌性有關C.③過程的細胞增殖方式是有絲分裂D.④過程屬于胚胎移植過程答案B解析在進行體外授精時，獲得的精子需獲能后才能進行體外授精，A項正確；圖中的②過程是受精作用，該過程涉及精卵細胞的識別、細胞膜的融合(與膜的流淌性有關)、核的融合等，B項錯誤；③過程是卵裂過程，該過程的細胞增殖方式是有絲分裂，C項正確；④過程是將早期胚胎移入受體子宮的過程，屬于胚胎移植過程，D項正確。2.培育“試管山羊”的基本過程如下圖所示。據圖回答下列問題：(1)甲過程為_______________，該過程中可通過給母山羊注射_____________使其超數排卵。(2)乙過程的操作之一是對精子進行______________________處理。(3)乙過程與丙過程中采納的培育液成分不同，乙過程的培育液為__________________或專用的受精溶液，丙過程的培育液為__________________。(4)丁過程是____________，是指將早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的代孕母羊子宮內。解析分析圖示可知，甲過程為卵細胞的采集，一般用外源促性腺激素處理良種母山羊，使其超數排卵。乙過程為精子獲能以及受精作用，獲能的精子和成熟的卵子在獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精。丙過程為早期胚胎培育，在發(fā)育培育液中進行。丁過程為胚胎移植，是指將早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同(而不是性狀相同)的其他雌性動物子宮內使之接著發(fā)育為新個體。命題點二胚胎移植和干細胞技術應用實例分析3.牛胚胎移植試驗的主要流程如下，下列相關敘述正確的是()①供體超數排卵→②配種→③胚胎收集→④________→⑤胚胎移植→⑥子代小牛。A.①過程須要注射有關激素，目的是獲得更多的卵母細胞并完成減數分裂B.③過程是以哺乳動物早期胚胎與子宮建立了組織上的聯(lián)系為前提C.④過程是“對胚胎進行質量檢查”，可移植的胚胎應發(fā)育到囊胚或原腸胚D.⑤過程勝利率的凹凸主要確定于供、受體生理狀況是否一樣答案D解析卵細胞形成中的減數其次次分裂是在受精作用過程中完成的，A錯誤；③過程是以哺乳動物早期胚胎處于游離狀態(tài)為前提，B錯誤；④過程是“對胚胎進行質量檢查”，可移植的胚胎應發(fā)育到桑椹胚或囊胚，C錯誤；⑤過程勝利率的凹凸主要確定于供、受體生理狀況是否一樣，D正確。4.(2017·三明一中其次次月考)下圖為經過體外授精和胚胎分割移植培育優(yōu)質奶牛的過程，請回答下列問題：(1)A細胞是____________，在進行體外授精前要對精子進行____________處理。(2)進行胚胎分割時，應選擇發(fā)育到______________時期的胚胎進行操作。(3)②指的是____________。(4)在對囊胚階段的胚胎進行分割時，應留意________________________。(5)受體母牛必需和供體母牛是同種，并且要經過______________________處理。(6)將胚胎移植入受體后，還要對受體母牛進行是否____________的檢查。答案(1)(次級)卵母細胞獲能(2)桑椹胚或囊胚(3)囊胚腔(4)要將內細胞團均等分割(5)同期發(fā)情(6)妊娠解析(1)A細胞是次級卵母細胞，在進行體外授精前要對精子進行獲能處理。(2)進行胚胎分割時，應選擇發(fā)育到桑椹胚或囊胚時期的胚胎進行操作。(3)圖中①是內細胞團，②是囊胚腔。(4)在對囊胚階段的胚胎進行分割時，應留意要將內細胞團均等分割。(5)受體母牛必需和供體母牛是同種，并且要經過同期發(fā)情處理。(6)將胚胎移植入受體后，還要對受體母牛進行是否妊娠的檢查。5.(2017·北京師范高校附屬試驗中學聯(lián)考)如圖為哺乳動物的胚胎干細胞及其分化的示意圖。請據圖回答下列問題：(1)胚胎干細胞是從動物胚胎發(fā)育至____________期的內細胞團或胎兒的____________中分別得到的一類細胞。(2)圖中分化程度最低的干細胞是____________。在體外培育條件下，培育液中加入____________因子，可誘導該種干細胞向不同類型的組織細胞分化。(3)在機體內，皮膚干細胞分化成皮膚細胞是機體細胞中基因____________的結果。(4)某患者不能產生正常的白細胞，通過骨髓移植可以達到治療的目的。骨髓移植的實質是將上圖中的________細胞移植到患者體內。(5)若要克隆某種哺乳動物，從理論上分析，上述紅細胞、白細胞、皮膚細胞、神經細胞中不能作為供體的細胞是成熟的________，其緣由是______________________________________。答案(1)囊胚原始生殖細胞(2)胚胎干細胞分化誘導(3)選擇性表達(4)造血干(5)紅細胞哺乳動物成熟的紅細胞中無細胞核解析(1)胚胎干細胞是由早期胚胎或原始生殖細胞中分別出來的一類細胞，這個早期胚胎指的是囊胚階段的內細胞團。(2)圖中分化程度最低的干細胞是胚胎干細胞，其全能性最高，在體外培育條件下，在培育液中加入分化誘導因子，則該種干細胞可被誘導分化形成不同類型的組織細胞。(3)細胞分化是細胞中基因選擇性表達的結果。(4)骨髓是人體的造血組織，存在有造血功能的干細胞，骨髓移植的實質是將造血干細胞移植到患者體內。(5)克隆某種哺乳動物須要供體供應細胞核，而哺乳動物成熟的紅細胞中無細胞核，所以不能作為供體。矯正易錯強記長句1.精子獲能是指精子獲得受精“實力”，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.受精的標記≠受精完成的標記：受精的標記是在透亮帶和卵細胞膜之間視察到兩個極體；而受精完成的標記是雌、雄原核的融合。4.胚胎移植過程中兩次運用激素：第一次常用孕激素對受、供體進行同期發(fā)情處理；其次次用促性腺激素處理供體使其超數排卵。5.胚胎移植過程中有兩次檢查：第一次對收集的胚胎進行檢查；其次次對受體母畜是否妊娠進行檢查。6.由于胚胎干細胞具有“全能性”，又能傳代培育，也可以冷凍保存，因此它可以為核移植供應源源不斷的核供體。1.性原細胞通過有絲分裂進行增殖，通過減數分裂形成配子。2.受精過程：獲能的精子穿過放射冠和透亮帶→精卵通過細胞表面的糖蛋白相互識別→精子遺傳物質進入卵細胞。3.胚胎發(fā)育過程：受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原腸胚→組織器官分化→幼體。囊胚起先出現細胞分化，原腸胚出現胚層分化。4.胚胎移植的基本程序：對供、受體的選擇和處理→配種或進行人工授精→對胚胎的收集、檢查、培育或保存→胚胎移植→移植后檢查。5.胚胎移植的優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良動物的繁殖潛力。重溫高考演練模擬1.下列關于小鼠體外授精及胚胎發(fā)育的敘述，錯誤的是()A.精子在獲能液中于37℃、5%CO2條件下培育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)，注射相關激素有促進超數排卵的作用C.分割的胚胎細胞有相同的遺傳物質，因此發(fā)育成的個體沒有形態(tài)學差異D.注射到囊胚腔中的胚胎干細胞可以參加個體器官的發(fā)育答案C解析精子在獲能液中培育的目的是使精子獲能，其培育條件應符合動物細胞培育要求，A項正確；小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng)的目的是通過特定的光周期調控其性激素的分泌，注射促性腺激素的目的是促進其超數排卵，B項正確；雖然分割的胚胎具有相同的遺傳物質，但環(huán)境也會對胚胎的發(fā)育產生影響，導致發(fā)育的個體出現形態(tài)學差異，C項錯誤；胚胎干細胞具有發(fā)育的全能性，注射到囊胚腔中的胚胎干細胞可以參加個體器官的發(fā)育，D項正確。2.(2015·天津，6)2015年2月3日，英國議會下院通過一項歷史性法案，允許以醫(yī)學手段培育“三親嬰兒”。三親嬰兒的培育過程可選用如下技術路途。據圖分析，下列敘述錯誤的是()A.該技術可避開母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代B.捐獻者攜帶的紅綠色盲基因不能遺傳給三親嬰兒C.三親嬰兒的染色體全部來自母親供應的細胞核D.三親嬰兒的培育還須要早期胚胎培育和胚胎移植等技術答案C解析從圖中可知，母親卵母細胞只是供應了細胞核，而線粒體位于細胞質中，因此可以避開母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代，A正確；紅綠色盲位于細胞核內的染色體上，捐獻者只是供應了細胞質，所以捐獻者攜帶的紅綠色盲基因不能遺傳給三親嬰兒，B正確；染色體全部位于細胞核內，從圖中可知，三親嬰兒的染色體一半來自母親、一半來自父親，C錯誤；從圖中可知，體外授精完成后，還須要進行早期胚胎培育，當培育到桑椹胚或囊胚時再通過胚胎移植，移植到母親子宮內接著發(fā)育，D正確。3.(2017·湖南八校聯(lián)考)隨著生物科學技術的發(fā)展，動物的生殖方式變得越來越多樣化。如圖是胚胎工程技術探討及應用的相關狀況，供體1是良種荷斯坦高產奶牛，供體2是健康的黃牛，請據圖回答下列問題：(1)應用1中獲得的良種小牛，遺傳物質來源于______________個體，性別為____________。(2)在應用2、3、4中，若要使精子和卵細胞在體外勝利結合，須要對精子進行處理，使其__________。(3)應用3可解決良種動物快速大量繁殖的問題；對囊胚階段的胚胎進行分割時，要留意將__________均等分割，否則將影響分割后胚胎的復原和進一步發(fā)育，如需做性別鑒定，還需從__________細胞取樣做DNA分析。(4)應用4中細胞進行定向誘導，可分化形成各種組織和器官。在胚胎干細胞培育過程中除須要相宜的溫度、無菌、無毒等環(huán)境條件以外，養(yǎng)分液通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、核苷酸，還要加入____________；向培育液中通入95%空氣和5%二氧化碳，空氣中的氧氣參加細胞的代謝，二氧化碳可以維持培育液的__________。答案(1)供體1和供體2雌性(2)獲能(3)內細胞團滋養(yǎng)層(4)動物血清(或血漿)pH解析(1)應用1屬于核移植技術，其中重組細胞的細胞核來自供體1、細胞質來自供體2，所以良種小牛的遺傳物質來自供體1和供體2，其中限制性別的基因位于細胞核中，所以良種小牛的性別與供體1(母牛)相同。(2)只有獲能的精子才能與成熟的卵細胞完成受精作用。(3)胚胎分割時，囊胚期的內細胞團應均等分割，這樣有利于胚胎的復原和進一步發(fā)育。從滋養(yǎng)層細胞取樣做DNA分析可鑒定性別。(4)培育動物細胞時，培育液中還應加入血清或血漿。向培育液中通入CO2可維持培育液pH的穩(wěn)定。4.(2017·衡陽調研)科學家利用活體卵子及皮膚成纖維細胞，在試驗室已勝利克隆出了數個人體胚胎，進而可開發(fā)出有探討價值的胚胎干細胞?；卮鹣铝袉栴}：(1)胚胎干細胞在形態(tài)上表現為胞體小、細胞核____、泡狀等特點，在功能上具有________________。自然狀況下的胚胎干細胞是從哺乳動物的____________________中分別出來的一類細胞。(2)若將胚胎干細胞用于檢測有毒物質是否引起了基因突變，在分子水平上須要采納____________________技術。(3)通過胚胎干細胞體外誘導分化，可培育出人造組織器官，解決目前臨床上存在的________________________和______________________問題。(4)科學家克隆人體胚胎時選用活體卵子，而不用精子，其緣由是________________________________________________________________________。答案(1)大發(fā)育的全能性早期胚胎或原始生殖細胞(2)DNA分子雜交(基因探針)(3)供體器官不足器官移植后存在免疫排斥(4)卵細胞含有早期胚胎發(fā)育所須要的養(yǎng)分物質；卵細胞較大，也較易操作解析(1)胚胎干細胞在形態(tài)上表現為胞體小、核大、泡狀等特點，在功能上具有發(fā)育的全能性。自然狀況下的胚胎干細胞是從哺乳動物的早期胚胎或原始生殖細胞中分別出來的一類細胞。(2)若將胚胎干細胞用于檢測有毒物質是否引起了基因突變，在分子水平上須要采納DNA分子雜交技術。(3)通過胚胎干細胞體外誘導分化，可培育出人造組織器官，可以解決目前臨床上器官移植存在的兩大問題：供體器官不足和器官移植后存在免疫排斥。(4)科學家克隆人體胚胎時選用活體卵子，而不用精子，其緣由是卵細胞較大，養(yǎng)分物質豐富，含有早期胚胎發(fā)育所須要的養(yǎng)分物質，也較易操作。5.依據下列有關胚胎工程的示意圖，分析回答下列問題：(1)為使A羊超數排卵，向其注射_______激素，選擇_____________期的卵細胞進行體外授精。(2)將早期胚胎注入D羊子宮內的技術叫________________，D羊被稱為________(填“供體”或“受體”)；為使D羊的生理狀況更適合完成該技術操作，要對D羊進行____________處理以提高勝利率。(3)從早期胚胎分別出的ES細胞可誘導分化出不同的組織細胞，這是因為在功能上ES細胞具有________________________；早期胚胎培育時，培育液中除養(yǎng)分成格外，還需加入________。答案(1)促性腺減數分裂Ⅱ中(2)胚胎移植受體同期發(fā)情(3)發(fā)育的全能性動物血清解析(1)要使雌性母羊超數排卵應注射促性腺激素，進行體外授精應選擇減數分裂Ⅱ中期的卵細胞。(2)將胚胎注入代孕母體內常用的方法是胚胎移植，D羊是代孕羊，是受體，為了使D羊的生理狀況更適合完成胚胎移植，應對D羊進行同期發(fā)情處理。(3)ES細胞具有發(fā)育的全能性，早期胚胎培育時，培育液中還須要加入動物血清等物質。1.(2018·石家莊其次中學模擬)下列關于動物細胞工程和胚胎工程的敘述，正確的是()A.乳腺細胞比乳腺癌細胞更簡單進行離體培育B.細胞核移植主要在同種動物、同種組織的細胞之間進行C.采納胚胎分割技術產生同卵多胚的數量是有限的D.培育早期胚胎的培育液中含維生素、激素等多種能源物質答案C解析A項錯，癌細胞比成熟動物細胞更易進行離體培育，體外培育的癌細胞對生長因子的須要量顯著低于正常細胞；B項錯，細胞核移植不肯定是在同種動物、同種組織之間進行，如可以將一種生物體細胞的細胞核移植到另一種生物去核的卵細胞中；C項對，隨著胚胎分割次數的增多，分割胚的發(fā)育實力明顯降低，獲得同卵多胚的數量有限；D項錯，維生素和激素都不能供應能量。2.下列關于高等哺乳動物受精與胚胎發(fā)育的敘述，正確的是()A.絕大多數精卵細胞的識別具有物種特異性B.卵裂球細胞的體積隨分裂次數的增加而不斷增大C.囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有發(fā)育全能性D.原腸胚發(fā)育分化形成內外兩個胚層答案A解析胚胎發(fā)育的卵裂期，卵裂球的總體積基本不變，因此細胞的體積會隨著分裂次數的增加而不斷減?。荒遗叩淖甜B(yǎng)層細胞不具有發(fā)育全能性，只能發(fā)育成胎膜和胎盤，內細胞團細胞才具有發(fā)育全能性；原腸胚發(fā)育分化形成內、中、外三個胚層。3.下圖是利用胚胎工程技術培育優(yōu)質奶牛的主要步驟，下列敘述正確的是()A.胚胎移植可以定向產生基因突變B.可選擇在桑椹胚期進行胚胎分割C.①②兩個胚胎具有不同遺傳物質D.③可移植到任何母牛子宮內發(fā)育答案B解析該技術是胚胎分割移植技術。基因突變是不定向的，胚胎移植中不行能產生定向的基因突變，所以A錯誤；胚胎分割一般選擇發(fā)育良好的桑椹胚或囊胚，B正確；分割后的胚胎具有相同的遺傳物質，C錯誤；早期胚胎③要移植到經過同期發(fā)情處理的同種母牛的子宮內發(fā)育，所以D錯誤。4.下圖為哺乳動物胚胎工程的有關操作流程。下列敘述正確的是()A.①過程運用超數排卵技術可得到多個胚胎B.③過程可以用胃蛋白酶處理囊胚獲得干細胞C.④過程須要在無菌的二氧化碳培育箱中進行D.⑤過程可以干脆獲得各種效應T細胞答案C解析題圖中①過程指早期胚胎的體外培育，②過程指胚胎移植，③過程指胚胎干細胞的獲得，④過程指胚胎干細胞的培育，⑤過程指利用胚胎干細胞培育各種組織細胞。運用超數排卵技術只能獲得多個卵母細胞；從早期胚胎(囊胚)中分別內細胞團(胚胎干細胞)一般用胰蛋白酶處理；動物細胞培育都須要在無菌的二氧化碳培育箱中進行；利用胚胎干細胞可以培育出多種淋巴細胞，但效應T細胞需經相應抗原的刺激才能獲得。5.對于大多數家畜來說，精子在睪丸內形成的時間為兩個月左右，而卵細胞的形成過程比較困難。請說出初級卵母細胞的減數分裂Ⅰ完成的時間和部位分別是在()A.排卵前后，在卵巢內 B.受精前，在卵巢內C.排卵前后，在輸卵管 D.受精時，在輸卵管內答案A解析初級卵母細胞的減數分裂Ⅰ是在雌性動物排卵前后完成的，其結果是產生一個次級卵母細胞和第一極體，進入輸卵管，打算與精子受精。6.(2017·濮陽三模)下面是繁育良種奶牛的示意圖，據圖回答下列問題：(1)對供體母牛用____________處理可獲得更多的卵細胞，經人工授精后可得到早期胚胎。在胚胎移植前，若對胚胎進行性別鑒定，可以在分子水平上對早期胚胎進行性別鑒定，也可以在細胞水平上通過對____________的分析進行性別鑒定。體外培育受精卵時，培育液中供應CO2的目的是________________。若要對囊胚階段的胚胎進行分割，其操作過程中須要留意的問題是________________。(2)對受體母牛要進行同期發(fā)情處理是為了________________________________，圖示流程中沖卵的“卵”是指____________。實際生產中常利用體細胞克隆技術保持供體母牛的很多優(yōu)良性狀，操作中用于核移植的體細胞一般選用________代以內的細胞，其緣由是________________________________________________________________________。答案(1)促性腺激素性染色體維持培育液的pH將內細胞團均等分割(2)使供體、受體的生理變更相同早期胚胎1010代以內的細胞一般能保持正常的二倍體核型解析(1)對供體母牛用促性腺激素處理可使其超數排卵，以獲得更多的卵細胞。若在細胞水平上對胚胎進行性別鑒定，可通過對性染色體進行分析并加以鑒別。體外培育受精卵時，培育液中供應的CO2用于維持培育液的pH。若要對囊胚階段的胚胎進行分割，須要留意將內細胞團均等分割。(2)對受體母牛要進行同期發(fā)情處理是為了給供體的胚胎移入受體供應相同的生理環(huán)境。題圖過程中的沖卵事實上是獲得早期胚胎。實際生產中常利用體細胞克隆技術保持供體母牛的很多優(yōu)良性狀，操作中用于核移植的體細胞一般選用10代以內的細胞，其緣由是10代以內的細胞一般能保持正常的二倍體核型。7.(2017·瓊海嘉積中學一模)英國純血馬是世界頂級馬術競賽的常用馬種，其數量少，生育力低。現代生物工程能有效提高優(yōu)質馬的生育效率。請回答下列問題：(1)可以用由________分泌的激素處理適齡純血母馬，使其一次性排出比自然狀況下多幾倍到幾十倍的卵子。采集的卵母細胞人工培育至減數其次次分裂的中期。培育過程要定期更換培育液，其緣由是____________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)為取得同卵雙胎或多胎，可以在胚胎發(fā)育的_________________期用機械方法將胚胎分割。(3)隨著動物體細胞克隆技術的發(fā)展，人們可以將純血馬的__________________移入其他馬的________細胞中，將其激活并發(fā)育成____________，植入代孕母馬體內。(4)克隆技術在帶來巨大社會效益和經濟效益的同時，也對人們的傳統(tǒng)觀念造成極大沖擊。我國政府的看法是禁止________性克隆。答案(1)垂體長時間不更換培育液，會導致細胞代謝產物的積累而毒害細胞(2)桑椹胚或囊胚(3)體細胞細胞核去核卵早期胚胎(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，可使其超數排卵。采集的卵母細胞培育過程中要定期更換培育液，防止因細胞代謝產物的積累而毒害細胞。(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)利用克隆技術可以將純血馬的體細胞細胞核移入其他馬的去核細胞中，將其激活并發(fā)育成早期胚胎，植入代孕母馬體內。(4)在克隆人倫理問題方面，我國政府的看法是禁止生殖性克隆但不反對治療性克隆。8.(2017·銀川一中第四次月考)干擾素是治療癌癥的重要藥物，它必需從血液中提取，每升人血液中只能提取0.5μg，所以價格昂貴。美國加利福尼亞的某生物制品公司用下圖的方式生產干擾素。試回答相關問題：(1)若要使獲得的轉基因牛乳汁中含有人干擾素，構建的基因表達載體必需包括：乳腺蛋白基因的啟動子、人干擾素基因、終止子、__________和復制原點等。(2)通常狀況下，對