高考生物一輪復(fù)習(xí)方案 1-3 胚胎工程 新人教版選修3

第3講胚胎工程(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)知識(shí)點(diǎn)一體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育1．精子的發(fā)生(1)場(chǎng)所：睪丸的①________(2)時(shí)間：②________→生理機(jī)能衰退(3)過(guò)程：2．卵子的發(fā)生(1)場(chǎng)所：③________、輸卵管(2)時(shí)間：始于④________(3)過(guò)程：eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1())3．受精(1)準(zhǔn)備階段eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(精子獲能：在⑤獲能,卵子的準(zhǔn)備：當(dāng)達(dá)到⑥時(shí)，才具備與精,子受精的能力))(2)受精階段穿越放射冠(⑦_(dá)_______反應(yīng)，釋放頂體酶，溶解⑧________之間的物質(zhì))穿越透明帶(發(fā)生⑨________反應(yīng)，是防止多精子入卵的第一道屏障)進(jìn)入卵黃膜(發(fā)生eq\o(○,\s\up1(10))________作用，是防止多精子入卵的第二道屏障)?________，二者合并形成?________(3)卵子受精完成的標(biāo)志：在透明帶和卵黃膜之間觀(guān)察到?________4．胚胎發(fā)育受精卵→卵裂→桑椹胚→?________eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(滋養(yǎng)層細(xì)胞→胎膜和胎盤(pán),內(nèi)細(xì)胞團(tuán)→原腸胚→組織器官的分化))知識(shí)點(diǎn)二體外受精和早期胚胎培養(yǎng)1．體外受精(1)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)：促性腺激素、超聲波探測(cè)儀、內(nèi)窺鏡等(2)精子的采集和獲能eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(采集：假陰道法、手握法、?,獲能：培養(yǎng)法、?))(3)受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子結(jié)合形成合子。2．早期胚胎培養(yǎng)(1)培養(yǎng)液成分：無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽(兩鹽)，維生素、?________(兩素)，氨基酸、核苷酸(兩酸)，水，?________(2)胚胎去向：向受體移植或冷凍保存?zhèn)溆谩ＶR(shí)點(diǎn)三胚胎工程的應(yīng)用及前景1．胚胎移植(1)胚胎來(lái)源：轉(zhuǎn)基因、核移植、體外受精、體內(nèi)受精(2)實(shí)質(zhì)：產(chǎn)生胚胎的?________和孕育胚胎的?________共同繁育后代的過(guò)程(3)地位：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。(4)意義：充分發(fā)揮eq\o(○,\s\up1(21))________。(5)生理基礎(chǔ)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(移入：動(dòng)物發(fā)情排卵后，在一段時(shí)間內(nèi)同種動(dòng),物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的,收集：早期胚胎處于\o(○,\s\up1(22))狀態(tài),存活：受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不,發(fā)生\o(○,\s\up1(23)),保留遺傳特性：供體胚胎的遺傳特性在孕育,過(guò)程中不受任何影響))2．胚胎分割(1)概念：采用機(jī)械方法將早期胚胎分割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)(2)材料：發(fā)育良好、形態(tài)正常的eq\o(○,\s\up1(24))________(3)注意事項(xiàng)：eq\o(○,\s\up1(25))________(4)意義：加快繁殖速度，是動(dòng)物無(wú)性繁殖或克隆的方法之一，其他克隆方法還有核移植3．胚胎干細(xì)胞(ES或EK細(xì)胞)(1)來(lái)源：早期胚胎或eq\o(○,\s\up1(26))________(2)特點(diǎn)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(形態(tài)：\o(○,\s\up1(27))、核仁明顯,功能：具有發(fā)育的\o(○,\s\up1(28)),體外培養(yǎng)：在體外培養(yǎng)條件下可以增殖而不分化))自我校對(duì)：①曲細(xì)精管②初情期③卵巢④性別分化(胚胎時(shí)期)⑤雌性動(dòng)物的生殖道⑥減數(shù)第二次分裂中期⑦頂體⑧放射冠內(nèi)的卵丘細(xì)胞⑨透明帶⑩卵黃膜封閉?雄原核形成和雌原核形成?合子(受精卵)?兩個(gè)極體?囊胚?電刺激法?化學(xué)誘導(dǎo)法?激素?血清?供體?受體eq\o(○,\s\up1(21))雌性?xún)?yōu)良個(gè)體的繁殖潛能eq\o(○,\s\up1(22))游離eq\o(○,\s\up1(23))免疫排斥反應(yīng)eq\o(○,\s\up1(24))桑椹胚或囊胚eq\o(○,\s\up1(25))將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割eq\o(○,\s\up1(26))原始性腺eq\o(○,\s\up1(27))體積小、核大eq\o(○,\s\up1(28))全能性體內(nèi)(外)受精與早期胚胎發(fā)育eq\x(\a\vs4\al(高考地位：5年7考)\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(浙江卷、江蘇卷，江蘇卷，山東卷、重慶卷、海南卷……))))一、體內(nèi)受精與胚胎發(fā)育1．精子與卵子的發(fā)生2．受精作用的過(guò)程(1)受精前的準(zhǔn)備階段①精子獲能：精子必須在雌性動(dòng)物的生殖道中發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力的生理現(xiàn)象。②卵子的準(zhǔn)備：在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)第二次分裂的中期，才具備與精子受精的能力。(2)受精階段第一步：精子穿越放射冠和透明帶。頂體反應(yīng)使頂體內(nèi)的酶釋放出來(lái)并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)；透明帶反應(yīng)是防止多精入卵受精的第一道屏障。第二步：精子進(jìn)入卵黃膜。卵黃膜封閉作用是防止多精入卵受精的第二道屏障。第三步：原核形成。雄原核和雌原核形成。第四步：配子結(jié)合。雌、雄原核融合形成合子(受精卵)。3．早期胚胎發(fā)育(1)過(guò)程：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原腸胚。(2)圖示：二、體外受精與胚胎的早期培養(yǎng)1．體外受精的原理人工模擬體內(nèi)環(huán)境(包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH等)，使初級(jí)卵母細(xì)胞成熟和精子獲能，最終完成受精和胚胎保存。2．體外受精主要操作步驟(1)卵母細(xì)胞的采集方法一：對(duì)小型動(dòng)物一般采用促性腺激素處理，排卵后直接從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精。方法二：對(duì)大型動(dòng)物一般從活體的卵巢中吸取卵母細(xì)胞，經(jīng)體外人工培養(yǎng)成熟后與獲能的精子在體外受精。(2)精子的采集和獲能①采集方法：假陰道法、手握法和電刺激法等。②獲能方法：主要有培養(yǎng)法(嚙齒動(dòng)物、家兔、豬等)和化學(xué)誘導(dǎo)法(牛、羊等家畜的精子常采用化學(xué)法，即將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能)。(3)受精：獲能精子和成熟卵子在共同培養(yǎng)一段時(shí)間后便可受精。3．胚胎的早期培養(yǎng)(1)培養(yǎng)的目的：檢測(cè)受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。(2)培養(yǎng)液的成分：水、無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及動(dòng)物血清等。(3)胚胎去向：冷凍保存、移植到受體動(dòng)物子宮內(nèi)培養(yǎng)。①體外受精時(shí)，精子與卵子在體外結(jié)合前，需要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理，并將卵母細(xì)胞培養(yǎng)成熟至減數(shù)第二次分裂中期。②胚胎發(fā)育的起點(diǎn)是受精卵，發(fā)育過(guò)程中的細(xì)胞分裂均為有絲分裂。③桑椹胚細(xì)胞仍具有全能性，是胚胎分割的最佳時(shí)期。④囊胚是開(kāi)始分化的階段，分化為滋養(yǎng)層細(xì)胞——發(fā)育成胎膜和胎盤(pán)等結(jié)構(gòu)和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞——發(fā)育成胎兒，該階段還可進(jìn)行胚胎分割。⑤孵化——囊胚后期，透明帶破裂，胚胎伸展出來(lái)；原腸胚早期還保留縮小的囊胚腔，最后消失。理綜命題多側(cè)重體內(nèi)、體外受精過(guò)程及早期胚胎發(fā)育，單獨(dú)命題少，多綜合在胚胎工程的其他實(shí)例中?！镜淅?】(·浙江理綜，2)下列關(guān)于高等哺乳動(dòng)物受精與胚胎發(fā)育的敘述，正確的是()。A．絕大多數(shù)精卵細(xì)胞的識(shí)別具有物種特異性B．卵裂球細(xì)胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大C．囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞具有發(fā)育全能性D．原腸胚發(fā)育分化形成內(nèi)外兩個(gè)胚層解析此題考查受精作用與胚胎發(fā)育的相關(guān)知識(shí)。精卵細(xì)胞的識(shí)別具有物種特異性，卵細(xì)胞受精時(shí)，一般只能接受同種生物的精子，A正確；受精卵開(kāi)始的幾次卵裂，由于沒(méi)有接受外來(lái)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，細(xì)胞數(shù)目雖在增加，但卵裂球細(xì)胞總體積并沒(méi)有增大，甚至略有減小，B錯(cuò)誤；囊胚由滋養(yǎng)層和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)組成，滋養(yǎng)層細(xì)胞沒(méi)有發(fā)育全能性，將來(lái)發(fā)育成胚胎的附屬結(jié)構(gòu)，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞才具有發(fā)育全能性，C錯(cuò)誤；原腸胚已有外、中、內(nèi)三個(gè)胚層的分化，D錯(cuò)誤。答案A【典例2】(·江蘇三校聯(lián)考)如圖是牛囊胚示意圖，下列有關(guān)該圖的敘述錯(cuò)誤的是()。A．透明帶是初級(jí)卵母細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂時(shí)形成的B．囊胚腔是一個(gè)充滿(mǎn)液體的腔C．內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)分化成內(nèi)胚層D．滋養(yǎng)層將來(lái)發(fā)育成胎膜和胎盤(pán)解析內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織。答案C胚胎工程的應(yīng)用及前景eq\x(\a\vs4\al(高考地位：5年14考)\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(山東卷、江蘇卷，廣東卷、浙江卷、江蘇卷、福建卷……))))一、胚胎移植及胚胎分割移植1．胚胎移植的基本程序(以牛胚胎移植為例)2．胚胎移植的實(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)移，而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變，因此各種性狀能保持其原來(lái)的優(yōu)良特性。3．胚胎移植成功的保障(生理學(xué)基礎(chǔ))第一，供、受體生殖器官的生理變化是相同的。第二，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)，這就為胚胎的收集提供了可能。第三，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)，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。第四，供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但移入受體的供體胚胎的遺傳特性，在孕育過(guò)程中不受任何影響。4．胚胎分割(1)材料選擇：發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。(2)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。(3)意義：加快繁殖速度，是動(dòng)物無(wú)性繁殖或克隆的方法之一，其他克隆方法還有核移植。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)源及生殖方式核移植eq\o(→,\s\up7(早期胚胎培養(yǎng)))無(wú)性繁殖體外受精eq\o(→,\s\up7(早期胚胎培養(yǎng)))有性生殖體內(nèi)受精→沖卵→移植→有性生殖③促性腺激素兩次使用：a.同期發(fā)情處理；b.超數(shù)排卵。④兩次檢查：a.收集胚胎檢查；b.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對(duì)囊胚進(jìn)行分割時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。二、試管動(dòng)物、克隆動(dòng)物生產(chǎn)過(guò)程比較1．試管動(dòng)物生產(chǎn)流程2．克隆動(dòng)物的培育流程①試管動(dòng)物生殖實(shí)質(zhì)是正常的有性生殖，只不過(guò)受精、早期胚胎發(fā)育在試管中(體外)進(jìn)行。②克隆動(dòng)物生殖的實(shí)質(zhì)是無(wú)性生殖，依賴(lài)動(dòng)物細(xì)胞核(高度分化的體細(xì)胞的細(xì)胞核)具有全能性；特有的操作程序是核移植！三、胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)的應(yīng)用前景1．干細(xì)胞分類(lèi)干細(xì)胞分為三類(lèi)：全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞、專(zhuān)能干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)為全能干細(xì)胞。2．ES細(xì)胞的分離和培養(yǎng)成功是胚胎工程中的重大成就之一，在基礎(chǔ)生物學(xué)、畜牧學(xué)和醫(yī)學(xué)上都具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。(1)ES細(xì)胞可用于治療人類(lèi)的某些頑癥。利用ES細(xì)胞可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞的特性，移植ES細(xì)胞可以使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。(2)培育成組織器官，用于器官移植。(3)對(duì)ES細(xì)胞的培養(yǎng)和誘導(dǎo)，為揭示細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理提供了有效手段。(4)ES細(xì)胞可用于對(duì)哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律的研究。胚胎干細(xì)胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類(lèi)細(xì)胞，包括人類(lèi)囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，具有胚胎細(xì)胞的特性。它能長(zhǎng)期維持未分化狀態(tài)，又有全能分化的潛能，在體外培養(yǎng)時(shí)仍能維持正常和穩(wěn)定的染色體組型，在特定的環(huán)境誘導(dǎo)下，能分化成各類(lèi)細(xì)胞。因此，它是細(xì)胞的源頭，是全能細(xì)胞，并能夠制造機(jī)體需要的全部細(xì)胞。胚胎分割及胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)與“基因工程”“細(xì)胞工程”等現(xiàn)代科技專(zhuān)題有著密切聯(lián)系。知識(shí)的考查主要分在胚胎干細(xì)胞的利用，新課標(biāo)地區(qū)主要以非選擇題的形式進(jìn)行考查。【典例3】(·山東理綜，35)毛角蛋白Ⅱ型中間絲(KIFⅡ)基因與絨山羊的羊絨質(zhì)量密切相關(guān)。獲得轉(zhuǎn)KIFⅡ基因的高絨質(zhì)絨山羊的簡(jiǎn)單流程如圖。(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。解析此題綜合考查基因工程、細(xì)胞工程、胚胎工程等知識(shí)。(1)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，一般需用同一種限制酶切割目的基因和載體，以產(chǎn)生相同黏性末端，并用DNA連接酶連接成重組表達(dá)載體。常用的載體是質(zhì)粒。(2)利用胰蛋白酶或膠原蛋白酶可將動(dòng)物組織分散成單個(gè)細(xì)胞。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，需將細(xì)胞置于5%CO2的氣體環(huán)境中，CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。(3)運(yùn)用超數(shù)排卵法可獲得更多的卵母細(xì)胞，常用的激素是促性腺激素或促濾泡素。成熟卵細(xì)胞在核移植前要進(jìn)行去核處理。(4)核移植時(shí)獲得的重組細(xì)胞經(jīng)過(guò)早期胚胎培養(yǎng)，可以獲得早期胚胎。為獲得更多胚胎，可以使用胚胎分割法。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【訓(xùn)練】(·南京二模)如圖所示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．A所表示的細(xì)胞不一定是受精卵B．圖中a過(guò)程包括卵裂、囊胚和原腸胚等階段C．應(yīng)把③移植到處于發(fā)情狀態(tài)的母牛的輸卵管中D．圖示過(guò)程使用了細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎分割、核移植等生物技術(shù)解析受精卵和經(jīng)過(guò)核移植的重組卵母細(xì)胞都能發(fā)育形成囊胚，包括卵裂、桑椹胚等階段，A正確、B錯(cuò)誤；③應(yīng)移植到處于發(fā)情狀態(tài)的母牛的子宮內(nèi)進(jìn)行發(fā)育，C錯(cuò)誤；圖中涉及的生物技術(shù)有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎分割技術(shù)、胚胎移植技術(shù)，D錯(cuò)誤。答案A胚胎工程及其應(yīng)用1.(·江蘇單科，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解析本題主要考查胚胎移植的有關(guān)問(wèn)題。常用孕激素對(duì)受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理，對(duì)供體母牛還要注射促性腺激素做超數(shù)排卵處理，故A錯(cuò)；受精和早期胚胎培養(yǎng)可在雌性動(dòng)物體內(nèi)完成，也可以在體外完成，故B錯(cuò)；對(duì)沖卵獲得的桑椹胚或囊胚檢查合格后方可移植，故C錯(cuò)；胚胎分割移植最常見(jiàn)的是同卵雙胎，而同卵多胎的成功率很小，故D對(duì)。答案D2．(·廣東理綜，3)華南虎是國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物，可采用試管動(dòng)物技術(shù)進(jìn)行人工繁殖，該技術(shù)包括的環(huán)節(jié)有()。①轉(zhuǎn)基因②核移植③體外受精④體細(xì)胞克?、菖咛ヒ浦睞．①③B．①④C．②⑤D．③⑤解析試管動(dòng)物技術(shù)是指通過(guò)人工操作使卵子和精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)，該技術(shù)包括的環(huán)節(jié)有體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植，不包括轉(zhuǎn)基因、核移植和體細(xì)胞克隆，故D正確。答案D3．(·浙江理綜，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()。eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(\x(良種母山羊)甲,\x(卵母細(xì)胞),\x(\a\al(良種公,山羊))采集,\x(精子)))乙,eq\x(\a\al(受精,卵))丙,eq\x(早期胚胎)eq\o(→,\s\up7(丁))eq\x(代孕母羊)繁育,eq\x(試管山羊)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與供體性狀相同的代孕母羊子宮內(nèi)解析分析圖示可知，甲過(guò)程為卵母細(xì)胞的采集，一般用促性腺激素處理良種母山羊，使其超數(shù)排卵。乙過(guò)程為精子獲能以及受精，獲能的精子和成熟的卵子在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫?。丙過(guò)程為早期胚胎培養(yǎng)，在發(fā)育培養(yǎng)液中進(jìn)行。丁過(guò)程是胚胎移植，是指將早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物子宮內(nèi)使之繼續(xù)發(fā)育。故A項(xiàng)正確。答案A考查胚胎干細(xì)胞及其應(yīng)用前景4.(寧夏理綜，41)下圖為哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞及其分化的示意圖，請(qǐng)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)胞中不能選用作為供體的細(xì)胞是成熟的________，其原因是________________________________________________________________________。(6)若某藥物可抑制肝腫瘤細(xì)胞DNA的復(fù)制，使用該藥物可使肝腫瘤細(xì)胞停留于細(xì)胞周期的________期。(7)在制備單克隆抗體過(guò)程中的細(xì)胞融合階段，用________細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，經(jīng)多次篩選最終得到能分泌________的雜交瘤細(xì)胞。解析(1)胚胎干細(xì)胞是從早期胚胎或胎兒原始性腺中分離出來(lái)的一類(lèi)細(xì)胞，囊胚階段細(xì)胞開(kāi)始分化為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層細(xì)胞。(2)圖中分化程度最低的干細(xì)胞是胚胎干細(xì)胞，全能性最高，在體外培養(yǎng)條件下，要想將該種干細(xì)胞誘導(dǎo)分化形成不同類(lèi)型的組織細(xì)胞，須向培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子。(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，存在造血干細(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，而成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核，所以不能作為供體。(6)細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期，分裂間期完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。(7)制備單克隆抗體過(guò)程中的細(xì)胞融合階段，用B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，經(jīng)篩選最終得到能分泌特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞。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)胞細(xì)胞中無(wú)細(xì)胞核(6)間(7)B淋巴特異性抗體(時(shí)間：45分鐘)A級(jí)基礎(chǔ)演練1．分析下面圖解判斷以下哪一項(xiàng)不是精子、卵細(xì)胞發(fā)生的區(qū)別()。A．初級(jí)精母細(xì)胞、初級(jí)卵母細(xì)胞的形成時(shí)間B．MⅠ和MⅡ的時(shí)間連續(xù)性C．成熟生殖細(xì)胞是否經(jīng)過(guò)變形D．成熟生殖細(xì)胞中染色體的數(shù)量解析初級(jí)精母細(xì)胞是雄性動(dòng)物初情期開(kāi)始后，才由精原細(xì)胞分裂形成的，而初級(jí)卵母細(xì)胞是在胎兒期性別分化后形成的。精子的產(chǎn)生過(guò)程中，MⅠ和MⅡ是連續(xù)的，而卵細(xì)胞產(chǎn)生通過(guò)MⅠ形成次級(jí)卵母細(xì)胞，在精子與卵子的結(jié)合過(guò)程中才完成MⅡ。精子細(xì)胞形成后變形為蝌蚪狀，卵細(xì)胞不需要變形。成熟的精子和卵細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂形成，都含有相當(dāng)于親本體細(xì)胞一半的染色體數(shù)目。答案D2．(·杭州名校?？?愛(ài)德華茲以他在體外受精技術(shù)領(lǐng)域做出的開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn)而獲得年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。關(guān)于體外受精技術(shù)敘述正確的是()。A．獲取的精子經(jīng)獲能后才能進(jìn)行體外受精B．采集的卵母細(xì)胞應(yīng)立即與精子共同放入培養(yǎng)液中才能形成受精卵C．精子和卵細(xì)胞受精形成受精卵后即可移入母體子宮D．精子與卵子相遇后，會(huì)發(fā)生頂體反應(yīng)，防止多精入卵解析B錯(cuò)誤，卵子必須處于減數(shù)第二次分裂中期才能進(jìn)行受精，采集的卵母細(xì)胞都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精；C錯(cuò)誤，成熟的卵細(xì)胞與收集來(lái)的精子相遇形成受精卵，需培養(yǎng)到一定階段才可移植；D錯(cuò)誤，防止多精入卵主要通過(guò)透明帶反應(yīng)和卵黃膜封閉作用兩道屏障。答案A3．如圖是胚胎干細(xì)胞分離途徑示意圖。下列說(shuō)法正確的是()。A．圖中A所示細(xì)胞將來(lái)能夠發(fā)育成胎膜和胎盤(pán)B．胚胎干細(xì)胞的體積和細(xì)胞核都較小C．胚胎干細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化D．利用胚胎干細(xì)胞培育的人造器官正在大規(guī)模應(yīng)用解析圖中A是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞，將來(lái)能夠發(fā)育成除胎膜和胎盤(pán)外的其他組織和器官。胚胎干細(xì)胞的體積較小，細(xì)胞核較大。在體外培養(yǎng)情況下，可以只增殖而不發(fā)生分化。利用胚胎干細(xì)胞可以誘導(dǎo)形成器官，但目前并沒(méi)有大規(guī)模應(yīng)用。答案C4．(·浙江四校調(diào)研)下列有關(guān)試管動(dòng)物技術(shù)的敘述不正確的是()。A．體外受精主要包括卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能、受精B．胚胎移植之前需檢查精卵細(xì)胞的受精狀況和受精卵的發(fā)育能力C．早期胚胎發(fā)育的過(guò)程為：受精卵→桑椹胚→卵裂→囊胚→原腸胚D．移植入受體的供體胚胎的遺傳特性在孕育過(guò)程中不受影響解析早期胚胎發(fā)育的過(guò)程為：受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原腸胚。答案C5．(·廣東四校聯(lián)考)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)，①②③表示其結(jié)果，下列說(shuō)法不正確的是()。A．若a是核移植技術(shù)，后代不發(fā)生基因重組和變異B．若b是體外受精技術(shù)，②的設(shè)計(jì)產(chǎn)生可能有倫理爭(zhēng)議C．若c是胚胎分割技術(shù)，③中個(gè)體的產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上就是克隆D．圖中所示的三項(xiàng)技術(shù)屬于動(dòng)物細(xì)胞工程和胚胎工程解析如果a是核移植技術(shù)，則后代實(shí)現(xiàn)了親本細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)基因的重組，因此也存在變異，A項(xiàng)錯(cuò)誤；如果b為體外受精技術(shù)，則②可為設(shè)計(jì)試管嬰兒，其設(shè)計(jì)產(chǎn)生會(huì)引發(fā)社會(huì)倫理問(wèn)題，B項(xiàng)正確；如果c為胚胎分割技術(shù)，則形成的③為多個(gè)基因型完全相同的個(gè)體，故其實(shí)質(zhì)為克隆，C項(xiàng)正確；核移植技術(shù)屬于動(dòng)物細(xì)胞工程，體外受精和胚胎分割技術(shù)屬于胚胎工程，D項(xiàng)正確。答案A6．請(qǐng)回答下列與哺乳動(dòng)物精子和卵子發(fā)生有關(guān)的問(wèn)題。(1)精細(xì)胞經(jīng)變形后，高爾基體發(fā)育形成精子的頂體，頂體內(nèi)含有的________能協(xié)助精子穿過(guò)卵母細(xì)胞的放射冠和透明帶。(2)某動(dòng)物排卵時(shí)，減數(shù)第一次分裂尚未完成，此時(shí)卵子處于________卵母細(xì)胞階段。當(dāng)該細(xì)胞發(fā)育至減數(shù)第二次分裂________期時(shí)，才具備受精能力。若在卵黃膜和透明帶之間看到兩個(gè)極體，則表明________已完成。(3)動(dòng)物的早期胚胎移植到同種且________與供體相同的動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)叫做胚胎移植。為了獲得更多的早期胚胎，常用________激素對(duì)供體進(jìn)行處理，其目的是獲得更多的________，經(jīng)人工授精后可得到早期胚胎。用某染料鑒定胚胎細(xì)胞是否為活細(xì)胞時(shí)，發(fā)現(xiàn)活胚胎細(xì)胞不能被染色，其原因是活細(xì)胞膜________________________________________________________________________。(4)若要通過(guò)胚胎移植獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個(gè)新個(gè)體，可對(duì)發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段的早期胚胎進(jìn)行________處理，再植入到受體內(nèi)。若要對(duì)早期胚胎進(jìn)行長(zhǎng)期保存，應(yīng)將其置于________條件下。解析本題考查精子、卵子的發(fā)生及受精作用的有關(guān)知識(shí)。熟記相關(guān)知識(shí)是正確解答該題的關(guān)鍵。(1)頂體內(nèi)含有的頂體酶能協(xié)助精子穿過(guò)卵母細(xì)胞的放射冠和透明帶。(2)動(dòng)物排卵時(shí)處于減數(shù)第一次分裂的細(xì)胞稱(chēng)為初級(jí)卵母細(xì)胞，處于減數(shù)第二次分裂中期的細(xì)胞才具備受精能力，受精完成的標(biāo)志是在卵黃膜和透明帶之間看到兩個(gè)極體。(3)胚胎移植時(shí)受體的生理狀態(tài)要和供體的一致，才能保證胚胎成活。為了獲得更多的早期胚胎，常用促性腺激素對(duì)供體進(jìn)行處理，其目的是獲得更多的卵母細(xì)胞。細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性，活胚胎細(xì)胞不能被染色的原因是細(xì)胞膜對(duì)染料的吸收具有選擇性。死細(xì)胞會(huì)被染色，是因?yàn)榧?xì)胞膜失去選擇透過(guò)性。(4)若要通過(guò)胚胎移植獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個(gè)新個(gè)體，常用的方法是胚胎分割，注意胚胎分割一定要均勻。生物學(xué)中常采用液氮冷凍的方法保存早期胚胎和生殖細(xì)胞。答案(1)頂體酶(2)初級(jí)中受精(3)生理狀態(tài)促性腺卵母細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收具有選擇性(4)胚胎分割冷凍(或液氮)7．(·江蘇淮安第三次調(diào)研，32)從1978年7月25日世界上第一位“試管嬰兒”誕生，至今全球試管嬰兒數(shù)量已達(dá)到400萬(wàn)。1996年7月5日克隆羊“多利”誕生，至今已成功克隆了多種動(dòng)物。請(qǐng)分析回答試管嬰兒與克隆技術(shù)的有關(guān)問(wèn)題。(1)試管嬰兒和克隆動(dòng)物的培育過(guò)程中均會(huì)用到的生物技術(shù)有________、________。(2)試管嬰兒和克隆動(dòng)物的生殖方式分別屬于________和________。(3)培育試管嬰兒時(shí)，可通過(guò)給母體注射________增加排卵數(shù)量，從父親體內(nèi)獲得的精子需要進(jìn)行________處理，才能完成受精作用。(4)克隆動(dòng)物時(shí)，將甲個(gè)體的細(xì)胞核移入乙個(gè)體去核的卵細(xì)胞中，由重組細(xì)胞培育成個(gè)體丙，則個(gè)體丙的基因來(lái)源于________________________________________________________________________。(5)請(qǐng)列舉一例克隆技術(shù)在醫(yī)療方面的應(yīng)用________________________________________________________________________。解析(1)試管嬰兒涉及體外受精、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)，克隆動(dòng)物涉及核移植、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)。(2)試管嬰兒是精子和卵細(xì)胞在體外受精形成受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，屬于有性生殖。克隆動(dòng)物是由體細(xì)胞的細(xì)胞核和卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)形成重組細(xì)胞發(fā)育而成的個(gè)體，屬于無(wú)性生殖。(3)①對(duì)雌性個(gè)體注射促性腺激素，可達(dá)到超數(shù)排卵的目的。②在受精前，精子必須經(jīng)過(guò)特殊的處理，以獲取受精作用的能力，稱(chēng)為獲能反應(yīng)，卵子要培養(yǎng)至MⅡ中期。(4)丙個(gè)體的基因來(lái)源取決于重組細(xì)胞，重組細(xì)胞的核基因來(lái)源于甲，質(zhì)基因來(lái)源于乙。(5)克隆技術(shù)應(yīng)用于加速優(yōu)良種畜改良進(jìn)程，保護(hù)瀕危物種，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白，用于組織、器官移植等。答案(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)胚胎移植(2)有性生殖無(wú)性生殖(3)促性腺激素獲能(4)甲個(gè)體(體細(xì)胞)的核基因和乙個(gè)體(卵細(xì)胞)的細(xì)胞質(zhì)基因(5)克隆器官用于器官移植，避免免疫排斥(其他合理答案也可)B級(jí)智能提升8．(·陜西五校三模，40)胚胎工程技術(shù)包含的內(nèi)容很豐富，如圖是胚胎工程技術(shù)研究及應(yīng)用的相關(guān)情況，其中供體1是良種荷斯坦高產(chǎn)奶牛，供體2是黃牛，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)應(yīng)用1中獲得的小牛，其遺傳物質(zhì)來(lái)源于________，細(xì)胞B的名稱(chēng)是________________________________________________________________________。(2)應(yīng)用2中牛完成體內(nèi)受精的場(chǎng)所是________，剛種植在子宮內(nèi)的胚胎其發(fā)育程度一般為_(kāi)_______，胚胎種植后可以通過(guò)________從母體獲得正常發(fā)育所需要的物質(zhì)。這種試管牛的產(chǎn)生，采用的胚胎工程技術(shù)有________________________(至少答出2種)等。(3)應(yīng)用3中細(xì)胞C、D分別取自________、________。(4)應(yīng)用4中通過(guò)________技術(shù)獲得二分胚①和②，同時(shí)，可以通過(guò)取樣________進(jìn)行分子水平的早期胚胎性別鑒定；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。解析(1)從圖示可看出應(yīng)用1中獲得的小牛，其遺傳物質(zhì)來(lái)源于供體1和供體2，細(xì)胞B為處于MⅡ期卵母細(xì)胞。(2)體內(nèi)受精的場(chǎng)所為輸卵管。胚胎移植一般選擇桑椹胚或囊胚進(jìn)行移植，胚胎種植后可以通過(guò)胎盤(pán)從母體獲得正常發(fā)育所需要的物質(zhì)，試管牛應(yīng)用了體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)手段。(3)細(xì)胞C來(lái)自生殖腺，而細(xì)胞D來(lái)自早期胚胎，利用胚胎分割可獲得多胚，利用滋養(yǎng)層的細(xì)胞可進(jìn)行早期胚胎性別鑒定，也可通過(guò)對(duì)染色體的分析進(jìn)行性別鑒定。答案(1)供體1和供體2MⅡ期卵母細(xì)胞(或減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞)(2)輸卵管桑椹胚或囊胚胎盤(pán)體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植(3)原始性腺(或生殖腺)早期胚胎(囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán))(4)胚胎分割滋養(yǎng)層染色體(或性染色體)9．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)__