屆高考生物二輪總復習專題導練江蘇專專題胚胎工程第1頁/共39頁1.(2011年廣東卷)華南虎是國家一級保護動物，可采用試管動物技術進行人工繁殖，該技術包括的環(huán)節(jié)有()①轉(zhuǎn)基因②核移植③體外受精④體細胞克?、菖咛ヒ浦?/p>

A．①③B．①④

C．②⑤D．③⑤【解析】試管動物是人工將供體的精子和卵子在體外進行受精、體外培養(yǎng)成胚胎，然后將發(fā)育到一定程度的胚胎移植入受體，從而生產(chǎn)出各種動物。主要包括卵母細胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集與獲能、體外受精和胚胎移植。D第2頁/共39頁2.(2011年江蘇卷)下列關于胚胎工程的敘述，錯誤的是()A．體外受精是指獲能的精子和成熟的卵子在相應溶液中受精B．受精卵發(fā)育到原腸胚階段才能進行胚胎移植C．早期胚胎培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液通常都需加入血清D．試管嬰兒技術主要包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術【解析】胚胎移植通常選發(fā)育到桑椹胚階段或囊胚階段的胚胎進行移植。B第3頁/共39頁3.(2011年福建卷)一對表現(xiàn)型正常的夫婦，生了一個鐮刀型細胞貧血癥(常染色體隱性遺傳病)患兒。在他們欲生育第二胎時，發(fā)現(xiàn)妻子的雙側(cè)輸卵管完全堵塞，不能完成體內(nèi)受精。醫(yī)生為該夫婦實施了體外受精和產(chǎn)前基因診斷，過程如下圖。第4頁/共39頁請回答：(1)過程①是指在體外進行的＿＿＿＿處理，從而使精子與卵子結(jié)合形成受精卵；過程②稱為＿＿＿＿。精子獲能胚胎移植第5頁/共39頁(2)在對胎兒進行鐮刀型細胞貧血癥的產(chǎn)前基因診斷時，要先從羊水中的胎兒細胞提取物質(zhì)③＿＿進行PCR擴增，然后用MstⅡ?qū)U增產(chǎn)物進行切割，產(chǎn)生多個片段的酶切產(chǎn)物。據(jù)此判斷，MstⅡ是一種＿＿＿＿＿＿＿酶。DNA限制性核酸內(nèi)切第6頁/共39頁(3)不同長度的酶切產(chǎn)物在電泳時移動的速率不同，形成不同的電泳條帶。該家庭成員的鐮刀型細胞貧血癥基因分析的電泳帶譜如④，據(jù)此判斷胎兒為＿＿(正常/患者/攜帶者)。正常第7頁/共39頁【解析】精子在與卵細胞結(jié)合前需經(jīng)歷獲能處理，才能具有與卵細胞受精的能力。將體外早期胚胎移到子宮內(nèi)的過程叫做胚胎移植?；蛟\斷時，需從胎兒細胞提取出DNA，并用限制性核酸內(nèi)切酶對DNA進行切割，再進行電泳分析。由于電泳結(jié)果顯示胎兒沒有出現(xiàn)患兒帶譜，所以胎兒細胞中不含致病基因。第8頁/共39頁4.(2010海南卷)請回答胚胎工程和基因工程方面的問題：(1)應用胚胎工程技術可以培育出“試管牛”。試管牛的培育需經(jīng)過體外受精、___________、________以及在母體中發(fā)育和產(chǎn)出等過程。(2)在“試管?！钡呐嘤^程中，要使精子和卵母細胞在體外成功結(jié)合，需要對精子進行處理，使其____。另外，培養(yǎng)的卵母細胞需要發(fā)育至減數(shù)第二次分裂的中期，該時期在顯微鏡下可觀察到次級卵母細胞和________。(3)通常奶牛每次排出一枚卵母細胞，采用激素處理可使其一次排出多枚卵母細胞，常使用的激素是___________________________。早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植獲能第一極體促性腺激素(其他合理答案也給分)第9頁/共39頁(4)利用基因工程可以獲得轉(zhuǎn)基因牛，從而改良奶牛的某些性狀。基因工程的四個基本操作步驟是____________、基因表達載體的構(gòu)建、___________________和__________________。若要獲得的轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中含有人干擾素，則所構(gòu)建的基因表達載體必須包括：某種牛乳腺分泌蛋白基因及其啟動子、_____________________、______、_______和復制原點等。將該基因表達載體導入受體細胞所采用的方法是_________(顯微注射法、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法)，為獲得能大量產(chǎn)生人干擾素的轉(zhuǎn)基因牛，該基因表達載體應導入的受體細胞是______(受精卵、乳腺細胞)。將目的基因?qū)胧荏w細胞

目的基因的檢測與鑒定

終止子

標記基因顯微注射法受精卵獲取目的基因人干擾素基因(或目的基因)第10頁/共39頁【解析】(1)試管牛的培育需經(jīng)過體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植以及在母體內(nèi)發(fā)育和產(chǎn)出過程。(2)體外受精時，需要對精子進行獲能處理；把卵母細胞培育至減數(shù)第二次分裂中期，此時在顯微鏡下可觀察到第一極體。(3)為了促進奶牛一次排出多枚卵細胞，可給奶牛注射促性腺激素。(4)基因工程的四個基本操作步驟包括：目的基因的獲取、基因表達載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細胞和目的基因的檢測與鑒定。第11頁/共39頁考點1:受精及胚胎發(fā)育的過程1．受精(1)受精前的準備階段①精子獲能：精子必須在雌性動物的生殖道發(fā)生相應的生理變化后，才獲得受精能力的生理現(xiàn)象。②卵子的準備：卵子在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)第二次分裂的中期，才具有與精子受精的能力。(2)受精階段精子穿越放射冠和透明帶→精子進入卵黃膜→原核形成→配子結(jié)合第12頁/共39頁注意：卵子受精的標志和受精完成的標志應該區(qū)分開來。卵子受精的標志是在透明帶和卵黃膜之間觀察到兩個極體；受精完成的標志是雌雄原核融合為合子。(3)受精過程中幾個主要的反應①頂體反應；②透明帶反應；③卵黃膜封閉作用。第13頁/共39頁2．動物胚胎發(fā)育的基本過程受精卵：在輸卵管進行有絲分裂?！蚜哑冢涸谕该鲙?nèi)進行有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。桑椹胚：由具有全能性的細胞構(gòu)成，細胞數(shù)在32個左右，排列緊密，形似桑椹?！遗?內(nèi)含囊胚腔)：內(nèi)細胞團發(fā)育成胎兒各組織。滋養(yǎng)層細胞發(fā)育成胎膜和胎盤?！c胚(內(nèi)含原腸腔)↓胎兒形成第14頁/共39頁例1：請回答下列與哺乳動物精子和卵子發(fā)生有關的問題：(1)精細胞經(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)助精子穿過卵母細胞的放射冠和透明帶。(2)某動物排卵時，減數(shù)第一次分裂尚未完成，此時卵子處于______卵母細胞階段，當該細胞發(fā)育至減數(shù)第二次分裂_____期時，才具備受精能力。若在卵黃膜和透明帶之間看到兩個極體，則表明______過程已完成。頂體酶初級中受精第15頁/共39頁(3)動物的早期胚胎移植到同種且生理狀態(tài)與供體相同的動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術叫做胚胎移植。為了獲得更多的早期胚胎，常用________激素對供體進行處理，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胞是否為活細胞時，發(fā)現(xiàn)活胚胎細胞不能被染色，其原因是活細胞膜_______________________。(4)若要通過胚胎移植獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個新個體，可對發(fā)育到桑椹胚期或囊胚期階段的早期胚胎進行________處理，再植入到受體內(nèi)。若要對早期胚胎進行長期保存，應將其置于__________條件下。促性腺卵母細胞胚胎分割

冷凍(或液氮)對物質(zhì)的吸收具有選擇透過性第16頁/共39頁【解析】(1)頂體內(nèi)含有的頂體酶能協(xié)助精子穿過卵母細胞的放射冠和透明帶。(2)動物排卵時處于減數(shù)第一次分裂的細胞稱為初級卵母細胞，減數(shù)第二次分裂中期的細胞才具備受精能力，受精作用完成的標志是在卵黃膜和透明帶之間看到兩個極體。(3)胚胎移植時受體的生理狀態(tài)要和供體一致，才能保證胚胎成活。為了獲得更多的早期胚胎，常用促性腺激素對供體進行處理，其目的是獲得更多的卵母細胞。細胞膜具有選擇透過性，活胚胎細胞不能被染色。(4)若要通過胚胎移植獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個新個體，常用的方法是胚胎分割。生物學中常采用液氮冷凍的方法保存早期胚胎和生殖細胞。第17頁/共39頁【變式題1】下列不是精子和卵子發(fā)生的區(qū)別的是()A．初級精母細胞、初級卵母細胞的形成時間B．MⅠ(減數(shù)第一次分裂)、MⅡ(減數(shù)第二次分裂)的時間連續(xù)性C．成熟生殖細胞是否經(jīng)過變形D．成熟生殖細胞中染色體的數(shù)量第18頁/共39頁【解析】初級精母細胞是雄性動物初情期開始后，由精原細胞分裂形成的，而初級卵母細胞是在胎兒期形成的；精子的產(chǎn)生過程MⅠ和MⅡ連續(xù)進行，卵子的產(chǎn)生通過MⅠ形成次級卵母細胞，在精子與卵子的結(jié)合過程中才完成MⅡ過程；精細胞形成后變形為蝌蚪狀，卵子不需要經(jīng)過變形；成熟的精子和卵子是經(jīng)過減數(shù)分裂形成的，都含有相當于親本體細胞一半的染色體數(shù)目?！敬鸢浮緿第19頁/共39頁考點2:胚胎干細胞的移植1．干細胞種類：按照分化潛能的大小，分為專能干細胞、多能干細胞和全能干細胞。專能干細胞只能分化成一種類型或功能密切相關的兩種類型的細胞，如成肌細胞；多能干細胞具有分化成多種組織細胞的潛能，但卻失去了發(fā)育成完整個體的能力，如造血干細胞；全能干細胞可以分化為全身200多種細胞類型，并進一步形成機體的所有組織、器官，如胚胎干細胞。第20頁/共39頁2．哺乳動物的胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞，來源于早期胚胎或從原始性腺中分離出來。特點：具有胚胎細胞的特性，在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小，細胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞。另外，在體外培養(yǎng)的條件下，可以增殖而不發(fā)生分化，可進行冷凍保存，也可進行遺傳改造。第21頁/共39頁例2：根據(jù)下列材料Ⅰ和材料Ⅱ，回答有關問題。材料Ⅰ：供體器官的短缺和排斥反應是制約器官移植的兩個重要問題，而治療性克隆能最終解決這兩個問題。圖A表示治療性克隆的過程。第22頁/共39頁材料Ⅱ：科學家做了讓羊產(chǎn)牛奶的構(gòu)想，圖B表示其過程。(1)請在圖A中橫線上填上適當?shù)纳飳W名稱：①____________；②___________________。(2)圖A中③④表示的生理過程是____________細胞核內(nèi)細胞團(內(nèi)細胞團細胞)細胞的分化第23頁/共39頁(3)我國禁止生殖性克隆，但不反對治療性克隆的研究。你認為治療性克隆有什么意義？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(至少答兩點)。(4)請你談談為什么要反對克隆人？____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。①開辟了治療人類疾病的新途徑，如解決組織或器官的來源、多種難治或不治之癥的治療；②解決同種異體器官移植過程中最難的免疫排斥反應；③促進畜牧業(yè)、制藥業(yè)等方面的蓬勃發(fā)展等

嚴重違反了人類倫理道德；沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念；是在人為地制造心理上和社會地位上都不健全的人；克隆技術尚不成熟，可能克隆出有嚴重生理缺陷的孩子

第24頁/共39頁(5)圖B中涉及的現(xiàn)代生物技術有____________________________________________________________(至少寫出3個)。(6)小羊a、小羊b、小羊c表現(xiàn)的遺傳性狀是否相同？____，原因是_______________________________________________________________。(7)有人設想將羊體細胞與牛體細胞進行融合，以獲得新物種“羊—?！?，你認為依據(jù)目前的生物技術和理論能否實現(xiàn)這一構(gòu)想？_____；理由是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________?；蚬こ獭⒑艘浦?、胚胎移植、胚胎分割、早期胚胎培養(yǎng)、動物細胞培養(yǎng)等相同不能因為高度分化的動物體細胞的全能性受到限制(或由羊體細胞和牛體細胞融合得到的雜交細胞不能正常發(fā)育成完整個體；動物體細胞質(zhì)不能激發(fā)核全能性的表達)(具有開放性，其他合理答案也可以)這些個體都是由同一個重組細胞發(fā)育形成的(由同一早期胚胎經(jīng)分割后發(fā)育成的)第25頁/共39頁【解析】治療性克隆是采用核移植技術形成重組細胞并培育出早期胚胎，從胚胎中取出干細胞用于治療的方法。治療性克隆的意義有：開辟了治療人類疾病的新途徑，如解決組織或器官的來源、多種難治或不治之癥的治療；解決同種異體器官移植過程中最難的免疫排斥反應；促進畜牧業(yè)、動物業(yè)、制藥業(yè)等方面的蓬勃發(fā)展等?？寺∪耸菬o性生殖的產(chǎn)物，它嚴重違反了人類倫理道德；沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念；是在人為地制造心理上和社會地位上都不健全的人；克隆技術尚不成熟，可能克隆出有嚴重生理缺陷的孩子。圖B中涉及的現(xiàn)代生物技術有基因工程、核移植、胚胎移植、胚胎分割、早期胚胎培養(yǎng)、動物細胞培養(yǎng)等。第26頁/共39頁【變式題2】有關胚胎干細胞的敘述錯誤的是()A．可以用于治療由于細胞壞死、退化或功能異常引起的疾病B．是研究體外細胞分化的理想材料C．培養(yǎng)過程與動物細胞培養(yǎng)完全相同D．細胞體積小，細胞核大，核仁明顯第27頁/共39頁【解析】胚胎干細胞具有胚胎細胞的特征，在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小，細胞核大，核仁明顯，在功能上具有發(fā)育的全能性，即可以分化為成年生物體內(nèi)任何一種組織細胞，所以可以作為研究體外細胞分化的理想材料。若在培養(yǎng)胚胎干細胞時，在培養(yǎng)液中加入分化誘導因子，就可誘導干細胞向不同類型的細胞分化，所以干細胞的培養(yǎng)過程與動物細胞的培養(yǎng)不完全相同。【答案】C第28頁/共39頁考點3:胚胎工程的應用1．胚胎工程技術包括：體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植(是最后一道工序)、胚胎分割移植、胚胎干細胞。體外受精主要包括：卵母細胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能、受精。2．胚胎移植的生理學基礎(1)供、受體生殖器官的生理變化相同，為胚胎提供相同的生理環(huán)境。(2)早期胚胎沒有與母體子宮建立組織聯(lián)系，為胚胎收集提供可能。第29頁/共39頁(3)受體對外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應，為胚胎的存活提供可能。(4)胚胎能與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但其遺傳物質(zhì)不受影響。3．胚胎(分割)移植技術胚胎分割：是指采用機械方法將早期胚胎切割成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。對囊胚階段的胚胎分割時，內(nèi)細胞團要均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。第30頁/共39頁例3：下列甲、乙兩圖分別為胚胎移植的基本程序及早期胚胎發(fā)育過程，請據(jù)圖回答：第31頁/共39頁(1)選擇供體母牛、供體公牛的要求是__________________，同期發(fā)情處理的方法是注射_________。(2)沖卵實質(zhì)上是用特定裝置，將供體母牛子宮內(nèi)的______沖洗出來。(3)從A到E中，適宜于牛的胚胎移植的時期有_____。(4)圖中標號3為______，它將來可發(fā)育為胎膜和胎盤。(5)若一次給受體母牛移入多個胚胎，產(chǎn)生的多個后代基因型是否相同？為什么？______________________________________________________________________________具有優(yōu)良性狀的同種牛促性腺激素胚胎DE滋養(yǎng)層不一定相同，因為這些胚胎可能由不同的受精卵發(fā)育而來，它們的基因型可能相同，也可能不同。第32頁/共39頁【解析】胚胎移植的基本程序主要包括：①對供、受體的選擇和處理。選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體、有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體，供體和受體是同一物種，并用促性腺激素進行同期發(fā)情處理，用促性腺激素對供體母牛做超數(shù)排卵處理。②配種或人工授精。③對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存。④對胚胎進行移植。⑤移植后的胚胎滋養(yǎng)層細胞發(fā)育為胎膜和胎盤。若一次給受體母牛移入多個胚胎，產(chǎn)生