胚胎工程【學(xué)問(wèn)梳理】答案速填：①胚胎分割②獲能③卵裂④桑椹胚⑤原腸胚⑥胚胎發(fā)育⑦胚胎移植要點(diǎn)提示：1．防止多精入卵有兩道屏障：一是透亮帶反應(yīng)，二是卵細(xì)胞膜反應(yīng)。2．推斷卵子是否受精的標(biāo)記是在卵細(xì)胞膜與透亮帶的間隙能否視察到兩個(gè)極體，受精作用完成的標(biāo)記是雌、雄原核融合形成合子。3．試管動(dòng)物技術(shù)運(yùn)用的技術(shù)手段主要有體外受精、早期胚胎培育和胚胎移植。4．哺乳動(dòng)物的體外受精主要包括卵母細(xì)胞的采集、精子的獲得和受精等幾個(gè)主要步驟。5．從卵巢采集的卵母細(xì)胞需在體外培育到MⅡ中期才能與獲能的精子受精。精子體外獲能的方法有培育法和化學(xué)誘導(dǎo)法兩種。6．動(dòng)物胚胎一般在桑椹胚或囊胚階段進(jìn)行移植。胚胎移植前一般用激素對(duì)供、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理。7．胚胎分割的對(duì)象是桑椹胚或囊胚，在對(duì)囊胚分割時(shí)，應(yīng)留意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。8．胚胎干細(xì)胞是由早期胚胎或原始性腺中分別出來(lái)的一類細(xì)胞，簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞。1．下列關(guān)于體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育的說(shuō)法中，你認(rèn)為正確的是()A．在精子形成過(guò)程中，只有細(xì)胞核和線粒體保留下來(lái)B．受精一般是在輸卵管內(nèi)完成的，而胚胎的發(fā)育始終是在母體子宮內(nèi)發(fā)育的C．精子和卵細(xì)胞受精時(shí)，兩者均已完成了減數(shù)分裂D．在卵細(xì)胞膜和透亮帶的間隙可以視察到兩個(gè)極體時(shí)，說(shuō)明卵子已完成了受精【解析】在精子形成的過(guò)程中，細(xì)胞核變成精子頭的主要部分，高爾基體發(fā)育為頭的頂體，中心體演化成精子的尾，線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘膜，細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)濃縮成原生質(zhì)滴。體內(nèi)受精是在輸卵管里進(jìn)行的，早期胚胎有一段時(shí)間的發(fā)育是在輸卵管內(nèi)進(jìn)行的，主要是在母體子宮里進(jìn)行發(fā)育的。在精子和卵子受精——精子入卵后，被激活的卵子才完成減數(shù)其次次分裂?！敬鸢浮緿2.下列關(guān)于哺乳動(dòng)物受精和發(fā)育的敘述中，正確的是()A．雌性動(dòng)物排卵后遇到精子即完成受精作用B．胚胎發(fā)育至囊胚時(shí)即已起先了細(xì)胞分化，這是由于基因起先進(jìn)行選擇性表達(dá)C．動(dòng)物卵子的形成過(guò)程始于初情期后D．動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育過(guò)程是：受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原腸胚→幼體【解析】剛排出的卵子尚未完全成熟，須要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟(發(fā)育到減數(shù)其次次分裂中期)后才能與精子受精，A項(xiàng)錯(cuò)誤；胚胎發(fā)育至囊胚時(shí)，因?yàn)榛蚱鹣冗x擇性表達(dá)，起先出現(xiàn)分化，B項(xiàng)正確；動(dòng)物卵子的形成從胚胎期就已經(jīng)起先，而精子的形成是在初情期后，C項(xiàng)錯(cuò)誤；動(dòng)物個(gè)體的發(fā)育包括胚胎發(fā)育和幼體到成體的發(fā)育過(guò)程，D項(xiàng)表述了胚胎發(fā)育過(guò)程，不符合題意?！敬鸢浮緽3.近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的胚胎工程技術(shù)為優(yōu)良種畜的快速繁殖帶來(lái)了無(wú)限朝氣，下圖為經(jīng)體外受精和胚胎分割移植培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過(guò)程。下列說(shuō)法正確的是()A．體外受精所需的成熟卵子可以從母體中干脆獲得，但在受精前要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理B．進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)選擇發(fā)育到原腸胚時(shí)期的胚胎進(jìn)行操作C．胚胎分割的方法只能用分割針在顯微鏡下將胚胎均等分割成若干份D．受體母牛必需和供體牛屬于同一物種，移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是受體子宮對(duì)外來(lái)胚胎不發(fā)生排斥反應(yīng)【解析】從母體卵巢中得到的卵子還不成熟，要在體外培育到減數(shù)其次次分裂中期才具有與精子結(jié)合的實(shí)力。進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)選擇發(fā)育到桑椹胚或囊胚時(shí)期的胚胎進(jìn)行操作。進(jìn)行胚胎分割時(shí)，還可以采納分割刀片將胚胎切開(kāi)。同一物種的生理狀況和生殖狀況相同，才能進(jìn)行胚胎移植。【答案】D4．下列關(guān)于利用胚胎工程技術(shù)繁殖優(yōu)質(zhì)奶羊的敘述，錯(cuò)誤的是()A．對(duì)受體母羊與供體母羊進(jìn)行同期發(fā)情處理B．人工授精后的一段時(shí)間內(nèi)，收集供體原腸胚用于胚胎分割C．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D．一次給受體母羊植入多個(gè)胚胎，可增加雙胞胎和多胞胎的比例【解析】本題考查胚胎工程的原理方法和有關(guān)問(wèn)題。用于胚胎分割的早期胚胎為發(fā)育良好的桑椹胚或囊胚，并且均分內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，不能分割原腸胚?！敬鸢浮緽5．下列關(guān)于“克隆羊”、“試管羊”、“轉(zhuǎn)基因羊”的說(shuō)法合理的是()A．它們的生殖方式相同B．它們的遺傳物質(zhì)都只來(lái)自于一個(gè)親本C．它們的形成過(guò)程操作水平相同D．在培育過(guò)程中都要運(yùn)用胚胎移植技術(shù)【解析】“克隆羊”屬于無(wú)性繁殖，“試管羊”屬于有性繁殖，A錯(cuò)誤；三者的遺傳物質(zhì)都不只來(lái)自一個(gè)親本，克隆羊也有少量遺傳物質(zhì)來(lái)自供質(zhì)的親本，試管羊是體外受精的產(chǎn)物，細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)一半來(lái)自父方，一半來(lái)自母方，B錯(cuò)誤；“克隆羊”、“試管羊”的形成過(guò)程操作水平是細(xì)胞水平，“轉(zhuǎn)基因羊”的形成過(guò)程操作水平有分子水平，C錯(cuò)誤；三者都需用到動(dòng)物細(xì)胞培育技術(shù)和胚胎移植技術(shù)，D正確。【答案】D6．哺乳動(dòng)物卵原細(xì)胞減數(shù)分裂形成成熟卵子的過(guò)程，只有在促性腺激素和精子的誘導(dǎo)下才能完成。下面為某哺乳動(dòng)物卵子及早期胚胎的形成過(guò)程示意圖(N表示染色體組)。據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．次級(jí)卵母細(xì)胞形成的過(guò)程須要激素調(diào)整B．細(xì)胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子C．Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ細(xì)胞分裂后期染色體數(shù)目相同D．培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物應(yīng)選擇細(xì)胞Ⅳ作為受體細(xì)胞【解析】減數(shù)第一次分裂就是初級(jí)卵母細(xì)胞形成次級(jí)卵母細(xì)胞的過(guò)程，此過(guò)程須要促性腺激素作用，A項(xiàng)正確；處于減數(shù)其次次分裂中期的次級(jí)卵母細(xì)胞只有在受精作用后才能完成減數(shù)其次次分裂，產(chǎn)生成熟的卵子，B項(xiàng)正確；Ⅱ、Ⅲ分裂后期的染色體數(shù)均為2N，Ⅳ分裂后期染色體應(yīng)為4N，C項(xiàng)錯(cuò)誤；因動(dòng)物受精卵全能性最高，故培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物常用受精卵作為受體細(xì)胞，D項(xiàng)正確。【答案】C7．動(dòng)物胚胎移植的過(guò)程是首先用激素a促進(jìn)成熟雌性個(gè)體超數(shù)排卵，然后將卵細(xì)胞從母體內(nèi)取出，在試管內(nèi)與人工采集的精子進(jìn)行體外受精，培育成胚胎，再把胚胎送入經(jīng)過(guò)激素b處理可以接受胚胎植入的母體子宮內(nèi)，孕育成幼體。(1)你認(rèn)為用胚胎移植的方法產(chǎn)生子代屬于哪類生殖方式？_________________________________________________________。(2)題中提及的“激素a”最可能是指______________________“激素b”可能是指________。(3)若希望同時(shí)獲得多特性狀相同個(gè)體，那么該如何實(shí)現(xiàn)？________________________________________________________。(4)你認(rèn)為胚胎移植技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的主要意義有哪些？_________________________________________________________?！窘馕觥糠治鲱}干中胚胎獲得的方法可知該方法屬于有性生殖；題目中先用激素a處理促進(jìn)成熟雌性個(gè)體超數(shù)排卵，那么這種激素最可能是促性腺激素。胚胎移入經(jīng)激素b處理的供體子宮中，說(shuō)明此激素是孕激素。假如能夠得到多特性狀相同的個(gè)體，那么這些個(gè)體只能來(lái)自同一個(gè)受精卵，所以應(yīng)當(dāng)實(shí)行胚胎分割移植的方法得以實(shí)現(xiàn)。由此可見(jiàn)胚胎移植技術(shù)能加快優(yōu)良種畜的繁殖速度?！敬鸢浮?1)有性生殖(2)促性腺激素孕激素(3)利用同一受精卵發(fā)育形成的胚胎進(jìn)行胚胎分割，分別植入不同母牛子宮，使它們正常發(fā)育成新個(gè)體(4)胚胎移植技術(shù)可以加快優(yōu)良種畜的繁殖速度，快速推廣新品種8．在畜牧生產(chǎn)中，人們利用多種方法促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育取得了顯著成果，請(qǐng)就高產(chǎn)奶牛的快速繁育過(guò)程回答以下問(wèn)題。(1)克隆奶牛：從供體高產(chǎn)奶牛體內(nèi)獲得體細(xì)胞后，對(duì)其進(jìn)行的初次培育稱為_(kāi)___________，培育的細(xì)胞在貼壁成長(zhǎng)至充溢培育皿底時(shí)停止分裂，這種現(xiàn)象稱為_(kāi)___________，一般選取傳代________代以內(nèi)的細(xì)胞(的細(xì)胞核)注入體外培育到________期的受體去核卵母細(xì)胞內(nèi)，通過(guò)________使兩細(xì)胞融合，構(gòu)建重組胚胎，在體外培育并移入代孕母牛體內(nèi)，從而獲得與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛。(2)試管牛：將體外培育成熟的卵母細(xì)胞與經(jīng)__________法獲能的精子在體外受精后，移入____________中接著培育，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育實(shí)力。通常將胚胎培育至________期，取________細(xì)胞做DNA分析性別鑒定，并將雌性胚胎移入_______________的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之接著發(fā)育為新個(gè)體?！窘馕觥?1)克隆奶牛：從供體高產(chǎn)奶牛體內(nèi)獲得體細(xì)胞后，對(duì)其進(jìn)行的初次培育稱為原代培育；培育的細(xì)胞在貼壁成長(zhǎng)至充溢培育皿底時(shí)停止分裂，這種現(xiàn)象稱為接觸抑制；由于10代以內(nèi)的細(xì)胞能保持正常的二倍體核型，減數(shù)其次次分裂中期的卵母細(xì)胞才具有受精的實(shí)力，因此一般選取傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞(的細(xì)胞核)注入體外培育到減數(shù)其次次分裂中期的受體去核卵母細(xì)胞內(nèi)，通過(guò)電刺激使兩細(xì)胞融合，構(gòu)建重組胚胎，在體外培育并移入代孕母牛體內(nèi)，從而獲得與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛。(2)試管牛：將體外培育成熟的卵母細(xì)胞與經(jīng)化學(xué)誘導(dǎo)法獲能的精子在體外受精后，移入發(fā)育培育液中接著培育，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育實(shí)力，通常將胚胎培育至囊胚期，取滋養(yǎng)層細(xì)胞做DNA分析性別鑒定，并將雌性胚胎移入同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之接著發(fā)育為新個(gè)體?！敬鸢浮?1)原代培育接觸抑制10MⅡ中電刺激(2)化學(xué)誘導(dǎo)發(fā)育培育液囊胚滋養(yǎng)層同種的、生理狀態(tài)相同9．杜泊羊以其生長(zhǎng)速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，被稱為“鉆石級(jí)”肉用綿羊。科研工作者通過(guò)胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示，相關(guān)敘述正確的是()A．為了獲得更多的卵母細(xì)胞，需用雌激素對(duì)雌性杜泊羊進(jìn)行處理B．從卵巢中采集的卵母細(xì)胞可干脆與獲能的精子進(jìn)行體外受精C．為避開(kāi)代孕綿羊?qū)χ踩肱咛ギa(chǎn)生排斥反應(yīng)，應(yīng)注射免疫抑制劑D．為了進(jìn)一步擴(kuò)大繁殖規(guī)模，可通過(guò)胚胎分割技術(shù)獲得同卵雙胎【解析】此題考查胚胎工程流程內(nèi)容。超數(shù)排卵技術(shù)是注射促性腺激素，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。從卵巢中采集到的卵母細(xì)胞需體外培育至減數(shù)其次次分裂中期，才具有受精的實(shí)力，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。胚胎移植過(guò)程中，受體子宮對(duì)供體胚胎基本不發(fā)生免疫排斥，無(wú)需注射免疫抑制劑，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。胚胎分割屬于無(wú)性繁殖，可擴(kuò)大繁殖規(guī)模，故D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緿10．供體的胚胎移植到受體后，在孕育過(guò)程中其遺傳性狀不會(huì)受受體的影響。關(guān)于其緣由的說(shuō)法正確的是()A．因?yàn)楣w胚胎的遺傳性狀是由雌、雄供體卵、精細(xì)胞內(nèi)獲得的基因確定的B．因?yàn)樾誀畋憩F(xiàn)只與供體有關(guān)，與受體無(wú)任何關(guān)系C．性狀表現(xiàn)分為可遺傳性狀和不遺傳性狀D．不遺傳性狀也不會(huì)受受體環(huán)境影響【解析】理解胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵。胚胎的遺傳性狀是由胚胎的遺傳物質(zhì)確定的；受體只是為移植胚胎供應(yīng)養(yǎng)分物質(zhì)?！敬鸢浮緼11．圖1表示利用生物技術(shù)制備抗X的單克隆抗體的過(guò)程；圖2表示體外受精培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過(guò)程；圖3表示番茄和馬鈴薯植物細(xì)胞融合和再生植株的過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問(wèn)題。(1)圖1中注射到小鼠體內(nèi)的物質(zhì)是____________。融合后的細(xì)胞經(jīng)過(guò)多次篩選才能獲得志向的細(xì)胞，此類細(xì)胞的特點(diǎn)是______________。該過(guò)程所用的生物技術(shù)有____________________________________。(2)圖2中參加體外受精的精子須要經(jīng)過(guò)成熟和______的過(guò)程，才能使卵細(xì)胞受精。若要獲得多頭與此優(yōu)質(zhì)奶牛相同的小牛，可對(duì)圖2中囊胚中的___均等分割后進(jìn)行胚胎移植。以上技術(shù)是在________(填“體內(nèi)”或“體外”)完成的。(3)圖3中過(guò)程①是植物細(xì)胞形成_____________________的階段，該階段所用的酶是_____。在形成再生植株的過(guò)程中與組織培育有相像之處的步驟是________?！窘馕觥?1)圖1所示為單克隆抗體的制備過(guò)程。小鼠的B淋巴細(xì)胞經(jīng)過(guò)免疫，再與能無(wú)限增殖的骨髓瘤細(xì)胞融合，形成的雜交瘤細(xì)胞同時(shí)具備了分泌抗體和無(wú)限增殖的實(shí)力。(2)圖2