資源簡介

生物學(xué)高考備考教案
第十一章 生物技術(shù)與工程
課時5 胚胎工程
教師尊享·命題分析
課標要求 核心考點 五年考情 核心素養(yǎng)對接
1.簡述胚胎形成經(jīng)過了受精及早期發(fā)育等過程； 2.簡述胚胎工程包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等技術(shù) 胚胎工程的理論基礎(chǔ) 湖北T13 生命觀念——理解胚胎發(fā)育的基本過程及胚胎工程的應(yīng)用,理解生命的發(fā)生、發(fā)展
胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用 2022：全國卷甲T38、江蘇T4； 2021：湖南 ； 2020：山東T14、浙江1月T17、江蘇T23； 2019：江蘇T29； 2018：江蘇T10
命題分析預(yù)測 1.高考對胚胎工程的考查頻率相對較低,主要集中在早期胚胎的獲得和胚胎移植兩個方面,常與基因工程、細胞工程結(jié)合起來進行綜合考查。 2.預(yù)計2024年高考可能會結(jié)合科研實踐情境,將本部分知識與其他模塊內(nèi)容相結(jié)合,分層設(shè)置問題,體現(xiàn)高考試題的綜合性和應(yīng)用性
知識導(dǎo)圖 教材讀薄
考點1 胚胎工程的理論基礎(chǔ)
教材幫 讀透教材 融會貫通
知識整合 教材讀厚
1.胚胎工程概念的理解
2.受精作用
[選必3 P56“相關(guān)信息”]使精子獲能的方法有直接利用雌性動物的生殖道使精子獲能；將精子培養(yǎng)在人工配制的獲能液中使其獲能等。獲能液的成分因動物種類不同而有所差異，常見的有效成分有肝素、 載體等。
3.胚胎早期發(fā)育的過程
[選必3 P59“思考·討論”]將體外培養(yǎng)的小鼠胚胎移植到母鼠子宮時，應(yīng)選擇至少發(fā)育到桑葚胚階段的胚胎。
知識活用 教材讀活
深度思考
1. 剛剛采集到的哺乳動物的精子和卵子能立刻受精嗎？為什么？
提示 不能。精子要獲能后才具備受精能力，卵子必須進一步成熟到 Ⅱ期才能受精。
2. 卵裂期胚胎在發(fā)育過程中物質(zhì)和體積有何變化
提示 ①有機物：胚胎沒有和母體建立聯(lián)系，沒有從母體獲取有機物，但一直進行呼吸消耗有機物，故有機物總量減少。②細胞體積：胚胎總體積并不增加，但細胞數(shù)目增多，所以每個細胞體積減小。③細胞中DNA含量：伴隨細胞分裂，細胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個細胞中核DNA含量保持相對穩(wěn)定（復(fù)制后加倍，分裂結(jié)束時恢復(fù)）。
基礎(chǔ)自測
1. 精子和卵子相遇結(jié)合形成受精卵的部位是子宮。( × )
2. 在胚胎工程操作中，常以觀察到兩個極體或者雌、雄原核作為受精的標志。( √ )
3. 透明帶反應(yīng)和卵細胞膜反應(yīng)是防止多精入卵的兩道屏障。( √ )
4. 囊胚期細胞還沒有分化。( × )
5. 原腸胚變大導(dǎo)致透明帶破裂,胚胎從中伸展出來,這一過程叫作孵化。( × )
高考幫 研透高考 明確方向
命題點1 受精作用分析
1. 下列關(guān)于哺乳動物受精過程的敘述錯誤的是 ( B )
A. 精子頭部觸及卵細胞膜時出現(xiàn)的反應(yīng)是防止多精入卵的第一道屏障
B. 受精卵細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)完全來自卵細胞
C. 受精時只有精子頭部進入卵子
D. 雄原核形成的同時，卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ
[解析] 精子頭部接觸卵細胞膜時出現(xiàn)的反應(yīng)是防止多精入卵的第一道屏障，A正確；受精卵細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)絕大部分來自卵細胞，一小部分來自精子，B錯誤；精子入卵后，尾部脫離，只有頭部進入卵子，C正確；雄原核形成的同時，卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ，排出第二極體后，形成雌原核，D正確。
2. [2023綏化檢測]如圖表示精子入卵后，發(fā)生（或引起）一系列變化形成受精卵的過程。下列敘述錯誤的是( B )
A. 圖中 指卵細胞膜反應(yīng)， 指卵子的減數(shù)分裂 Ⅱ
B. 經(jīng)圖中 過程只形成了雌原核
C. 精子入卵主要指精子頭部外膜與卵細胞膜融合
D. 精子入卵后，精子的尾部留在外面，并在溶酶體的作用下自溶
[解析] 受精階段，精子觸及卵細胞膜的瞬間，卵細胞膜外的透明帶迅速發(fā)生生理反應(yīng)，形成阻止多精入卵的第一道屏障，精子入卵后，卵細胞膜也會立即發(fā)生生理反應(yīng)，形成第二道屏障，精子入卵后被激活的卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ，排出第二極體，形成雌原核，故 過程既形成了雌原核，又形成了第二極體，A正確、B錯誤；精子入卵主要指精子頭部外膜與卵細胞膜融合，C正確；精子入卵后，精子的尾部脫離，并在溶酶體的作用下自溶，D正確。
命題點2 早期胚胎發(fā)育過程分析
3. [2023保定檢測]如圖表示高等動物的個體發(fā)育過程，下列說法正確的是( C )
A. 圖中①過程表示胚胎發(fā)育
B. 由受精卵形成囊胚的過程中進行卵裂，每個細胞的體積不斷增大
C. 桑葚胚進一步發(fā)育，細胞開始出現(xiàn)分化
D. 圖中性成熟的個體是通過無性生殖獲得的
[解析] 胚胎發(fā)育是指由受精卵發(fā)育為幼體的過程，因此①過程不能表示胚胎發(fā)育，A錯誤；受精卵形成囊胚的過程中，主要發(fā)生了卵裂，卵裂過程中，每個細胞的體積不斷縮小，胚胎的總體積并不增加，B錯誤；桑葚胚進一步發(fā)育，細胞開始出現(xiàn)分化，即囊胚階段開始出現(xiàn)細胞分化，C正確；圖中性成熟的個體是通過有性生殖獲得的，D錯誤。
命題拓展
[設(shè)問拓展型]圖中受精卵形成囊胚的過程中需經(jīng)過多次有絲分裂,請繪制出該過程中每個細胞的體積、所有細胞核DNA總含量與時間的關(guān)系。
[答案]
4. [2022陜西檢測]高等哺乳動物受精后不久，受精卵開始進行細胞分裂。經(jīng)桑葚胚、囊胚、原腸胚和組織、器官的分化，最后發(fā)育成一個完整的幼體，完成胚胎發(fā)育。下列有關(guān)敘述錯誤的是( D )
A. 圖示是早期胚胎發(fā)育過程中囊胚示意圖，①②③依次為透明帶、滋養(yǎng)層、內(nèi)細胞團
B. 高等哺乳動物胚胎發(fā)育經(jīng)歷的階段依次是受精卵→卵裂→桑葚胚→囊胚→原腸胚→幼體，其中出現(xiàn)胚層分化的是原腸胚
C. 進行胚胎分割時，應(yīng)選擇桑葚胚或囊胚
D. 組成囊胚和桑葚胚的細胞，都是全能細胞
[解析] 圖示是早期胚胎發(fā)育過程中囊胚示意圖，①②③依次為透明帶、滋養(yǎng)層、內(nèi)細胞團，A正確；高等哺乳動物胚胎發(fā)育經(jīng)歷的階段依次是受精卵→卵裂→桑葚胚→囊胚→原腸胚→幼體，其中出現(xiàn)胚層分化的是原腸胚，B正確；進行胚胎分割時，應(yīng)選擇桑葚胚或囊胚，C正確；囊胚的滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤，不是全能細胞，D錯誤。
考點2 胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用
教材幫 讀透教材 融會貫通
知識整合 教材讀厚
1.體外受精的過程
2.胚胎移植
（1）概念
通過 體外受精 及其他方式得到的胚胎，移植到 同種的、生理狀態(tài) 相同的雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。
（2）過程
[選必3 P62“相關(guān)信息”]超數(shù)排卵是指應(yīng)用外源促性腺激素，誘發(fā)卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子。
（3）生理學(xué)基礎(chǔ)
（4）優(yōu)勢
可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力;大大縮短供體本身的繁殖周期;使供體后代數(shù)迅速增加。
3.胚胎分割
知識活用 教材讀活
深度思考
1. 體外受精的過程中對精子獲能處理前為什么要進行離心處理？
提示 精液包含精子和精漿，精漿中含有抑制精子獲能的物質(zhì)，離心可以除去這些物質(zhì)。
2. 體內(nèi)受精和體外受精有何不同？
提示 體內(nèi)受精和體外受精的異同如表：
項目 體內(nèi)受精 體外受精
不同點 場所 雌性動物輸卵管內(nèi) 體外培養(yǎng)液中
過程 雌雄動物交配完成 人工獲取精子、卵子，在體外完成
相同點 ①精子獲能、卵子成熟后才能完成受精過程；②都是有性生殖
3. 通過體細胞核移植技術(shù)獲得的克隆動物與通過體外受精獲得的試管動物有何不同？
提示 克隆動物和試管動物的異同如表：
項目 克隆動物 試管動物
早期胚胎來源 重組細胞 受精卵
生物技術(shù) 不同點 核移植技術(shù) 體外受精
相同點 動物細胞培養(yǎng)技術(shù)、胚胎移植技術(shù)
遺傳性狀 幾乎全部表現(xiàn)供核動物的性狀 具備雙親的遺傳性狀
生殖方式 無性生殖 有性生殖
4. 如何判斷通過胚胎移植技術(shù)獲得的動物的生殖方式？
提示 關(guān)鍵看胚胎是通過何種方式獲得的，若是通過體外受精或體內(nèi)受精獲得的，則屬于有性生殖；若是通過體細胞核移植獲得的，則為無性生殖。
基礎(chǔ)自測
1. 從卵巢中采集的卵母細胞可直接與獲能的精子受精。( × )
2. 受精卵發(fā)育到原腸胚階段才能進行胚胎移植。( × )
3. 胚胎移植時,受體的主要作用是提供具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎。( × )
4. 胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進行。( √ )
5. 胚胎移植的優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。( √ )
6. 胚胎分割過程中,可取滋養(yǎng)層細胞做DNA分析,鑒定性別。( √ )
7. 對囊胚進行分割時,要將滋養(yǎng)層細胞均等分割。( × )
高考幫 研透高考 明確方向
命題點1 體外受精過程分析
1. [2022全國卷甲改編，11分]某牧場引進一只產(chǎn)肉性能優(yōu)異的良種公羊，為了在短時間內(nèi)獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的大量后代，該牧場利用胚胎工程技術(shù)進行了相關(guān)操作。回答下列問題。
（1） 為了實現(xiàn)體外受精需要采集良種公羊的精液，精液保存的方法是冷凍保存。在體外受精前要對精子進行獲能處理，其原因是只有獲能的精子才能和培養(yǎng)成熟的卵子完成受精過程（合理即可）;精子體外獲能可采用化學(xué)誘導(dǎo)法。利用該公羊的精子進行體外受精需要發(fā)育到一定時期的卵母細胞，因為卵母細胞達到減數(shù)第二次分裂的中期時才具備與精子受精的能力。
[解析] 獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下都可以在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程，因此，在體外受精前，要對精子進行獲能處理。當(dāng)卵母細胞達到減數(shù)第二次分裂的中期時，才具備與精子受精的能力。
（2） 體外受精獲得的受精卵發(fā)育成囊胚需要在特定的培養(yǎng)液中進行，該培養(yǎng)液的成分除無機鹽、激素、血清外，還含的營養(yǎng)成分有有機鹽、維生素、氨基酸、核苷酸（答出3點即可）等。將培養(yǎng)好的良種囊胚保存?zhèn)溆谩?br/>[解析] 精子與卵子在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。哺乳動物胚胎的培養(yǎng)液成分一般都比較復(fù)雜，除一些無機鹽和有機鹽外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等物質(zhì)。
（3） 請以保存的囊胚和相應(yīng)數(shù)量的非繁殖期受體母羊為材料進行操作，以獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的后代。主要的操作步驟是用相關(guān)激素對非繁殖期受體母羊進行同期發(fā)情處理→（將保存的囊胚進行）胚胎移植。
[解析] 為了獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的后代，應(yīng)先用相關(guān)激素對非繁殖期的受體母羊進行同期發(fā)情處理，再將保存的囊胚進行胚胎移植。
命題點2 胚胎分割和胚胎移植
2. [2018江蘇改編]下列關(guān)于采用胚胎工程技術(shù)實現(xiàn)某良種肉用牛快速繁殖的敘述,正確的是( A )
A. 需用激素對受體母牛與供體母牛進行同期發(fā)情處理
B. 體外培養(yǎng)發(fā)育到原腸胚期的胚胎即可進行移植
C. 使用免疫抑制劑以避免代孕牛對植入胚胎的排斥反應(yīng)
D. 利用胚胎分割技術(shù),同卵多胎較同卵雙胎成功率更高
[解析] 用激素對受體母牛與供體母牛進行同期發(fā)情處理，為供體的胚胎植入受體提供相同的生理環(huán)境，A正確；體外培養(yǎng)發(fā)育到桑葚胚或囊胚期的胚胎可進行胚胎移植，B錯誤；一般情況下，代孕牛不會對外來移植胚胎產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)，不需要免疫抑制劑，C錯誤；利用胚胎分割技術(shù)，同卵雙胎較同卵多胎成功率高，D錯誤。
命題拓展
[設(shè)問拓展型]如圖為良種肉用牛快速繁殖時利用胚胎工程中的胚胎分割和性別鑒定的示意圖。
（1） ①過程分割出的少量胚胎細胞常用來做DNA分析，鑒定性別。
（2） ②過程得到的兩部分經(jīng)過胚胎移植產(chǎn)生后代的生殖方式是無性生殖（填“有性生殖”或“無性生殖”）。
熱點幫 關(guān)注熱點 遷移應(yīng)用
熱點9 克隆猴“中中”和“華華”的前世今生
情境導(dǎo)入
名為“中中”和“華華”的雌性克隆猴在2017年年底相繼誕生在中國科學(xué)院的實驗室里,它們的基因都來自同一個流產(chǎn)的雌性獼猴胎兒,科學(xué)家們提取了其體細胞,然后將細胞核“植入”若干個“摘除”了細胞核的卵細胞內(nèi)。從克隆羊“多莉”到這次克隆猴“中中”和“華華”, 歷經(jīng)20多年。其間人們還克隆出了牛、馬、羊、鼠、貓、狗、豬等動物。克隆猴一直是世界上許多科學(xué)家追逐的目標,但克隆猴操作難度大,尤其是猴的卵細胞去核難以把控,卵細胞易被提前激活,體細胞克隆胚胎的發(fā)育成功率低。克隆猴除在基礎(chǔ)研究上有著重大意義外,還將在疾病研究、新藥測試等領(lǐng)域發(fā)揮至關(guān)重要的作用。
命題探究.
（1） 克隆猴可能涉及哪些生物工程技術(shù)
[答案]克隆猴涉及的生物工程技術(shù)有動物體細胞核移植技術(shù)、顯微注射技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)、胚胎移植技術(shù)。
（2） 請畫出克隆猴的簡易流程圖。
[答案]
強化訓(xùn)練
1. [2023湖北名校模擬]我國科學(xué)家首次培育出靈長類動物克隆猴“中中”和“華華”，其克隆的基本過程是取甲猴的體細胞核，移入乙猴的去核卵母細胞，得到重組細胞并體外培育成早期胚胎，植入丙猴的子宮，最終分娩出克隆猴“中中”和“華華”。下列有關(guān)敘述錯誤的是( C )
A. 對乙猴注射促性腺激素，對丙猴注射孕激素
B. 對乙猴卵母細胞去核操作通常采用顯微操作法
C. “中中”和“華華”的性別及遺傳物質(zhì)只與甲猴有關(guān)
D. 克隆猴的成功培育對人類重大疾病的研究、干預(yù)和治療有積極意義
[解析] 對乙猴注射促性腺激素，可促使其超數(shù)排卵，對丙猴注射孕激素，可保證其同期發(fā)情，A正確；卵母細胞體積較大，對乙猴卵母細胞去核操作通常采用顯微操作法，B正確；“中中”和“華華”的性別只與甲猴有關(guān)，其核遺傳物質(zhì)只與甲猴有關(guān)，細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)主要與乙猴有關(guān)，C錯誤；猴和人類都是靈長類動物，猴的許多生理特點與人類相似，因此，克隆猴的成功培育對人類重大疾病的研究、干預(yù)和治療有積極意義，D正確。
2. [2018全國卷Ⅲ，15分]2018年《細胞》期刊報道,中國科學(xué)家率先成功地應(yīng)用體細胞對非人靈長類動物進行克隆,獲得兩只克隆猴——“中中”和“華華”。回答下列問題:
（1） “中中”和“華華”的獲得涉及核移植過程,核移植是指將動物的一個細胞核，移入一個已去掉細胞核的卵母細胞中。通過核移植方法獲得的克隆猴,與核供體相比,克隆猴體細胞的染色體數(shù)目不變（填“減半”“加倍”或“不變”）。
[解析] 動物細胞核移植是將動物的一個細胞的細胞核，移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體。用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物，與核供體相比，其細胞的染色體數(shù)目不變。
（2） 哺乳動物的核移植可以分為胚胎細胞核移植和體細胞核移植,胚胎細胞核移植獲得克隆動物的難度小于（填“大于”或“小于”）體細胞核移植,其原因是胚胎細胞分化程度低，恢復(fù)全能性相對容易。
[解析] 由于動物胚胎細胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對容易，而動物體細胞分化程度高，恢復(fù)其全能性十分困難，所以，胚胎細胞核移植獲得克隆動物的難度明顯低于體細胞核移植。
（3） 在哺乳動物核移植的過程中,若分別以雌性個體和雄性個體的體細胞作為核供體,通常,所得到的兩個克隆動物體細胞的常染色體數(shù)目相同（填“相同”或“不同”），性染色體組合不同（填“相同”或“不同”）。
[解析] 哺乳動物雌性和雄性個體的體細胞中常染色體數(shù)目相同，所以分別以雌性和雄性個體的體細胞為核供體，得到的兩個克隆動物體細胞的常染色體數(shù)目相同，但其性染色體組合不同。
教師尊享·備課題組
1. [2022江蘇]下列關(guān)于動物細胞工程和胚胎工程的敘述正確的是( C )
A. 通常采用培養(yǎng)法或化學(xué)誘導(dǎo)法使精子獲得能量后進行體外受精
B. 哺乳動物體外受精后的早期胚胎培養(yǎng)不需要額外提供營養(yǎng)物質(zhì)
C. 克隆牛技術(shù)涉及體細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)、胚胎移植等過程
D. 將小鼠桑葚胚分割成2等份獲得同卵雙胎的過程屬于有性生殖
[解析] 精子獲能指的是精子獲得受精能力，而不是獲得能量，A錯誤；哺乳動物體外受精后的早期胚胎培養(yǎng)所用培養(yǎng)基含有氨基酸、無機鹽等，B錯誤；克隆牛技術(shù)涉及體細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)、胚胎移植等過程，C正確；胚胎分割可以看作動物無性繁殖或克隆的方法之一，D錯誤。
2. [2020山東]經(jīng)遺傳改造的小鼠胚胎干細胞注入囊胚，通過胚胎工程的相關(guān)技術(shù)可以獲得具有不同遺傳特性的實驗小鼠。下列說法錯誤的是( C )
A. 用促性腺激素處理雌鼠可以獲得更多的卵子
B. 體外受精前要對小鼠的精子進行獲能處理
C. 胚胎移植前要檢查胚胎質(zhì)量并在囊胚或原腸胚階段移植
D. 遺傳改造的小鼠胚胎干細胞可以通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)獲得
[解析] 為獲得更多卵子，需要用促性腺激素對雌性個體進行超數(shù)排卵處理，A正確；剛排出的精子不能與卵子受精，必須進行獲能處理后才具備受精能力，B正確；胚胎移植前要檢查胚胎質(zhì)量，牛、羊等一般要培養(yǎng)到桑葚胚或囊胚階段才進行移植，小鼠等可在更早的階段移植，C錯誤；可通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)獲得遺傳改造的小鼠胚胎干細胞，D正確。
3. [2020浙江1月]下列關(guān)于利用胚胎工程培育優(yōu)質(zhì)奶牛的敘述，正確的是( D )
A. 從雄性奶牛中采集到的成熟精子遇到卵子即可進入卵子內(nèi)
B. 在體外完成受精后的受精卵，將其植入子宮即可完成著床
C. 隨著卵裂的進行，卵裂球細胞的體積變小，卵裂球的體積和有機物總量顯著增加
D. 在含有經(jīng)輻射處理的胚胎成纖維細胞的培養(yǎng)體系中，胚胎干細胞不易發(fā)生分化
[解析] 從雄性奶牛中采集到的成熟精子要經(jīng)獲能處理后才能進入卵子內(nèi)，A錯誤；在體外完成受精后的受精卵,需培養(yǎng)至早期胚胎（如囊胚階段）才能將其植入子宮完成著床，B錯誤；隨著卵裂的進行,卵裂球細胞的體積變小,卵裂球的體積不會增加，有機物總量減少，C錯誤；胚胎成纖維細胞可分泌一些能抑制細胞分化的物質(zhì)，在含有經(jīng)輻射處理的胚胎成纖維細胞的培養(yǎng)體系中,胚胎干細胞不易發(fā)生分化，D正確。
4. [2020江蘇，多選]小鼠胚胎干細胞經(jīng)定向誘導(dǎo)可獲得多種功能細胞，制備流程如圖所示。下列敘述錯誤的是( ABC )
A. 為獲得更多的囊胚，采用激素注射促進雄鼠產(chǎn)生更多的精子
B. 細胞 和細胞 內(nèi)含有的核基因不同，所以全能性高低不同
C. 用胰蛋白酶將細胞 的膜蛋白消化后可獲得分散的胚胎干細胞
D. 胚胎干細胞和誘導(dǎo)出的各種細胞都需在 培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)
[解析] 限制獲得更多早期胚胎的最大的問題是沒有足夠的卵母細胞，所以應(yīng)該通過注射促性腺激素促進雌鼠超數(shù)排卵，A錯誤；細胞 和細胞 由同一個受精卵分裂分化而來，兩細胞的核基因相同，由于基因的選擇性表達，囊胚期細胞 已經(jīng)分化形成了滋養(yǎng)層細胞，所以全能性降低，B錯誤；用酶處理獲得分散細胞時降解的主要是胞間層物質(zhì)，C錯誤；動物細胞培養(yǎng)所需氣體主要有氧氣和二氧化碳，一般將動物細胞置于含 空氣加 二氧化碳的混合氣體的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)，D正確。
作業(yè)幫 練透好題 精準分層
基礎(chǔ)過關(guān)
一、選擇題
1. [2023石嘴山檢測]下列表達正確的有( B )
①卵子是經(jīng)過減數(shù)分裂（連續(xù)的兩次分裂）形成的
②合子形成后在輸卵管內(nèi)開始發(fā)育
③早期胚胎發(fā)育依次經(jīng)過受精卵、卵裂、囊胚、桑葚胚、原腸胚幾個階段
④滋養(yǎng)層細胞是在囊胚期形成的
⑤試管牛的培育過程屬于無性生殖
⑥胚胎移植的供體和受體應(yīng)該是同種生物
⑦胚胎移植犢牛的細胞質(zhì)基因與受體一致
A. 項 B. 項 C. 項 D. 項
[解析] 卵子形成過程中，減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂是不連續(xù)的，①錯誤；合子形成后在輸卵管內(nèi)開始發(fā)育，②正確；早期胚胎發(fā)育依次經(jīng)過受精卵、卵裂、桑葚胚、囊胚、原腸胚幾個階段，③錯誤；滋養(yǎng)層細胞是在囊胚期形成的，④正確；試管牛的培育過程屬于有性生殖，⑤錯誤；胚胎移植的供體和受體應(yīng)該是同種生物，⑥正確；胚胎移植犢牛的細胞質(zhì)基因與供體母牛一致，⑦錯誤，綜上，B符合題意。
2. [2022蘇州檢測]下列關(guān)于高等動物受精作用的敘述，錯誤的是( D )
A. 常以觀察到兩個極體作為受精的標志
B. 精子和卵子結(jié)合的過程中，卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ
C. 精子細胞膜與卵子細胞膜的融合依靠細胞膜的結(jié)構(gòu)特點
D. 精子獲能后與卵子在子宮內(nèi)完成受精
[解析] 在實際胚胎工程操作中，常以觀察到兩個極體或雌、雄原核作為受精的標志，A正確；精子和卵子結(jié)合的過程中，卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ過程并排出第二極體，B正確；精子細胞膜與卵子細胞膜的融合依靠細胞膜的結(jié)構(gòu)特點——流動性，C正確；精子獲能后與卵子在輸卵管內(nèi)完成受精，D錯誤。
3. 如圖為哺乳動物的受精作用及早期胚胎發(fā)育示意圖，下列敘述錯誤的是( D )
A. ①過程的完成需要依賴細胞表面糖蛋白的識別
B. ②過程通過有絲分裂增殖，每個細胞的體積逐漸變小
C. ④過程除了存在細胞的分裂，還存在細胞的分化
D. 在③過程中需發(fā)生孵化，否則胚胎將無法繼續(xù)發(fā)育
[解析] ①為受精過程，精子和卵細胞需要依賴細胞表面的糖蛋白識別，A正確；②為卵裂過程，該過程通過有絲分裂方式增殖，每個細胞的體積逐漸變小，B正確；④為囊胚形成原腸胚的過程，除了存在細胞的分裂，還存在細胞的分化，C正確；④過程中囊胚的擴大會導(dǎo)致透明帶破裂，胚胎從其中伸展出來，這一過程叫孵化，如果不能正常孵化，胚胎就無法繼續(xù)發(fā)育，D錯誤。
4. [2022威海檢測]畜牧業(yè)生產(chǎn)中常利用胚胎工程技術(shù)，將優(yōu)良品種的公牛和母牛作為供體進行體外受精，再將胚胎移植到雌性受體動物體內(nèi)，生產(chǎn)出具有優(yōu)良性狀的后代，以滿足生產(chǎn)生活的需求。下列說法正確的是( C )
A. 精子入卵后被激活的卵子完成減數(shù)分裂Ⅰ并排出極體后形成雌原核
B. 原腸胚擴大后透明帶破裂，胚胎從其中伸展出來的過程叫孵化
C. 可選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的囊胚進行內(nèi)細胞團均等分割后再移植
D. 移植前可取樣內(nèi)細胞團進行DNA分析以鑒定性別
[解析] 精子入卵后被激活的卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ并排出極體后形成雌原核，A錯誤；囊胚擴大后透明帶破裂，胚胎從其中伸展出來的過程叫孵化，B錯誤；可選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的囊胚進行內(nèi)細胞團均等分割后再移植，C正確；移植前可取樣滋養(yǎng)層細胞做DNA分析以鑒定性別，D錯誤。
5. [2022山東名校質(zhì)檢]下列關(guān)于高等哺乳動物受精與胚胎發(fā)育的敘述，錯誤的是( A )
A. 卵裂期每個細胞的體積隨分裂次數(shù)的增加而不斷增大
B. 囊胚的內(nèi)細胞團細胞將發(fā)育成胎兒的各種組織
C. 原腸胚發(fā)育分化形成內(nèi)、中、外三個胚層，并逐漸分化為各種組織、器官
D. 絕大多數(shù)精卵細胞的識別與結(jié)合具有物種特異性
[解析] 胚胎發(fā)育的卵裂期，細胞的數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體積并不增加，因此每個細胞的體積會隨著分裂次數(shù)的增加而不斷減小，A錯誤；囊胚的內(nèi)細胞團將發(fā)育成胎兒的各種組織，B正確；原腸胚表面的細胞層為外胚層，向內(nèi)遷移的細胞形成內(nèi)胚層，還有一部分細胞在內(nèi)、外兩個胚層之間形成中胚層，三個胚層逐漸分化形成各種組織、器官等，C正確；細胞膜表面具有糖被，糖被具有細胞識別功能，精子、卵細胞的相互識別保證了同種精卵結(jié)合，所以絕大多數(shù)精卵細胞的識別具有物種特異性，D正確。
6. [2022齊齊哈爾十六中檢測]如圖為牛胚胎性別鑒定及胚胎分割示意圖，下列有關(guān)說法錯誤的是( B )
A. 是囊胚腔，乙過程是胚胎移植
B. 進行胚胎分割時，要注意將滋養(yǎng)層細胞均等分割
C. 胚胎分割所需要的主要儀器設(shè)備為體視顯微鏡和顯微操作儀
D. 一般從結(jié)構(gòu) 中取樣分離出胚胎干細胞
[解析] A是囊胚腔，乙過程是胚胎移植，A正確；進行胚胎分割時，要注意將內(nèi)細胞團均等分割，B錯誤；胚胎分割所需要的主要儀器設(shè)備為體視顯微鏡和顯微操作儀，C正確；一般從結(jié)構(gòu) 內(nèi)細胞團中取樣分離出胚胎干細胞，D正確。
7. [2023哈爾濱質(zhì)檢]“對生殖細胞、受精卵或早期胚胎細胞進行多種顯微操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。”對這段話的分析，下列敘述錯誤的是( A )
A. 該技術(shù)稱為胚胎移植，需對雌性動物進行同期發(fā)情處理
B. 該技術(shù)的理論基礎(chǔ)是哺乳動物受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律
C. 該技術(shù)的操作對象有動物生殖細胞、受精卵和早期胚胎細胞
D. 該技術(shù)需將獲得的胚胎移植到雌性動物體內(nèi)才可生產(chǎn)后代
[解析] 胚胎移植是指將通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。胚胎工程是指對生殖細胞、受精卵或早期胚胎細胞進行多種顯微操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求，A錯誤，B、C、D正確。
8. [2022棗莊檢測]《本草綱目》曾提到：“羊乳甘溫?zé)o毒，可益五臟、補腎虛、益精氣、養(yǎng)心肺。”中醫(yī)一直認為羊奶是對肺和氣管特別有益的食物。如圖表示研究人員利用胚胎工程培育產(chǎn)奶量高的優(yōu)質(zhì)母羊的過程，下列相關(guān)說法正確的是( D )
A. 通過圖中①～⑤培育母羊和克隆羊的原理相同
B. 不同生物進行⑤過程的時間不同，但都不能晚于原腸胚期
C. 移植前進行 （位于 染色體上的性別決定基因） 胚胎性別鑒定，選擇陽性反應(yīng)者進行移植
D. ⑤過程的成功與供體和受體生理狀態(tài)的一致性密切相關(guān)
[解析] 通過圖中①～⑤培育母羊和克隆羊的原理不同，圖示過程屬于有性生殖，而克隆羊的培育屬于無性生殖，A錯誤；不同生物進行⑤過程（胚胎移植）的時間不同，但都不能晚于囊胚期，B錯誤；只有雌性個體能產(chǎn)奶，因此移植前進行 胚胎性別鑒定，應(yīng)該選擇陰性反應(yīng)者進行移植，C錯誤；⑤過程（胚胎移植）的成功與供體和受體生理狀態(tài)的一致性密切相關(guān)，D正確。
9. [2023佛山檢測]精子載體法是以精子作為外源基因載體攜帶外源基因進入卵細胞，形成轉(zhuǎn)基因動物的方法。某科研小組利用精子載體法將人的促卵泡激素基因 導(dǎo)入受精卵中形成轉(zhuǎn)基因牛來生產(chǎn)促卵泡激素。下列有關(guān)說法錯誤的是( C )
A. ①過程中需將精子處于能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)
B. ②過程的精子需要先在獲能液或雌性動物的生殖道中進行獲能處理
C. ③過程的早期胚胎需要發(fā)育到桑葚胚或原腸胚才能進行胚胎移植
D. ④過程的代孕牛需要與卵細胞供體牛用相關(guān)激素進行同期發(fā)情處理
[解析] ①過程表示將外源基因?qū)刖樱鑼⒕犹幱谀芪罩車h(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，A正確；②過程表示受精作用，可在獲能液或雌性動物的生殖道中對精子進行獲能處理，B正確；③過程的早期胚胎需要發(fā)育到桑葚胚或囊胚才能進行胚胎移植，C錯誤；④過程表示胚胎移植，進行胚胎移植時，要求受體和供體處于相同的生理狀態(tài)，所以需用相關(guān)激素對代孕牛和卵細胞供體牛進行同期發(fā)情處理，D正確。
二、非選擇題
10. [2023貴陽模擬，10分]在畜牧業(yè)生產(chǎn)中，可利用某些生物工程技術(shù)加速家畜遺傳改良進程，促進優(yōu)良畜群繁育。根據(jù)所學(xué)知識，回答下列問題:
（1） 若采用試管牛的工廠化生產(chǎn)方式進行繁殖，應(yīng)先從公牛體內(nèi)取出精子，然后用鈣離子載體溶液處理，其目的是誘導(dǎo)精子獲能。同時需要給母牛注射促性腺激素，促使其超數(shù)排卵。
[解析] 將精子放在一定濃度的鈣離子載體溶液中，可誘導(dǎo)精子獲能。給母牛注射促性腺激素可使母牛超數(shù)排卵。
（2） 若以高產(chǎn)奶牛體細胞、從屠宰場收集的牛卵巢中的卵母細胞為材料，簡述利用核移植技術(shù)獲得高產(chǎn)奶牛的過程：將高產(chǎn)奶牛的體細胞（或體細胞核）移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中，使其重組并發(fā)育成新的胚胎，并將這個新的胚胎移入代孕母牛體內(nèi)，最終繁育出高產(chǎn)奶牛（合理即可）。
（3） 上述兩種技術(shù)的最后一道“工序”都是胚胎移植，這一道“工序”的優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。
[解析] 進行胚胎移植的優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。
11. [15分]經(jīng)過不斷努力，在2021年（牛年）春節(jié)期間，牦牛產(chǎn)業(yè)幫扶項目初見成效，甘南藏族自治州夏河縣陸續(xù)迎來首批近10頭特殊的賀歲“牛寶寶”——通過胚胎移植技術(shù)誕生的優(yōu)質(zhì)黑安格斯種牛。
（1） 胚胎工程中任何一項技術(shù)獲得的胚胎，還需通過胚胎移植技術(shù)才能發(fā)育成后代個體。此技術(shù)對代孕受體的要求是同種的、健康的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物。因此要對安格斯牛和牦牛進行同期發(fā)情處理。在項目實施過程中，促使安格斯牛多排卵的激素一般是促性腺激素。
[解析] 胚胎工程中獲得的胚胎，需通過胚胎移植才能發(fā)育成后代個體。一般將得到的胚胎移植到同種的、健康的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物體內(nèi)。
（2） 當(dāng)胚胎發(fā)育到桑葚胚或囊胚階段時，可植入牦牛體內(nèi)，胚胎在此代孕母體內(nèi)能存活的生理學(xué)基礎(chǔ)是受體子宮對外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。
[解析] 牛、羊一般要培養(yǎng)到桑葚胚階段或囊胚階段才能進行移植。受體子宮對外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，故外來胚胎可以在代孕母體內(nèi)存活。
（3） 若需要獲得多個此優(yōu)良性狀的胚胎，要將內(nèi)細胞團均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育。
[解析] 在對囊胚階段的胚胎進行分割時，應(yīng)注意將內(nèi)細胞團均等分割，以保證分割后胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育。
能力提升
一、選擇題
12. [2023皖南八校聯(lián)考] 基因控制合成的 蛋白具有解除DNA甲基化的功能。利用DNA甲基化抗體對小鼠胚胎早期發(fā)育過程中的各時期細胞進行免疫熒光檢測，結(jié)果如圖。下列相關(guān)敘述正確的是( C )
A. 若同卵雙胞胎中一人的DNA被甲基化，則二人的DNA堿基序列不同
B. 受精卵中父源染色體與母源染色體DNA的甲基化水平變化同步
C. 前3次卵裂中，第3次卵裂的子細胞中熒光強度最低
D. 免疫熒光檢測的原理是堿基的互補配對
[解析] DNA甲基化后，DNA堿基序列未發(fā)生變化，A錯誤；由題圖可知，受精卵中父源染色體DNA甲基化水平與母源染色體DNA甲基化水平的變化不同步，B錯誤；由題圖可知，與2細胞時期和4細胞時期相比，胚胎發(fā)育到8細胞時DNA甲基化水平最低，故熒光程度最低，C正確；由題意可知，免疫熒光檢測的原理是抗原和抗體的特異性結(jié)合，D錯誤。
13. [2023臨沂檢測]子宮內(nèi)膜異位癥患者常伴有不孕癥狀，患者腹腔液中含有較高濃度的白細胞介素 。為探明腹腔液中存在的 對小鼠生殖活動的影響，科研人員利用三種重組人白細胞介素 、 、 配制培養(yǎng)液，將獲能處理后的精子與成熟的卵母細胞在培養(yǎng)液中混合培養(yǎng)，一段時間后觀察受精情況，實驗結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是( B )
A. 給實驗小鼠注射一定量的雌性激素可使其超數(shù)排卵，獲得多枚成熟卵子
B. 成熟的卵母細胞是指 Ⅱ期卵母細胞，常用肝素、 載體處理使精子獲能
C. 精子入卵后，卵細胞膜隨即發(fā)生生理反應(yīng)，即標志已受精
D. 隨 、 、 濃度的升高，三種 對小鼠受精的抑制作用不斷增強
[解析] 在胚胎工程中，給實驗小鼠注射一定量的促性腺激素可使其超數(shù)排卵，獲得多枚成熟卵子，A錯誤；成熟的卵母細胞是指 Ⅱ 期卵母細胞，此時的卵母細胞才具備受精能力，獲能液常見的有效成分有肝素、 載體等，B正確；精子入卵后形成雄原核，同時次級卵母細胞完成減數(shù)分裂 Ⅱ，排出第二極體后形成雌原核，此時在透明帶和卵細胞膜之間可看到兩個極體和雌雄原核，即表明已受精，C錯誤；實驗結(jié)果顯示，三種 能抑制小鼠受精， 的抑制作用沒有表現(xiàn)出明顯的隨濃度增加抑制作用增強的效果，D錯誤。
二、非選擇題
14. [2022鄭州六縣聯(lián)考，11分]“試管嬰兒”技術(shù)是指用人工的技術(shù)，將不孕夫婦的精子和卵細胞取出在試管中完成受精，并在試管中培養(yǎng)發(fā)育到一定時期，再將胚胎移入女性子宮內(nèi)發(fā)育成胎兒。“試管嬰兒”的培育過程如圖所示。回答下列問題。
（1） “試管嬰兒”技術(shù)中體外受精主要包括卵母細胞的采集、精子的獲取和受精等步驟。首先給不孕妻子注射促性腺激素，使其超數(shù)排卵，并將沖出的卵子培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期，然后與獲能的精子完成體外受精。
[解析] “試管嬰兒”技術(shù)中體外受精主要包括卵母細胞的采集、精子的獲取和受精等步驟。首先給不孕妻子注射促性腺激素刺激排卵，再將卵子培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期，然后與獲能的精子完成體外受精。
（2） 受精卵早期發(fā)育有一段時間是在透明帶內(nèi)進行分裂，這一時期稱為卵裂。當(dāng)早期胚胎發(fā)育到桑葚胚時，移植到妻子的子宮中繼續(xù)完成胚胎發(fā)育。
[解析] 受精卵早期發(fā)育有一段時間是在透明帶內(nèi)進行分裂，這一時期稱為卵裂，當(dāng)早期胚胎發(fā)育到桑葚胚時，再通過胚胎移植技術(shù)將胚胎移入妻子的子宮內(nèi)，繼續(xù)完成胚胎發(fā)育。
（3） 胚胎在植入前還要進行染色體檢查，該項技術(shù)對人口優(yōu)生有益，且對性別比例有潛在影響：①對優(yōu)生的益處是有利于及時發(fā)現(xiàn)染色體異常遺傳病；②對性別比例的潛在影響是若非法鑒定胎兒性別，則容易造成人口性別比例失衡。
[解析] 染色體檢查可以規(guī)避染色體異常遺傳病，預(yù)防遺傳患兒的出現(xiàn)，若利用染色體檢查非法鑒定胎兒性別，則容易造成人口性別比例失衡。
（4） 要得到同卵雙胞胎，可采用胚胎分割技術(shù)，同卵雙胞胎的性別相同（填“相同”或“不相同”）。
[解析] 要獲得同卵雙胞胎，可采用胚胎分割技術(shù)，同卵雙胞胎的性別相同。
15. [15分]我國已實現(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。如圖是科學(xué)家采用不同方法進行產(chǎn)業(yè)化培育良種牛的過程， 為操作過程，請回答下列問題：
（1） 圖中對良種奶牛使用的激素是促性腺激素，培育轉(zhuǎn)基因牛 時操作的核心是基因表達載體的構(gòu)建。
[解析] 使用促性腺激素對良種奶牛進行超數(shù)排卵處理，可獲得多枚胚胎。培育轉(zhuǎn)基因牛 時利用了基因工程，基因工程操作的核心是基因表達載體的構(gòu)建。
（2） 培育 牛的操作流程是 （用箭頭和圖中字母表示）。在進行胚胎分割操作時，用分割針或分割刀將胚胎切開，吸出其中的半個胚胎，注入預(yù)先準備好的空透明帶中，或直接將裸半胚移植入受體。
[解析] 依據(jù)圖示分析，培育 牛的操作流程為 （體外受精） （受精卵發(fā)育為早期胚胎） （將早期胚胎移入受體子宮） （胚胎發(fā)育、得到個體）。在進行胚胎分割時，用分割針或分割刀將胚胎切開，吸出其中的半個胚胎，注入預(yù)先準備好的空透明帶中，或直接將裸半胚移植入受體。
（3） 圖中③代表的結(jié)構(gòu)名稱是內(nèi)細胞團。在移植前對胚胎進行性別鑒定需從①（填圖中序號）中取樣，移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理學(xué)基礎(chǔ)是受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。
[解析] 圖中③為內(nèi)細胞團，在移植前對胚胎進行性別鑒定需從①滋養(yǎng)層中取樣。受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(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。

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