1、核心考点二胚胎工程【核心考点】核心考点二胚 胎 工 程受精与胚胎1. 体内受精和体外受精(1) 体内受精过程 受精前的准备阶段 受精阶段：主要包括精子穿越放射冠和透明带；进入卵细胞膜；原核形成和配子结合。(2) 体外受精过程 卵母细胞的采集和培养 精子的采集和获能 受精：获能的精子和培养成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用。2. 胚胎发育与早期胚胎的培养(1) 胚胎发育(2) 早期胚胎的培养 目的：检查受精状况和受精卵的发育能力。 培养液成分巧记 胚胎处理：受体移植或冷冻保存。 (1) 卵子发生的时间是在胎儿期(性别分化后)和初情期后。卵细胞发生过程中M和 M是不连续的，卵子的M
2、是在输卵管中完成的。(2) 防止多精入卵的两道屏障：第一道屏障是透明带反应，第二道屏障是卵细胞膜反应。(3) 卵子是否受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙中可以观察到两个极体；受精过程结束的标志是雌雄原核融合，形成一个含二倍染色体的合子，也就是受精卵。(4) 体外受精和体内受精本质相同，都是精子和卵细胞结合形成受精卵，所以在本质上都是有性生殖， 只是受精过程发生的场所不同。(5) 受精卵经卵裂形成桑椹胚的过程中，胚胎总体积不变，每个细胞的体积变小；有机物的含量减少，但有机物的种类增多；所有细胞的DNA总量增多，每个细胞的DNA含量不变。【母题引领4】(2016南京六校联考)高等哺乳动物的受
3、精卵开始细胞分裂后，经桑椹胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体，完成胚胎发育的全过程，下列有关叙述错误的是()A. 此图是囊胚期示意图，依次称之为透明带、滋养层、内细胞团B. 滋养层细胞形态结构不同于内细胞团，但不是细胞分化的结果C. 滋养层将来发育成胎膜和胎盘D. 内细胞团经过均等分割、胚胎移植等过程可获得同卵双胎胚胎发育过程为“受精卵卵裂囊胚原肠胚组织器官分化幼体”。特别注意：【子题陪练6】(2016连云港期末)下图为受精作用及胚胎发育示意图，a、b代表两个发育时期，下列叙述正确的是()A. 受精卵的DNA一半来自精子B. a、b分别是原肠胚和囊胚时期C. 过程都没有
4、发生细胞分化D. a时期可分离到干细胞【子题陪练7】桑椹胚是早期胚胎发育的重要阶段，下列描述错误的是()A. 此时胚胎细胞的数目达到32个 B. 此时胚胎以致密的细胞团的形式存在C. 此时的细胞为全能细胞 D. 此时细胞已开始分化胚胎工程及其应用1. 胚胎工程操作流程分析(以牛为例)2. 胚胎干细胞项目内容简称ES或EK细胞概念从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞形态特点体积小、细胞核大、核仁明显功能特点具有发育的全能性体外培养ES细胞可以增殖而不发生分化，对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造主要用途治疗人类的某些顽疾；培育出人造组织器官，用于器官移植；是研究体外细胞分化的理想材料 (
5、1) 胚胎移植中，供体用促性腺激素进行超数排卵处理；受体是有健康的体质和正常繁殖能力的、与供体母牛为同一物种的雌性个体，供体和受体需用激素进行同期发情处理。(2) 胚胎分割中，囊胚分割时，要将内细胞团均等分割，否则会影响胚胎分割后胚胎的恢复和进一步发育。(3) 胚胎干细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态。培养早期胚胎、胚胎干细胞的培养液中通常需添加动物血清等物质。【母题引领5】(2016江苏卷)印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家猫代孕而繁育，主要步骤如下图所示。下列相关叙述正确的是()A. 步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分割B. 诱导超数排
6、卵所注射的激素只能作用于特定细胞C. 受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液D. 步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同【母题引领6】以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，ah为操作过程，请据图回答有关问题：(1) 图中c的操作名称是，d、f的操作名称是。(2) 图中用到的激素是，其目的是获得更多的卵母细胞，卵母细胞受精后发育可得到早期胚胎；图中早期胚胎属于胚胎发育的期，其中胚胎干细胞来源于(填数字序号)。(3) 过程h常用的方法是。采用技术来检测转基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。(4) 图中A、B牛的性别(选填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。辨别比较“克隆动物”
7、“试管动物”和“转基因动物”项目克隆动物试管动物转基因动物概念用核移植的方法获得的动物用体外受精的方法获得的动物由被转入了目的基因的受精卵发育成的动物技术核移植体外受精DNA重组技术生殖方式无性繁殖有性生殖有性生殖或保持原生殖方式遗传特性主要与供核个体相同具备双亲的遗传性状具备原受精卵及被转入的目的基因两方的遗传特性相同点三者均涉及早期胚胎培养、胚胎移植等技术，且移植所选胚胎一般是桑椹胚或囊胚期的胚胎【子题陪练8】(2016南京、盐城一模)2015年2月3日，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”。“三亲婴儿”的培育过程可选用如下技术路线。下列有关叙述错误的是()A.
8、该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代B. 捐献者携带的红绿色盲基因不会遗传给“三亲婴儿”C. “三亲婴儿”的染色体全部来自母亲提供的细胞核D. “三亲婴儿”的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术【子题陪练9】(2016扬州一模)(多选)下图表示通过体外受精培育试管牛的流程图，下列叙述错误的是()A. 一般通过注射性激素对性成熟的雌牛实行超数排卵处理B. 过程只与细胞膜的流动性有关，过程的细胞增殖方式一定是有丝分裂C. 是胚胎移植过程，一般需将胚胎培育到原肠胚时期D. 利用胚胎分割技术可获得多个基因型相同的胚胎趁热打铁，事半功倍。请同学们及时完成配套检测与评估中的练习第1718页。【核
9、心考点答案】核心考点二胚 胎 工 程【母题引领4】B【解析】 此图有一个空腔(囊胚腔)，故是囊胚期示意图，图中分别为透明带、滋养层、内细胞团，A正确；滋养层细胞形态结构不同于内细胞团，是细胞分化的结果，B错误；滋养层将来发育成胎膜和胎盘，C正确；胚胎分割时，可将内细胞团均等分割，再进行胚胎移植等过程获得同卵双胎，D正确。【子题陪练6】D【解析】 受精卵的细胞质DNA来自卵细胞；a、b分别是囊胚和原肠胚时期；从囊胚期开始出现细胞分化；从囊胚中的内细胞团可分离出胚胎干细胞。【子题陪练7】D【解析】 当胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹，叫做桑椹胚，A、B正确；这一阶段的每
10、一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞，C正确；桑椹胚进一步发育形成的囊胚中，细胞开始出现分化，D错误。【母题引领5】B【解析】 将收集卵子培养成熟，与获能的精子进行体外受精(步骤甲)，培养成早期胚胎后，再移入代孕母体子宫(步骤乙胚胎移植)，A错误；诱导超数排卵所用的激素是促性腺激素，只作用于性腺，B正确；受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于受精卵的细胞质，C错误；体外受精是在获能液或专用的受精溶液中完成受精作用，D错误。【母题引领6】(1) 胚胎分割胚胎移植(2) 促性腺激素囊胚(3) 显微注射法DNA分子杂交(4) 相同【解析】 (1) 分析题图可知，a过程是体外受精，b过程是
11、早期胚胎培养，c操作是胚胎分割，d、f操作是胚胎移植。(2) 用促性腺激素处理母畜，可获得更多的卵母细胞，卵母细胞受精后发育可得到早期胚胎；胚胎移植时宜选用桑椹胚期或囊胚期胚胎，囊胚的内细胞团细胞具有全能性，胚胎干细胞可来源于此。(3) 常用显微注射法将外源基因导入动物受体细胞，采用DNA分子杂交技术来检测转基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。(4) A、B牛由同一个胚胎分割而来，二者遗传物质相同，性别相同。【子题陪练8】C【解析】 该技术只取了母亲的卵母细胞的细胞核，所以可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，A正确；捐献者只提供卵母细胞的细胞质，红绿色盲基因在细胞核中的X染色体上，故不会
12、遗传给“三亲婴儿”，B正确；“三亲婴儿”的染色体一半来自母亲卵母细胞的细胞核，一半来自父亲的精细胞核，C错误；“三亲婴儿”的培育用到核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，D正确。【子题陪练9】ABC【解析】 一般通过注射促性腺激素对性成熟的雌牛实行超数排卵处理，A错误；过程还与细胞膜上糖蛋白的识别有关，B错误；胚胎移植一般需将胚胎培养至桑椹胚或囊胚时期，C错误；利用胚胎分割技术可获得多个基因型相同的胚胎，属于无性繁殖，D正确。【练习册】核心考点二胚 胎 工 程一、 单项选择题1. 下图表示卵子的发生过程。与此相关的叙述，不合理的是()A. 图中A是第一极体，B是合子，E是指受精，阶段C是指胎儿
13、期B. 当观察到第二极体时，可以表明卵子已经完成了受精C. 能发生染色体着丝点分裂的阶段是D. 阶段存在的变异方式有基因突变、基因重组和染色体变异2. (2016江阴四校联考)关于受精过程的叙述，错误的是()A. 获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠B. 透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障C. 精子与卵细胞膜相互融合，精子入卵D. 雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂3. (2016苏锡常镇三模)下图表示选用同一外源目的基因对某品种奶牛进行遗传特性改造的三种途径，下列有关叙述，错误的是()A. 获得奶牛1通常采用显微注射法导入外源基因B. 奶牛2体内不同组织细胞的基因
14、型可能不同C. 成功获得奶牛1、2、3表明三个受体细胞都具有全能性D. 奶牛1、2、3的获得均需在体外进行早期胚胎培养4. (2016苏锡常镇二模)下列关于胚胎工程理论及应用的叙述，错误的是()A. 在动物的饲料中添加一定量的促性腺激素不能达到超数排卵的目的B. 理论上胚胎干细胞能被诱导分化为机体内所有的细胞C. 胚胎分割若在囊胚期，内细胞团需均等分割，滋养层则不必D. 移植的胚胎只能来自体内受精或者体外受精直接产生的胚胎5. 下列关于胚胎工程的叙述，正确的是()A. 通过胚胎分割技术，得到的后代基因型和表现型都相同B. 将人的精子与卵细胞在体外受精，再将受精卵植入女性子宫内发育成“试管婴儿”
15、C. 胚胎发育到原肠胚阶段，胚胎内部会出现大的囊胚腔D. 在胚胎干细胞培养过程中，加入的饲养层细胞分泌一些物质既能抑制细胞分化又能促进细胞生长6. (2016南通、扬州、泰州三模)右图表示牛胚胎移植的流程，其中表示相应的操作过程。相关叙述，错误的是()A. 过程注射相关激素，使供、受体同期发情B. 过程注射促性腺激素，达到超数排卵的目的C. 过程主要涉及人工授精和从卵巢中冲取胚胎D. 过程的主要目的是选择适合移植的胚胎7. (2016盐城三模)下图是应用生物工程技术，实现利用牛的乳腺细胞生产人体血清白蛋白的操作流程。下列有关叙述，错误的是()A. 细胞中已含有人体血清白蛋白基因B. 获取细胞的
16、技术为核移植C. 与图示技术相比，试管牛培育过程特有的生物技术是体外受精D. 早期胚胎发育到囊胚期时，需要取其内细胞团做DNA分析，进行性别鉴定8. (2016南通、扬州、泰州、淮安二模)下列有关胚胎分割的叙述，正确的是()A. 应选择发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚B. 分割的裸胚必须先注入空透明带，然后再植入受体C. 对于同一种生物来说，四分胚胎比二分胚胎成活率高D. 二分胚胎移植形成的个体之间毛色和斑纹可能存在差异9. (2016南京三模)下列有关生物工程技术图解的叙述，错误的是()A. 基因工程除了需要包括图1所示的工具外，还需两种工具酶B. 图2中可分别表示受精、早期胚胎培养和胚胎移
17、植C. 图3中将原肠胚的内细胞团均等分割有利于胚胎的恢复和进一步发育D. 图4中动物细胞A和B到细胞C的过程中，可用灭活的病毒作为诱导剂10. (2016南京三模)有研究者在小鼠胚胎干细胞体外培养和诱导分化的实验研究中发现，在维A酸作用下，编码神经特异性基因的mRNA表达量显著上升。以下分析不合理的是()A. 在适宜条件下也可通过诱导使胚胎干细胞向心肌细胞分化B. 神经细胞与胚胎干细胞含有的DNA和RNA相同，蛋白质不同C. 维A酸可促进体外培养的小鼠胚胎干细胞分化为神经细胞D. 胚胎干细胞在体外适宜条件下培养会发生只增殖不分化的现象二、 多项选择题11. (2016南京期初)通过胚胎移植技术
18、，可以实现良种牛的快速繁殖。下列叙述错误的是()A. 对供体和受体母牛都要用促性腺激素处理B. 受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行C. 对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植D. 胚胎分割移植实现同卵多胎属于无性生殖12. (2016南通一模)科学家运用不同的生物工程技术培育具有优良性状的牛，下列说法正确的是()A. 体外受精等技术可培育出与母本遗传物质相同的试管牛B. 核移植等技术可培育具亲本优良性状的克隆牛C. 胚胎分割等技术可提高优良牛胚胎的利用率D. 胚胎移植等技术可充分发挥优良雌性个体的繁殖潜力13. (2016淮安模拟)下图是利用现代生物工程技术培育高产荷斯坦奶牛的流程图，其中字母
19、表示相关的过程，下列阐述中合理的是()A. 供体公牛、供体母牛、受体母牛都必须是遗传特性和生产性能优良的个体B. 从“C和D”过程的结果分析，图中“B?”和“E?”的最终目的是一样的C. G过程的培养液中通常需加动物血清或血浆，以及通入95%的二氧化碳和5%的空气D. 在H过程之前必须进行胚胎的质量检查，J过程是对胚胎进行舍弃处理或冷冻保存三、 非选择题14. (2016南京、盐城、连云港二模)中国荷斯坦奶牛是由纯种荷兰牛与本地母牛经多代杂交，长期选育而成，具有体型大、产奶量高的特点。雌性奶牛一般在24月龄开始产犊，牛犊出生时体重为4050kg，母牛随即开始泌乳。和牛是世界公认的高档肉牛品种，
20、体型较小，肉质鲜嫩，营养丰富，牛犊出生时体重为30kg左右。我国科研人员利用胚胎移植技术，按下图1所示流程操作，成功的培育了和牛这一优良品种。请回答下列问题：图1(1) 荷斯坦奶牛在初次产奶300天后就会停止分泌乳汁，进入干奶待产期。为缩短干奶期，可在奶牛哺乳期的合适时间为母牛进行，以提高受孕率，促使母牛开始新一轮的产奶。(2) 过程中产生的精子需进行处理后方有受精的能力，过程中移植的早期胚胎处于期。图示过程中发生基因重组的是(填序号)。(3) 雌性荷斯坦奶牛作为胚胎移植的受体与雌性和牛相比具有的优势有。为了提高已有胚胎的利用率，还可采取技术。(4) 为保证和牛的品质，防止近亲繁殖，需要对和牛
21、进行DNA检测。目前常用“拔牛毛”的方法获取带毛囊的牛毛进行检测，而不是用直接剪取牛毛进行检测，原因是。DNA检测首先需制备DNA荧光探针，过程如图2所示，在DNA酶作用下产生切口，随后在DNA聚合酶作用下，以荧光标记的为原料，合成荧光标记的DNA探针。图2(5) 牛是反刍动物，消化道并不能分泌纤维素酶，但在其瘤胃中生活着大量的微生物，可以帮助牛消化纤维素，这些微生物与牛的关系是。【练习册答案】核心考点二胚 胎 工 程一、 单项选择题1. D【解析】 图中为有丝分裂，可增加卵原细胞的数量，卵原细胞进一步演变为初级卵母细胞；为减数第一次分裂，只有在受精后，次级卵母细胞才能最终完成减数第二次分裂，
22、因此E是受精，B是合子；卵泡的形成是在胎儿期，减数分裂是从初情期开始的，因此阶段C为胎儿期，阶段D为初情期后，当观察到两个第二极体时，表明卵子已完成了受精作用；着丝点分裂可发生在有丝分裂中，也可发生在减数第二次分裂中，因此均能发生着丝点分裂；有丝分裂中的变异类型只有基因突变、染色体变异，没有基因重组。2. A【解析】 大量获能的精子接触到卵子周围的放射冠时，即开始释放顶体酶，解离放射冠的卵泡细胞，这样部分精子可径直接触到透明带，A错误；透明带反应是多精入卵的第一道屏障，卵细胞膜的封闭作用是第二道防线，B正确；精子与卵细胞膜相互融合，精子的头部即进入卵细胞中，C正确；雄原核形成的同时，卵子完成第
23、二次减数分裂，D正确。3. C【解析】 奶牛1为转基因奶牛，外源基因导入动物细胞常采用显微注射法，A正确；奶牛2体内细胞有两种基因型，有的带有外源基因，有的不带有外源基因，B正确；奶牛1由受体细胞直接发育而来，说明受体细胞具有全能性，但奶牛2和奶牛3并不是由受体细胞直接发育形成的，C错误；奶牛1、2、3培育过程中均需在体外进行早期胚胎培养，D正确。4. D【解析】 促性腺激素不能口服，只能注射，添加在动物的饲料中不能达到超数排卵的目的；理论上胚胎干细胞具有全能性，能被诱导分化为机体内所有的细胞；囊胚期胚胎分割时内细胞团需均等分割；移植的胚胎可以来自体内受精或者体外受精直接产生的胚胎，也可以是基
24、因工程或体细胞核移植得到的胚胎。5. D【解析】 通过胚胎分割技术，得到的后代基因型相同，表现型可能还受环境影响；将人的精子与卵细胞在体外受精并发育为16个细胞的早期胚胎，再将早期胚胎植入女性子宫内发育成“试管婴儿”；胚胎发育到囊胚阶段，胚胎内部会出现大的囊胚腔。6. C【解析】 过程是注射相关激素对供体和受体进行同期发情处理，A正确；过程是对供体用促性腺激素进行超数排卵处理，B正确；过程中的冲卵操作应是从子宫中冲取胚胎，C错误；胚胎检查是选取处于桑椹胚或囊胚期的胚胎用于胚胎移植，D正确。7. D【解析】 图示为转基因克隆牛的培育过程，细胞中已导入人体血清蛋白基因，A正确；图中为通过体细胞核移
25、植技术获得的重组细胞，B正确；克隆属于无性繁殖，试管牛的培育属于有性繁殖，与体细胞克隆技术相比，试管动物培育过程中特有的技术是体外受精，C正确；可取囊胚期的滋养层细胞做DNA分析，进行性别鉴定，D错误。8. D【解析】 应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行胚胎分割，A错误；分割的裸胚可先注入空透明带，然后再植入受体，也可以直接移植，B错误；对于同一种生物来说，二分胚胎比四分胚胎成活率高，C错误；二分胚胎移植，因基因突变或环境因素的影响，形成的个体之间毛色和斑纹可能存在差异，D正确。9. C【解析】 基因工程的工具有3种：限制酶、DNA连接酶和载体，图1所示的是质粒作为载体，A正确；图2中
26、过程分别为受精作用、早期胚胎的发育和胚胎移植，B正确；图3为胚胎分割，应选择桑椹胚或囊胚期的胚胎，C错误；图4表示动物细胞融合过程，灭活的病毒是动物细胞融合特有的诱导剂，D正确。10. B【解析】 神经细胞与胚胎干细胞中含有的DNA相同，但由于基因的选择性表达，mRNA和蛋白质不完全相同，B错误。二、 多项选择题11. ABC【解析】 对供体母牛用促性腺激素进行超数排卵处理，A错误；良种牛快速繁殖时，移植的胚胎也可以是动物体内受精产生的胚胎，B错误；胚胎移植选用的是桑椹胚期或囊胚期的胚胎，C错误；胚胎分割技术可得到多个基因型相同的个体，本质上属于无性生殖，D正确。12. BCD【解析】 试管牛
27、的培育需要经过体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，但试管牛具有的是两个亲本的遗传物质，A错误；核移植技术培育的克隆牛具有供核亲本的优良性状，B正确；胚胎分割技术可以获得双胎或多胎遗传物质相同的牛，提高了良种牛胚胎的利用率，C正确；胚胎移植可以让具有优良性状的雌性个体产生更多的胚胎，充分发挥优良雌性个体的繁殖潜力，D正确。13. BD【解析】 对供体母牛、供体公牛的要求是两者为具有优良遗传性状的同种牛，受体母牛必须和供体母牛是同一物种，A错误；图中“B?”和“E?”分别表示将卵母细胞和精子培养到成熟阶段，都利于受精，B正确； G过程的培养液中通常加入血清(血浆)等天然成分，以及通入5%的二氧
28、化碳和95%的空气，CO2的作用是维持培养液的pH，C错误；胚胎移植过程中需要对胚胎进行收集、检查、培养或保存，D正确。三、 非选择题14. (1) 人工授精(2) 获能囊胚(3) 分娩更加顺利，新生牛犊存活率高；有利于荷斯坦奶牛产奶胚胎分割(4) 毛囊细胞中存在DNA脱氧核苷酸 (5) 互利共生【解析】 (1) 在奶牛哺乳期的合适时间为母牛进行人工授精可以提高受孕率，促使母牛开始新一轮的产奶。(2) 精子经过获能后才具受精能力。图中移植的早期胚胎处于囊胚期，基因重组应该发生在减数分裂过程中，所以图中过程可以发生。(3) 作为胚胎移植的受体，雌性荷斯坦奶牛分娩更加顺利，新生牛犊存活率高。胚胎分割技术可以提高已有胚胎的利用率。(4) 对和牛进行DNA检测时常用“拔牛毛”的方法是因为毛囊细胞中存在DNA。脱氧核苷酸是DNA的基本单位，所以合成荧光标记的DNA探针需要以荧光标记的脱氧核苷酸为原料。(5) 微生物可以帮助牛消化纤维素，使纤维素最终被牛利用，同时牛胃可以为微生物提供营养物质和生存空间，所以微生物与牛之间是互利共生关系。
