1、核心知识备查：胚胎工程的操作流程1.试管动物生产流程2.克隆动物的培育（1）流程（2）克隆动物性状根据发育成新个体D的重组细胞核由动物B提供，而性别及大多数遗传性状是由核内遗传物质决定的，故B、D两者的性别及大多数遗传性状相同。3.胚胎移植的培育流程以牛胚胎移植为例：第一步：对供、受体母牛进行选择，并用激素进行同期发情处理第二步：用激素对供体母牛做超数排卵处理第三步：超数排卵的母牛发情后，选择同种优良的公牛进行配种或人工授精第四步：胚胎的收集（冲卵）第五步：冲卵后，对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段，并培养或保存第六步：胚胎的移植第七步：对受体母牛进行是否妊娠的检查第八步：
2、受体母牛产下胚胎移植的犊牛点拨：冲卵是从供体母牛体内获得早期胚胎的过程，而不是获得受精卵或卵细胞。 【典例】（2011山东高考）人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。（1）卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可以从已处死的雌鼠_中获取。(2)图中的高血压相关基因作为_，质粒作为_，二者需用_切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有_有关。（3）子代大鼠如果_，即可分别在分子和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。（4）在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是_、
3、早期胚胎培养和胚胎移植。【标准解答】本题主要考查基因工程和胚胎工程技术。（1）获取卵母细胞的途径：从活体输卵管中采集，从已处死的雌鼠卵巢中获取。（2）题干中论述：利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠，所以推测目的基因为与高血压相关的基因，质粒为载体，两者必须用相同的限制性核酸内切酶切割，有相同的黏性末端，才能连接，能被限制性核酸内切酶切割，是因为具有限制性核酸内切酶的切割位点。（3）如果检测到相应蛋白质，即可在分子水平上检测目的基因表达，如果检测已患有高血压，即可在个体水平上检测目的基因已表达。(4)在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植
4、。答案：（1）卵巢（2）目的基因 载体 同一种限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶的切割位点（3）检测到相应蛋白质，患有高血压 (4)体外受精点拨：1.分清两个标志受精的标志和受精完成的标志(1)受精标志：在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体。(2)受精完成的标志：雌、雄原核的融合。2.卵子和精子能够受精的前提条件比较(1)成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后方才具备受精能力。(2)动物排出的卵子并未成熟且成熟程度因动物种类不同而异，但只有达到减中期时，才具备与精子受精的能力。3.胚胎分割、胚胎移植易混淆的问题(1)材料选择：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。(2)囊胚期分割要求：内细胞团均等
5、分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。4.从细胞识别和生理上来分析两个保障(1)同种生物精卵结合的保障卵细胞透明带上存在精子的特异性识别的受体，只允许同种生物的精子与卵细胞结合。(2)防止多精入卵的保障透明带反应。卵黄膜封闭作用。5.胚胎发育误区误区一 受精卵进行细胞分裂和细胞分化，形成桑椹胚。纠正：受精卵进行细胞分裂，形成桑椹胚。原因：细胞分化开始于囊胚 ，桑椹胚的形成没有经过细胞分化。误区二 囊胚细胞开始分化，组成囊胚的细胞没有全能性。纠正：囊胚细胞开始分化，但囊胚的内细胞团细胞具有全能性。原因：内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，具有全能性。误区三 卵裂期是指早期胚胎发育的时期。纠正
6、：卵裂期是早期胚胎发育的一部分。原因：原肠胚属于早期胚胎，但不属于卵裂期。误区四 胚胎移植以及胚胎分割移植的操作对象是早期胚胎。纠正：胚胎移植以及胚胎分割移植的操作对象是桑椹胚和囊胚。原因：早期胚胎包括桑椹胚、囊胚、原肠胚。原肠胚不适于胚胎移植和胚胎分割移植。随堂练习：1.(2011郑州模拟)下列关于胚胎移植生理学基础的叙述，不正确的是（ ）A.同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功B.早期胚胎在一段时间是独立存在的，未与子宫建立实质性联系C.一般来说，同一物种的受体母畜对于具有外来抗原性质的胚胎并没有免疫排斥现象D.移植的胚胎，依靠自身储存的营养物质继续完成胚胎发育【解析】选D。移
7、植的胚胎，在一定时期后会与受体子宫建立生理上和组织上的联系，从而保证了以后正常发育所需要的营养条件。2.(2011泰安模拟)干扰素是能够抑制多种病毒复制的抗病毒物质。科学家利用基因工程技术从人的T淋巴细胞中提取干扰素基因转入牛的基因组中，培育出牛乳腺生物发生器，使牛乳汁中含有人体干扰素。如图1是利用多种生物工程技术获得转基因牛的基本操作流程，图2是图1中A阶段部分过程。请分析回答：(1)为获得更多的卵母细胞，通常给供体母牛注射_。(2)为了能确定目的基因已经导入到受精卵，相应的载体需要有_以便于进行检测。(3)B操作指_。A应保证发育到_阶段，才能进行B操作。(4)为同时获得多个完全相同的子代
8、个体，可在进行B操作之前进行_。(5)在图2中数字部位的细胞在功能上具有_，可诱导形成各种组织、器官用于恶性肿瘤的治疗及研究细胞分化和细胞凋亡的机理等。【解析】(1)促性腺激素能够促进性腺分泌性激素，从而促进雌性个体多排卵。(2)标记基因是用于检测目的基因(或重组载体)导入受体细胞是否成功。(3)进行胚胎移植时，可用于移植的胚胎应是发育到了囊胚期或桑椹胚。(4)可对桑椹胚、囊胚阶段的胚胎进行分割，使分割后每一部分均能独立发育，形成同卵多胞胎。(5)在图2中数字部位的细胞为内细胞团细胞，尚未分化，可诱导形成各种组织、器官, 具有发育的全能性。答案：(1)促性腺激素 (2)标记基因 (3)胚胎移植
9、囊胚或桑椹胚 (4)胚胎分割 (5)发育的全能性3.(2011淄博模拟)牛胚胎移植的基本程序如图，请据图回答：(1)图中a、b、c过程分别是指 _、_、_。(2)供体母牛的主要职能是_；受体母牛必须具备_。(3)为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是_；处理的时期是_；理由是_。(4)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有_。(5)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些？_。【解析】(1)a过程是良种母牛在激素刺激下的超数排卵。b是用人工方法将母牛体内已经开始发育的受精卵取出的冲卵过程。c是将符合移植要求的早期胚胎移植到受体母牛子宫内的过
10、程。(2)供体母牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎，受体母牛则是提供胚胎发育场所，所以受体母牛应具备健康的体质和健康的繁殖能力。(3)桑椹胚细胞还未开始分化，囊胚期细胞开始分化，但其内细胞团未分化，具有全能性，所以应在此时期进行分割。(4)因受精卵早期的分裂速度很快，细胞来不及生长，下一次分裂就开始，所以形成的胚胎干细胞(ES或EK细胞)的特点是细胞体积小、细胞核大、核仁明显。答案：(1)超数排卵 冲卵 胚胎移植(2)产生具有优良遗传特性的胚胎健康的体质和健康的繁殖能力(3)胚胎分割移植 桑椹胚或囊胚期此时存在具有全能性的细胞(4)体积小、细胞核大、核仁明显(5)胚胎移植技术可以加快优良
11、种畜的繁殖速度，迅速推广新品种考向指南一 基因工程及应用命题热点(1)基因工程的基本工具(2)基因工程的基本操作程序命题角度(1)基因工程的三大基本工具的特点及作用(2)基因工程的操作步骤及原理，有关概念的考查；设计某一转基因生物的培育过程，具体到目的基因的获取方式、表达载体的构建方法、基因检测鉴定的方法例1(2010浙江高考)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是()A用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸B用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C将重组DNA分子导入烟草原生质体D用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞解析本题考查基因工程的工具和基本操作步骤，
12、意在考查对基因工程技术操作基本过程的理解及应用于实际生产生活的能力。限制性核酸内切酶切割的是DNA，而烟草花叶病毒的遗传物质为RNA，所以A错误；目的基因与载体的连接由DNA连接酶催化连接，B正确；受体细胞为植物细胞，所以可以是烟草原生质体，C正确；目的基因为抗除草剂基因，所以筛选的时候应该用含除草剂的培养基筛选转基因细胞，D正确。答案A例2(2011山东高考)人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。(1)卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可从已处死的雌鼠_中获取。(2)图中的高血压相关基因作为_，质粒作为_，二者
13、需用_切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有_有关。(3)子代大鼠如果_和_，即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。(4)在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是_、早期胚胎培养和胚胎移植。解析本题主要考查基因工程、胚胎工程的相关知识，意在考查理解能力与综合运用能力。(1)卵母细胞可以从活体的输卵管中采集，也可以从处死的雌鼠的卵巢中获取。(2)根据题图可以判断高血压相关基因为目的基因，质粒是载体，二者需用同种限制酶切割后连接成重组载体，该过程需要目的基因和质粒上有限制酶能识别的切割位点。(3)检测高血压相关基因是否表达
14、，在分子水平上可检测对应的蛋白质是否合成，在个体水平上可观察其是否表现出相应的性状。(4)从题图中可以看出，所用到的胚胎工程技术主要有体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植。(2)目的基因载体同种限制性核酸内切酶(或：同种限制酶)限制酶切割位点(3)检测到体内有相关蛋白出现高血压(4)体外受精答案(1)卵巢限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶与解旋酶的比较种类项目限制酶DNA连接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子片段脱氧核苷酸DNA分子部位作用磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键碱基对间的氢键作用结果形成黏性末端或平末端形成重组DNA分子形成新的DNA分子形成单链DNA分子二 细胞工程及应用命
15、题热点(1)植物的组织培养(2)动物细胞工程命题角度此类问题在高考中常以非选择题的形式考查“动物细胞培养和细胞融合”和“植物组织培养与植物体细胞杂交”，也可能以医学实践应用和农业生产应用为背景进行考查例3(2010浙江高考)下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是()A培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞B克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变C二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的D恶性细胞系的细胞可进行传代培养解析由于接触抑制，动物细胞培养时只能形成单层细胞；克隆培养法在培养时，由于所有子代细胞来自于一个亲代细胞，所以基因型一般都相同；二倍体细胞的传代培养次数通常是有限的，只
16、有少数细胞遗传物质发生改变，才能无限增殖；恶性细胞系的细胞具有癌变的特点，可进行传代培养。答案D例4请根据植物组织培养的相关知识，完成下列问题。(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的_，繁殖种苗的速度_。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部_。(2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免_的污染。(3)微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗_，而与_配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需要使用的生长调节剂是_(填“脱落酸”或“2,4D”)
17、。(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是_，单株鲜重的变化趋势是_。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量_(填“能”或“不能”)满足自身最佳生长的需要。(5)据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应_(填“降低”或“增加”)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。解析(1)叶肉细胞具有该植物的全部遗传信息，因此可经组织培养成为完整个体。(2)在组织培养过程及将试管苗转接到新培养基上时，要无菌操作，防止微生物污染。(3)在微型繁殖
18、中，不同阶段要使用不同的激素。生长素可诱导生根，与细胞分裂素混合使用，在一定浓度配比下可促进生芽。2,4D可促进愈伤组织生长。(4)从题图看出，随蔗糖浓度增大，光合作用强度在下降，而单株鲜重是先增后降，培养基中不含蔗糖时，试管苗制造的有机物不能满足自身需要。(5)要提高试管苗光合作用能力，应适量降低蔗糖浓度。答案(1)遗传性快遗传信息(2)微生物(3)生根细胞分裂素2,4D(4)逐渐减小先增加后下降不能(5)降低1植物组织培养过程中的有关概念辨析(1)外植体：用以植物组织培养的离体的植物器官、组织或细胞。(2)脱分化：高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程。(3)再分化：愈伤组织继续培养，重新分化成根或芽等器官的过程。(4)愈伤组织：排列疏松、无规则，高度液泡化的无定型状态的薄壁细胞。2动物细胞培养的几个有关概念辨析(1)原代培养：是指将培养的动物细胞取出来后，先用胰蛋白酶等处理使组织分散成单个细胞，然后配制成一定浓度的细胞悬浮液，再将该悬浮液放入培养箱中培养。(2)传代培养：是指需要定期地用胰蛋白酶处理，使细胞从瓶壁上脱离下来，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中培养的过程。(3)贴壁生长：培养瓶中的悬浮液细胞，紧贴培养瓶内壁才能生长。(4)接触抑制现象：动物细胞在培养液中是贴壁生长，当瓶壁上被一层细胞贴满后，细胞就停止分裂，这种现象称为接触抑制现象。
