1、一、胚胎移植1概念将雌性动物体内的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。2地位胚胎移植是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。3意义充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。4生理基础(1)哺乳动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。(2)哺乳动物的早期胚胎处于游离状态，为胚胎收集提供了可能。(3)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能。(4)供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其遗传特性不受影响。5
2、基本程序胚胎移植主要包括对供、受体的选择和处理，配种或进行人工授精，胚胎的收集、检查、培养或保存，胚胎移植及移植后的检查等步骤。二、胚胎分割1概念采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。2原理：细胞的全能性。3进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。注意在囊胚阶段分割时，内细胞团要均等分割。4特点：来自同一胚胎具有相同的遗传物质。5实质：胚胎分割可看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。三、胚胎干细胞1来源由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，简称ES或EK细胞。2特点(1)在形态上：表现为体积小、细胞核大、核仁明显。(2)在功能上：
3、具有发育的全能性。(3)在体外培养条件下：ES细胞可以只增殖而不分化，因此可以对它进行冷冻保存或遗传改造。3应用(1)可以用于治疗人类的某些顽症。(2)可以培育出人造组织器官，解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。(3)研究体外细胞分化的理想材料。(4)可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究。 共研探究结合教材，以牛为例，根据胚胎移植的基本程序流程图回答下列问题：1理解胚胎移植的概念移植对象雌性动物体内的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎移植条件同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内供体在胚胎移植中提供胚胎的个体受体在胚胎移植中接受胚胎的个体实质生产胚胎的
4、供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程2胚胎移植的基本程序3胚胎移植的实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。4胚胎移植的意义(1)加速育种工作和品种改良。(2)大量节省购买种畜的费用。(3)一胎多产。(4)保存品种资源和濒危物种。(5)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。5胚胎移植中的总结(1)胚胎移植的受体应具备哪些条件？提示：同一物种；与供体处于相同的生理状态；雌性动物。(2)胚胎移植时，两次使用激素的作用：第一次用激素对供、受体进行同期发情处理，第二次用激素用于供体的超数排卵。(3)在胚胎移植过程中需要进行冲卵。冲卵是指将供体母畜体内的早期胚胎冲出来，而不是把卵子冲出来。(4)胚
5、胎移植过程中需要进行两次检查，第一次检查在冲卵后，对胚胎进行质量检查；第二次检查对受体母牛进行是否妊娠的检查。(5)胚胎移植技术中胚胎的来源及生殖方式有哪些？提示：核移植无性生殖；体外受精有性生殖；体内受精冲卵移植有性生殖；基因工程转入目的基因的受精卵胚胎移植转基因动物有性生殖。总结升华1在牛的胚胎移植过程中，对受、供体进行同期发情处理，最常用的激素为孕激素；用促性腺激素处理供体，使其超数排卵。2胚胎移植成功与否要有两个条件(1)胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。这里的“同种”是指“同物种”。(2)进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。供、受体母畜的发情时间要一致，移入受体子宫
6、胚胎的位置应该与其在供体内的位置相同或相似。3理解超数排卵和冲卵(1)超数排卵：简称“超排”，是指给供体母畜注射促性腺激素，使其发情，一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的成熟卵子，经合理的人工授精方法，可以获得数量较多的可移植胚胎。(2)冲卵：是指用配制好的冲卵液，借助特制的冲卵装置，将供体母畜子宫或输卵管中的胚胎冲洗出来。4产下的犊牛性状取决于供体公、母牛，性别取决于公牛提供何种类型的精子，二者与受体牛没有关系。5克隆(核移植)、试管婴儿和胚胎移植的区别(1)克隆(无性繁殖)：一个共同的祖先通过无性繁殖的方法增生而来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或者个体，如植物的组织培养。动物的克隆就
7、是指细胞核移植，通过离体培养使细胞重新表达细胞的全能性。(2)试管婴儿：通过体外受精和胚胎移植过程获得，属于有性生殖。(3)胚胎移植(以良种牛的繁殖为例)：用激素刺激供体母牛超数排卵，然后进行配种或人工授精，待胚胎发育成早期胚胎，然后将其移入经过激素处理可以接受胚胎植入的母牛体内，使其孕育成小牛。对点演练1请回答胚胎工程方面的问题：(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、_、_以及在母体中发育和产出等过程。(2)在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其_。另外，培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微
8、镜下可观察到次级卵母细胞和_。(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是_。(4)胚胎移植前对供、受体母牛要进行_。为胚胎在受体体内存活提供可能的基础是指受体对外来的胚胎基本上不产生。解析：(1)“试管牛”是通过在试管中进行体外受精，然后将受精卵进行胚胎培养，再利用胚胎移植技术将获得的胚胎植入母体内，在母体内发育和产出牛个体的过程。(2)为使精卵成功结合需要对精子进行获能处理；卵母细胞发育至减数第二次分裂中期的细胞为次级卵母细胞和第一极体。(3)促性腺激素能够作用于卵巢细胞使其产生更多的性激素从而促进卵母细胞的生成。(4)同期发情处理的目的是使供
9、、受体的生理状态同步或一致。另外胚胎要在受体内存活，必要的条件是不能和受体产生免疫排斥反应。答案：(1)早期胚胎培养胚胎移植(2)获能第一极体(3)促性腺激素(4)同期发情处理免疫排斥反应共研探究为提高胚胎的利用率，科学家们又研究了胚胎分割技术，阅读教材，根据胚胎分割示意图回答下列问题。1胚胎分割的理论基础为细胞的全能性；物质基础为每个细胞核内具有相同的遗传物质。2胚胎分割时选择桑椹胚或囊胚，通过胚胎分割提高胚胎利用率。3早期胚胎不能无限分割的实践证明，采用胚胎分割技术产生同卵多胚的可能性有限，目前以二分胚的分割和移植成功率最高。4内细胞团在囊胚阶段才出现，它将来发育成胎儿的各种组织。对囊胚阶
10、段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。5胚胎分割时的注意事项(1)选择胚胎：分割时应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。(2)分割：在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割。(3)所需主要仪器：实体显微镜和显微操作仪。6胚胎分割存在哪些问题？提示：尽管胚胎分割技术已在多种动物中取得成功，但仍存在一些问题，如刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹上还存在差异等。总结升华对点演练2如图为牛胚胎性别鉴定和分割示意图，请据图完成下列问题：(1)填出图中字母所代表的
11、结构名称：A_，B_，C_，D_。(2)填出甲、乙、丙过程的技术或名称：甲_，乙_，丙_。(3)进行乙过程时，所取的样本是_。进行甲过程时，所使用的基本仪器是_；本过程的技术关键是_。(4)尽管胚胎分割技术在多种动物中取得成功，但仍然存在一些问题，如_等，同时很难获得同卵多胎，成功率较高的是_。(5)对被分割的胚胎的要求是_。解析：胚胎分割多采用囊胚期的胚胎进行分割，其分割要领是均分内细胞团，做DNA分析性别时应在滋养层取样。答案：(1)囊胚腔透明带滋养层内细胞团(2)胚胎分割做DNA分析性别鉴定胚胎移植(3)滋养层显微操作仪和实体显微镜将内细胞团均等分割(4)刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹
12、上存在差异同卵双胎(5)发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚共研探究目前胚胎干细胞是胚胎工程的前沿课题之一，也是当今生命科学研究的热门课题之一。阅读教材，结合图示思考下列问题。1胚胎干细胞(1)来源：哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。(2)ES细胞的特性在形态上，表现为体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。在体外培养的条件下，ES细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可进行遗传改造。(3)获得干细胞的主要途径是：从体外培养的胚胎中获得；从早期流产的胎儿中获得。(4)胚胎干细胞的
13、应用可以用于治疗人类的某些顽症。可以培育出人造组织器官，解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。研究体外细胞分化的理想材料。可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究。2观察图示，回答问题：(1)囊胚期出现内细胞团和滋养层。内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘等。(2)囊胚期胚胎内部出现一个含有液体的囊腔囊胚腔。(3)胚胎干细胞的来源：在人胚胎发育早期的囊胚中未分化的细胞。(4)胚胎干细胞的特点：具有增殖能力并保持未分化状态，在一定条件下可分化为各种组织和器官；易于进行基因改造操作。总结升华【归纳拓展】1胚胎发育过程中不同干细胞的发育分化过程受精卵
14、全能干细胞多能干细胞专能干细胞。2三种干细胞的比较名称全能干细胞多能干细胞专能干细胞特点具有形成机体的任何组织或器官甚至完整个体的潜能具有分化成多种细胞或组织的潜能，但不能发育成完整的个体只能分化成某一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞举例胚胎干细胞造血干细胞神经干细胞应用用于病人的器官移植等造血干细胞移植是治疗血液系统疾病、遗传性血液病等的有效手段通过神经干细胞移植治疗脑瘫、头颅外伤等病症对点演练3下列关于胚胎干细胞的叙述，不正确的是()A动物胚胎的每一个细胞都是胚胎干细胞B胚胎干细胞具有分化为动物各种组织的潜能C胚胎干细胞的遗传物质在质和量上与受精卵相同D胚胎干细胞在体外可被诱导分化为不
15、同的组织类型解析：选A胚胎干细胞主要来源于囊胚期的内细胞团；胚胎干细胞具有发育的全能性，也可在体外培养时诱导分化为不同的机体组织；细胞分化是基因选择性表达的过程，细胞中的遗传物质并不发生改变。1判断正误(1)胚胎移植可以使用发育到任何时期的胚胎。()(2)受体对外来的胚胎基本上不发生免疫排斥反应。()(3)胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。()(4)胚胎分割时最好选用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。()(5)胚胎分割时，份数越多，得到的后代就越多。()(6)胚胎干细胞可以来源于早期胚胎，也可以来源于成熟个体。()解析：(1)用于胚胎移植的胚胎必须是早期胚胎。(5)胚胎分割的份数越多
16、，每一份的细胞数会越少，恢复和发育的难度会越大，移植成功率会降低，得到的后代数就减少。(6)胚胎干细胞只能来源于早期胚胎或原始性腺。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2下列关于胚胎移植的叙述，错误的是()A超数排卵技术要使用一定的激素B受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态C胚胎移植中的胚胎一定是体外受精而来的D试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行解析：选C胚胎移植中的胚胎可以是体外受精、人工授精、自然配种或核移植而来的。3胚胎分割技术是一种现代生物技术，关于这一技术的叙述正确的是()A胚胎分割是将早期胚胎任意分割成多份B胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎C胚胎分割技术是有性生
17、殖的方式，因此不属于克隆D胚胎分割技术可以分割任意时期的胚胎解析：选B胚胎分割的时期是桑椹胚或囊胚期，而且不能无限分割。胚胎分割技术是将同一胚胎分割成几部分，产生遗传物质完全相同的后代，因此是一种无性繁殖的方式，也属于动物克隆的一种方法。4如图为胚胎移植过程示意图，请回答以下问题：(1)胚胎移植对甲、乙、丙牛的要求分别是_、_和_。丁牛为_。(2)过程、分别是_和_。(3)欲得到更多的后代牛丁，可将收集到的胚胎进行_。(4)过程常用_的方法对甲牛进行处理。解析：仔细观察图解，先判断出过程、分别为同期发情处理、胚胎移植和超数排卵，进一步确定对甲牛超数排卵处理的方法是注射促性腺激素。胚胎移植时所用
18、的供体公牛和母牛均为优质牛，受体牛为普通母牛即可。答案：(1)优质母牛普通母牛优质公牛有价值的后代(优质牛)(2)同期发情处理胚胎移植(3)胚胎分割(4)注射促性腺激素【基础题组】1不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛，产生这一结果的最可能原因是()A试管动物的培养 B胚胎的移植C胚胎的分割移植 D受精卵的移植解析：选C若干头母牛生出基因型完全相同的小牛，这是因为这些小牛的遗传物质来自同一个卵裂细胞，这是通过胚胎分割移植产生的。2下列对于优良种畜胚胎移植的说法，不正确的是()A供体母牛必须是同一物种的良种B受体母牛必须是同一物种的良种C供体公牛必须是同一物种的良种D受体母牛可以是同物种的一般健
19、康牛解析：选B胚胎移植是繁殖优良种畜的最后一步，提供精子和卵子的供体必须是同物种的良种，而受体母牛只要求是同物种的健康牛即可。3下列对“人类胚胎干细胞”这一概念的理解，正确的是()A人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期囊胚外表的扁平细胞和囊胚腔内侧的内细胞团B人类胚胎干细胞就是人类胚胎发育早期囊胚腔内侧的内细胞团C人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胎盘、肝、肺、骨骼、皮肤等的全能性细胞D人类胚胎干细胞体积较小、细胞核小、核仁明显解析：选B人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期的囊胚中未分化的细胞。囊胚外表是一层扁平细胞，可发育成胚胎的支持组织如胎盘等；中心的腔称囊胚腔，腔内侧有内细胞团。内细胞团在形成内
20、、中、外三个胚层时开始分化，内胚层分化形成肝、肺和肠等，中胚层分化形成骨骼、血液和肌肉等，外胚层分化形成皮肤、眼睛和神经系统等。由于内细胞团能发育成完整的个体，因而这些细胞被认为具有全能性。人类胚胎干细胞体积小、细胞核大、核仁明显。4高等动物随着胚胎发育，仅有少数细胞依然具有分化成其他类型细胞和构建组织器官的能力，这类细胞称为干细胞，如造血干细胞。图中最能完整显示正常机体内干细胞基本特征的是()解析：选D干细胞可以分裂产生新的干细胞，也可以分化形成具有特定功能的细胞，且分化一般不可逆。5下列有关生物工程的叙述，错误的是()A进行胚胎移植时，可选用如图所示时期的囊胚B高等动物的胚胎发育是指从受精
21、卵发育到幼体的过程C图示是胚胎发育过程中囊胚示意图，其中为内细胞团细胞，具有发育全能性D进行胚胎分割时，应选择原肠胚期的胚胎进行解析：选D进行胚胎分割时，应选用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。6胚胎移植是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。如图为牛胚胎移植示意图，据图分析下列叙述正确的是()A同期发情处理与过程a使用的是同一种激素B过程b的生理基础是供体与受体生理环境相同C过程c有手术法和非手术法两种方法D供体母牛、供体公牛和受体母牛均要求遗传性能优秀解析：选C过程a使用的是促性腺激素，同期发情处理时使用的是性激素或促性腺激素等；过程b为冲卵，生理基础是早期胚胎形成后，处于游离
22、状态，未与母体子宫建立组织上的联系；D项中对三种牛的要求分别是优质母牛、优质公牛和普通母牛。7下列关于胚胎分割的叙述，正确的是()A胚胎分割可产生基因型完全相同的新个体B胚胎分割次数越多，产生的新个体也越多C胚胎分割属于有性生殖D胚胎分割若在囊胚期，不仅内细胞团要均等分割，滋养层细胞也要均等分割，否则不易成功解析：选A胚胎分割的各部分是由同一个受精卵通过有丝分裂产生的，其基因型相同，因此为无性繁殖。胚胎在囊胚期分割时的关键是要注意内细胞团要均等分割。实验证明，胚胎分割获得同卵多胎的可能性很小，所以胚胎不宜分割次数过多。8北京市某医院接生了一名婴儿，医院为他保留了脐带血，如果后来他患了胰岛素依赖
23、糖尿病，就可以通过脐带血中的干细胞为其治疗。关于这个实例说法正确的是()A用干细胞培育出人体需要的器官来治疗疾病，需要激发细胞的所有全能性B用脐带血干细胞能治疗这个孩子的所有疾病C如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用到细胞培养技术D如果要移植用他的干细胞培育出的器官，应该长期给他使用免疫抑制药物解析：选C用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，不需要激发细胞的所有全能性。用脐带血中的干细胞只能培育出人体的许多器官用来移植，但不是所有疾病都能治疗，如流行性疾病。如果要移植利用他的干细胞培育出的器官，需要用到细胞培养技术，使干细胞发育成器官。由于利用该婴儿脐带血干细胞培育出的器官是由自身的
24、细胞培育成的，不会发生免疫排斥反应，所以不用长期给他使用免疫抑制药物。【能力题组】9如图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤，下列叙述正确的是()A胚胎移植可以将受体牛、供体牛的不同优良性状集中于同一个体，需移植到发情的母牛子宫内发育BA细胞不一定是受精卵细胞C两个胚胎具有不同遗传物质D图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段解析：选B胚胎移植不能遗传受体牛的遗传性状；A细胞可以是受精卵或重组细胞；两个胚胎具有相同的遗传物质；图中a过程包括卵裂、桑椹胚、囊胚阶段。10通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是()A对供体和受体母牛都要进行相同激素处理B受精和胚胎的早期培
25、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的成功率较低解析：选D在胚胎移植时，需用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理，而受体母牛则不需要；胚胎移植技术中，移植的胚胎也可来自体内受精发育形成的受精卵；移植的胚胎不能用原肠胚，而应用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，某些生物可在更早的阶段移植；目前以二分胚胎的分割和移植成功率最高，而同卵多胎的成功率较低。11下列关于胚胎工程的叙述，正确的是()A胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割B试管牛的培育过程属于克隆技术C超数排卵技术要使用一定的激素如性激素、孕激素等D胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体
26、共同繁殖后代的过程解析：选D胚胎分割需将发育良好的桑椹胚或囊胚的内细胞团均等分割。试管牛的培育过程涉及体外受精及胚胎移植，属于有性生殖。超数排卵要注射促性腺激素。12(2014江苏高考)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示，相关叙述正确的是()A为了获得更多的卵母细胞，需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理B从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精C为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂D为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎解析：选D超数排卵用促性腺激素而不是雌激素；从卵巢中采集的
27、卵母细胞需培养至成熟后才能与获能的精子进行体外受精；受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，故不需注射免疫抑制剂；为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎。13牛胚胎移植的基本程序如图所示，请据图回答下列问题：(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)胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些？_。解析：(1)a过程是良种母畜在激素刺激下的超
28、数排卵。b是用人工方法将母畜体内已经开始发育的胚胎冲洗出来，即冲卵过程。c是将符合移植要求的早期胚胎移植到受体母畜子宫内的过程。(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，所以受体母牛应具有健康的体质和良好的繁殖能力。(3)因在桑椹胚期和囊胚期细胞还未开始分化，所以应在这两个时期进行分割。(4)因受精卵早期的分裂速度很快，细胞来不及生长，下一次分裂就已经开始，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良好的繁殖能力(3)胚胎分割移植桑椹胚或囊胚
29、期此时还未出现细胞分化(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种畜的繁殖速度，迅速推广新品种14胚胎工程技术包含的内容很丰富，如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是黄牛。请据图回答问题： (1)应用1中获得的小牛，其遗传物质来源于_；为一次获得多个细胞B，往往需要向供体2内注入促性腺激素，而不是性激素，原因是_。(2)将优良公牛的精子收集后放在一定浓度的肝素溶液中进行培养，其目的是_。(3)通过应用2获得小牛，涉及胚胎工程的最后一道“工序”是_。 (4)应用3中的细胞D取自囊胚的_，细胞C取自牛胎儿的_。 (5)应用4中获得二分胚
30、和，移植到受体牛中得到两只小牛，两只小牛的性别是_。 答案：(1)供体1和供体2注射一定量的性激素后会抑制下丘脑和垂体的活动，从而导致相关激素分泌量下降，进而引起自身性激素分泌量减少，影响排卵(2)诱导精子获能(3)胚胎移植(4)内细胞团生殖腺(原始性腺)(5)雌性或雄性15如图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所作的一系列研究，请据图分析回答：(1)图示中的胚胎干细胞(ES细胞)可以从_和_中分离获取。(2)过程将胚胎干细胞置于射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的_，加入抗生素是为了_。该过程对于研究细胞
31、分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。(3)过程将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有_的特点。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是_。(4)过程是培育转基因小鼠，将获得的目的基因导入胚胎干细胞之前需构建基因表达载体，目的是_。将构建好的表达载体导入胚胎干细胞最常用的方法是_。(5)过程得到的小鼠畸胎瘤里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时，必须去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，其目的是_，该过程研究的意义在于解决_问题。(6)该研究中，包含的生物技术有_(至少写出
32、两种)。解析：(1)胚胎干细胞(ES细胞)可以从早期胚胎和原始性腺中分离获取。(2)胚胎干细胞培养时所用的饲养层细胞可以提供干细胞增殖所需的营养物质，加入抗生素是为了防止杂菌污染。(3)胚胎干细胞具有发育的全能性，通过组织化学染色，可用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是原肠胚。(4)基因工程中，构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。将基因表达载体导入动物细胞最常用的方法是显微注射法。(5)去除小鼠的胸腺，小鼠不能形成T细胞，不发生细胞免疫，使移植组织细胞不会被排斥
33、。过程研究对于解决临床上供体器官不足或器官移植后免疫排斥等问题有重要意义。(6)题中的研究过程包括动物细胞培养、转基因、早期胚胎培养、胚胎移植等生物技术。答案：(1)早期胚胎原始性腺(2)营养物质防止杂菌污染(3)发育的全能性原肠胚(4)使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用显微注射法(5)使移植组织细胞不会被排斥临床上供体器官不足或器官移植后免疫排斥等(6)动物细胞培养、转基因、早期胚胎培养、胚胎移植阶段质量检测(三)胚胎工程(时间：45分钟；满分：100分)一、选择题(每小题2.5分，共50分)1哺乳动物次级卵母细胞的分裂完成于()A排卵前，在
34、卵巢内 B受精前，在输卵管内C排卵后，在腹腔内 D受精时，在输卵管内解析：选D次级卵母细胞的减数第二次分裂是在受精过程中完成的，即边受精边进行减数第二次分裂。次级卵母细胞经减数第二次分裂产生一个成熟的卵子和一个第二极体。受精作用过程发生在输卵管中，故次级卵母细胞的减数第二次分裂发生在输卵管中。2哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。图示为某哺乳 动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图(N表示染色体组)据图分析，下列叙述错误的是()A次级卵母细胞形成的过程需要激素调节B细胞只有在精子的作用下才能形成成熟卵子C发生在哺乳动物卵巢中D培育转基因动物应选择细胞
35、作为受体细胞解析：选C据图可知，初级卵母细胞形成次级卵母细胞的过程需要促性腺激素的调节，A项正确；细胞为次级卵母细胞，减数第二次分裂是在输卵管中伴随着受精作用完成的，B项正确；为减数第二次分裂，是在精子和卵子结合的过程中完成的，发生在哺乳动物的输卵管中，C项错误；动物细胞的受精卵全能性高，因此培育转基因动物常用受精卵作为受体细胞，D项正确。3科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞“iPS细胞”，人类“iPS细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关“iPS细胞”的说法，正确的是()AiPS细胞分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性BiPS细胞有细胞周期，它分化形成的神经细胞一般不具有细胞
36、周期CiPS细胞可分化形成多种组织细胞，说明“iPS细胞”在分裂时很容易发生突变DiPS细胞分化成人体多种组织细胞，是因为它具有不同于其他细胞的特定基因解析：选B全能性是指体细胞发育为完整个体的能力，“iPS细胞”分化为多种组织细胞的过程不能体现细胞的全能性；细胞分化是基因选择性表达的结果；由题意知，“iPS细胞”同人体细胞一样，具有人体生长发育的全套遗传物质。4下列关于滋养层细胞的叙述，不正确的是()A囊胚滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜B可以用滋养层细胞做DNA分析性别鉴定C囊胚滋养层细胞就是将来原肠胚的外胚层D滋养层细胞沿透明带内壁扩展和排列解析：选C在囊胚期细胞开始分化，聚集在胚胎一端个
37、体较大的细胞称为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织，而沿透明带内壁扩展和排列的个体较小的细胞是滋养层细胞，它们将来发育成胎膜和胎盘。5下列叙述与胚胎发育相符合的是()A由胚层形成组织器官的过程叫做孵化B内细胞团可进一步形成外胚层和内胚层C卵裂期细胞数目增加导致胚胎体积增大D受精卵经3次分裂后形成桑椹胚解析：选B囊胚的扩大使透明带破裂，胚胎从中伸展出来，这一过程叫做孵化，A项错误。卵裂期细胞数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加或略有缩小，C项错误。桑椹胚期胚胎细胞数目达到32个左右，由此推测受精卵经5次分裂后形成桑椹胚，D项错误。6下列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，
38、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，卵子完成第二次减数分裂解析：选A精子获能后才具有受精能力，精子与卵子相遇后，首先发生顶体反应，释放顶体酶穿过放射冠进入透明带，然后进入卵细胞膜。在精子接触卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜会产生阻止后来精子进入透明带的生理反应，这是防止多精入卵的第一道屏障。然后精子与卵细胞膜相互融合，精子入卵，雄原核形成的同时，卵子完成第二次减数分裂形成雌原核，雌雄原核融合形成合子。7下面三者可以说是现代生物科技的杰出成果，它们的诞生所依据的生物学原理最接近的是()试管婴儿胚胎分割克隆羊A BC D
39、解析：选B胚胎分割常选择桑椹胚或囊胚时期的胚胎，一般分割成同卵双胎，并不能任意分割成多份。胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法。8软骨发育不全为常染色体显性遗传病，基因型为HH的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者，希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法错误的是()A首先经超数排卵处理后进行体外受精B从囊胚中分离细胞，培养后检测基因型C根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎D将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫解析：选D试管婴儿技术中，可通过超数排卵后进行体外受精；检测基因型应取囊胚滋养层细胞进行DNA鉴定；胚胎基因型为H_的均为软骨发育不全患者，所以体外受精后，应筛选出基因型为hh的
40、胚胎；人的体外受精胚胎可在桑椹胚或囊胚阶段移植，D项错误。9华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有()转基因核移植体外受精体细胞克隆胚胎移植A BC D解析：选D试管动物的培育包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植，不涉及基因工程、核移植以及体细胞克隆。10既能进行胚胎性别鉴定，又能进行胚胎移植的最佳示意图是()解析：选A进行胚胎移植的最佳时期是囊胚期；进行胚胎性别鉴定时只能取滋养层的细胞，而不能取内细胞团中的细胞。11良种试管牛的繁殖过程是：用激素促进甲牛多排卵，然后把卵母细胞在体外与人工采集的乙牛的精子进行受精，在特定培养基上培育成胚胎，再把胚胎送入经过
41、激素处理的丙牛的子宫内，孕育成试管牛。下列相关叙述错误的是()A产生试管牛的生殖方式属于有性生殖B“用激素促进甲牛多排卵”中的激素是孕激素C甲牛、乙牛对试管牛核基因的贡献相同D该技术可应用于加速优良种畜的繁殖解析：选B产生试管牛的生殖方式属于有性生殖，因为试管牛是由精子和卵细胞结合的受精卵发育而来的，处理甲牛的激素是促性腺激素。供体公牛和母牛对试管牛核基因的贡献相同，但细胞质基因是母牛的贡献大。胚胎移植可应用于加速优良种畜的繁殖。12我国科学家培育“荧光猪”的技术流程如图所示，图中字母表示有关技术或原理，匹配正确的是()Aa为农杆菌转化法 Bb为体外受精Cc为减数分裂 Dd为胚胎移植解析：选D
42、a表示的有关技术是基因工程，原理是基因重组，而农杆菌转化法是目的基因导入植物细胞的方法，A错误；b表示的有关技术是动物细胞核移植，是无性繁殖，没有受精作用，B错误；c表示的有关技术是体外早期胚胎培养技术，进行了细胞的有丝分裂和分化，C错误；d表示的有关技术是胚胎移植，D正确。13胚胎干细胞培养的基本过程如图所示，下列叙述正确的是()A过程的培养液与动物细胞培养的培养液成分的不同之处是不含有动物血清B过程采用酶处理的方式将内细胞团细胞分散开C早期胚胎发育到囊胚时期与母体建立组织上的联系D早期胚胎继续发育会在外层形成滋养层细胞，最终这部分细胞发育为成体的一部分解析：选B动物细胞培养所需的营养物质有
43、糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素，以及血清、血浆等天然成分。早期胚胎培养的培养液成分一般都比较复杂，除了一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等。囊胚期的滋养层在以后发育过程中分化成胎儿的胎盘、胎膜，之后胚胎才与母体建立组织上的联系。14老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的淀粉样蛋白体，它的逐渐积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降，某些基因的突变会导致淀粉样蛋白体的产生和积累。下列技术不能用于老年痴呆症治疗的是()A胚胎移植技术 B胚胎干细胞技术C单克隆抗体技术 D基因治疗技术解析：选A根据题意可知，治疗老年痴呆症的途径有：导入正常的基因(基因治疗技术)；
44、提供和修复受损伤的神经元(胚胎干细胞技术)；降低淀粉样蛋白体的含量(单克隆抗体技术)。而胚胎移植是为了获得优良个体，不能用于治疗该病。15在生物工程中，所用物质和其发挥的作用组合正确的是()ACa2诱导精子和卵细胞结合B胃蛋白酶动物细胞培养时分散细胞C聚乙二醇诱导细胞分化D促性腺激素促进供体母畜超数排卵解析：选D用钙离子处理能使大肠杆菌处于感受态，利于目的基因的导入；动物细胞培养时分散细胞用的是胰蛋白酶或胶原蛋白酶；聚乙二醇能诱导细胞的融合；促性腺激素能促进供体母畜超数排卵。16如图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究，过程是将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织染色
45、，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素。过程是将目的基因导入胚胎干细胞的过程。下列有关叙述不正确的是()A过程的研究利用了胚胎干细胞具有全能性的特点B过程中，囊胚的后一个阶段形成了内、中、外三个胚层及两个囊胚腔C过程中可用显微注射法将目的基因导入胚胎干细胞D过程中需要用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶解析：选B过程利用了细胞的全能性。囊胚的后一个阶段是原肠胚，含有原肠腔、囊胚腔两个囊腔。过程中，将目的基因导入动物受体细胞常用的方法是显微注射法。基因工程中常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶。17有科学家在实验室里实现了“使人的卵细胞发育成囊胚”，以下推测不可能的是()A如囊胚真能
46、发育成单倍体人，则该人不能生育B如囊胚真能发育成人，其性别为男性的概率是1/2C如使囊胚细胞的染色体数目加倍，得到的将是一个纯合的二倍体D如果通过抑制中心体活动使染色体加倍，发育成的个体与由正常受精卵发育成的个体相比较患遗传病的概率大大增加解析：选B卵细胞发育成的囊胚如果发育成人，由于卵细胞中没有Y染色体，故一定为女性。18下列关于胚胎干细胞的叙述，不正确的是()AES细胞的分离和培养可以应用于基础生物学、畜牧学和医学等方面BES细胞可用于治疗帕金森综合征、少年糖尿病和老年痴呆症等C现在已经通过诱导ES细胞的定向分化治愈癌症、心脑血管疾病和某些组织器官的损伤DES细胞是研究体外细胞分化的理想材
47、料解析：选C目前，对于ES细胞的研究已有了很大进展。在动物实验方面，用ES细胞诱导分化出某些组织细胞已经成功治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑难病症，而对于人类这方面疾病的治疗，还有待进一步研究。心脑血管疾病、癌症不是ES细胞所能治疗的。19用胚胎干细胞(ES细胞)定向诱导分化出人造组织器官进行自体移植，可以解决临床上存在的供体器官不足和移植后免疫排斥的问题。如图表示胚胎干细胞分离和定向诱导分化的流程图，其中为细胞或细胞结构，为操作过程，下列叙述与图中相符的是()A图中所涉及的现代生物技术有体细胞核移植技术、细胞培养技术B图中ES细胞是由分离来的，此外还可以从原始性腺中分离CES细胞在饲
48、养层细胞上会向不同类型的组织细胞分化D过程的结果多种多样的原因在于ES细胞具有发育的全能性解析：选A图中过程是将供体细胞的细胞核注入由提供的细胞质中，获得核质重组的细胞，即体细胞核移植技术，过程、涉及细胞培养技术；图中为滋养层细胞、是内细胞团，ES细胞可以由囊胚的内细胞团细胞()或原始性腺中分离出来；ES细胞在饲养层细胞上能够维持不分化的状态；过程是诱导分化，其结果多种多样的根本原因是基因的选择性表达。20如图表示高等动物的个体发育过程，相关说法正确的是()A图中过程表示胚胎发育，过程表示胚后发育B受精卵卵裂形成囊胚的过程中，每个细胞的体积不断增大C爬行类、鸟类、哺乳类动物的原肠胚期是分化能力
49、最强的时期D囊胚期开始出现内、外胚层的分化解析：选C胚后发育是从胎儿出生开始到性成熟为止；受精卵卵裂形成囊胚的过程中，细胞数量增多，但体积减小；原肠胚阶段是细胞分化能力最高的阶段，开始形成内、外胚层。二、非选择题(共50分)21(10分)克隆羊的成功轰动世界，它不仅奠定了克隆性治疗疾病的基础，又解决了器官移植中供体不足的问题，同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。如图为人类对克隆羊技术的拓展和应用，请据图回答：(1)图中所涉及的现代生物技术有_和_等。若让动物1能够产生出人体胰岛素，还需要的技术是_。(2)图中两个克隆动物长大后，各方面特征与雄性动物相同，这说明_具有全能性，早期胚胎发育在
50、_阶段以前的细胞都是全能细胞。(3)使用培养基进行胚胎干细胞培养时，通常要加入_等天然成分，除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中，还需要保证细胞生活所需的_。(4)图中“从内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中，一般用_处理内细胞团，使之分散成单个细胞。解析：(1)克隆动物培育过程的核心技术是动物细胞核移植技术，得到的重组细胞发育成克隆动物的过程需要早期胚胎培养技术(动物细胞培养)和胚胎移植技术；若要克隆动物表现出其他生物的性状，需要通过基因工程定向改造。(2)动物体细胞核移植体现的是动物体细胞核的全能性；早期胚胎发育到囊胚阶段开始出现分化的细胞，由受精卵发育到桑椹胚阶段没有细胞分化
51、，细胞都具有全能性。(3)动物细胞的体外培养需要加入动物血清或血浆以保证全面的营养，培养过程中需要适宜的温度、pH等条件。(4)动物细胞体外培养时取出的组织块需要利用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使其分散为单个细胞再进一步培养。答案：(1)动物细胞核移植胚胎移植动物细胞培养(任填两项即可)基因工程(或DNA重组技术)(2)体细胞核桑椹胚(3)血清、血浆温度和pH(4)胰蛋白酶22(5分)(2014福建高考)Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图所示：(1)步骤中，在核移植前应去除卵母细胞的_。(2)步骤中，重
52、组胚胎培养到_期时， 可从其内细胞团分离出ES细胞。(3)步骤中，需要构建含有Rag2基因的表达载体。可以根据Rag2基因的_设计引物，利用PCR技术扩增Rag2基因片段。用Hind 和Pst限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有_酶的酶切位点。(4)为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的_，用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。解析：(1)步骤为动物细胞核移植，核移植是将动物一个体细胞(上皮细胞)的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，最终发育为动物个体的过程。(2)步骤为动物
53、细胞培养，当培养到囊胚期时，可从其内细胞团分离出胚胎干细胞(ES细胞)。(3)利用PCR技术获取目的基因(Rag2基因)的前提是要有一段已知目的基因(Rag2基因)的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。由于Rag2基因的两侧是用Hind 限制酶和Pst限制酶剪切的，为了将该片段直接连接到表达载体上，也应用Hind 限制酶和Pst限制酶剪切载体，以确保产生的末端一致，再利用DNA连接酶连接起来，故所选择的表达载体上应具有Hind限制酶和Pst限制酶的酶切位点。(4)为了检测目的基因(Rag2基因)是否表达出蛋白质，可采用抗原抗体杂交技术，因此可用抗Rag2蛋白的抗体与治疗后小鼠骨髓细胞的蛋白质
54、(抗原)进行杂交实验。答案：(1)细胞核(2)囊胚(3)核苷酸序列Hind 和Pst 限制(4)蛋白质23(10分)毛角蛋白型中间丝(KIF)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIF基因的高绒质绒山羊的简单流程如图所示，请据图回答问题：(1)过程中最常用的运载工具是_，所需要的酶是限制酶和_。 (2)在过程中，用_处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中，CO2的作用是_。 (3)在过程中，用_处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行_处理。(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是_。在胚胎移植前，通过_
55、技术可获得较多胚胎。 答案：(1)质粒DNA连接酶(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)维持培养基(液)的pH(3)促性腺激素(或促滤泡素、孕马血清)去核(4)(早期)胚胎培养胚胎分割24(11分)科学家通过转入四种基因可将体细胞诱导形成多能干细胞(iPS细胞)，iPS细胞具有胚胎干细胞的类似功能。如图是设想用iPS细胞技术治疗镰刀型细胞贫血症的流程，请回答：(1)胚胎干细胞来源于_，具有_，经诱导能发育成个体。(2)iPS细胞培育过程中运用到的生物技术有过程的_、过程的_等。(3)过程的培养液中除合成培养基的成分外，还需添加_等天然成分。过程进行时，需要先利用_技术将四种目的基因扩增，再将目的基因与
56、逆转录病毒载体结合，以构建_，然后将其导入患者的体细胞，诱导形成iPS细胞。(4)经过程、后，改造得到的A是_，再植入患者体内，使患者能够产生正常红细胞，这种治疗方法称为_。(5)iPS细胞的诱导成功具有的医学价值是_(答出两点即可)。答案：(1)早期胚胎或原始性腺全能性(2)动物细胞培养基因工程(3)血清、血浆PCR基因表达载体(4)造血干细胞体外基因治疗(5)治疗人类疾病，培育人造组织器官，解决供体器官不足和器官移植后的免疫排斥问题等25(14分)长期以来，优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈，近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。如图1、2
57、、3分别是牛胚胎移植、早期胚胎培养及克隆羊培育图，请据图完成下列问题：(1)在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术有_、_(至少写出两项)。 (2)和受精有关的过程有：第一次卵裂开始；释放第二极体；顶体反应；穿越透明带；雌、雄原核的形成；核膜消失，雌、雄原核融合。其正确的顺序为_(填序号)。 (3)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射_；冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的_冲洗出来。 (4)从A到E中，适宜于牛胚胎移植的时期有_；图中标号3为_，它将来可发育为胎膜和胎盘。 (5)动物的早期胚胎移植到同种且_与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫作胚胎移植。用某染
58、料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜_。 (6)试管牛E的性别为_，(填“雌性”“雄性”或“不确定”)克隆羊“多利”的性状和_最接近，原因是_。 解析：(1)在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术是动物细胞培养、胚胎移植、卵母细胞的采集技术。特别是动物细胞培养，是细胞工程非常基础的技术。(2)与受精有关的过程比较复杂，根据课本上的知识和题意可以确定为。(3)促性腺激素在胚胎移植中有非常重要的作用，包括超数排卵和同期发情处理。(4)从A到E中，分别是二细胞胚胎、四细胞胚胎、八细胞胚胎、桑椹胚和囊胚，适宜于牛胚胎移植的时期有桑椹胚和囊胚。(5)动物的早期胚胎移植到同种且生理状态与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫作胚胎移植。生理状态相同更有利于胚胎的存活。(6)克隆是无性繁殖，所以其子代的性状取决于供核个体的性状。答案：(1)动物细胞培养、胚胎移植、卵母细胞的采集技术(任选两项)(2)(3)促性腺激素(早期)胚胎(4)D、E滋养层细胞(5)生理状态对物质的吸收具有选择透过性(6)不确定白面绵羊“多利”的细胞核由白面绵羊提供，遗传物质主要存在于细胞核中
