1、胚胎工程【知识梳理】答案速填：胚胎分割获能卵裂桑椹胚原肠胚胚胎发育胚胎移植要点提醒：1防止多精入卵有两道屏障：一是透明带反应，二是卵细胞膜反应。2判断卵子是否受精的标志是在卵细胞膜与透明带的间隙能否观察到两个极体，受精作用完成的标志是雌、雄原核融合形成合子。3试管动物技术运用的技术手段主要有体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植。4哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤。5从卵巢采集的卵母细胞需在体外培养到M中期才能与获能的精子受精。精子体外获能的方法有培养法和化学诱导法两种。6动物胚胎一般在桑椹胚或囊胚阶段进行移植。胚胎移植前一般用激素对供、受体进行同期发情处理。
2、7胚胎分割的对象是桑椹胚或囊胚，在对囊胚分割时，应注意将内细胞团均等分割。8胚胎干细胞是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。1下列关于体内受精和早期胚胎发育的说法中，你认为正确的是()A在精子形成过程中，只有细胞核和线粒体保留下来B受精一般是在输卵管内完成的，而胚胎的发育一直是在母体子宫内发育的C精子和卵细胞受精时，两者均已完成了减数分裂D在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已完成了受精【解析】在精子形成的过程中，细胞核变成精子头的主要部分，高尔基体发育为头的顶体，中心体演变成精子的尾，线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘膜，细胞内的其他物质浓缩成原生质
3、滴。体内受精是在输卵管里进行的，早期胚胎有一段时间的发育是在输卵管内进行的，主要是在母体子宫里进行发育的。在精子和卵子受精精子入卵后，被激活的卵子才完成减数第二次分裂。【答案】D2.下列关于哺乳动物受精和发育的叙述中，正确的是()A雌性动物排卵后遇到精子即完成受精作用B胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化，这是由于基因开始进行选择性表达C动物卵子的形成过程始于初情期后D动物的个体发育过程是：受精卵卵裂桑椹胚囊胚原肠胚幼体【解析】刚排出的卵子尚未完全成熟，需要在输卵管内进一步成熟(发育到减数第二次分裂中期)后才能与精子受精，A项错误；胚胎发育至囊胚时，因为基因开始选择性表达，开始出现分化，B项正确
4、；动物卵子的形成从胚胎期就已经开始，而精子的形成是在初情期后，C项错误；动物个体的发育包括胚胎发育和幼体到成体的发育过程，D项表述了胚胎发育过程，不符合题意。【答案】B3.近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机，下图为经体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程。下列说法正确的是()A体外受精所需的成熟卵子可以从母体中直接获取，但在受精前要对精子进行获能处理B进行胚胎分割时，应选择发育到原肠胚时期的胚胎进行操作C胚胎分割的方法只能用分割针在显微镜下将胚胎均等分割成若干份D受体母牛必须和供体牛属于同一物种，移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排
5、斥反应【解析】从母体卵巢中得到的卵子还不成熟，要在体外培养到减数第二次分裂中期才具有与精子结合的能力。进行胚胎分割时，应选择发育到桑椹胚或囊胚时期的胚胎进行操作。进行胚胎分割时，还可以采用分割刀片将胚胎切开。同一物种的生理状况和生殖状况相同，才能进行胚胎移植。【答案】D4下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是()A对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理B人工授精后的一段时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割C利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎D一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例【解析】本题考查胚胎工程的原理方法和有关问题。用于胚胎分割的早期胚胎为发育良
6、好的桑椹胚或囊胚，并且均分内细胞团，不能分割原肠胚。【答案】B5下列关于“克隆羊”、“试管羊”、“转基因羊”的说法合理的是()A它们的生殖方式相同B它们的遗传物质都只来自于一个亲本C它们的形成过程操作水平相同D在培育过程中都要运用胚胎移植技术【解析】“克隆羊”属于无性繁殖，“试管羊”属于有性繁殖，A错误；三者的遗传物质都不只来自一个亲本，克隆羊也有少量遗传物质来自供质的亲本，试管羊是体外受精的产物，细胞核的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，B错误；“克隆羊”、“试管羊”的形成过程操作水平是细胞水平，“转基因羊”的形成过程操作水平有分子水平，C错误；三者都需用到动物细胞培养技术和胚胎移植技术，
7、D正确。【答案】D6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。下面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、和细胞分裂后期染色体数目相同D培育转基因动物应选择细胞作为受体细胞【解析】减数第一次分裂就是初级卵母细胞形成次级卵母细胞的过程，此过程需要促性腺激素作用，A项正确；处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞只有在受精作用后才能完成减数第二次分裂，产生成熟的卵子，B项正确；、分裂后期的染色体数均为2N，分裂后期染色体应为4N，
8、C项错误；因动物受精卵全能性最高，故培育转基因动物常用受精卵作为受体细胞，D项正确。【答案】C7动物胚胎移植的过程是首先用激素a促进成熟雌性个体超数排卵，然后将卵细胞从母体内取出，在试管内与人工采集的精子进行体外受精，培育成胚胎，再把胚胎送入经过激素b处理可以接受胚胎植入的母体子宫内，孕育成幼体。(1)你认为用胚胎移植的方法产生子代属于哪类生殖方式？_。(2)题中提及的“激素a”最可能是指_“激素b”可能是指_。(3)若希望同时获得多个性状相同个体，那么该如何实现？_。(4)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】分析题干中胚胎获得的方法可知该方法属于有性生殖；题目中先用激
9、素a处理促进成熟雌性个体超数排卵，那么这种激素最可能是促性腺激素。胚胎移入经激素b处理的供体子宫中，说明此激素是孕激素。如果能够得到多个性状相同的个体，那么这些个体只能来自同一个受精卵，所以应该采取胚胎分割移植的方法得以实现。由此可见胚胎移植技术能加快优良种畜的繁殖速度。【答案】(1)有性生殖(2)促性腺激素孕激素(3)利用同一受精卵发育形成的胚胎进行胚胎分割，分别植入不同母牛子宫，使它们正常发育成新个体(4)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8在畜牧生产中，人们利用多种方法促进优良畜群繁育取得了显著成绩，请就高产奶牛的快速繁育过程回答以下问题。(1)克隆奶牛：从供体高产奶
10、牛体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为_，培养的细胞在贴壁成长至充满培养皿底时停止分裂，这种现象称为_，一般选取传代_代以内的细胞(的细胞核)注入体外培养到_期的受体去核卵母细胞内，通过_使两细胞融合，构建重组胚胎，在体外培养并移入代孕母牛体内，从而获得与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛。(2)试管牛：将体外培养成熟的卵母细胞与经_法获能的精子在体外受精后，移入_中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。通常将胚胎培养至_期，取_细胞做DNA分析性别鉴定，并将雌性胚胎移入_的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体。【解析】(1)克隆奶牛：从供体高产奶牛体内获得体细胞后，对其进行的初次培
11、养称为原代培养；培养的细胞在贴壁成长至充满培养皿底时停止分裂，这种现象称为接触抑制；由于10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，减数第二次分裂中期的卵母细胞才具有受精的能力，因此一般选取传代10代以内的细胞(的细胞核)注入体外培养到减数第二次分裂中期的受体去核卵母细胞内，通过电刺激使两细胞融合，构建重组胚胎，在体外培养并移入代孕母牛体内，从而获得与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛。(2)试管牛：将体外培养成熟的卵母细胞与经化学诱导法获能的精子在体外受精后，移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力，通常将胚胎培养至囊胚期，取滋养层细胞做DNA分析性别鉴定，并将雌性胚胎移入同种的、
12、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。【答案】(1)原代培养接触抑制10M中电刺激(2)化学诱导发育培养液囊胚滋养层同种的、生理状态相同9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下图所示，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】此题考查胚胎工程流程内容。超数排卵技术是注射促性腺激素，故A项错误。从卵巢中采
13、集到的卵母细胞需体外培养至减数第二次分裂中期，才具有受精的能力，故B项错误。胚胎移植过程中，受体子宫对供体胚胎基本不发生免疫排斥，无需注射免疫抑制剂，故C项错误。胚胎分割属于无性繁殖，可扩大繁殖规模，故D项正确。【答案】D10供体的胚胎移植到受体后，在孕育过程中其遗传性状不会受受体的影响。关于其原因的说法正确的是()A因为供体胚胎的遗传性状是由雌、雄供体卵、精细胞内获得的基因决定的B因为性状表现只与供体有关，与受体无任何关系C性状表现分为可遗传性状和不遗传性状D不遗传性状也不会受受体环境影响【解析】理解胚胎移植的生理学基础是解题关键。胚胎的遗传性状是由胚胎的遗传物质决定的；受体只是为移植胚胎提
14、供营养物质。【答案】A11图1表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程；图2表示体外受精培育优质奶牛的过程；图3表示番茄和马铃薯植物细胞融合和再生植株的过程，请据图回答下面的问题。(1)图1中注射到小鼠体内的物质是_。融合后的细胞经过多次筛选才能获得理想的细胞，此类细胞的特点是_。该过程所用的生物技术有_。(2)图2中参与体外受精的精子需要经过成熟和_的过程，才能使卵细胞受精。若要获得多头与此优质奶牛相同的小牛，可对图2中囊胚中的_均等分割后进行胚胎移植。以上技术是在_(填“体内”或“体外”)完成的。(3)图3中过程是植物细胞形成_的阶段，该阶段所用的酶是_。在形成再生植株的过程中与组织培养
15、有相似之处的步骤是_。【解析】(1)图1所示为单克隆抗体的制备过程。小鼠的B淋巴细胞经过免疫，再与能无限增殖的骨髓瘤细胞融合，形成的杂交瘤细胞同时具备了分泌抗体和无限增殖的能力。(2)图2所示为胚胎工程中的体外受精和胚胎移植技术。精子只有经过获能处理后才具备与卵细胞受精的能力。将内细胞团进行均等切割后，每部分都可以再发育成一个个体。以上操作过程都在体外进行。(3)图3所示为植物体细胞杂交和植物组织培养过程。体细胞杂交的第一步就是制备原生质体，可以利用纤维素酶和果胶酶将植物细胞壁分解掉。将杂种细胞培养成植株要经过脱分化和再分化等过程。【答案】(1)抗原X既能无限增殖又能产生抗X的抗体动物细胞融合技术和动物细胞培养技术(2)获能内细胞团体外(3)原生质体纤维素酶和果胶酶