（浙江選考）2019版高考生物一輪總復(fù)習(xí) 第十單元 現(xiàn)代生物科技專題 第35講 胚胎工程學(xué)案

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1、 第35講　胚胎工程 考試標(biāo)準(zhǔn) 加試 考試標(biāo)準(zhǔn) 加試 1.從受精卵談起 a 2.胚胎工程 a 考點(diǎn)一　胚胎發(fā)育與胚胎體外培養(yǎng) 1．受精作用 (1)過程：包括精卵識(shí)別、精子附著于卵膜、精卵質(zhì)膜融合等幾個(gè)過程。 (2)同種動(dòng)物精卵結(jié)合的原因之一：同種動(dòng)物精子、卵細(xì)胞表面有特異性相互識(shí)別的蛋白。 2．胚胎發(fā)育的過程 受精卵：動(dòng)物個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)，在輸卵管內(nèi)完成受精作用時(shí)已開始分裂 　 卵裂球 　 囊胚 　 原腸胚 3．胚胎工程的概念 (1)含義：在胚胎發(fā)育過程中進(jìn)行的胚胎操作技術(shù)。 (2)技術(shù)：主要包括體外受精、胚胎體外培養(yǎng)、胚胎移植、胚胎分割、

2、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等。 (3)研究對(duì)象：主要限定于高等脊椎動(dòng)物，特別是哺乳動(dòng)物。 4．體外受精和胚胎體外培養(yǎng) (1)精子的采集及獲能：從附睪中取出成熟的精子，放入培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使其達(dá)到獲能狀態(tài)。 (2)卵細(xì)胞的采集：最常用的方法是卵巢經(jīng)超數(shù)排卵處理后，用穿刺針吸取卵泡液，取出卵母細(xì)胞，然后在體外進(jìn)行人工培養(yǎng)，促進(jìn)其成熟。 (3)受精：獲能的精子和成熟后的卵細(xì)胞在體外合適的環(huán)境下共同培養(yǎng)一段時(shí)間，便可受精。 (4)受精后形成的受精卵需經(jīng)早期發(fā)育培養(yǎng)，才能完成植入或著床，通常移植的最適宜時(shí)期是發(fā)育到8細(xì)胞以上的胚胎。 (5)胚胎體外培養(yǎng) ①早期胚胎在人工創(chuàng)造的環(huán)境中的發(fā)育。 ②胚胎不

3、同發(fā)育時(shí)期需要不同成分的培養(yǎng)液，尚無從受精卵到新生兒的全體外胚胎培養(yǎng)技術(shù)。 思考討論 1．填寫早期胚胎發(fā)育的過程示意圖，并分析 2．下圖表示體外受精過程的一個(gè)流程圖，據(jù)圖思考下列問題： (1)體外受精的過程主要包括卵細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能及受精等幾個(gè)步驟。 (2)體外采集小鼠的卵子常用超數(shù)排卵處理法。 3．完善體外受精和胚胎體外培養(yǎng) 題型一　受精作用和胚胎發(fā)育 1．(2017·西鄉(xiāng)塘區(qū)校級(jí)期末)下列有關(guān)受精作用的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．受精時(shí)，精子和卵細(xì)胞雙方的細(xì)胞核相互融合 B．受精卵中全部遺傳物質(zhì)來自父母雙方的各占一半 C．受精卵中

4、染色體數(shù)與本物種體細(xì)胞中染色體數(shù)相同 D．受精卵中的染色體來自父母雙方且各占一半 答案　B 解析　受精時(shí)，精子和卵細(xì)胞雙方的細(xì)胞核相互融合，這也是受精作用完成的標(biāo)志，A項(xiàng)正確；受精卵中細(xì)胞核遺傳物質(zhì)來自父母雙方的各占一半，而細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)幾乎全都來自母方，B項(xiàng)錯(cuò)誤；受精卵中染色體數(shù)與本物種體細(xì)胞中染色體數(shù)相同，C項(xiàng)正確；受精卵中的染色體來自父母雙方且各占一半，D項(xiàng)正確。 2．下圖表示通過體外受精培育牛的過程，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．獲取的精子經(jīng)獲能后才能進(jìn)行體外受精 B．②過程只與細(xì)胞膜的流動(dòng)性有關(guān) C．③過程的細(xì)胞增殖方式是有絲分裂 D．④過程屬于胚胎移植過程 答

5、案　B 解析　在進(jìn)行體外受精時(shí)，獲取的精子需獲能后才能進(jìn)行體外受精；圖中的②過程是受精作用，該過程涉及精卵細(xì)胞的識(shí)別、細(xì)胞膜的融合(與膜的流動(dòng)性有關(guān))、核的融合等；③過程是卵裂過程，該過程的細(xì)胞增殖方式是有絲分裂；④過程是將早期胚胎移入受體子宮的過程，屬于胚胎移植過程。 題型二　胚胎體外培養(yǎng)與克隆動(dòng)物 3．如圖為純種荷斯坦小奶牛的繁殖過程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)克隆動(dòng)物培育過程與圖示繁殖過程相比，特有的技術(shù)手段是________技術(shù)，這兩種動(dòng)物繁殖的方式相比，實(shí)質(zhì)性的區(qū)別為前者是____________，后者是____________。 (2)一般用______激素對(duì)供體母

6、牛做超數(shù)排卵處理，用______激素處理受體牛以便接受胚胎。 (3)如果培育轉(zhuǎn)基因荷斯坦奶牛，可采用______技術(shù)將藥用蛋白基因?qū)氲絖____中，在檢測(cè)受體細(xì)胞中的染色體DNA上是否插入了目的基因時(shí)，常采用的方法是____________技術(shù)，根據(jù)是否顯示出雜交帶進(jìn)行鑒定。 (4)上述技術(shù)應(yīng)用于人類所得到的嬰兒通常叫__________，在生育方面有什么積極意義？______________________。 答案　(1)核移植　無性生殖　有性生殖 (2)促性腺　孕 (3)顯微注射　受精卵　DNA分子雜交 (4)試管嬰兒　解決患不孕不育癥夫婦的生育問題 解析　動(dòng)物克隆的技術(shù)手

7、段主要是核移植，而圖示技術(shù)手段為體外受精(其實(shí)質(zhì)是有性生殖)。為使圖示技術(shù)流程順利完成，一般用促性腺激素處理供體母牛使其超數(shù)排卵，用孕激素處理受體牛使其易接受胚胎并利于胚胎著床。 4．據(jù)第三次全國大熊貓野外種群調(diào)查，全世界野生大熊貓不足1 600只，因此，如何保護(hù)和繁殖大熊貓是亟待解決的問題，現(xiàn)設(shè)計(jì)如下繁殖過程。請(qǐng)回答下列問題： (1)“克隆熊貓”培育技術(shù)為胚胎干細(xì)胞核移植，培育成功的部分原因是卵細(xì)胞質(zhì)具有調(diào)控_______發(fā)育的作用。圖中A過程是_________；為了抑制細(xì)胞分化，要在培養(yǎng)皿底部制備一層細(xì)胞(如胚胎成纖維細(xì)胞)，稱為____________。 (2)圖中激素處理可

8、使供體________，從而可培育更多的早期胚胎。代孕受體在移植前需要經(jīng)過________處理，以便早期胚胎成功植入或著床。 (3)下列對(duì)象中，通常不適合胚胎移植的是________。 A．受精卵 B．八細(xì)胞胚 C．桑椹胚 D．早期囊胚 (4)為了繁殖更多后代，可以通過________技術(shù)，產(chǎn)生同卵多仔。下列關(guān)于該技術(shù)的敘述中，錯(cuò)誤的是________。 A．增加胚胎數(shù)量，快速繁殖 B．同卵多仔的表現(xiàn)型一定相同 C．該技術(shù)涉及顯微操作技術(shù) D．可以采用相關(guān)酶處理卵裂球 答案　(1)細(xì)胞核　(胚胎干)細(xì)胞培養(yǎng)　飼養(yǎng)層 (2)超數(shù)排卵　同期發(fā)情 (3)A　(4)胚胎分

9、割(和移植)　B 解析　(1)重組細(xì)胞中，卵細(xì)胞質(zhì)中的一些蛋白因子會(huì)逐漸替換掉細(xì)胞核中阻礙核基因表達(dá)的調(diào)節(jié)蛋白，促進(jìn)其全能性的表達(dá)；A過程是將囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞——胚胎干細(xì)胞取出進(jìn)行培養(yǎng)的過程；培養(yǎng)皿底部的一層細(xì)胞稱為飼養(yǎng)層，可促進(jìn)胚胎干細(xì)胞生長(zhǎng)而抑制其分化。 (2)圖中激素處理供體，會(huì)促進(jìn)其超數(shù)排卵，受精后產(chǎn)生更多胚胎；為了給移植胚胎創(chuàng)造良好的孕育條件，應(yīng)對(duì)代孕母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理。 (3)受精卵直接移植成功率不高，通常會(huì)先進(jìn)行胚胎體外培養(yǎng)，然后對(duì)早期胚胎進(jìn)行篩選，選擇健康的胚胎進(jìn)行移植，以提高成功率。不同動(dòng)物移植的最佳時(shí)期有差異，因此將受精卵培養(yǎng)到什么階段視物種而定。 (4)胚胎分

10、割能夠使一個(gè)胚胎分割成幾個(gè)胚胎，從而增加繁殖量；胚胎分割處理的是早期胚胎，體積非常小，需要顯微操作，可用切割針或切割刀進(jìn)行切割，也可采用酶消化的方法，使胚胎數(shù)量在原來的基礎(chǔ)上明顯增加，雖然這些胚胎來自同一受精卵，遺傳物質(zhì)相同，但環(huán)境因素對(duì)其性狀表現(xiàn)也有一定的影響，故表現(xiàn)型未必完全一致。 克隆動(dòng)物、試管動(dòng)物與轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的比較 項(xiàng)目 克隆動(dòng)物 試管動(dòng)物 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 技術(shù) 核移植 體外受精 DNA重組技術(shù) 生殖方式 無性繁殖 有性生殖 有性生殖或保持原生殖方式 遺傳特性 主要與供核個(gè)體相同 具備雙親的遺傳性狀 具備原受精卵及被轉(zhuǎn)入的目的基因兩方的遺傳特異性 相

11、同點(diǎn) 三者均涉及早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)，且移植所選胚胎一般是桑椹胚或囊胚期的胚胎 考點(diǎn)二　胚胎移植、胚胎分割及胚胎干細(xì)胞 1．胚胎移植 (1)概念：指將經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高、遺傳性狀優(yōu)良的母畜，經(jīng)過激素處理，使其超數(shù)排卵后受精，然后將發(fā)育的早期胚胎分別移植到同期發(fā)情的代孕母的子宮內(nèi)，通過代孕母妊娠產(chǎn)仔的技術(shù)。 (2)供體：指提供胚胎的動(dòng)物。 (3)受體(代孕母)：接受胚胎的動(dòng)物。 (4)過程：供體母畜―→早期胚胎同期發(fā)情排卵、但未經(jīng)配種的受體的相應(yīng)部位后代。 (5)意義：胚胎工程中獲得后代的唯一方法。 2．胚胎分割 (1)概念：借助顯微操作技術(shù)將早期胚胎切割成幾等份，

12、再移植到代孕母子宮中發(fā)育，產(chǎn)生同卵多仔后代的技術(shù)。 (2)基本過程：良種母牛取出,早期胚胎分割的胚胎或細(xì)胞受體后代。 (3)意義：可成倍增加胚胎數(shù)量，是一種快速繁殖良種畜的方法。 3．胚胎干細(xì)胞 (1)來源：囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。 (2)培養(yǎng)：一般用胚胎成纖維細(xì)胞作飼養(yǎng)層培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞，這樣可以滿足促進(jìn)干細(xì)胞生長(zhǎng)的同時(shí)抑制干細(xì)胞的分化。 (3)獲?。喊雅咛ジ杉?xì)胞放到有飼養(yǎng)層的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，直到內(nèi)細(xì)胞團(tuán)突出飼養(yǎng)層外，用酶消化或機(jī)械剝離內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，再把它用酶消化成單個(gè)細(xì)胞，置于新鮮培養(yǎng)液中培養(yǎng)。 (4)應(yīng)用：①胚胎干細(xì)胞核移植：把胚胎干細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中，經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植

13、后直接由受體完成克隆動(dòng)物的技術(shù)。 ②用干細(xì)胞克隆器官，為器官移植提供器官。 思考討論 1．胚胎移植分析 (1)“供體”與“受體”的確定：提供胚胎的個(gè)體稱為“供體”，接受胚胎的個(gè)體稱為“受體”；供體為優(yōu)良品種，作為受體的雌性動(dòng)物應(yīng)為常見或存量大的品種。 (2)實(shí)質(zhì)：胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)換，而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變。 (3)優(yōu)勢(shì)：可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，縮短供體本身的繁殖周期。 (4)胚胎移植過程中兩次使用激素，第一次用孕激素對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次用促性腺激素對(duì)供體進(jìn)行處理使其超數(shù)排卵。 (5)胚胎移植產(chǎn)下的犢牛性

14、狀取決于所用公牛和供體牛，性別取決于公牛提供何種類型的精子，與受體牛沒有關(guān)系。 2．胚胎分割分析 (1)胚胎分割 對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，必須將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育成胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，其他細(xì)胞為滋養(yǎng)層細(xì)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)少的部分發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。 (2)胚胎移植是有性生殖還是無性生殖取決于胚胎是由受精卵形成的還是由核移植技術(shù)形成的重組細(xì)胞發(fā)育而成的。 3．用于移植的胚胎來源及生殖方式 (1)核移植無性繁殖。 (2)體外受精有性生殖

15、。 (3)體內(nèi)受精→沖卵→移植→有性生殖。 4．滋養(yǎng)層與飼養(yǎng)層的關(guān)系 (1)滋養(yǎng)層：囊胚時(shí)期沿透明帶內(nèi)壁擴(kuò)展和排列的、個(gè)體較小的細(xì)胞，滋養(yǎng)層最終發(fā)育成胚胎的附屬結(jié)構(gòu)或胚外結(jié)構(gòu)。 (2)飼養(yǎng)層：飼養(yǎng)層細(xì)胞一般為胚胎成纖維細(xì)胞，在干細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，可作為提供干細(xì)胞分裂、增殖的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞。 題型一　胚胎移植、胚胎分割的過程分析 1．胚胎工程可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能。原因不包括(　　) A．用促性腺激素促進(jìn)良種雌畜超數(shù)排卵 B．用普通雌畜代孕，縮短良種雌畜的繁殖周期 C．胚胎分割移植進(jìn)一步擴(kuò)大繁殖 D．良種公畜周期發(fā)情，與多頭雌畜配種 答案　D 解析　用促性腺激素促進(jìn)良種

16、雌畜超數(shù)排卵，可以發(fā)揮雌性個(gè)體的繁殖潛能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；用普通雌畜代孕，縮短良種雌畜的繁殖周期，可以發(fā)揮雌性個(gè)體的繁殖潛能，B項(xiàng)錯(cuò)誤；胚胎分割移植進(jìn)一步擴(kuò)大繁殖，可以發(fā)揮雌性個(gè)體的繁殖潛能，C項(xiàng)錯(cuò)誤；良種公畜周期發(fā)情，與多頭雌畜配種，這體現(xiàn)了雄性個(gè)體的繁殖潛能，D項(xiàng)正確。 2．下圖是利用胚胎工程技術(shù)培育優(yōu)質(zhì)奶牛的主要步驟。下列敘述正確的是(　　) A．胚胎移植可以定向改造動(dòng)物的遺傳性狀，③需移植到發(fā)情的母牛子宮內(nèi)發(fā)育 B．A細(xì)胞不一定是受精卵細(xì)胞 C．①②兩個(gè)胚胎具有不同的遺傳物質(zhì) D．圖中a過程包括卵裂、囊胚和原腸胚等階段 答案　B 解析　胚胎移植不能定向改造動(dòng)物的遺傳性狀；①

17、和②兩個(gè)胚胎是由同一受精卵發(fā)育而來的，其遺傳物質(zhì)相同；在胚胎分割移植時(shí)，需用早期胚胎，胚胎未發(fā)育到原腸胚階段；A細(xì)胞也可以是核移植的重組細(xì)胞。 題型二　胚胎操作技術(shù)的綜合應(yīng)用及胚胎干細(xì)胞 3．下列有關(guān)胚胎工程及其應(yīng)用的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．體外受精和胚胎發(fā)育的研究為胚胎工程提供了理論基礎(chǔ) B．胚胎移植技術(shù)可在畜牧業(yè)生產(chǎn)中加速育種進(jìn)程 C．桑椹胚、囊胚是進(jìn)行胚胎分割的最佳時(shí)期 D．促進(jìn)動(dòng)物超數(shù)排卵的激素主要是垂體產(chǎn)生的促性腺激素 答案　A 解析　哺乳動(dòng)物體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育的研究為胚胎工程提供了理論基礎(chǔ)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；胚胎移植技術(shù)可在畜牧業(yè)生產(chǎn)中加速育種進(jìn)程，B項(xiàng)正確；胚胎

18、分割時(shí)，應(yīng)選擇形態(tài)正常、發(fā)育良好的早期胚胎(桑椹胚或囊胚)，C項(xiàng)正確；促進(jìn)動(dòng)物超數(shù)排卵的激素主要是垂體產(chǎn)生的促性腺激素，D項(xiàng)正確。 4．下圖表示利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)所做的一系列研究，下列相關(guān)敘述不正確的是(　　) A．過程Ⅰ用飼養(yǎng)層培養(yǎng)ES細(xì)胞時(shí)，需要加入動(dòng)物血清 B．過程Ⅱ中ES細(xì)胞正常發(fā)育成圖中胎兒，體現(xiàn)了ES細(xì)胞的全能性 C．過程Ⅲ可直接將褐毛基因片段通過顯微注射法導(dǎo)入ES細(xì)胞中 D．過程Ⅳ利用免疫缺陷的小鼠的目的是使受體不對(duì)移植的組織細(xì)胞產(chǎn)生免疫反應(yīng) 答案　C 解析?、袷莿?dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，需要加入血清，A項(xiàng)正確；ES細(xì)胞正常發(fā)育成圖中胎兒，體現(xiàn)了ES細(xì)胞的全能性

19、，B項(xiàng)正確；過程Ⅲ將目的基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞前需構(gòu)建重組DNA分子，再通過顯微注射法導(dǎo)入ES細(xì)胞中，C項(xiàng)錯(cuò)誤；免疫缺陷的小鼠不會(huì)對(duì)移植細(xì)胞產(chǎn)生免疫反應(yīng)，D項(xiàng)正確。 模擬演練 1．牛胚胎移植的基本程序如下圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．供體母牛的主要職能是產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的胚胎 B．圖中a指的是超數(shù)排卵，可用促性腺激素 C．為了提高牛胚胎的利用率，常采用的方法是胚胎分割移植 D．供體和受體(代孕母牛)要進(jìn)行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng) 答案　D 解析　胚胎移植的目的是發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力；胚胎分割是將一個(gè)胚胎分成多份，從而提高了優(yōu)良胚胎的利用率；胚胎移植過程不同于

20、器官移植，受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，不需要進(jìn)行免疫檢查。 2．下列關(guān)于動(dòng)物克隆和胚胎工程技術(shù)的敘述中，正確的是(　　) A．克隆“多莉”時(shí)獲取乳腺細(xì)胞，可取其核與卵細(xì)胞直接構(gòu)建重組卵細(xì)胞 B．經(jīng)培養(yǎng)得到小鼠成纖維細(xì)胞，可直接用于細(xì)胞克隆時(shí)支持生長(zhǎng) C．經(jīng)胚胎分割得到多個(gè)胚胎，可直接移植到受體代孕產(chǎn)仔 D．經(jīng)超數(shù)排卵并配種后獲取受精卵，可直接移植到受體代孕產(chǎn)仔 答案　C 解析　構(gòu)建核移植的重組細(xì)胞時(shí)，“核”應(yīng)與發(fā)育至MⅡ中期的去核卵細(xì)胞重組；細(xì)胞克隆時(shí)支持生長(zhǎng)的小鼠成纖維細(xì)胞是經(jīng)射線照射、本身失去增殖能力的；取出的受精卵需培育至桑椹胚或囊胚期方可移植。 3

21、．印度沙漠貓是一種珍稀貓科動(dòng)物，通過胚胎工程技術(shù)，可以讓家貓代孕而繁育，主要步驟如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．步驟甲、乙分別是指精子獲能、胚胎分割 B．誘導(dǎo)超數(shù)排卵所注射的激素只能作用于特定細(xì)胞 C．受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營(yíng)養(yǎng)主要來源于培養(yǎng)液 D．步驟甲使用的培養(yǎng)液和早期胚胎培養(yǎng)液成分基本相同 答案　B 解析　步驟甲、乙分別指體外受精、胚胎移植，A項(xiàng)錯(cuò)誤；誘導(dǎo)超數(shù)排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺，B項(xiàng)正確；受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營(yíng)養(yǎng)主要來自卵細(xì)胞，C項(xiàng)錯(cuò)誤；受精過程使用的培養(yǎng)液是獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤海c早期胚胎培養(yǎng)液有區(qū)別，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4．如

22、圖為培育轉(zhuǎn)基因山羊生產(chǎn)人β-酪蛋白的流程圖。 下列敘述不正確的是(　　) A．過程①所用的人β-酪蛋白基因可從人cDNA文庫中獲得 B．過程②可選用囊胚期或桑椹胚的胚胎進(jìn)行移植 C．過程③可使用胚胎分割技術(shù)擴(kuò)大轉(zhuǎn)基因山羊群體 D．過程④人β-酪蛋白基因在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄、翻譯 答案　D 解析　人β-酪蛋白基因的轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5．自然情況下，牛的生育率很低，通過現(xiàn)代科技手段，可以實(shí)現(xiàn)良種牛的快速繁殖。請(qǐng)按照提示，回答下列問題： (1)使一頭良種雄性黃牛在一年內(nèi)繁殖數(shù)百頭后代，最簡(jiǎn)便的方法是______________。 (2)現(xiàn)有一頭良種雌性黃牛，采用胚

23、胎移植的方法，可使這頭良種牛一年生下數(shù)十頭自己的后代。其操作過程中需要用激素對(duì)該良種母牛(供體)和代孕母牛(受體)進(jìn)行________處理，還要用激素處理使供體母牛________。胚胎收集的過程也叫作________。 (3)采用試管動(dòng)物技術(shù)還可以使普通雌性黃牛產(chǎn)下奶牛、良種肉牛等不同品種小牛。該技術(shù)中首先要做的是體外受精和________________。體外受精主要包括________________、__________________、_____________等幾個(gè)主要步驟。 答案　(1)人工授精　(2)同期發(fā)情　超數(shù)排卵　沖卵　(3)早期胚胎培養(yǎng)　精子的采集和獲能(精子的獲取

24、)　采集成熟的卵細(xì)胞　受精 解析　(1)通過人工授精的方法，可以在短時(shí)間內(nèi)大量繁殖優(yōu)良品種。(2)胚胎移植進(jìn)行前，首先要對(duì)供體母牛和代孕母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理，同時(shí)還要用激素處理供體母牛，使其超數(shù)排卵；人工收集發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段的胚胎進(jìn)行移植。(3)試管動(dòng)物技術(shù)包括體外受精和早期胚胎培養(yǎng)，體外受精又包括精子的采集和獲能、采集成熟的卵細(xì)胞、受精三個(gè)階段。 課時(shí)訓(xùn)練 一、選擇題 1．下圖表示高等動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育過程，下列說法正確的是(　　) A．圖中①過程表示胚胎發(fā)育，②過程表示胚后發(fā)育 B．受精卵卵裂處于囊胚形成的過程中，每個(gè)細(xì)胞的體積不斷增大 C．原腸胚的發(fā)育是基因選擇性表達(dá)

25、的結(jié)果 D．原腸胚是進(jìn)行胚胎移植的最好時(shí)期 答案　C 解析　由受精卵發(fā)育為幼體是胚胎發(fā)育，由幼體發(fā)育為成體是胚后發(fā)育。卵裂形成的囊胚總體積基本不變，而每個(gè)細(xì)胞的體積減小。原腸胚的發(fā)育是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。原腸胚期已發(fā)生了細(xì)胞的分化，最好在早期胚胎時(shí)進(jìn)行胚胎移植，如牛、羊一般在桑椹胚或囊胚階段移植，而其他生物要在更早階段進(jìn)行。綜上所述，C項(xiàng)正確。 2．下列有關(guān)克隆牛與試管牛的說法中，最合理的是(　　) A．二者都是無性生殖的產(chǎn)物 B．二者都運(yùn)用了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù) C．二者都證明了動(dòng)物的體細(xì)胞具有全能性 D．二者的性狀與母本性狀基本相同 答案　B 解析　克隆牛是將

26、體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中，構(gòu)成重組細(xì)胞，然后將重組細(xì)胞培養(yǎng)成早期胚胎，再將早期胚胎移植到代孕母牛體內(nèi)得到的；試管牛是通過體外受精方式得到受精卵，然后將受精卵在體外培養(yǎng)成早期胚胎，再將早期胚胎移植到代孕母牛體內(nèi)得到的。由此可見，二者都是通過動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)獲得早期胚胎，且運(yùn)用了胚胎移植技術(shù)?？寺∨Ｊ菬o性生殖的產(chǎn)物，而試管牛是有性生殖的產(chǎn)物；克隆牛證明的是動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，而試管?？勺C明受精卵(細(xì)胞)具有全能性；克隆牛的性狀與供核的“母本”的性狀基本相同，而試管牛的性狀由雙親決定。 3．某研究小組準(zhǔn)備對(duì)某種動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．胚

27、胎干細(xì)胞在不加飼養(yǎng)層的培養(yǎng)基中培養(yǎng)會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞分化 B．可從原腸胚中獲取胚胎干細(xì)胞 C．胚胎干細(xì)胞在原代培養(yǎng)過程中不會(huì)出現(xiàn)接觸抑制的現(xiàn)象 D．胚胎干細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)能分裂分化成新個(gè)體 答案　A 解析　加飼養(yǎng)層的胚胎干細(xì)胞不分化，不加飼養(yǎng)層的胚胎干細(xì)胞能分化成組織、器官；胚胎干細(xì)胞來源于早期胚胎(囊胚)，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)為胚胎干細(xì)胞，原腸胚已經(jīng)發(fā)生了細(xì)胞分化；如果不出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，那么細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生了癌變，因此胚胎干細(xì)胞的原代培養(yǎng)也會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象；胚胎干細(xì)胞雖然具有發(fā)育全能性，但是憑目前技術(shù)還不能由胚胎干細(xì)胞發(fā)育成新個(gè)體，可被誘導(dǎo)分化為多種細(xì)胞、組織或器官。 4．胚胎工程中各種胚胎操作技術(shù)如圖所

28、示，下列分析正確的是(　　) A．圖中“小?！钡男詣e為雄性 B．胚胎體外培養(yǎng)需利用飼養(yǎng)層來抑制其分化 C．d可直接移植給受體 D．a(chǎn)的滋養(yǎng)層細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)與e相同 答案　C 解析　圖中良種公牛和良種母牛通過體外受精得到多個(gè)受精卵，這多個(gè)受精卵中的遺傳物質(zhì)并不完全相同，也無法判斷性別，故A、D項(xiàng)錯(cuò)誤；在培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞時(shí)需利用飼養(yǎng)層來抑制分化，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；分割的胚胎或細(xì)胞可直接移植給受體，或在體外培養(yǎng)到囊胚階段，再移植到受體內(nèi)，C項(xiàng)正確。 二、非選擇題 5．(2017·浙江名校協(xié)作體高三試題)下圖是科學(xué)家研究良種奶?？焖俜敝车倪^程示意圖。 請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)

29、克隆牛G的性別是______________。 (2)從良種公牛A采集的精子，需經(jīng)__________________處理，才能穿入到卵細(xì)胞內(nèi)部。對(duì)良種母牛B進(jìn)行激素處理的目的是________________。 (3)為了獲得多個(gè)基因型相同的后代，可對(duì)早期胚胎進(jìn)行____________。 (4)胚胎移植中，需要對(duì)受體D牛進(jìn)行____________處理，以保證胚胎能夠在受體的子宮著床、繼續(xù)生長(zhǎng)發(fā)育。 (5)克隆牛G的遺傳性狀與母牛B基本相同，但又不完全相同。下列有關(guān)其差異形成原因的敘述中不恰當(dāng)?shù)氖莀_______________。 A．克隆牛G部分性狀遺傳自母牛F B．克隆牛G

30、的細(xì)胞質(zhì)基因來自母牛C C．發(fā)育過程可能發(fā)生可遺傳變異 D．受環(huán)境因素的影響 答案　(1)雌性(母)　(2)獲能(培養(yǎng))　超數(shù)排卵　(3)胚胎分割　(4)同期發(fā)情　(5)A 6．我國已實(shí)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。以下是科學(xué)家采用不同方法產(chǎn)業(yè)化培育良種牛的過程，a～h為操作過程，請(qǐng)回答： (1)培育“試管牛C”技術(shù)的操作流程是_______(用字母和箭頭表示)，d操作的名稱是__________，h操作的核心是______________，受精時(shí)受體的卵細(xì)胞處于____________期。 (2)圖中數(shù)字標(biāo)號(hào)代表的結(jié)構(gòu)名稱是①_____________

31、_，②____________，③____________。若要獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個(gè)新個(gè)體，可對(duì)發(fā)育到________________階段的早期胚胎進(jìn)行分割處理，在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，應(yīng)注意____________________________。 答案　(1)a→b→f→g　胚胎移植　構(gòu)建重組DNA分子　MⅡ中　(2)滋養(yǎng)層　囊胚腔　內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　桑椹胚或囊胚　將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 解析　(1)培育“試管牛C”包括體外受精→胚胎移植→后代(a→b→f→g)；d操作是胚胎移植，h操作是基因工程技術(shù)，核心是構(gòu)建重組DNA分子，受精時(shí)受體的卵細(xì)胞處于MⅡ中期。(2)囊胚的結(jié)構(gòu)包括：①滋

32、養(yǎng)層、②囊胚腔和③內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，胚胎分割時(shí)一般采用的是囊胚或桑椹胚，這兩個(gè)階段的細(xì)胞分化程度相對(duì)較低，對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割和不受損傷。 7．(2017·浙江五校第二次聯(lián)考)世界上首例轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是轉(zhuǎn)大鼠生長(zhǎng)激素基因的小鼠(將大鼠生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈篌w內(nèi)，大鼠與小鼠是不同的物種)，其生產(chǎn)過程如下圖： (1)通過基因工程生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因小鼠，其核心是________________________，所需工具除了載體、限制性核酸內(nèi)切酶外，還需要________。 A．DNA聚合酶 B．DNA連接酶 C．RNA聚合酶 D．解旋酶 (2)據(jù)圖分析，1的受體2為_

33、_________細(xì)胞；該轉(zhuǎn)基因小鼠的性別取決于________(填“甲”或“乙”)。若要檢測(cè)該轉(zhuǎn)基因小鼠中目的基因是否成功表達(dá)，則可以從小鼠的________中提取生長(zhǎng)激素，進(jìn)行特異性檢測(cè)。 (3)該實(shí)驗(yàn)涉及到________________等胚胎工程技術(shù)。胚胎移植前，需要對(duì)丙的處理是______________。若要獲得多只和轉(zhuǎn)基因小鼠具有相同遺傳物質(zhì)的小鼠，可以簡(jiǎn)便地對(duì)早期胚胎進(jìn)行__________處理。 A．胚胎干細(xì)胞核移植 B．胚胎分割 C．胚胎細(xì)胞克隆 D．胚胎細(xì)胞誘變 答案　(1)形成重組DNA分子　B (2)受精卵　乙　血漿(或內(nèi)環(huán)境、血液) (3)胚胎移

34、植、早期胚胎體外培養(yǎng)(答案合理即可)　和甲同時(shí)注射孕激素，作同期發(fā)情處理(合理即可)　B 8．(2016·金麗衢十二校聯(lián)考)人的血清白蛋白臨床需求量很大，通常從人血中提取。如果應(yīng)用一定的生物工程技術(shù)將人的血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細(xì)胞中，利用牛的乳腺細(xì)胞生產(chǎn)人血清白蛋白就成為可能。大致步驟如下： Ⅰ.將人體血清白蛋白基因?qū)氪菩阅膛Ｅ咛ゼ?xì)胞，形成重組細(xì)胞甲； Ⅱ.取出重組細(xì)胞甲的細(xì)胞核，注入去核牛卵細(xì)胞中，形成重組細(xì)胞乙； Ⅲ.電脈沖刺激重組細(xì)胞乙，促使其分裂發(fā)育，形成早期胚胎； Ⅳ.將早期胚胎移植到母牛的子宮內(nèi)，最終發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小牛。 請(qǐng)回答下列問題： (1)步驟Ⅰ中，獲取的目的基

35、因在體外可通過__________技術(shù)大量擴(kuò)增，在導(dǎo)入雌性奶牛胚胎細(xì)胞前，需構(gòu)建重組DNA分子，該過程需要的工具酶是_________________________ _______________________________________________。 (2)步驟Ⅱ利用的技術(shù)是________________。 (3)運(yùn)用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以從哺乳動(dòng)物的早期胚胎中獲得胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)，過程如下：早期胚胎→內(nèi)細(xì)胞團(tuán)→胚胎干細(xì)胞。在培養(yǎng)過程中，必須用____________酶處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，使之分散成單個(gè)細(xì)胞；用于飼養(yǎng)層的細(xì)胞一般是________________；為了防止細(xì)胞培養(yǎng)

36、過程中細(xì)菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的_____________________________________________。 (4)下列有關(guān)現(xiàn)代生物技術(shù)的操作中，會(huì)發(fā)生肽鍵數(shù)改變的是________。 A．從基因文庫中獲得血清白蛋白基因 B．限制性核酸內(nèi)切酶切割質(zhì)粒 C．酶分割早期胚胎 D．將胚胎移植到母牛的子宮內(nèi) (5)關(guān)于胚胎發(fā)育及胚胎工程的敘述，錯(cuò)誤的是______________________________________。 A．原腸胚時(shí)期的細(xì)胞尚未分化，所以細(xì)胞都具有發(fā)育的全能性 B．胚胎移植技術(shù)中，用以“借腹懷胎”的受體母畜是健康的普通品種 C．卵裂球

37、細(xì)胞的細(xì)胞核中，染色體數(shù)進(jìn)行著2n→4n→2n的規(guī)律的周期性變化 D．實(shí)施胚胎移植技術(shù)中，供體母畜是經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高、遺傳性狀優(yōu)良的品種 答案　(1)PCR　限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶 (2)核移植　(3)胰蛋白　胚胎成纖維細(xì)胞　抗生素 (4)C　(5)A 解析　(1)PCR技術(shù)是一種人工控制的細(xì)胞外DNA復(fù)制技術(shù)，獲取目的基因后可利用PCR技術(shù)大量復(fù)制擴(kuò)增；構(gòu)建重組DNA需先用限制性核酸內(nèi)切酶將目的基因和載體切出相同粘性末端，然后用DNA連接酶將二者拼接成重組DNA。(2)將重組細(xì)胞的核取出植入去核卵細(xì)胞中形成重組細(xì)胞的技術(shù)為核移植技術(shù)。(3)胰蛋白酶能將動(dòng)物細(xì)胞間的粘連蛋白水解，

38、使細(xì)胞彼此分散；胚胎成纖維細(xì)胞可分泌某些促進(jìn)胚胎干細(xì)胞生長(zhǎng)、抑制分化的物質(zhì)，可用作飼養(yǎng)層細(xì)胞；加入抗生素可有效消滅細(xì)菌，防止細(xì)菌對(duì)動(dòng)物細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖產(chǎn)生不利影響。(4)基因、質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)均為DNA，對(duì)二者的操作不涉及肽鍵數(shù)目的變化；酶分割早期胚胎的過程中，胰蛋白酶將胚胎細(xì)胞間的粘連蛋白水解，肽鍵數(shù)目減少；胚胎移植的操作過程中未涉及蛋白質(zhì)的水解與合成，與肽鍵數(shù)目變化無關(guān)。(5)原腸胚時(shí)期已經(jīng)分化為外、中、內(nèi)三個(gè)胚層，三個(gè)胚層將來會(huì)分別發(fā)育為不同的組織、器官，此時(shí)細(xì)胞已經(jīng)喪失了發(fā)育的全能性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；受體母畜只是為優(yōu)良胚胎提供孕育的場(chǎng)所而已，只需健康即可，無需優(yōu)良品種，B項(xiàng)正確；卵裂球細(xì)胞進(jìn)行

39、有絲分裂，分裂后期姐妹染色單體彼此分離導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍，即2n→4n，末期染色體平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中，則染色體數(shù)目減半，即4n→2n，下一個(gè)細(xì)胞周期重復(fù)此過程，即呈2n→4n→2n的規(guī)律的周期性變化，C項(xiàng)正確；子代牲畜與供體母畜為遺傳學(xué)親子關(guān)系，母畜為優(yōu)良品種，才能更好地保證子代為優(yōu)良品種，D項(xiàng)正確。 9．(2016·溫州一模)某研究所為了加快優(yōu)良種牛的繁殖速度，采用了以下方法，請(qǐng)據(jù)圖回答： 　　　　乙牛(♂) 　 　　　　　↓ 甲牛(♀)→a→配種→回收胚胎→質(zhì)量檢測(cè)→丙牛丁牛 (1)胚胎移植能提高具優(yōu)良性狀動(dòng)物繁殖率的原因之一是：對(duì)甲牛進(jìn)行[a]____________處理，

40、一次受精就能獲得多個(gè)受精卵，讓________(填“一”或“多”)頭丙牛幫助完成丁牛胚胎發(fā)育過程，甲牛和乙牛專門提供胚胎。 (2)若丁牛是乳汁中含有人干擾素的轉(zhuǎn)基因牛，則上述過程要改變或增加一些環(huán)節(jié)，如需要將________________基因作為目的基因與適當(dāng)?shù)妮d體結(jié)合并導(dǎo)入受體細(xì)胞；為了便于檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，載體上要有________________。 (3)若丁牛是乳汁中含有人干擾素的轉(zhuǎn)基因牛，下列敘述中錯(cuò)誤的是________。 A．丁牛的遺傳物質(zhì)只來自甲牛和乙牛 B．可選受精卵作重組DNA的受體細(xì)胞 C．胚胎移植之前需要對(duì)胚胎進(jìn)行檢測(cè)和篩選 D．需用含不同成分

41、的培養(yǎng)液來培養(yǎng)不同時(shí)期的早期胚胎 (4)若采集丁牛的乳腺細(xì)胞，用________________處理，可分散為單個(gè)的細(xì)胞懸浮液，把一個(gè)單細(xì)胞從群體中分離出來單獨(dú)培養(yǎng)，使之繁衍成一個(gè)新的細(xì)胞群體的技術(shù)，叫細(xì)胞克隆，未經(jīng)克隆化的細(xì)胞系具有__________性。 (5)下列提高細(xì)胞克隆形成率的方法中不正確的是___________________________________。 A．使用二氧化碳培養(yǎng)箱 B．選擇適宜的培養(yǎng)基，添加血清 C．培養(yǎng)液中添加胰島素 D．滋養(yǎng)層細(xì)胞支持生長(zhǎng)，抑制分化 答案　(1)超數(shù)排卵　多　(2)人干擾素　標(biāo)記基因　(3)A　(4)胰蛋白酶　異質(zhì)　(5)D

42、 解析　(1)用促性腺激素處理甲牛，可促使甲牛超數(shù)排卵，與乙牛交配可得到多個(gè)受精卵；一頭代孕母牛能夠孕育的胚胎數(shù)量有限，因此需多頭丙牛代孕。(2)轉(zhuǎn)基因牛能夠產(chǎn)生人干擾素，說明轉(zhuǎn)入了人干擾素基因，即人干擾素基因?yàn)槟康幕?。載體上標(biāo)記基因表達(dá)的產(chǎn)物或控制的性狀可作為目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞的篩選依據(jù)，故載體上需有標(biāo)記基因。(3)丁牛的遺傳物質(zhì)除了來自甲牛和乙牛外，還有轉(zhuǎn)入的外源基因，即人干擾素基因，A項(xiàng)錯(cuò)誤；受精卵具有發(fā)育的全能性，易發(fā)育形成動(dòng)物個(gè)體，B項(xiàng)正確；胚胎移植前需檢測(cè)和篩選出符合要求的健康胚胎進(jìn)行移植，C項(xiàng)正確；不同時(shí)期的早期胚胎生長(zhǎng)發(fā)育所需的條件不同，故不同階段需配制含不同成分的培養(yǎng)液，D項(xiàng)正確。(4)胰蛋白酶可將組織細(xì)胞之間的粘連蛋白去除，使細(xì)胞彼此分散；未經(jīng)克隆化的細(xì)胞來自不同的祖細(xì)胞，性狀通常并非完全一致，即具有異質(zhì)性。(5)二氧化碳有助于維持培養(yǎng)液的pH，A項(xiàng)正確；培養(yǎng)不同的細(xì)胞需要不同的培養(yǎng)基，動(dòng)物血清含有動(dòng)物細(xì)胞生長(zhǎng)增殖所需的許多成分，B項(xiàng)正確；胰島素可促進(jìn)氨基酸、葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)入組織細(xì)胞，C項(xiàng)正確；應(yīng)用滋養(yǎng)細(xì)胞支持生長(zhǎng)，抑制分化，常用失去增殖能力的小鼠成纖維細(xì)胞作滋養(yǎng)細(xì)胞，而滋養(yǎng)層細(xì)胞則是囊胚的外層細(xì)胞，發(fā)育成胚胎附屬結(jié)構(gòu)或胚外結(jié)構(gòu)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 17