考点86 胚胎工程（二）-备战2022年高考生物考点一遍过.doc

1体外受精（1）卵母细胞的采集和培养（2）精子的采集和获能（3）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胚胎的早期培养（1）目的：检查受精状况和受精卵的发育能力。（2）培养液成分巧记（3）胚胎处理：向受体移植或冷冻保存。3胚胎工程的应用及前景（1）胚胎移植地位：胚胎工程其他技术的最后一道工序。 过程意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。（2）胚胎分割材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。实质：胚胎分割可增加动物后代，其实质是动物的无性生殖即克隆。分割要求：对囊胚分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。（3）胚胎干细胞来源：早期胚胎或原始性腺。特点：形态上，体积小、核大、核仁明显；功能上具有发育的全能性；体外培养条件下可以增殖而不分化。学科&网考向一 体外受精过程分析1如图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述错误的是A获取的精子经获能后才能进行体外受精B过程只与细胞膜的流动性有关C过程的细胞增殖方式是有丝分裂D过程属于胚胎移植过程【参考答案】B【试题解析】在进行体外受精时，获取的镜子需获能后才能进行体外受精；图中的过程是受精作用，该过程涉及精卵细胞的识别、细胞膜的融合、核的融合等；过程是卵裂过程，该过程的细胞增殖方式是有丝分裂；过程是将早期胚胎移入受体子宫的过程，属于胚胎移植过程。技法提炼1人工授精和体外受精的比较比较项目人工授精体外受精概念人工授精技术是指用相应的器械采集公畜的精液，再将其注入正在发情的母畜的生殖道中，使母畜受孕的过程体外受精是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术场所母畜的生殖道内体外过程人工采精检查与储存精液人工授精(用人工的方法将精液注入正在发情的母畜生殖道中)胚胎发育场所受精卵的形成和胚胎发育场所在母畜体内受精卵的形成和早期胚胎发育在体外，胚胎移植后的胚胎发育在母畜体内2克隆动物和试管动物的异同（1）试管动物和克隆动物的性状不同：前者由父本和母本共同决定，后者一般与核供体相同。（2）试管动物和克隆动物的生殖方式不同：前者是有性生殖，后者是无性生殖。（3）试管动物和克隆动物的产生过程不同：前者经过了体外受精过程，后者经过了核移植过程。（4）试管动物和克隆动物细胞核遗传物质来源不同：前者细胞核遗传物质来自于母本和父本两个个体，后者细胞核遗传物质仅来自一个个体。（5）获得试管动物和克隆动物相同之处：二者都经过早期胚胎培养和胚胎移植环节。2试管婴儿技术给众多因身体原因而不能自然受孕的家庭带来了福音。培育试管婴儿首要做的是体外受精和早期胚胎的培养。回答下列问题：（1）一般需对做试管婴儿的女性注射_激素，使其排出更多的卵子。（2）获能的精子和培育成熟的卵子，一般情况下都可以在_或_中完成受精作用。（3）当获能的精子与卵子相遇时，首先发生_反应，引起相关酶的释放该酶能溶解_之间的物质。受精时防止多精入卵的生理反应有_。（4）培育早期胚胎时，需用的培养液成分比较复杂，除了一些_外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在_个细胞阶段移植。【答案】（1）促性腺（2）获能溶液 专用的受精溶液（3）顶体 卵丘细胞 透明带反应和卵细胞膜封闭作用（4）无机盐和有机盐类 816【解析】（1）对女性注射促性腺激素可以促进其超数排卵，因此能排出更多的卵子。（2）精子获能后可以在获能溶液或专用的受精溶液中与培育成熟的卵子完成受精作用。（3）受精时，首先发生顶体反应，释放顶体酶，溶解卵丘细胞间的物质；在受精作用过程中，透明带反应和卵细胞膜封闭作用可以防止多精入卵。（4）早期胚胎培养的培养基成分包括无机盐、有机盐类、维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及血清等物质；不同动物胚胎移植时间不同，例如牛和羊一般要培养到桑椹胚阶段和囊胚阶段才进行移植，小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植，而人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在816个细胞阶段移植。考向二 早期胚胎培养和胚胎移植的条件和过程分析3梅花鹿属于单胎动物，季节性发情，育种工作者希望通过胚胎工程技术对优良品种进行扩大繁殖。下列有关叙述正确的是A给供体母鹿注射促性腺激素可使其一次排出多个卵子B培养早期胚胎的培养液中含有维生素、激素等多种能源物质C当受体数量有限时，可采用胚胎分割技术以获得更多的后代D梅花鹿的胚胎形成后一直处于游离状态，为胚胎收集提供可能【参考答案】A【试题解析】A、给供体母鹿注射促性腺激素可使其一次排出多个卵子，即超数排卵，A正确；B、培养液中的维生素和激素不是能源物质，B错误；C、梅花鹿属于单胎动物，因此当受体数量有限时，不能采用胚胎分割技术以获得更多的后代，C错误；D、梅花鹿的胚胎形成后，早期处于游离状态，而不是一直处于游离状态，D错误。故选A。解题技巧胚胎的早期培养的培养液与动物细胞培养液成分的比较（1）区别项目动物胚胎培养液动物细胞培养液盐类无机盐、有机盐无机盐、微量元素营养物质氨基酸、核苷酸糖、氨基酸调节物质维生素、激素促生长因子特有成分血清血清、血浆胚胎的早期培养与动物细胞培养所用的培养液类似，但是二者所依据的原理和培养目的不同。（2）巧记方法：胚胎早期培养的培养液成分巧记为两“盐”、两“素”和两“酸”。两“盐”：无机盐和有机盐；两“素”：维生素和激素；两“酸”：氨基酸和核苷酸。另外还有水和血清等。4随着生物科学技术的发展，动物的生殖方式变得越来越多样化。如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是健康的黄牛，请据图回答下列问题：（1）应用1中获得的良种小牛，遗传物质来源于_个体，性别为_。（2）在应用2、3、4中，若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_，得到的卵母细胞需要发育至_时期才能受精。（3）应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题；对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将_均等分割，否则将影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，如需做性别鉴定，还需从_细胞取样做DNA分析。（4）应用4中细胞进行定向诱导，可分化形成各种组织和器官。在胚胎干细胞培养过程中除需要适宜的温度、无菌、无毒等环境条件以外，营养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、核苷酸，还要加入_；向培养液中通入95%空气和5%二氧化碳，空气中的氧气参与细胞的代谢，二氧化碳可以维持培养基的_。【答案】（1）供体1和供体2 雌性（2）获能 减数第二次分裂中期(或答M中期)（3）内细胞团 滋养层（4）动物血清(或血浆) pH【解析】（1）应用1属于核移植技术，供体1主要提供细胞核，供体2主要提供细胞质(有细胞质基因)，所以小牛的遗传物质来自于供体1和供体2，且性别由供核的良种荷斯坦高产奶牛(雌)决定。（2）在应用2、3、4中，若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，使其获能，得到的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂中期才能受精。（3）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，对胚胎进行性别鉴定取滋养层细胞做DNA分析即可。（4）在胚胎干细胞培养过程中除需要适宜的温度、无菌、无毒等环境条件以外，营养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、核苷酸，还要加入动物血清(或血浆)。向培养液中通入95%空气和5%二氧化碳，空气中的氧气参与细胞的代谢，二氧化碳可以维持培养基的pH。考向三 胚胎分割和胚胎干细胞的应用及过程分析5对胚胎分割技术的叙述错误的是A胚胎分割技术已在多种动物中取得成功B采用胚胎分割技术产生的同卵多胚胎的可能性是有限的C经分割产生的同卵双胎是最常见的D胚胎分割技术已经不存在任何问题了【参考答案】D 【试题解析】胚胎分割技术已在多种动物中取得成功；胚胎分割可以获得同卵双胎或多胎；胚胎分割技术仍然存在很多问题，比如操作繁琐，摘除透明带后引发的胚胎问题等。解题必备干细胞的分类及特点专能干细胞多能干细胞全能干细胞特点只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞能分化成多种细胞或组织，但不能发育成完整个体能形成机体的所有组织器官、发育成完整个体举例上皮组织基底层的干细胞，成纤维细胞造血干细胞胚胎干细胞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_(填数字标号)。（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_(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。【答案】（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）常用显微法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。1下列关于胚胎工程的叙述，错误的是A体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精B受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清D试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术2供、受体母牛选择好后，要用激素进行同期发情处理的原因是A防止受体牛不愿意接受胚胎B只有受体与供体的生理状态相同，被移植的胚胎才能继续正常发育C只要发情排卵后，各阶段时间内的变化，供、受体生理状态完全相同D同期发情处理后，卵细胞和精子受精结合能力强3下列有关高等哺乳动物胚胎工程的叙述，错误的是A、 A早期胚胎培养通常需要加入动物血清B为了获得更多的卵母细胞，需对受体动物进行同期发情处理C从动物体内获取的精子不能直接与卵母细胞结合完成受精过程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4下图为哺乳动物胚胎工程的有关操作流程。下列叙述正确的是A过程运用超数排卵技术可得到多个胚胎B过程可以用胃蛋白酶处理囊胚获得干细胞C过程可以在饲养层细胞上培养D过程可以直接获得各种效应T细胞5下列关于试管动物技术的叙述，正确的是A该技术中首先要做的是体外受精和动物细胞培养B试管动物技术培育动物过程全部在体外进行C运用该技术繁育后代的过程属于无性生殖类型D从输卵管中冲取的卵子直接与获能的精子在体外受精6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为了获得更多的卵母细胞，需用雌激素对雌性印度沙漠猫进行处理B诱导超数排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培养液D为避免代孕猫对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂7下图表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。相关叙述错误的是A获得动物1的受体细胞通常是受精卵B动物2体内各体细胞的基因种类相同C获得动物3的重组细胞具有全能性D上述动物的获得均需运用胚胎移植8动物细胞培养是动物细胞工程的基础,如图所示,a、b、c表示现代工程技术,、表示其结果,下列说法正确的是A若a是核移植技术,反映了动物细胞也具有全能性B若c是胚胎分割技术,中个体的基因型和表现型一定相同C中作为受体的动物品种是珍稀的或存量少的雌性动物D若b是体外受精技术,则为良种家畜快速大量繁殖提供了可能9根据下列有关胚胎工程的示意图，分析回答:（1）为使A羊超数排卵，向其注射_激素，选择_期的卵母细胞进行体外受精；体外受精前要对B细胞进行_处理，常用的方法是_法。（2）将早期胚胎注入D羊子宫内的技术叫_，D羊被称为_ (填“供体”或“受体”)；为使D羊的生理状况更适合完成该技术操作，要对D羊进行_处理以提高成功率。（3）从早期胚胎分离出的ES细胞可诱导分化出不同的组织细胞，这是因为从功能上ES细胞具有_；若取囊胚阶段的胚胎进行胚胎分割，要注意将_均等分割；早期胚胎培养时，培养液中除营养成分外，还需加入_。10随着科学技术的发展，人们可以根据人类的需求来改造生物的性状，在许多领域取得了可喜的成果，图中是利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的图解，据下图回答：（1）在图示过程中涉及的细胞水平的现代生物技术主要有_（填2种）。（2）图中一般经_处理可以得到.能实现进入的常用方法是_。（3）是生出的后代，而的遗传性状和荷斯坦奶牛最相似，原因是_。要实现批量生产血清白蛋白，需要确保为雌性，可采集_进行性别鉴定。（4）在将送入之前需要用_对进行同期发情处理。把送入的最佳时期是_。11（2018·江苏卷）下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述，正确的是A采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理B体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植C使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应D利用胚胎分割技术，同卵多胎较同卵双胎成功率更高12（2017·江苏卷）下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述，错误的是A精子在获能液中于37、5% CO2 条件下培养的目的是使精子获能B小鼠在特定光控周期条件下饲养，注射相关激素有促进超数排卵的作用C分割的胚胎细胞有相同的遗传物质，因此发育成的个体没有形态学差异D注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育13(2015·安徽)科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白，其技术路线如图所示。（1）由过程获得的A为_。（2）在核移植之前，必须先去掉受体卵母细胞的核，目的是_。受体应选用_期卵母细胞。（3）进行胚胎移植时，代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生_，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。（4）采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为_。1【答案】B【解析】体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中完成受精过程，A正确；受精卵发育到桑椹胚或囊胚期进行胚胎移植，B错误；早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清，C正确；试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，D正确。2【答案】B【解析】【分析】胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，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供体与受体相同的生理变化，为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境，所以要用激素进行同期发情处理，使受体与供体的生理状态相同，保证被移植的胚胎继续正常发育。【详解】用激素进行同期发情处理的原因是为了使供受体的生理状态相同，A错误；B、只有供、受体的生理状态相同，被移植的胚胎才能继续正常发育，所以要用激素进行同期发情处理，B正确；C、同期发情处理的根本目的是保证被移植的胚胎继续正常发育，C错误；D、同期发情不会使卵细胞和精子受精结合能力增强，D错误。3【答案】B【解析】早期胚胎培养通常需要加入动物血清，以补充合成培养基缺乏的物质，A正确；为了获得更多的卵母细胞，对供体母畜注射促性腺激素可促其超数排卵，B错误；从动物体内获取的精子经过获能处理后才能与卵子结合完成受精作用，C正确；为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵多胎，该技术应该选择发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚进行，D正确。4【答案】C 【解析】过程运用胚胎分割技术可得到多个胚胎，A项错误；过程应用胰蛋白酶处理囊胚获得干细胞，B项错误；过程可以在饲养层细胞上培养，C项正确；效应T细胞的产生需要抗原的刺激，D项错误。5【答案】D 【解析】试管婴儿技术首先要获取精子和卵细胞，然后进行体外受精，A错误；试管婴儿体外受精发育成早期胚胎后，移植到生物体内发育成新个体，B错误；运用该技术繁育后代的过程属于有性生殖，C错误；从输卵管中冲取的卵子已经发育到减数第二次分裂，能够直接与获能的精子在体外受精，D正确。6【答案】B【解析】为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对雌性印度沙漠猫进行处理，以使其超数排卵，促性腺激素只能作用于性腺细胞，A错误，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，C错误；代孕猫对植入的胚胎不产生排斥反应，不必注射免疫抑制剂，D错误。学科&网7【答案】B【解析】动物1为转基因动物，受体细胞通常是受精卵，A正确。动物2由于导入外源基因的受体细胞注入到囊胚的某一部位，将来发育成的动物体各部位并不都含外源基因，B错误。动物3为克隆动物，重组细胞能够发育成一个个体，具有全能性，C正确。胚胎移植是胚胎工程其他技术手段的最后一道“工序”，要把早期胚胎培育成一个个体，必须经过胚胎移植，D正确。8【答案】D【解析】A、若a是体细胞核移植技术，则反应了动物体细胞的细胞核具有全能性，A错误；B、胚胎分割技术所得个体的基因型完全相同，但表现型不一定完全相同，因为表现型还受环境的影响，B错误；C、中作为供体的动物品种是珍惜的或存量少的雌性动物，而受体只要健康和具有良好的繁殖能力即可，不需要是珍惜或存量少的雌性动物，C错误；D、若b是体外受精技术，则为试管动物，这为良种家畜快速大量繁殖提供了可能，D正确。9【答案】（1）促性腺 M 获能 化学诱导（2）胚胎移植 受体 同期发情（3）发育的全能性 内细胞团 血清【解析】（1）超数排卵处理所用激素是促性腺激素；卵母细胞必须培养到减数第二次分裂中期才具有受精能力；B细胞为精子，一般要进行获能处理才能受精；常用的获能方法是化学诱导法或培养法。（2）将早期胚胎注入子宫内的技术是胚胎移植，其中接受胚胎的个体为受体；胚胎移植前要对受体和供体进行同期发情处理，以提高胚胎移植成活率。（3）胚胎干细胞能诱导分化出不同的组织细胞，因为具有发育的全能性；取囊胚进行胚胎分割时，要注意对内细胞团进行均等分割；早期胚胎培养时，除了加入各种营养成分外，还必须加入血清、血浆等天然物质。10【答案】（1）核移植技术、动物细胞培养 （2） 胰蛋白酶 显微注射法 （3） 因为个体的遗传物质主要来自荷斯坦奶牛 滋养层细胞 （4） 孕激素 桑葚胚或囊胚期 【解析】由图可知，表示把目的基因即血清白蛋白基因导入单细胞中；表示胚胎分割； 表示胚胎移植，表示分娩产下转基因牛。（1）图中涉及基因工程、核移植、动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植等技术，其中动物细胞培养和核移植属于细胞水平的操作。（2）图中奶牛的组织需要经过胰蛋白酶或胶原蛋白酶的处理使其分散，培养得到，把目的基因导入动物细胞常用显微注射法处理。（3）个体的遗传物质主要来自荷斯坦奶牛，故的遗传性状和荷斯坦奶牛最相似。要确保为雌性，可采集滋养层细胞进行性别鉴定。（4）在将送入之前需要用孕激素对进行同期发情处理，使供受体处于相同的生理状态。通常将培养至桑椹胚或囊胚期再经过胚胎移植送入。11【答案】A【解析】用促性腺激素对良种奶牛进行注射处理，可促使其超数排卵，A正确；进行移植的胚胎是桑椹胚或囊胚，B错误；受体对移植的胚胎几乎不发生免疫排斥反应，因此无需使用免疫抑制剂，C错误；利用胚胎分割技术，同卵双胎较同卵多胎成功率更高，D错误。12【答案】C【解析】精子在获能液中于37 、5% CO2条件下培养，可使精子获能，A正确；给小鼠注射促性腺激素可促进其超数排卵，B正确；分割的胚胎细胞具有相同的遗传物质，但发育过程中基因突变或环境因素影响等，最终发育成的个体可能会有形态学差异，C错误；胚胎干细胞具有发育的全能性，能分化成各种组织器官，D正确。13【答案】（1）含目的基因的表达载体（2）保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞 M(减数第二次分裂)中（3）免疫排斥反应（4）整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养【解析】（1）根据题意可知，要将人凝血因子IX基因导入绵羊胎儿成纤维细胞，必须构建基因表达载体，所以由过程获得的A为基因表达载体。（2）在核移植之前，保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞，必须先去掉受体卵母细胞的核。受体应选用减数第二次分裂中(M中)期卵母细胞。（3）进行胚胎移植时，代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。（4）采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养。