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考点48胚胎工程(讲义)(解析版)_06-生物-高考总复习_一轮复习_2024年_2023-2024学年高三生物一轮复习_资料

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考点48 胚胎工程
一、胚胎工程
1. 操作对象:动物  生殖细胞  、  受精卵  、  早期胚胎细胞  。
2. 技术种类:  体外受精  、  胚胎移植  、  胚胎分割  。
3. 特点:获得的胚胎需移植到雌性动物体内生产后代。
4. 理论基础:哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。
二、胚胎工程的理论基础
1. 受精
(1)精子获能:刚刚排出的精子必须在  雌性  动物的  生殖道  中发生相应的生理变化,才能获得受
精能力,这一生理现象称为“精子获能”。
(2)卵子的准备:卵子排出后的成熟程度不同,需要在  输卵管  内进一步成熟,达到  减数分裂Ⅱ中
(
  MⅡ
 
 )期  
 
 时,才具备与精子受精的能力。

有的生物排出的卵子是初级卵母细胞,有的生物排出的卵子是次级卵母细胞。
(3)受精阶段:获能后的精子穿过透明带→精卵通过细胞表面的糖蛋白相互识别→精子进入卵细胞。
2. 胚胎早期发育
1
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
桑葚胚细胞数目为32 个左右

孵化:指囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来。
三、胚胎工程技术及其应用
1. 体外受精
(1)  卵母细胞的采集和培养  
 
 :培养到MⅡ期才可受精。
(2)  精子的获取  
 
 :直接利用雌性动物的生殖道使精子获能;将精子培养在人工配制的培养液中使其
获能。
(3)  受精  
 
 :适当的培养液。
2. 胚胎移植
(1)概念:指将通过  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  的雌
性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
(2)过程
(3)地位:是胚胎工程的  最终  技术环节。
(4)优势:可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
3. 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)所用仪器设备:体视显微镜和显微操作仪。
(3)材料:应选择发育良好、形态正常的 桑葚胚或囊胚  。
(4)实质:胚胎分割可增加动物后代的数量,其实质是动物的  无性繁殖  或克隆。
(5)操作要求: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。
检查受体母畜是否妊娠
检查:对胚胎进行质量检查,这时胚胎应发育到  
  桑葚胚或囊胚
 
   
  阶
段。
处理
直接向受体移植或放入196℃的液氮中保存
选择:遗传性状  优良  和生产能力  强  的供体、有  健康  
的
体质和  正常  繁殖能力的受体。
处理:
同期发情
处理和对供体母畜进行
超数排卵
处理
移植后的检查
胚胎的移植
胚胎的收集、检查、培养或保
存
配种或人工授精
供体、受体的选择和处理
2
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(6)胚胎分割的应用
①可以促进 优良动物品种 的繁殖;
②产生的遗传性状相同的后代是进行 遗传学研究 的宝贵材料;
③在胚胎移植前,进行 性别鉴定、遗传病筛查 等,对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意
义。

取样滋养层,做DNA 分析、性别鉴定。
考法1 受精作用和胚胎早期发育
1. 受精作用
(1)受精作用的场所:输卵管。
(2)两个标志:
①受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体或者雌、雄原核;
②受精完成的标志是雌、雄原核的融合。

多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ,因而不会形成两个第二极体。
(3)受精过程
精子穿过透明带
获能的精子与卵子相遇,首先释放多种酶,以溶解卵细胞膜外的一些结构;在精子接
触卵细胞膜的瞬间,细胞膜外的透明带迅速发生反应,这是防止多精入卵的第一道屏
障。
精子进入卵细胞膜
卵细胞膜反应是防止多精入卵的第二道屏障。
原核的形成和融合
雄原核和雌原核形成,雌、雄原核结合形成合子(受精卵)。
(4)受精卵中遗传物质的来源:核的遗传物质来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核(即精卵各提供
1/2),而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。
(5)精卵细胞结合具有物种特异性的原因:细胞膜表面糖蛋白具有识别作用,卵细胞只允许同种生物的
精子进入。
2. 胚胎早期发育
(1)个体发育起点是受精卵,终点是形成性成熟的个体。
(2)发育中的细胞分裂均为有丝分裂,产生的是体细胞。
(3)卵裂期、桑葚胚期、囊胚期、原肠胚期的特点
阶段
特点
卵裂期
细胞有丝分裂使细胞数目增加,但细胞总体积并不增加,因此每个细胞的体积会随分裂的进
行而不断缩小,但核内遗传物质并未减少。
桑葚胚期
桑葚胚及以前的细胞均未分化,细胞具有全能性。
3
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囊胚期
细胞逐渐分化,但全能性仍很高,可用于胚胎分割。
聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织;
沿透明带内壁扩展和排列的细胞称为滋养层细胞,将来发育成胎膜和胎盘。
原肠胚期
出现胚层分化。
原肠胚是个体发育中分化程度达到最大的阶段,但应注意细胞分化贯穿整个个体发育过程
中。
(4)孵化:囊胚后期,透明带破裂,胚胎伸展出来;原肠胚早期还保留缩小的囊胚腔,最后消失。
【典例1】
(2023 春•茅箭区校级期末)哺乳动物的发育历程为受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体→性
成熟的个体。下列有关叙述正确的是(  )
A.受精卵形成后,早期在输卵管中进行有丝分裂
B.受精卵形成囊胚的过程中只进行卵裂,每个细胞的体积基本不变
C.胚胎发育到原肠胚后期,透明带会破裂,胚胎会从其中伸展出来
D.囊胚中的内细胞团将来发育成胎盘、胎膜和各种组织
【分析】胚胎发育过程:
(1)卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加;
(2)桑葚胚:32 个细胞左右的胚胎(之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞);
(3)囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细
胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔(注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展
出来,这一过程叫孵化);
(4)原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔(细胞
分化在胚胎期达到最大限度)。
【解答】解:A、受精卵形成后,早期在输卵管中进行有丝分裂,即卵裂,A 正确;
B、受精卵形成囊胚的过程中只进行卵裂,胚胎的体积基本不变甚至略微减小,因此每个细胞的体积减
小,B 错误;
C、胚胎发育到囊胚后期,透明带会破裂,胚胎会从其中伸展出来,这一过程称为孵化,C 错误;
D、囊胚中的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,滋养层将来发育成胎盘、胎膜,D 错误。
故选:A。
【点评】本题考查早期胚胎发育的相关知识,要求考生识记早期胚胎发育的具体过程,掌握各个阶段需
要注意的细节,能结合所学的知识准确答题。
【典例2】
(2023 春•万州区校级期中)胚胎工程的许多技术,实际上是在体外条件下,对动物自然受精和
早期胚胎发育条件进行的模拟操作。因此,了解哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律十分重要。下列相关
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叙述正确的是(  )
A.在自然条件下,哺乳动物的受精过程和早期胚胎的发育均在子宫中完成
B.在自然状态下,刚刚排出的精子即可与卵子完成受精
C.受精卵的早期分裂会出现细胞的数量不断增加,但胚胎体积并不增加的现象
D.在实际胚胎工程操作中,常以观察到三个极体或者雌、雄原核作为受精的标志
【分析】胚胎发育过程:
(1)卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加。
(2)桑葚胚:32 个细胞左右的胚胎[之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞]。
(3)囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细
胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔[注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展
出来,这一过程叫孵化]。
(4)原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。
【解答】解:A、在自然条件下,哺乳动物的受精过程和早期胚胎的发育均在输卵管中完成,A 错误;
B、刚刚排出的精子,不能立即与卵子结合受精,精子必须进行获能处理,B 错误;
C、胚胎发育早期,细胞的数量不断增加的同时,胚胎的总体积基本不变或略有减小,C 正确;
D、在实际胚胎工程操作中,常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为卵细胞受精的标志,D 错误。
故选:C。
【点评】本题考查受精作用和动物胚胎发育的过程,要求考生识记受精作用过程和动物胚胎发育的具体
过程,掌握各阶段的特征,能结合所学的知识准确答题。
【典例3】
(2023•肥城市模拟)澳大利亚科学家Michael Gabbett 发现了一对“半同卵双胞”龙凤胎,他们
来自母亲的基因完全一样,来自父亲的基因却只重合一部分。这次发现用事实告诉我们,“半同卵双胞”
龙凤胎的基因相似度为89%。半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如下图所示,图2 细胞中包含3 个原核,
为1 个雌原核和2 个雄原核,一般情况下这种受精卵无法正常发育。但是,该受精卵在母体内恢复了分裂,
形成了三极纺锤体(图3),并最终分裂成3 个二倍体细胞(图4)。细胞A、B 继续发育形成两个嵌合体
胚胎,而细胞C 发育失败。最终该母亲成功诞下两名婴儿。相关叙述正确的是(  )
A.图1 表示该异常胚胎的受精过程,此时卵子发育到减数第一次分裂后期
B.图3 细胞中细胞A、B、C 染色体组都是由1 个父系染色体组和1 个母系染色体组组成
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C.最终该母亲成功诞下的两名婴儿的性别不一定相同
D.图3 细胞显示该细胞在该异常情况下,可以从三极发出纺锤丝形成三极纺锤体
【分析】图1 显示一个卵细胞和2 个精子正在融合;图2 显示显示该细胞在该异常情况下,可以从三极
发出纺锤丝形成三极纺锤体;图3 显示细胞A、B 是由1 个父系染色体组和1 个母系染色体组组成,细
胞C 是由2 个父系染色体组成,最终A、B 细胞发育成个体,C 细胞消失。
【解答】解:A、图1 表示该异常胚胎的受精过程,此时卵子发育到减数第二次分裂后期,A 错误;
B、图3 细胞中细胞A、B 是由1 个父系染色体组和1 个母系染色体组组成,细胞C 是由2 个父系染色
体组成,B 错误;
C、母亲提供的卵细胞含有X 染色体,两个精子提供的精子可能是X 也可能是Y,在三极纺锤体的牵引
下,最终该母亲成功诞下的两名婴儿的性别不一定相同,C 正确;
D、图2 细胞显示该细胞在该异常情况下,可以从三极发出纺锤丝形成三极纺锤体,D 错误。
故选:C。
【点评】本题考查了体内受精、胚胎发育等知识,掌握减数分裂过程、体内受精、胚胎发育等知识是解
题的关键。
【变式1】(2023 春•驿城区校级期中)下列有关哺乳动物早期胚胎发育的叙述错误的是(  )
A.在桑葚胚阶段胚胎的内部开始出现含有液体的腔
B.胚胎干细胞是一类未分化的细胞,可以从早期胚胎中分离获得
C.桑葚胚之前细胞一般都具有全能性,囊胚的细胞逐渐分化
D.受精卵早期分裂时,胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加
【分析】胚胎发育过程:
(1)卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加;
(2)桑葚胚:32 个细胞左右的胚胎,之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞;
(3)囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细
胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔。注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展
出来,这一过程叫孵化;
(4)原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。
【解答】解:A、在桑葚胚阶段,32 个细胞左右的胚胎,胚胎的内部无含有液体的腔;囊胚阶段,胚胎
的内部开始出现含有液体的腔,A 错误;
B、胚胎干细胞是一类未分化的细胞,可以从早期胚胎或原始性腺中分离获得,B 正确;
C、桑葚胚之前细胞没有发生分化,一般都具有全能性,囊胚的细胞逐渐分化,形成滋养层细胞和内细
胞团,C 正确;
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D、受精卵早期分裂时,胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加,甚至略微缩小,D 正确。
故选:A。
【点评】本题考查动物胚胎发育的过程,要求考生识记动物胚胎发育的具体过程,掌握各阶段的特征,
能结合所学的知识准确答题。
【变式2】(2023 春•浉河区校级月考)哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎的发育规律是胚胎工程重要
的理论基础。下列相关叙述错误的是(  )
A.雌、雄原核融合形成受精卵标志着受精完成
B.受精卵细胞核中遗传物质一半来自父方一半来自母方
C.卵裂期受精卵不断进行有丝分裂,细胞与外界进行物质交换的效率增大
D.囊胚期的内细胞团细胞沿透明带内壁扩展和排列,将来发育成胎儿的各种组织
【分析】受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封
闭作用),卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形
成合子→第一次卵裂开始。
【解答】解:A、雌、雄原核融合形成受精卵标志着受精过程结束,A 正确;
B、受精卵细胞核中的遗传物质一半来自母方一半来自父方,B 正确;
C、在卵裂过程中,由于细胞的总体积基本不变,单个细胞的体积不断减小,而细胞的表面积之和不断
增大,细胞与外界进行物质交换的效率增大,C 正确;
D、沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞为滋养层细胞,将来能发育成胎膜和胎盘,D 错误。
故选:D。
【点评】本题主要考查受精和早期胚胎的发育的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答
题。
【变式3】(2023 春•郑州期中)下列有关哺乳动物胚胎工程的叙述,正确的是(  )
A.精子触及卵细胞膜时,卵细胞膜立即发生反应,拒绝其他精子再进入卵细胞
B.受精卵在输卵管内进行卵裂时,细胞数量增加,但胚胎总体积并不增加
C.受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的,孵化后进入囊胚期阶段
D.胚胎发育至原肠胚时期才开始出现细胞分化,随后发育形成三个胚层
【分析】1、受精作用过程:
a、顶体反应:精子释放顶体酶溶解卵细胞之间的物质,穿越放射冠;
b、透明带反应:顶体酶可将透明带溶出孔道,精子穿入,在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入
透明带的生理反应(它是防止多精子入卵受精的第一道屏障);
c、卵细胞膜反应:精子外膜和卵黄膜融合,精子入卵后,卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程
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(它是防止多精子入卵受精的第二道屏障);
d、精子尾部脱落,原有核膜破裂形成雄原核,同时卵子完成减二分裂,形成雌原核;
e、雌、雄原核融合形成合子。
2、胚胎发育过程:
(1)卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加;
(2)桑葚胚:32 个细胞左右的胚胎[之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞];
(3)囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细
胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔[注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展
出来,这一过程叫孵化];
(4)原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。
【解答】解:A、精子接触到卵细胞膜后,透明带会立即发生生理反应,阻止后来的精子进入,A 错误;
B、受精卵在输卵管内进行卵裂时,细胞数量增加,但胚胎总体积并不增加或略有缩小,B 正确;
C、孵化是指囊胚从透明带出来,孵化后进入原肠胚阶段,C 错误;
D、细胞分化开始于囊胚时期,D 错误。
故选:B。
【点评】本题考查受精作用和胚胎发育的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知
识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
考法2 胚胎工程技术及其应用
1. 胚胎移植
(1)胚胎移植的程序及生理学基础
(2)胚胎移植过程中两次使用激素:
第1 次常用孕激素对受、供体进行同期发情处理;第2 次用促性腺激素处理供体,使其超数排卵。
(3)胚胎移植过程中有两次检查:
第1 次对收集的胚胎进行检查;第2 次对受体母畜是否妊娠进行检查。
(4)胚胎移植的生殖方式:若胚胎是由受精卵发育而来的,属于有性生殖;若胚胎是由核移植技术形成
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的重组细胞发育而成或胚胎分割形成的,属于无性生殖。
(5)胚胎移植的优势:充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,从而大大缩短了供体本身的繁殖周期,推动
了畜牧业的发展。
(6)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。
【典例1】
(2022 春•万州区校级月考)如图为哺乳动物受精卵发育过程中某一时期的示意图,下列叙述正
确的是(  )
A.胚胎从①中伸展出来的过程叫做孵化
B.此图为桑葚胚期,可作为胚胎移植的材料
C.进行胚胎分割时,取③中的细胞做性别鉴定
D.此图中细胞还没有分化,图中①②③依次为透明带、滋养层、内细胞团
【分析】分析题图:图示表示囊胚期胚胎示意图,其中①为透明带,在囊胚期后期会破裂;②为滋养
层,将来分化成胎盘和胎膜;③为内细胞团,将来分化形成各种组织。
【解答】解:A、①为透明度,胚胎从中伸展出来的过程叫做孵化,A 正确;
B、此图为囊胚期,B 错误;
C、对移植前的胚胎进行性别鉴定时,宜取囊胚期的②滋养层细胞进行鉴定,C 错误;
D、囊胚期的细胞已经分化,D 错误。
故选:A。
【点评】本题结合图示,考查胚胎发育的过程,意在考查学生的识图能力和判断能力,难度不大。
【典例2】
(2023 春•开封期末)如图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程,下列相关说法正确
的是(  )
A.②代表早期胚胎培养,该过程中细胞只进行有丝分裂,无细胞分化
B.③代表胚胎分割,需均等分割原肠胚的内细胞团,以免影响胚胎发育
C.④是培育优质奶牛的必要步骤,要用胰蛋白酶处理后进行悬浮培养
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D.⑤代表胚胎移植,胚胎移植能否成功与供体和受体的生理状态有关
【分析】图中①表示体外受精,②表示早期胚胎培养,③表示胚胎分割,④表示分割后的胚胎进行
恢复和继续发育,⑤表示胚胎移植。
【解答】解:A、②代表受精卵发育为早期胚胎的过程,该过程中既有细胞有丝分裂过程,也有细胞分
化过程,A 错误;
B、③代表胚胎分割,需均等分割囊胚的内细胞团,以保证胚胎正常发育,B 错误;
C、④代表分割后胚胎的恢复和继续发育过程,但胚胎分割并不是培育优质奶牛必不可少的步骤,也不
需要胰蛋白酶处理后进行悬浮培养,C 错误;
D、⑤代表胚胎移植,胚胎移植能否成功,与供体和受体的生理状态有关,因此胚胎移植前需要进行同
期发情处理,使供体和受体的生理状态相同,D 正确。
故选:D。
【点评】本题考查克隆动物的相关知识,要求学生掌握核移植的原理,识记胚胎移植的条件和步骤,再
结合所学知识判断各选项。
【典例3】
(2023•湖南模拟)将外源DNA 与精子在吡啶核苷酸辅酶剂中一起孵育,精子可捕获外源DNA,
并通过受精过程将外源DNA 导入受精卵,该方法为精子载体法,能大大简化转基因动物的制备过程。如
图表示用该方法制备转基因鼠的流程。据图分析,回答下列问题:
(1)从小鼠体内采集到的精子需要进行  
    
   
  处理才能用于体外受精,同时采集到的卵母细胞一般需
培养到  
      
 
  
  期,其原因是  
                                                         
 
  
  。
(2)过程③中,受精卵在体外培养时,一般要置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中培
养,其中CO2的主要作用是  
                     
 
  
  ,受精卵增殖为早期胚胎的分裂方式是  
       
 
  
。
(3)将早期胚胎移植到代孕母鼠体内时,一般  
      
 
  
  (填“需要”或“不需要”)使用免疫抑制剂
处理代孕母鼠,这是由于  
                                                         
 
  
  。
(4)实验人员利用精子载体法将外源DNA 导入小鼠精子,检测发现,不同小鼠个体精子中外源DNA
的阳性率平均为13%左右。进一步实验,让检测为阳性的精子进行受精作用,将受精卵进行体外培养,
胚胎中外源DNA 表达的阳性率为4.7%。利用抗体检测胚胎中DNA 表达的蛋白质的原理是   
 
 
              
 
 。该实验结果说明运用精子载体法制备小鼠疾病模型  
     
  (填“具有”或“不具
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有”)可行性。
【分析】分析题图:图示为转基因鼠的制备过程,①过程是将标记的外源基因导入成熟的精子中;②
过程是体外受精;③过程为早期胚胎培养;④过程为胚胎移植。
【解答】解:(1)体外受精时,采集到的精子和卵母细胞要分别在体外进行获能处理和成熟培养,其
中卵母细胞要培养到MⅡ期(减数第二次分裂中期)时才具备与精子受精的能力。
(2)动物细胞培养过程中,混合气体的培养箱中培养CO2的主要作用是维持培养液的pH;受精卵增殖
为早期胚胎的分裂方式是有丝分裂。
(3)代孕母鼠一般不会对移植的胚胎发生免疫排斥反应,因此不需要使用免疫抑制剂处理代孕母鼠。
(4)DNA 经转录和翻译后可表达出蛋白质,由于抗原和抗体的特异性识别与结合,可利用抗体检测胚
胎中DNA 表达的蛋白质;使用精子载体法将外源DNA 导入小鼠精子,不同小鼠个体精子中外源DNA
的阳性率平均为13%左右,胚胎中外源DNA 表达的阳性率为4.7%,说明运用精子载体法制备小鼠疾病
模型具备一定的成功率,具有一定的可行性。
故答案为:
(1)获能     MⅡ卵母细胞到MⅡ期时才具备与精子受精的能力
(2)维持培养液的pH     有丝分裂
(3)不需要     代孕母鼠一般不会对移植的胚胎发生免疫排斥反应
(4)抗原和抗体的特异性识别与结合     具有
【点评】本题结合图解,考查体外受精和胚胎移植的相关知识,要求考生识记体外受精的具体过程;识
记胚胎移植的基本程序和生理学基础,能正确分析题图,再结合所学的知识准确答题。
【变式1】(2023•沧州模拟)目前,体外受精、胚胎移植和胚胎分割等胚胎工程技术在医学和生产上得到
广泛应用。下面对胚胎工程技术的理解,正确的是(  )
A.试管动物胚胎的整个发育过程都是在体外完成的
B.为降低免疫排斥反应,胚胎移植前应对受体注射免疫抑制剂
C.鉴定动物性别、做DNA 分析时要在内细胞团处进行取样
D.通过胚胎分割形成的后代胚胎具有相同的遗传物质,该方法可以看作是无性生殖
【分析】1、试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育
为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术。
2、胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如体外受精、胚胎移植、胚
胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内产生后代,以满足
人类的各种需求。理论基础:哺乳动物的体内受精和早期胚胎发育规律。
【解答】解:A、管动物胚胎的早期发育是在体外完成的,胚胎发育到一定阶段会移植到受体中继续发
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育,A 错误;
B、受体一般不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应,不需要注射免疫抑制剂,B 错误;
C、鉴定动物性别、做DNA 分析时要取样于囊胚的滋养层细胞,C 错误;
D、来自同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看作动物无性繁殖(或克
隆)的方法之一,D 正确。
故选:D。
【点评】本题考查胚胎工程的相关知识,要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤,掌握各操作步
骤中需要注意的细节,能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
【变式2】(2023•广东)科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎,并将其移植到长角羚羊体内,使后者
成功妊娠并产仔,该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是(  )
A.超数排卵
B.精子获能处理
C.细胞核移植
D.胚胎培养
【分析】1、胚胎工程的概念及技术手段:对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,
如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
2、体外受精技术:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能处理、受精、胚胎的早期培养、胚胎移
植。
3、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。
【解答】解:体外受精技术获得紫羚羊胚胎涉及:卵母细胞的采集和培养(用促性腺激素处理,使其超
数排卵,然后从输卵管中冲取卵子)、精子的采集和获能、体外受精、早期胚胎培养;将紫羚羊胚胎移
植到长角羚羊体内,使后者成功妊娠并产仔,涉及胚胎移植。整个过程没有涉及细胞核移植。
故选:C。
【点评】本题考查胚胎工程的相关知识,要求考生识记体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植的具体步骤,
能结合所学的知识准确答题,属于考纲识记层次的考查。
【变式3】(2023•重庆模拟)如图是利用猪唾液腺生产大量高纯度人神经生长因子(hNGF)的流程。下列
相关说法错误的是(  )
A.人hNGF 基因导入细胞可以采用显微注射的方法
B.培育转基因猪D 的过程涉及核移植、胚胎移植等技术
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C.转基因猪D 的遗传性状由A 和C 的遗传物质决定
D.猪唾液腺作为生物反应器具有不受性别限制的特点
【分析】分析题图:图示为利用猪唾液腺生产大量高纯度人神经生长因子(hNGF)的流程,首先采用
基因工程技术和核移植技术获得重构胚(重组胚胎),其次采用胚胎移植技术获得转基因克隆猪,最后
收集唾液,提取神经生长因子(hNGF)。
【解答】解:A、将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法,即人hNGF 基因导入细胞可以
采用显微注射的方法,A 正确;
B、由图可知,培育转基因猪D 的过程涉及基因工程、核移植、胚胎移植等技术,B 正确;
C、转基因猪D 的遗传物质来自人、A 和B,因此其遗传性状由人、A 和B 的遗传物质决定,C 错误;
D、雌猪和雄猪都具有唾液腺,都能分泌唾液,因此猪唾液腺作为生物反应器具有不受性别限制的特点,
D 正确。
故选:C。
【点评】本题考查基因工程、细胞核移植和胚胎移植等知识,要求考生识记基因工程的应用及实例;识
记细胞核移植技术的具体操作过程,能正确分析题图,再结合图中信息准确判断各选项。
【变式4】(2023 春•万州区期末)运用生物工程技术可以培育、改良生物品种。如图是科学家运用克隆技
术培育优质奶牛的简易流程图,请回答下列问题:
(1)获得优质奶牛的过程涉及核移植。核移植是指   
 
 
                                   
 
 。过程②常使用的方法是  
              
 
  
  。图中核移植难
度大于胚胎细胞核移植,原因是                                                        
 
  
  。
(2)过程③常使用的方法是  
                                                            
 
  
  ,
重构胚体外培养到  
            
 
  
  期即可进行移植。移植时  
      
 
  
  (填“需要”或“不需要”)使
用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应,理由是  
                                   
 
  
  。
(3)若已培育了优质奶牛,为增大雌性优质奶牛的繁殖速率,可以对良种母牛采取  超数排卵处理 ,
与优质奶牛的  
    
   
  精子体外受精后移植入健康代孕母牛的子宫,也可将  
          
 
  
  均等分割后的
胚胎分别移植进入多头代孕母牛。
【分析】胚胎发育的过程:受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体。
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它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理
状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
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【解答】解:(1)核移植是指将动物的一个细胞的细胞核,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;过程②是去核,常用的方法是显微操作去核法;图示过程为体细胞
克隆过程,核移植难度大于胚胎细胞核移植,原因是胚胎细胞分化程度低,恢复全能性相对容易(或体
细胞分化程度高,较难恢复全能性)。
(2)过程③是激活重组细胞,可以用电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等处理;胚胎移植
需要将胚胎培养至囊胚或桑葚胚时期;由于受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,不
需要注射免疫抑制剂。
(3)如果为了增大雌性优质奶牛的繁殖速率,可以对良种母牛采取注射促性腺激素,促进其超数排卵;
精子需要经过获能处理后,与卵细胞完成受精后移植入健康代孕母牛的子宫;也可以将内细胞团进行均
等分割移入代孕母牛中。
故答案为:
(1)将动物的一个细胞核,移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中     显微操作去核法     胚胎细胞
分化程度低,恢复全能性相对容易(或体细胞分化程度高,较难恢复全能性)
(2)电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等处理     囊胚、桑葚胚     不需要     母体一
般不会对胚胎产生免疫反应
(3)超数排卵处理     获能     内细胞团
【点评】本题主要考查胚胎工程的相关知识,意在考查考生理解所学知识要点,把握知识间内在联系的
能力,能够运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断,难度适中。
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