高二生物寒假講義練習（選擇性必修3）第06講 胚胎工程（教師卷）

第06講胚胎工程【學習目標】1.掌握胚胎工程的理論基礎（受精，胚胎早期發(fā)育），了解胚胎工程的技術應用（體外受精，胚胎移植，胚胎分割）。2.運用胚胎工程的概念或原理，提升分析以及處理生活生產(chǎn)中的相關問題的能力。3.科學發(fā)展的重要意義?！净A知識】一、胚胎工程的理論基礎1.胚胎工程指對生殖細胞、受精卵或早期胚胎細胞進行多種顯微操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。胚胎工程技術包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等。項目內(nèi)容胚胎工程的理論基礎哺乳動物受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律。胚胎工程的實質在體外條件下，對動物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進行的模擬操作。精子的產(chǎn)生哺乳動物精子的發(fā)生是在睪丸內(nèi)完成的。雄性動物從初情期開始，在睪丸的曲細精管內(nèi)不斷進行著生殖細胞的增殖，源源不斷地產(chǎn)生精子。精子產(chǎn)生的三階段精原細胞→精原細胞；精原細胞→初級精母細胞初級精母細胞→次級精母細胞→精細胞精細胞→精子卵細胞的產(chǎn)生哺乳動物卵細胞的發(fā)生是在卵巢內(nèi)完成的。胎兒期性別分化后，卵原細胞形成初級卵母細胞，儲存于卵泡中。初情期后，卵巢內(nèi)：初級卵母細胞→次級卵母細胞+極體輸卵管中：極體+刺激卵母細胞（受精子刺激）→極體+受精卵+第二極體（卵子受精的標志是在卵細胞膜和透明帶之間可以觀察到兩個極體）受精作用精子和卵子相互識別，融合成合子（受精卵）的過程。在自然條件下，哺乳動物的受精在雌性動物的輸卵管內(nèi)完成。特別提醒1.精細胞形成精子要經(jīng)歷頂體的發(fā)生、尾的發(fā)育、精子頭出現(xiàn)、細胞質濃縮、精子形成幾個連續(xù)的階段。2.頂體的發(fā)生指高爾基體發(fā)育為頭部的頂體，尾的發(fā)育指中心體演變?yōu)榫拥奈?，精子頭出現(xiàn)和細胞質濃縮指細胞內(nèi)的其他物質濃縮成球狀，稱為原生質滴，最后脫落，精子形成指線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘。3.正常情況下，一個卵泡只能形成一個成熟的卵子。4.排卵是指卵子從卵泡中排出。具體的說排出的卵子是初級卵母細胞或次級卵母細胞。5.剛排出的卵子尚未完全成熟，僅完成第次減數(shù)分裂，需要在輸卵管內(nèi)進一步成熟，直到第二次減數(shù)分裂的中期才能與精子結合完成受精過程。6.精子與卵子發(fā)生的比較項目精子發(fā)生卵子發(fā)生區(qū)別場所睪丸曲細精管(場所唯一)卵巢、輸卵管(場所不唯一)時間初情期后性別分化后開始，卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備，是在出生前完成的，減Ⅱ是在精子和卵子的結合過程中完成的過程特點MⅠ和MⅡ是連續(xù)的，需變形；細胞質均等分配MⅠ和MⅡ是不連續(xù)的，不需要變形；細胞質不均等分配結果形成4個精子形成1個卵細胞和3個極體相同點原始生殖細胞自身的增殖為有絲分裂；有性生殖細胞的形成為減數(shù)分裂；減數(shù)分裂過程均經(jīng)一次染色體復制和兩次細胞分裂，子細胞中染色體數(shù)目減半。二、胚胎工程的過程項目內(nèi)容精子獲能剛剛排出的精子，不能立即與卵子受精，必須在雌性動物生殖道發(fā)生相應的生理變化后，才能獲得受精能力。使精子獲能的方法①直接利用雌性動物生殖道使精子獲能；②將精子培養(yǎng)在人工配制的獲能液中使其獲能。卵子成熟動物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初級卵母細胞，有的可能是次級卵母細胞。但它們都要在輸卵管內(nèi)進一步成熟，當達到減數(shù)第二次分裂的中期時，才具備與精子受精的能力。受精過程哺乳動物的受精過程主要包括：精子穿越放射冠和透明帶，進入卵細胞膜，原核形成和融合。獲能后的精子與卵子相遇時，首先發(fā)生頂體反應，使頂體內(nèi)的酶釋放出來。放射冠是包圍在卵子透明帶外而的卵丘細胞群，精子所釋放的頂體酶可直接溶解卵丘細胞之間的物質，形成精子穿越放射冠的通路。特別提醒1.精子獲能的獲能液的成分因動物種類不同而有所差異，獲能液常見有效成分有肝素、Ca2+載體等。2.穿過放射冠的精子立即與透明帶接觸，頂體酶隨后將透明帶溶出一條孔道，精子借自身運動穿越透明帶，并接觸卵細胞膜。在精子觸及卵細胞膜的瞬間，會產(chǎn)生阻止后來的精子進入透明帶的生理反應，這個反應稱做透明帶反應，它是防止多個精子進入透明帶，引起多精子入卵受精的第一道屏障。3.只有穿過透明帶的精子才能與卵細胞膜接觸。由于卵細胞膜表面有大量的微絨毛，當精子與卵細胞膜接觸時，立即被微絨毛抱合，隨后，精子外膜和卵細胞膜相互融合，精子入卵。4.精子入卵后，卵細胞膜會立即發(fā)生一種生理反應，拒絕其他精子再進人卵內(nèi)，這種生理反應稱做卵細胞膜反應。這是防止多精入卵受精的第二道屏障。三、胚胎早期發(fā)育1.胚胎的早期發(fā)育過程：受精卵→桑葚胚→囊胚→原腸胚2.受精卵早期的細胞分裂稱為卵裂。卵裂的方式是有絲分裂，發(fā)生在透明帶內(nèi)；卵裂過程中，細胞數(shù)量不斷增加，胚胎總體積并不增加；每個細胞體積不斷變小，DNA總數(shù)目不斷增加，每個細胞的核DNA數(shù)目不變，有機物總量減少，有機物種類增加。3.桑葚胚：當卵裂產(chǎn)生的子細胞逐漸形成致密的細胞團，形似桑葚時，這時的胚胎稱為桑葚胚。這一階段及之前的每一個細胞都具有發(fā)育成完整胚胎的潛能，屬于全能細胞。4.囊胚:胚胎進一步發(fā)育，細胞開始出現(xiàn)分化，形成內(nèi)細胞團、滋養(yǎng)層；隨著胚胎進一步發(fā)育，胚胎內(nèi)部出現(xiàn)了含有液體的囊腔—囊胚腔，這個時期的胚胎叫做囊胚；特點細胞逐漸分化，結構組成包括內(nèi)細胞團、滋養(yǎng)層、囊胚腔。5.原腸胚：囊胚孵化后，將發(fā)育形成原腸胚。原腸胚表面的細胞層為外胚層，向內(nèi)遷移的細胞形成內(nèi)胚層；隨著發(fā)育的進行，一部分細胞還會在內(nèi)外兩個胚層之間形成中胚層；這三個胚層將逐漸分化形成各種組織、器官等。特別提醒1.內(nèi)細胞團是聚集在胚胎一端，將來發(fā)育成胎兒的各種組織的細胞集團。2.滋養(yǎng)層沿透明帶內(nèi)壁擴展和排列，將來發(fā)育成胎膜和胎盤。3.囊胚腔：胚胎內(nèi)部含有液體的腔4.孵化：囊胚進一步擴大，會導致透明帶破裂，胚胎從透明帶中伸展出來，這一過程叫做孵化。5.不同動物受精卵的發(fā)育及其進入子宮的時間有明顯的差別。為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率在實踐中通常用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進行移植。四、胚胎工程技術及其應用1.體外受精：哺乳動物的體外受精技術主要包括卵母細胞的采集、精子的獲取和受精等步驟。2.卵母細胞的采集：從屠宰場已屠宰母畜的卵巢中采集卵母細胞，也可以借助超聲波探測儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等工具，直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細胞。采集的卵母細胞，都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精。活體采卵在一些畜牧業(yè)發(fā)達的國家已開始商業(yè)化生產(chǎn)，它對充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖潛力具有重要意義。3.精子的采集：收集精子的方法有假陰道法、手握法和電刺激法等。4.體外受精：哺乳動物的體外受精技術主要包括卵母細胞的采集、精子的獲取和受精等步驟。5.胚胎移植:指將通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術。特別提醒1.獲取的精液往往需要離心處理的目的是，去除精清中的抑制獲能的物質。2.在體外受精前，要對精子進行獲能處理。通常采用的體外獲能方法有培養(yǎng)法和化學誘導法兩種：對于嚙齒動物、家兔和豬等動物的精子，一般采用培養(yǎng)法，即將取自附睪的精子，放入人工配制的獲能液中，培養(yǎng)一段時間后，精子就可獲能；對于牛、羊等家畜的精子常采用化學法，即將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學藥物誘導精子獲能。3.從卵巢上取出的卵母細胞還沒有成熟，尚未完成第一次減數(shù)分裂。應在體外人工模擬輸卵管環(huán)境進行培養(yǎng)，才能使其成熟，即達到受精前的成熟階段。4.獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下都可以在獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精過程,精子和卵子一般要放在培養(yǎng)液小滴內(nèi)共同培養(yǎng)一段時間才能完成受精。5.精子與卵子在體外受精后，應將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。哺乳動物胚胎的培養(yǎng)液成分一般都比較復雜，除一些無機鹽和有機鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及血清等物質。6.體外受精技術是提高動物繁殖能力的有效措施，還可以為胚胎移植提供可用的胚胎。7.供體和受體①提供胚胎的個體稱為供體。供體選擇標準：遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強；供體的職能是產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎。②接受胚胎的個體叫受體。受體選擇標準：有健康體質和正常繁殖能力；受體的職能是承擔繁重而漫長的妊娠和育仔任務。8.胚胎移植能否成功，與供體和受體的生理狀況有關。①哺乳動物發(fā)情排卵后，不管是否妊娠，在一段時間內(nèi)，同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的，這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。②哺乳動物的早期胚胎形成后，在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)，這就為胚胎的收集提供了可能。③受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。④供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但移入受體的供體胚胎的遺傳特性，在孕育過程中不受任何影響。9.胚胎移植是胚胎工程的最終技術環(huán)節(jié)，其實質是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉移。10.胚胎工程的意義①可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力;②大大縮短了供體本身的繁殖周期;③對供體施行超數(shù)排卵處理后，可獲得多枚胚胎，經(jīng)移植可得到多個后代，使供體生產(chǎn)下的后代數(shù)量是自然繁殖的十幾倍到幾十倍。11.胚胎移植中的四個注意點兩次激素使用第一次：用激素對供、受體進行同期發(fā)情處理；第二次：用促性腺激素處理使供體超數(shù)排卵兩次檢查第一次：對收集的胚胎進行檢查；第二次：對受體母畜是否妊娠進行檢查移植時間不同牛、羊要培養(yǎng)到桑葚胚或囊胚階段移植；小鼠、家兔培養(yǎng)到桑葚胚前移植；幾乎所有動物都不能培養(yǎng)到原腸胚階段移植繁殖方式胚胎由受精卵形成，屬于有性生殖；胚胎由核移植或胚胎分割形成，屬于無性生殖【考點剖析】考點一：受精作用例1．下圖表示精子入卵后，發(fā)生(或引起)的一系列變化形成受精卵的過程，下列敘述錯誤的是()A．圖中X指卵細胞膜反應，Y指卵子的減數(shù)分裂ⅡB．經(jīng)圖中Y過程只形成了雌原核C．精子入卵主要指精子的頭部外膜與卵細胞膜融合D．精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶體的作用下自溶【答案】B【解析】透明帶反應形成第一道屏障，卵細胞膜反應形成第二道屏障；精子入卵后，精子的尾部脫落，并且原有的核膜破裂，隨后，精子形成一個新的核膜，最后形成一個比原來精子核還大的核，叫作雄原核；與此同時，精子入卵后被激活的卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ，釋放第二極體，形成雌原核。故Y過程既形成了雌原核，又形成了第二極體?？键c二：精子、卵子的發(fā)生及受精作用例2．下列有關哺乳動物精子、卵子的發(fā)生及受精作用的敘述，正確的是()A．頂體反應是防止多精入卵的一道屏障B．卵子形成的過程需在卵巢和輸卵管內(nèi)完成C．采集到的精子和卵子相遇即可發(fā)生受精作用D．卵子發(fā)生時，MⅠ和MⅡ過程是不連續(xù)的，但細胞質均等分配【答案】B【解析】透明帶反應是防止多精入卵的一道屏障，A錯誤；卵子形成的過程需在卵巢和輸卵管內(nèi)完成，B正確；采集到的精子獲能后與成熟的卵子相遇即可發(fā)生受精作用，C錯誤；卵子發(fā)生時，MⅠ和MⅡ過程是不連續(xù)的，細胞質不均等分配，D錯誤。考點三、胚胎早期發(fā)育例3．如圖表示某種哺乳動物受精作用及早期胚胎發(fā)育的部分過程。下列有關敘述正確的是()A．圖1中各細胞內(nèi)的DNA分子數(shù)目與體細胞中相同B．圖2和圖3中的極體都將繼續(xù)分裂C．同期發(fā)情處理能使供體產(chǎn)生更多的圖4結構D．圖1到圖4的過程發(fā)生在輸卵管和子宮中【答案】D【解析】圖1中精子和卵子內(nèi)的DNA分子數(shù)目相同，比體細胞減少一半，A錯誤；圖2和圖3中的第一極體一般不分裂，第二極體不能再分裂，B錯誤；同期發(fā)情處理使得供體和受體具有相同的生理環(huán)境，圖4結構表示原腸胚，C錯誤；圖1到圖3的過程發(fā)生在輸卵管，圖4的形成發(fā)生在子宮中，D正確。考點四、受精作用及胚胎發(fā)育例4如圖為受精作用及胚胎發(fā)育示意圖，a、b代表兩個發(fā)育時期。下列敘述錯誤的是()A．①過程發(fā)生同源染色體分離B．②過程通過有絲分裂增殖C．胚胎發(fā)育到③過程開始發(fā)生分化D．處于a時期的胚胎中具有囊胚腔【答案】A【解析】①是受精作用，該過程中不會發(fā)生同源染色體分離，A錯誤；受精卵通過有絲分裂增殖，B正確；①～④過程中，③④過程都會發(fā)生細胞分化，③過程開始發(fā)生分化，C正確；囊胚期胚胎的內(nèi)部出現(xiàn)了含有液體的腔，為囊胚腔，D正確?？键c五、體外受精例5印度沙漠貓是一種珍稀貓科動物，通過胚胎工程技術，可以讓家貓代孕而繁育，主要步驟如圖所示。下列相關敘述正確的是()A．步驟甲、乙分別是指精子獲能、胚胎分割B．誘導超數(shù)排卵所注射的激素只能作用于特定細胞C．受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(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】甲、乙分別是體外受精和胚胎移植，A項錯誤；誘導超數(shù)排卵所注射的激素是促性腺激素，該激素只作用于性腺細胞，B項正確；受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于卵黃，C項錯誤；步驟甲使用的培養(yǎng)液(獲能溶液或專用的受精溶液)與早期胚胎培養(yǎng)液成分不同，D項錯誤?？键c六、胚胎工程的應用例6下列關于“試管?！迸囵B(yǎng)流程的敘述，不正確的是()A．過程①可對供體母牛注射促性腺激素，使其排出更多的卵子B．過程②發(fā)生的標志是在卵細胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個極體或雌、雄原核C．大量的研究已經(jīng)證明，過程③基本不會發(fā)生免疫排斥反應D．移入受體的供體胚胎的遺傳特性，在孕育過程中受受體的影響【答案】D【解析】過程①可對供體母牛注射促性腺激素使其超數(shù)排卵，即使其排出更多的卵子，A正確；過程②表示體外受精，在實際胚胎工程操作中，常以觀察到兩個極體或雌、雄原核作為受精的標志，B正確；胚胎移植時，受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應，這是胚胎移植成功的理論基礎，C正確；“試管牛”的遺傳物質來自供體母牛和供體公牛，胚胎遺傳性狀取決于供體，在孕育過程中不受受體的影響，D錯誤?！菊骖}演練】1．(2023·江蘇高考)下列關于動物細胞工程和胚胎工程的敘述正確的是（）A.通常采用培養(yǎng)法或化學誘導法使精子獲得能量后進行體外受精B.哺乳動物體外受精后的早期胚胎培養(yǎng)不需要額外提供營養(yǎng)物質C.克隆牛技術涉及體細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)、胚胎移植等過程D.將小鼠桑葚胚分割成2等份獲得同卵雙胎的過程屬于有性生殖【答案】C【解析】哺乳動物的體外受精主要包括卵母細胞的采集、精子的獲取和受精等幾個主要步驟。胚胎分割是指采用機械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質，因此，胚胎分割可以看做動物無性繁殖或克隆的方法之一。精子獲能是獲得受精的能力，不是獲得能量，A錯誤；哺乳動物體外受精后的早期胚胎培養(yǎng)所需營養(yǎng)物質與體內(nèi)基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等，還需加入血清、血漿等天然成分，B錯誤；克隆牛技術涉及體細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)、胚胎移植等過程，C正確；胚胎分割可以看做動物無性繁殖或克隆的方法，D錯誤。2．(2023·北京高考)將黑色小鼠囊胚的內(nèi)細胞團部分細胞注射到白色小鼠囊胚腔中，接受注射的囊胚發(fā)育為黑白相間的小鼠（Mc）。據(jù)此分析，下列敘述錯誤的是（）A.獲得Mc的生物技術屬于核移植B.Mc表皮中有兩種基因型的細胞C.注射入的細胞會分化成Mc的多種組織D.將接受注射的囊胚均分為二，可發(fā)育成兩只幼鼠【答案】A【解析】胚胎發(fā)育的過程：①卵裂期：細胞進行有絲分裂，數(shù)量增加，胚胎總體積不增加；②桑甚胚：32個細胞左右的胚胎（之前所有細胞都能發(fā)育成完整胚胎的潛能屬全能細胞）；③囊胚：細胞開始分化，其中個體較大的細胞叫內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織；而滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤；胚胎內(nèi)部逐漸出現(xiàn)囊胚腔（注：囊胚的擴大會導致透明帶的破裂胚胎伸展出來，這一過程叫孵化）﹔④原腸胚：內(nèi)細胞團表層形成外胚層，下方細胞形成內(nèi)胚層，由內(nèi)胚層包圍的囊腔叫原腸腔。內(nèi)細胞團是已經(jīng)分化的細胞組成，獲得Mc的生物技術并未利用核移植技術，A錯誤；接受注射的囊胚發(fā)育為黑白相間的小鼠，說明Mc表皮中有兩種基因型的細胞，B正確；內(nèi)細胞團能發(fā)育成胎兒的各種組織，注射的細胞來自黑色小鼠的內(nèi)細胞團，會分化成Mc的多種組織，C正確；利用胚胎分割技術將接受注射的囊胚均分為二，可發(fā)育成兩只幼鼠，D正確。3．（2023·全國甲卷）某牧場引進一只產(chǎn)肉性能優(yōu)異的良種公羊，為了在短時間內(nèi)獲得具有該公羊優(yōu)良性，狀的大量后代，該牧場利用胚胎工程技術進行了相關操作?；卮鹣铝袉栴}，（1）為了實現(xiàn)體外受精需要采集良種公羊的精液，精液保存的方法是____________。在體外受精前要對精子進行獲能處理，其原因是____________；精子體外獲能可采用化學誘導法，誘導精子獲能的藥物是___________（答出1點即可）。利用該公羊的精子進行體外受精需要發(fā)育到一定時期的卵母細胞，因為卵母細胞達到___________時才具備與精子受精的能力。（2）體外受精獲得的受精卵發(fā)育成囊胚需要在特定的培養(yǎng)液中進行，該培養(yǎng)液的成分除無機鹽、激素、血清外，還含的營養(yǎng)成分有___________（答出3點即可）等。將培養(yǎng)好的良種囊胚保存?zhèn)溆谩＃?）請以保存的囊胚和相應數(shù)量的非繁殖期受體母羊為材料進行操作，以獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的后代。主要的操作步驟是___________?！敬鸢浮浚?）①.加入抗凍劑（甘油）冷凍保存②.剛排出的精子必需在雌性生殖道內(nèi)發(fā)生相應生理變化后才能受精③.肝素或鈣離子載體A23187④.MⅡ中期（2）維生素、氨基酸、核苷酸（3）對受體母羊進行同期發(fā)情處理，將保存的囊胚進行胚胎移植，對受體母羊進行是否妊娠的檢查，一段時間后受體母羊產(chǎn)下具有該公羊優(yōu)良性狀的后代【解析】試管動物技術是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經(jīng)移植后產(chǎn)生后代的技術。（1）精液可以加入抗凍劑（甘油）冷凍保存，使用前再將精液解凍離心分離。剛排出精子必需在雌性生殖道內(nèi)發(fā)生相應生理變化后才能受精，故在體外受精前要對精子進行獲能處理。通常采用的體外獲能方法有培養(yǎng)法和化學誘導法，化學誘導法是將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學藥物誘導精子獲能。卵母細胞需要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期（MⅡ中期）才能具備與精子受精的能力。（2）進行早期胚胎培養(yǎng)的培養(yǎng)液中，除了無機鹽、激素、血清外，還含有維生素、氨基酸、核苷酸等。（3）要利用保存的囊胚和相應數(shù)量的非繁殖期受體母羊為材料，獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的后代，主要是利用胚胎移植技術，即對受體母羊進行同期發(fā)情處理，將保存的囊胚進行胚胎移植，對受體母羊進行是否妊娠的檢查，一段時間后受體母羊產(chǎn)下具有該公羊優(yōu)良性狀的后代?！具^關檢測】1．如圖為受精作用及胚胎發(fā)育示意圖，a、b代表兩個發(fā)育時期。下列敘述錯誤的是（

）A．①過程發(fā)生同源染色體分離 B．②過程通過有絲分裂增殖C．胚胎發(fā)育到③過程開始發(fā)生分化 D．處于a時期的胚胎中具有囊胚腔【答案】A【解析】①是受精作用，該過程中不會發(fā)生同源染色體分離，A錯誤；受精卵經(jīng)過有絲分裂增殖，B正確；①～④過程中，③④過程都會發(fā)生細胞分化，③過程開始發(fā)生分化，C正確；囊胚具有囊胚腔，原腸腔的內(nèi)胚層包圍的囊腔叫原腸腔，D正確。2．下列關于小鼠體外受精及胚胎發(fā)育的敘述，正確的是（

）A．精子在獲能溶液中于37℃、5%CO2條件下培養(yǎng)的目的是使精子獲得能量B．分割的胚胎細胞有相同的遺傳物質，因此發(fā)育成的個體沒有表型差異C．小鼠體外受精獲得的胚胎發(fā)育成的幼鼠屬于克隆鼠D．注射到囊胚腔中的胚胎干細胞可以參與個體器官的發(fā)育【答案】D【解析】精子獲能指的是獲得受精的能力，并不是指精子獲得能量，A錯誤；分割的胚胎細胞雖然有相同的遺傳物質，但由于發(fā)育過程中所處環(huán)境可能不同，以及可能發(fā)生不同的變異，發(fā)育成的個體也可能有表型的差異，B錯誤；小鼠體外受精獲得的胚胎發(fā)育成的幼鼠屬于有性生殖，并不是克隆鼠，克隆鼠指的是通過無性繁殖，如核移植等得到的小鼠，C錯誤；注射到囊胚腔中的胚胎干細胞可以參與個體器官的發(fā)育，D正確。3．如圖為利用人類iPS細胞與實驗豬受精卵形成人獸胚胎嵌合體的過程，先誘導形成患者的iPS細胞，后將其注入有器官形成障礙的豬胚胎的囊胚中，這個胚胎事先經(jīng)過基因改造，所以無法自我形成心臟。該研究的目標為制造可移植的人體器官，下列敘述錯誤的是（）A．利用iPS細胞誘導獲得的人體器官，移植回病人體內(nèi)，不會發(fā)生免疫排斥B．受體豬需進行同期發(fā)情處理C．嵌合胚胎的心臟由人的細胞及豬的細胞嵌合形成D．嵌合胚胎可不經(jīng)體外胚胎培養(yǎng)直接進行胚胎移植【答案】D【解析】在誘導分化的過程中，細胞的遺傳物質沒有發(fā)生變化，理論上產(chǎn)生的還是“自體”器官，因此利用iPS細胞誘導獲得的人體器官，移植回病人體內(nèi)，理論上不會發(fā)生免疫排斥，A正確；受體豬需要經(jīng)過同期發(fā)情處理，避免免疫排斥的發(fā)生，B正確；分析題意可知，嵌合胚胎的心臟是利用人類iPS細胞與實驗豬受精卵形成人獸胚胎嵌合體的過程，先誘導形成患者的iPS細胞，后將其注入有器官形成障礙的豬胚胎的囊胚中，故嵌合胚胎的心臟由人的細胞及豬的細胞嵌合形成，C正確；嵌合胚胎通常需要在體外培養(yǎng)至桑葚胚（桑椹胚）階段再進行胚胎移植，D錯誤。4．胚胎工程中的很多技術手段可用于高等動物繁殖，下列敘述錯誤的是（

）A．精子在自然受精時也有獲能的過程B．胚胎分割時要均等分割，分割次數(shù)不能太多C．胚胎工程的采卵技術可分為手術采卵和非手術采卵D．胚胎移植只能把發(fā)育過程中的胚胎移植到受體子宮內(nèi)，才有可能成功【答案】D【解析】精子自然受精也有獲能過程，發(fā)生在雌性的生殖道內(nèi)，A正確；胚胎分割的次數(shù)不能太多，而且一定要均等分割，這樣才能保證胚胎分割的成功率，B正確；胚胎工程中從母體內(nèi)采卵是一個重要的過程，分為手術采卵（沖洗輸卵管采卵）和非手術采卵（子宮沖卵），C正確；胚胎移植也可把胚胎移植到受體的輸卵管中，D錯誤。5．Izumo家族蛋白中Izumo1蛋白在斑馬魚中表達，主要與精卵識別和受精過程相關。Izumo1蛋白表達后定位于精子頭部的頂體內(nèi)膜上，在精子發(fā)生頂體反應之后，Izumo1蛋白就會暴露在精子細胞膜的表面。相關研究表明，敲除Izumo1基因的雄性小鼠未出現(xiàn)任何的生理病態(tài)，能夠產(chǎn)生正常形態(tài)的精子，但是精子并不能很好地與卵母細胞膜進行結合和融合。下列相關敘述錯誤的是（）A．受精作用過程體現(xiàn)了細胞膜具有細胞間信息交流的功能B．Izumo1基因表達出相應蛋白質，表明該細胞是已經(jīng)分化的細胞C．若鼠排出的卵子未能及時與精子結合，最終導致該卵子發(fā)生細胞凋亡D．以上過程不能體現(xiàn)基因控制蛋白質的結構直接控制生物的性狀【答案】D【解析】受精過程有細胞膜上相關蛋白參與識別，如Izumo1蛋白位于精子細胞膜的表面，能夠完成精卵細胞之間的識別，A正確；Izumo家族蛋白中Izumo1蛋白在斑馬魚中表達，主要與精卵識別和受精過程相關，可見，Izumo1基因屬于奢侈基因，只有分化的細胞才會表達該類基因，B正確；鼠的次級卵母細胞在減數(shù)第二次分裂中期才能與精子結合繼續(xù)完成減數(shù)分裂，否則停在減數(shù)第二次分裂中期，最終細胞死亡，C正確；Izumo1蛋白參與精卵識別，能體現(xiàn)基因控制蛋白質的結構直接控制生物的性狀，D錯誤。6．下列關于體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術的相關描述，錯誤的是（

）A．卵子在輸卵管內(nèi)發(fā)育到MⅡ期時才具備受精的能力B．卵細胞膜反應是防止多精入卵的第二道屏障C．對囊胚的內(nèi)細胞團進行分割時不必均等分割D．囊胚期細胞分化的實質是基因的選擇性表達【答案】C【解析】卵子發(fā)育到MⅡ期時才具備受精的能力，且受精過程發(fā)生在輸卵管內(nèi)，A正確；卵細胞膜反應是防止多精入卵的第二道屏障，透明帶反應是防止多精入卵的第一道屏障，B正確；對囊胚的內(nèi)細胞團進行分割時必須均等分割，否則會影響的胚胎的發(fā)育和功能，C錯誤；細胞分化的實質是基因的選擇性表達，囊胚期的細胞分化也不例外，D正確。7．下列關于哺乳動物胚胎發(fā)育和胚胎工程的敘述中，錯誤的是（

）A．胚胎發(fā)育起點是受精卵，一般是在輸卵管中開始的B．囊胚期細胞開始分化，但內(nèi)細胞團細胞仍具全能性C．胚胎移植前，需要對受體母畜進行同期發(fā)情處理D．可對原腸胚進行多等份分割，以獲得更多克隆動物【答案】D【解析】受精卵是有性生殖生物個體發(fā)育的起點，受精卵一旦形成即開始卵裂，而受精的場所是輸卵管，A正確；囊胚已經(jīng)分化形成滋養(yǎng)層和內(nèi)細胞團細胞，其中內(nèi)細胞團細胞具有發(fā)育成個體的全能性，B正確；為使受體母畜的子宮處于能夠接受胚胎著床和發(fā)育的良好條件，因此需要先對受體母畜群進行同期發(fā)情處理，以便集中進行胚胎移植，C正確；胚胎分割選擇的早期胚胎是桑椹胚或囊胚，同時，實踐證明目前主要二等份分割成功率高，D錯誤。8．M基因編碼的M蛋白在哺乳動物A的肝細胞中特異性表達?，F(xiàn)設計實驗，將外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通過核移植、胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術獲得M基因失活的轉基因克隆動物A，流程如圖所示，下列說法錯誤的是（

）A．成纖維細胞取核前要進行營養(yǎng)限制性培養(yǎng)B．采集卵母細胞前應進行超數(shù)排卵處理，采集到的卵母細胞均需培養(yǎng)成熟后才能去核C．轉基因、核移植或體外受精等獲得的胚胎，都必須經(jīng)胚胎移植才能獲得動物A的后代D．該技術獲得的動物A可用于器官移植【答案】B【解析】對成纖維細胞進行營養(yǎng)限制性培養(yǎng)的目的是減弱代謝活動，以利于細胞核的一系列變化和細胞融合后基因表達的分子開關的啟動，A正確；超數(shù)排卵采集到的卵母細胞不全是未成熟的卵細胞，不需要全部進行成熟處理，B錯誤；轉基因、核移植或體外受精等技術獲得的胚胎，都必須經(jīng)過胚胎移植才能獲得后代，因此胚胎移植又是胚胎工程其他技術的最后一道“工序”，C正確；通過核移植獲得的動物A可用于器官移植，不發(fā)生免疫排斥，D正確。9．安格斯牛肉質好、出肉率高且生長適應性強，是畜牧業(yè)中公認的優(yōu)質肉牛。目前我國已利用胚胎工程技術獲得了“甘南安格斯牛”，改變了甘南州原有畜牧業(yè)狀態(tài)?！案誓习哺袼古！钡呐嘤鞒倘鐖D所示。下列敘述錯誤的是（

）A．圖中①②③過程分別是體外受精、體外胚胎培養(yǎng)和胚胎移植B．圖中供體母牛需要進行同期發(fā)情處理，受體母牛不需要進行同期發(fā)情處理C．①過程采集到的精子和卵母細胞要分別在體外進行獲能處理和成熟培養(yǎng)D．③過程應選擇桑葚胚或囊胚階段的胚胎進行操作以提高胚胎存活率【答案】B【解析】據(jù)圖分析可知，①為體外受精過程，②為體外胚胎培養(yǎng)過程，③為胚胎移植過程，A正確；胚胎移植過程中，供體母牛需要進行同期發(fā)情處理，受體母牛也需要進行同期發(fā)情處理，這樣才能保證胚胎在相同的生理環(huán)境中發(fā)育成長，B錯誤；①為體外受精過程，精子需要體外獲能處理，同時采集到的卵母細胞也需要成熟培養(yǎng)，這樣才能完成受精作用，C正確；早期胚胎達到桑椹胚或囊胚階段進行胚胎移植可以提高胚胎的存活率，D正確。10．下列關于細胞工程和胚胎工程的說法，正確的是（

）A．細胞貼壁生長和接觸抑制是動物細胞培養(yǎng)過程中一定會出現(xiàn)的現(xiàn)象B．胚胎干細胞可分化為成年動物體內(nèi)任何一種類型的細胞，為開發(fā)新藥提供標本C．體外受精與體內(nèi)受精不同的是體外受精前精子需要獲能D．進行胚胎移植前需要對供體和受體進行免疫檢查【答案】B【解析】動物癌細胞培養(yǎng)過程中一般沒有接觸抑制現(xiàn)象，A錯誤；胚胎干細胞具有發(fā)育全能性，能發(fā)育為成年動物體內(nèi)任何一種類型的細胞，為開發(fā)新藥提供標本，B正確；無論體內(nèi)受精還是體外受精，精子均需要獲能后才能完成受精，只不過體內(nèi)受精過程中精子的獲能是在體內(nèi)完成的，C錯誤；受體不會對移植的胚胎產(chǎn)生免疫排斥反應，故而進行胚胎移植前，不需要對供體和受體進行免疫檢查來防止免疫排斥反應的發(fā)生，D錯誤。11．醫(yī)學領域中試管嬰兒卵漿置換技術已經(jīng)有了多種突破。該技術首先取得女性的卵細胞核，并將其移植入優(yōu)質的去核卵細胞內(nèi)，使兩者重組成活力較強的卵細胞，經(jīng)體外受精形成胚胎后移植入母體子宮。下列相關敘述錯誤的是（）A．該技術主要適用于卵子質量不佳的女性B．該技術能顯著提高大齡女性的受孕幾率C．該技術可以解決男性精子質量不佳的問題D．該技術會導致倫理道德方面的質疑和爭議【答案】C【解析】根據(jù)題意可知，該技術首先取得女性的卵細胞核，并將其移植入優(yōu)質的去核卵細胞內(nèi)，使兩者重組成活力較強的卵細胞，主要適用于卵子質量不佳的女性，不能解決男性精子質量不佳的問題，A正確，C錯誤；大齡女性容易產(chǎn)生質量不佳的卵子，而重組的卵細胞成活力較強，該技術能顯著提高大齡女性的受孕幾率，B正確；該技術孕育的后代，卵子的遺傳物質來源于兩個女性，會導致倫理道德方面的質疑和爭議，D正確。12．SMGT是指處理精子使其染色體攜帶外源基因，通過體外受精等途徑獲得轉基因動物的方法。某研究所利用SMGT法獲得轉基因鼠的流程如下圖所示。相關敘述正確的是（

）A．①過程需將成熟的精子放入ATP溶液中進行獲能處理B．②過程進行的前提需要用雌激素對供卵個體進行超數(shù)排卵C．④過程可選擇桑葚胚進行移植并用免疫抑制劑處理代孕母鼠D．轉基因的雌雄鼠自由交配得到的子代中某些個體無外源基因【答案】D【解析】①過程需將成熟的精子放入獲能液中進行獲能處理，A錯誤；②過程進行的前提需要用促性腺激素對供卵個體進行超數(shù)排卵，B錯誤；受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應，選擇桑葚胚進行移植時不需要使用免疫抑制劑處理代孕母鼠，C錯誤；若轉基因的雌雄鼠只有一條染色體上有外源基因，相當于雜合子，在自由交配后得到的子代中某些個體無外源基因，D正確。13．杜泊羊具備生長速度快、肉質好等優(yōu)點，被譽為“鉆石級”肉用綿羊，科研工作者通過胚胎工程快速繁殖杜泊羊。下列敘述正確的是（

）A．為了獲得更多的卵母細胞，需用雌激素對雌性杜泊羊進行處理B．從卵巢中采集的卵母細胞可直接與獲能的精子進行體外受精C．為避免代孕綿羊對植入胚胎產(chǎn)生排斥反應，應注射免疫抑制劑D．為了進一步擴大繁殖規(guī)模，可通過胚胎分割技術獲得同卵雙胎【答案】D【解析】為了獲得更多的卵母細胞，需用促性腺激素對雌性杜泊羊進行處理，A錯誤；從卵巢中采集的卵母細胞需要體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期，才可與獲能的精子進行體外受精，B錯誤；代孕綿羊對植入的胚胎不產(chǎn)生排斥反應，因此不需要對其注射免疫抑制劑，C錯誤；為了進一步擴大繁殖規(guī)模，可通過胚胎分割技術獲得同卵雙胎，D正確。14．制備敲除小鼠需要將編輯過的敲除基因轉入小鼠胚胎干細胞，移植至正常小鼠的早期胚胎中，植入代孕母鼠子宮。出生的F1小鼠發(fā)育成熟后互相交配，鑒定F2代小鼠基因型，篩選得到純合的基因敲除小鼠。下列相關說法不正確的是（

）A．實驗中F1代小鼠體細胞中均含有敲除基因B．利用胚胎分割技術可以獲得更多的子代個體C．早期胚胎的體外培養(yǎng)需要無菌、無毒的環(huán)境D．檢測代孕小鼠激素水平的變化可確定胚胎移植是否成功【答案】A【解析】實驗中F1代小鼠是通過將編輯過的敲除基因轉入小鼠胚胎干細胞，移植至正常小鼠的早期胚胎中，植入代孕母鼠子宮，出生后發(fā)育成熟的，是一種嵌合體小鼠，此代小鼠體細胞有的含有敲除基因，有的體細胞不含有敲除基因，A錯誤；胚胎分割借助顯微操作技術或徒手操作方法切割早期胚胎成二、四或多等份再移植給受體，從而獲得同卵雙胎或多胎的生物學新技術，故利用胚胎分割技術可以獲得更多的子代個體，B正確；早期胚胎的體外培養(yǎng)需要無菌、無毒的環(huán)境，對培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具進行滅菌處理以及在無菌環(huán)境下進行操作，C正確；代孕小鼠胚胎植入后激素水平的變化，通常意味著胚胎植入成功，D正確。14．下列與動物細胞細胞工程和胚胎工程有關的敘述中，錯誤的是（

）A．體外培養(yǎng)的動物細胞需定期用胰蛋白酶處理，分瓶后才能繼續(xù)增殖B．利用體細胞核移植技術可以生成帶有供體核遺傳物質的胚胎干細胞C．雜交瘤細胞的克隆化培養(yǎng)可獲得由單個細胞分裂增殖產(chǎn)生的細胞團D．胚胎移植后經(jīng)受體孕育的后代，其遺傳特性與供體保持一致【答案】A【解析】懸浮培養(yǎng)的細胞直接用離心法收集；貼壁細胞需要重新用胰蛋白酶等處理，使之分散成單個細胞，A錯誤；體細胞核移植技術獲得的重組細胞，細胞核來自于供體，可以生成帶有供體核遺傳物質的胚胎干細胞，B正確；克隆化培養(yǎng)指單細胞培養(yǎng)，使之無性繁殖獲得克隆細胞團的方法，將雜交瘤細胞克隆化培養(yǎng)，可獲得由單個細胞分裂增殖產(chǎn)生的細胞團，C正確；代孕母體不提供遺傳物質，提供營養(yǎng)和子宮環(huán)境孕育后代，后代的遺傳特性與供體一致，D正確。15．哺乳動物的受精是一個非常復雜的過程，下列有關敘述錯誤的是（

）A．受精卵中的細胞質主要來自卵細胞B．受精時精子的細胞核與卵細胞的核相融合C．受精卵中的染色體一半來自父方，一半來自母方D．防止多精入卵受精有兩道屏障，第一道屏障稱為卵細胞膜反應【答案】D【解析】精子在形成的過程中經(jīng)過變形的過程，丟掉了絕大多數(shù)的細胞質，故受精卵中的細胞質主要來自卵細胞，A正確；受精時精子的細胞核與卵細胞的核相融合，稱為一個細胞核，B正確；受精卵中的染色體一半來自父方，一半來自母方，C正確；防止多精入卵受精有兩道屏障，第一道屏障稱為頂體反應，第二道屏障稱為卵細胞膜反應，D錯誤。16．下列有關哺乳動物體外受精的敘述，正確的是（

）A．給實驗動物注射促性腺激素，使其產(chǎn)生更多的精子B．采集的卵母細胞可直接與獲能的精子受精C．獲能的精子和成熟的卵子要在適當?shù)呐囵B(yǎng)液中完成受精D．卵母細胞與精子受精前均已完成減數(shù)分裂Ⅱ【答案】C【解析】給實驗動物注射促性腺激素，目的是使其產(chǎn)生更多的卵細胞，A錯誤；從卵巢中采集的卵母細胞一般培養(yǎng)到成熟后才與精子共同培養(yǎng)完成受精，B錯誤；體外受精是指獲能的精子和成熟的卵子在相應受精溶液或獲能液中受精，C正確；次級卵母細胞減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結合過程中完成的，D錯誤。17．哺乳動物在自然條件下受精和早期胚胎的發(fā)育規(guī)律是胚胎工程重要的理論基礎。下列相關敘述錯誤的是（）A．精子獲能后，才具有與卵母細胞受精的能力B．精子入卵后，透明帶會迅速發(fā)生生理反應，阻止其他精子入卵C．受精卵早期在透明帶內(nèi)進行卵裂，進一步發(fā)育形成桑葚胚D．囊胚期的內(nèi)細胞團將發(fā)育成胎兒的各種組織【答案】B【解析】剛排出的精子不能立即與卵子結合，必須在雌性動物的生殖道內(nèi)獲能后，才具有與處于MⅡ期的卵母細胞受精的能力，A正確；精子入卵后，卵細胞膜會發(fā)生一種稱作卵細胞膜反應的生理反應，從而防止其它精子進入卵細胞，B錯誤；早期胚胎發(fā)育的過程是受精卵→桑葚胚→囊胚→原腸胚，即受精卵早期在透明帶內(nèi)進行有絲分裂，進一步發(fā)育形成桑葚胚，C正確；胚胎干細胞是一類具有發(fā)育的全能性的細胞，可從桑葚胚或囊胚中分離獲取，D正確。18．嵌合體在免疫學上的含義是指一個機體身上有兩種或兩種以上染色體組成不同的細胞系同時存在，彼此能夠耐受，不產(chǎn)生排斥反應，相互間處于嵌合狀態(tài)。如圖表示構建嵌合體小鼠的實驗，下列敘述錯誤的是（

）A．過程①中的培養(yǎng)液需要適時更換B．胚胎在囊胚階段開始分化，其中的滋養(yǎng)層細胞將發(fā)育成胎膜和胎盤C．嵌合體幼鼠的一個細胞中同時有白鼠和黑鼠的基因D．囊胚中分離的胚胎干細胞經(jīng)誘導可發(fā)育成多種組織【答案】C【解析】過程①為早期胚胎培養(yǎng)，為防止培養(yǎng)過程中細胞代謝廢物對細胞的毒害作用，需要對培養(yǎng)液適時更換，A正確；胚胎在囊胚階段開始分化，其中的滋養(yǎng)層細胞發(fā)育成胎膜和胎盤，內(nèi)細胞團發(fā)育成完整的胚胎，B正確；嵌合體幼鼠是由兩種受精卵合并（但沒有融合）發(fā)育而來的，故一個細胞中只有白鼠或黑鼠的基因，不會兩種基因同時存在，C錯誤；囊胚中分離的胚胎干細胞是指囊胚中的內(nèi)細胞團細胞，其經(jīng)誘導能發(fā)育成各種組織，D正確。19．胚胎工程本質是模擬動物受精作用及胚胎發(fā)育的技術，下列有關哺乳動物受精作用和早期胚胎發(fā)育的說法正確的是（

）A．卵子排出后需獲能處理才能參與受精作用 B．雌、雄原核的出現(xiàn)是卵細胞受精的標志C．囊胚外的透明帶將發(fā)育形成胎盤和胎膜 D．受體母牛胚胎移植前需進行超數(shù)排卵處理【答案】B【解析】精子需要進行獲能處理才能參與受精作用，卵子由卵巢排出后需要在輸卵管進一步成熟，到MⅡ期才能受精，A錯誤；胚胎工程操作中，常以觀察到兩個極體或者雌、雄原核作為受精的標志，B正確；胚胎發(fā)育過程中，囊胚外層的滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育形成胎盤和胎膜，C錯誤；供體母牛胚胎移植前需進行超數(shù)排卵處理，受體母牛胚胎移植前需進行發(fā)情處理，保證外源胚胎能在受體母牛子宮壁著床，D錯誤。20．今年10月，第一頭南方奶牛良種“胚胎?！闭Q生于溫州泰順。具體過程如下∶從4萬多頭奶牛中，選出遺傳性能優(yōu)良的"供體"牛，讓其超數(shù)排卵；經(jīng)優(yōu)質公牛凍精植入體內(nèi)受精，獲取一定量的胚胎；將胚胎移植到其他受體母牛體內(nèi)，從而獲得很多具備高產(chǎn)潛力的奶牛。下列敘述錯誤的是（

）A．供體和受體的選擇一般要求是同種雌性物種，需進行同期發(fā)情處理B．讓優(yōu)質母牛超數(shù)排卵的方法是在適當時期注射外源促性腺激素C．冷凍保存優(yōu)質公牛精液時，需克服降溫過程中結合水結冰而造成的損傷D．胚胎移植之前，可用分子生物學的方法對胚胎進行性別鑒定【答案】C【解析】只有同種雌性物種才能胚胎移植成功，經(jīng)過同期發(fā)情，使供、受體生殖器官的生理變化相同，為胚胎提供相同的生殖環(huán)境，A正確；外源促性腺激素能促進優(yōu)質母牛的卵巢產(chǎn)生更多卵細胞，B正確；冷凍保存優(yōu)質公牛精液時，需克服降溫過程中自由水結冰而造成的損傷，結合水和其他物質結合在一起，不會結冰，C錯誤；胚胎移植之前，可用分子生物學的方法對胚胎進行性別鑒定，如利用SRY-PCR法，用位于Y染色體上的性別決定基因（SRY基因）的一段堿基作引物，用胚胎細胞中的DNA位模板，進行PCR擴增，最后用SRY特異性探針對擴增產(chǎn)物進行檢測，D正確。21．胚胎移植、胚胎分割過程中很多操作環(huán)節(jié)都需進行檢查，下列敘述錯誤的是（

）A．體外受精后需檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力B．胚胎移入受體母畜后需對其進行是否妊娠的檢查C．進行胚胎移植前需要對供體和受體進行免疫檢查D．胚胎移植時滋養(yǎng)層細胞將來會發(fā)育成胎膜胎盤【答案】C【解析】正常受精，精子和卵子是在母體的輸卵管內(nèi)完成受精的過程，體外受精后需檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力，A正確；胚胎移入受體母畜后需對其進行是否妊娠的檢查，以防移入失敗，B正確；受體母畜不需要進行免疫檢查，因為一般不會產(chǎn)生免疫排斥反應，C錯誤；滋養(yǎng)層細胞是囊胚外層的細胞，胚胎移植時滋養(yǎng)層細胞將來會發(fā)育成胎膜胎盤，D正確。22．精子載體法是以精子作為外源基因載體攜帶外源基因進入卵細胞，下圖表示用該方法制備轉基因鼠的基本流程。下列敘述正確的是（

）A．①過程需將成熟的精子放入ATP溶液中進行獲能處理B．②采用體外受精技術，受精卵中的遺傳物質來自于父母雙方C．④過程進行前要檢查胚胎質量并在囊胚或原腸胚階段移植D．上述過程中，需要對代孕母鼠用相關激素進行同期發(fā)情處理【答案】D【解析】①過程需將成熟的精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學藥物誘導精子獲能，A錯誤；②采用體外受精技術，受精卵中的遺傳物質來自于父母雙方和外源基因，B錯誤；胚胎移植前要檢查胚胎質量并在桑葚胚或囊胚階段移植，C錯誤；胚胎移植時，需對供體和受體使用激素進行同期發(fā)情處理，以保證胚胎移植入相同的生理環(huán)境，D正確。23．某國外科研小組把人的誘導多能干細胞注入豬的早期胚胎中，成功培育出人豬嵌合體胚胎，并在豬體內(nèi)發(fā)育了3～4周后才終止妊娠。下列有關敘述錯誤的是（

）A．實驗過程需利用體外受精、胚胎移植等胚胎工程的相關技術B．誘導多能干細胞可以由成體的成纖維細胞、B細胞轉化而來C．若成功培育出“人豬嵌合體”將會面臨巨大的倫理道德挑戰(zhàn)D．該研究為在動物體內(nèi)培育出可供移植的人類器官提供了可能【答案】A【解析】本研究主要涉及早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等現(xiàn)代生物技術，沒有體外受精技術，A錯誤；誘導多能干細胞原理是細胞的增殖，所以可以利用成體的成纖維細胞、B細胞誘導多能干細胞，B正確；在倫理層面，人豬嵌合體會面臨巨大的挑戰(zhàn)，C正確；人豬嵌合胚胎研究為解決移植器官來源不足和免疫排斥問題帶來光明前景，D正確。24．央視紀錄片《種子種子》中展示了位于山東東營的國家級奶牛核心育種場利用胚胎移植和胚胎分割等技術繁育優(yōu)良奶牛的過程，下列說法正確的是（）A．在采卵前，可注射孕激素來誘發(fā)母牛產(chǎn)生比自然狀態(tài)下更多的成熟卵子B．體外受精之后，如果在卵子中觀察到兩個極體說明受精成功C．對囊胚階段的胚胎進行分割時要注意將滋養(yǎng)層細胞進行均等分割D．通過體外受精或者胚胎分割技術獲得新個體的過程都屬于有性生殖過程【答案】B【解析】進行超數(shù)排卵處理時通常給雌性動物注射促性腺激素而非孕激素，A錯誤；受精后在卵子中觀察到兩個極體是受精完成的標志，說明受精成功，B正確；在分割囊胚階段的胚胎時要注意將內(nèi)細胞團的細胞進行均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育，C錯誤；體外受精獲得新個體的過程屬于有性生殖過程，但胚胎分割得到的胚胎培育成新個體屬于無性生殖過程，D錯誤。25．下列關于胚胎工程的敘述中正確的是（）A．在飼料中添加促性腺激素，使供體超數(shù)排卵B．選擇囊胚進行胚胎分割時，應注意將內(nèi)細胞團均等分割C．為了避免發(fā)生免疫排斥反應，需要對受體注射免疫抑制劑D．胚胎移植前需要檢查胚胎質量，并在囊胚或原腸胚階段移植【答案】B【解析】促性腺激素屬于蛋白質類激素，只能注射不能飼喂，A錯誤；選擇囊胚進行胚胎分割時，應注意將內(nèi)細胞團均等分割，否則會影響胚胎的發(fā)育和功能，B正確；受體母牛對外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應，因此進行胚胎移植前，不需要對受體注射免疫抑制劑，C錯誤；胚胎移植前需要檢查胚胎質量，并在囊胚或桑葚胚階段進行移植，此時的胚胎移植的成功率高，D錯誤。26．下列關于“試管牛”培養(yǎng)流程的敘述，正確的是（

）A．過程①可對供體母牛注射促性腺激素，使其排出更多的卵子B．過程②發(fā)生的標志是在卵細胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個極體或雌、雄原核C．大量的研究已經(jīng)證明，過程③基本不會發(fā)生免疫排斥反應D．移入受體的供體胚胎的遺傳特性，在孕育過程中受受體的影響【答案】ABC【解析】過程①可對供體母牛注射促性腺激素使其超數(shù)排卵，即使其排出更多的卵子，A正確；過程②表示體外受精作用，可以在獲能溶液或專門的受精溶液中完成，受精的標志是在卵黃膜和透明帶之間的間隙可以觀察到兩個極體（一個是第一極體，還有一個是第二極體）或雌、雄原核，B正確；胚胎移植時，受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應，這是胚胎移植成功的理論基礎，C正確；“試管?！钡倪z傳物質來自供體母牛和供體公牛，胚胎遺傳性狀不受受體任何影響，D錯誤。27．近年來，單倍體胚胎干細胞的研究發(fā)展迅速，下圖為建立孤雄單倍體胚胎干細胞（AG-haESCs）的流程。獲得小鼠的AG-haESCs后，科研團隊又將其細胞核移植到正常未受精的卵母細胞中，獲得半克隆小鼠，發(fā)現(xiàn)這些半克隆小鼠都是雌性。以下敘述錯誤的是（

）A．與二倍體胚胎干細胞相比，對AG-haESCs進行基因改造，更容易獲得理想表型B．若囊胚細胞中某些基因表達錯誤影響滋養(yǎng)層的功能，則會影響AG-haESCs的獲取C．根據(jù)結果推測僅攜帶X染色體的AG-haESCs很可能發(fā)育異常，難以穩(wěn)定培養(yǎng)和擴增D．哺乳動物的單倍體胚胎干細胞技術成熟后，在半克隆人的研究中有廣闊的前景【答案】BCD【解析】與二倍體胚胎干細胞相比，對AG-haESCs進行基因改造，更容易獲得理想表型，因為AG-haESCs只具有一套染色體，有利于研究一些未知的隱性表型基因突變，A正確；滋養(yǎng)層將來發(fā)育成胎膜和胎盤，若囊胚細胞中某些基因表達錯誤影響滋養(yǎng)層的功能，不會影響AG-haESCs的獲取，B錯誤；根據(jù)結果推測僅攜帶X染色體的AG-haESCs很可能發(fā)育正常，可以穩(wěn)定培養(yǎng)和擴增，C錯誤；哺乳動物的單倍體胚胎干細胞技術成熟后，在疾病的治療等方面有廣闊的前景，但法律規(guī)定禁止克隆人或半克隆人，D錯誤。28．下列關于試管嬰兒和克隆猴的敘述，錯誤的是（

）A．受精過程中，透明帶和卵細胞膜的反應保證了受精卵染色體數(shù)目的正常B．克隆猴的性狀表現(xiàn)與細胞核供體的一模一樣，體現(xiàn)了動物細胞核具有全能性C．試管嬰兒的生殖方式屬于無性生殖，克隆猴的生殖方式屬于有性生殖D．“設計試管嬰兒”與“試管嬰兒”在操作上唯一的區(qū)別是前者需要進行遺傳學診斷【答案】BCD【解析】透明帶和卵細胞膜的反應可以防止多精入卵，從而保證受精卵染色體數(shù)目的正常，A正確；由于細胞質中也存在基因控制生物性狀，所以克隆猴的性狀不完全與細胞核供體的相同，B錯誤；試管嬰兒技術與正常的生殖過程相比僅僅是受精和早期胚胎發(fā)育的場所不同，實質沒有變化，屬于有性生殖；而克隆猴是將動物體細胞的細胞核移植到去核的卵細胞后發(fā)育成的新個體，屬于無性生殖的范疇，C錯誤；設計試管嬰兒與試管嬰兒的主要區(qū)別是前者在胚胎植入前需進行遺傳學診斷，設計試管嬰兒有時除體外受精、胚胎培養(yǎng)和胚胎移植外還需要借助其它技術，D錯誤。29．下列關于動物細胞工程和胚胎工程的敘述，正確的是（

）A．雜交瘤細胞在培養(yǎng)過程中不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象B．自然條件下，精子獲能發(fā)生在雄性動物的生殖腺內(nèi)C．受精過程中透明帶處會出現(xiàn)阻止多精入卵的生理反應D．對桑椹胚進行胚胎分割移植時，應注意將其內(nèi)細胞團均等分割【答案】AC【解析】由于雜交瘤細胞即保留了癌細胞無限增殖的特點，又有漿細胞產(chǎn)生特異性抗體的作用，所以雜交瘤細胞在培養(yǎng)過程中不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，A正確；自然條件下，受精前，精子必須在雌性動物生殖道發(fā)生相應的生理變化后，才能獲得受精能力，該過程被稱為精子獲能，故精子獲能的場所是雌性動物生殖道，B錯誤；受精過程阻止多精入卵的兩道屏障是透明帶反應和卵細胞膜反應，所以受精過程中透明帶處會出現(xiàn)阻止多精入卵的生理反應，C正確；囊胚期出現(xiàn)細胞分化，出現(xiàn)滋養(yǎng)層細胞和內(nèi)細胞團，桑甚胚時期沒有內(nèi)細胞團，D錯誤。30．請回答與動物細胞培養(yǎng)及胚胎工程有關的問題：(1)欲獲得牛的單個體細胞，需用____________處理動物組織；在體外培養(yǎng)時，通常需在培養(yǎng)液中添加動物血清等天然成分。(2)獲取的卵子需培養(yǎng)到____________時期才能用于核移植，通過核移植獲得的動物稱作克隆動物，該技術運用的生物學原理是___________。(3)在胚胎分割技術中，需將牛囊胚的_________均分，目的是_________，可利用囊胚的________細胞進行性別鑒定。(4)ES細胞在__________上或含有抑制因子的培養(yǎng)基上培養(yǎng)時，不會發(fā)生分化；在培養(yǎng)液中加入_________，就可以誘導胚胎干細胞向不同類型的組織細胞分化?？捎肊S細胞分化出人造器官用于器官移植，優(yōu)點是________________。(5)培養(yǎng)動物細胞時，配制的培養(yǎng)液中需要添加一定_________，以防培養(yǎng)過程中的污染，并提供一定的氣體環(huán)境，即_______________________，CO2作用是____________。【答案】(1)胰蛋白酶或膠原蛋白酶(2)減數(shù)第二次分裂中期

動物細胞核的全能性(3)內(nèi)細胞團

保證分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育

滋養(yǎng)層(4)飼養(yǎng)層細胞

分化誘導因子

解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題(5)抗生素

95%的空氣和5%CO2

維持培養(yǎng)液的pH【解析】（1）常用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動物組織，使之分散為單個體細胞。（2）采集牛卵巢中的卵母細胞，在體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才能用于核移植，克隆動物所運用的生物學原理是動物細胞核的全能性。（3）在胚胎分割技術中，需將牛囊胚的內(nèi)細胞團均分，以保證分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育，可利用囊胚的滋養(yǎng)層細胞進行性別鑒定。（4）ES細胞是在體外條件下研究細胞分化的理想材料，在飼養(yǎng)層細胞上或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持不分化的狀態(tài)。在培養(yǎng)液中加入分化誘導因子，如牛黃酸、丁酰環(huán)腺苷酸等化學物質時，就可以誘導ES細胞向分化。ES細胞可以培育各種組織器官，用于器官移植，解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。（5）動物培養(yǎng)條件時，要保證有無菌無毒環(huán)境：無菌——對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行無菌處理；在細胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素；無毒——定期更換培養(yǎng)液，防止細胞代謝產(chǎn)物積累對自身造成危害。并提供一定的氣體環(huán)境，可以將其置于含95%空氣加5%CO2的混合氣體的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。O2是細胞代謝所必需的，CO2主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。31．比利時溫血馬——為競技而生的馬，它是世界頂級馬術比賽的常用馬種，但是其數(shù)量少，生育力低?，F(xiàn)代生物工程能有效提高優(yōu)質馬的生育效率?；卮鹣铝袉栴}：(1)用________激素處理適齡溫血母馬，使其一次性排出比自然情況下多幾倍到幾十倍的卵子。采集的卵母細胞人工培育至________期，即可進行受精。(2)體外受精前要對精子進行______________處理才行。為取得同卵雙胎或多胎，可以在胚胎發(fā)育的________期用機械方法將胚胎分割。為了保證分割后的胚胎能正常發(fā)育，分割時需要將________均等分割。(3)隨著動物克隆技術的發(fā)展，人們可以將溫血馬的________移入其他馬的________細胞中，將其激活并發(fā)育成胚胎，植入代孕母馬體內(nèi)。為保證胚胎移植的成功，胚胎的供體和受體應保持________?！敬鸢浮?1)促性腺

減數(shù)第二次分裂的中(2)獲能

桑椹胚或囊胚

內(nèi)細胞團(3)細胞核

去核卵母

相同的生理環(huán)境【解析】（1）使動物超數(shù)排卵通常用促性腺激素處理。對采集到的精子要先進行獲能處理，然后才能進行受精作用。將卵母細胞培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期，此時才具備與精子受精的能力，即可進行受精。（2）精子只有獲能后才能與成熟的卵母細胞完成受精作用。胚胎發(fā)育過程中要獲得更多的個體，通常對桑椹胚期或囊胚期的胚胎進行胚胎分割。為了保證分割后的胚胎能正常發(fā)育，分割時需要將內(nèi)細胞團均等分割。（3）利用克隆技術可以將純血馬的體細胞細胞核移入其他馬的去核卵母細胞中，將其激活并發(fā)育成早期胚胎，植入代孕母馬體內(nèi)。為保證胚胎移植的成功，胚胎的供體和受體應保持相同的生理環(huán)境。32．北方白犀牛曾經(jīng)廣泛分布于非洲，但由于猖獗的盜獵和自然棲息地的喪失，它們的個體數(shù)量不斷減少。2018年3月，世界上最后一頭雄性北方白犀牛去世，該物種僅剩下兩頭雌性。然而在此之前，研究人員已設法保存了北方白犀牛的精子?；卮鹣铝袉栴}：(1)若通過胚胎工程對北方白犀牛進行繁殖，則操作步驟應為：對僅存的兩頭雌性個體注射_______進行超數(shù)排卵處理→體外受精→早期胚胎培養(yǎng)→_______+是否妊娠檢查→產(chǎn)生白犀牛后代。(2)早期胚胎能夠在受體體內(nèi)存活的生理基礎是________。為了提高胚胎利用率，可以對早期胚胎進行胚胎分割，進行此操作時應選擇的對象是_________，對囊胚期的胚胎進行分割時，要特別注意_____________，以免影響分割后的胚胎恢復己和進一會步發(fā)育。(3)保護白色犀牛的最根本措施是借助生態(tài)工程使白犀牛被破壞的生態(tài)環(huán)境得到收復，生態(tài)工程遵循的基本原理有物質循環(huán)再生原理、__________（至少答出2點）。除了上述建立精子庫外，保護生物多樣性的措施還有______________。（答出1點即可）。【答案】(1)促性腺激素

胚胎移植(2)受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應

發(fā)育良好的、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚

內(nèi)細胞團均等分割(3)協(xié)調與平衡原理、系統(tǒng)學和工程學原理、物種多樣性原理、整體性原理（答出其中2點即可）

建立自然保護區(qū)以及風景名勝區(qū)（其他合理答案也給分）【解析】（1）若通過胚胎工程對北方白犀牛進行繁殖，則操作步驟應為：對僅存的兩頭雌性個體注射促性腺激素，使其超數(shù)排卵，體外受精→早期胚胎培養(yǎng)→胚胎移植+是否妊娠檢查→產(chǎn)生白犀牛后代。（2）早期胚胎能夠在受體體內(nèi)存活的生理基礎是受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應；胚胎分割時應選擇發(fā)育良好的、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚，并注意將囊胚的內(nèi)細胞團均等分割。（3）保護白色犀牛的最根本措施是借助生態(tài)工程使白犀牛被破壞的生態(tài)環(huán)境得到恢復，生態(tài)工程遵循的基本原理有物質循環(huán)再生原理、協(xié)調與平衡原理、系統(tǒng)學和工程學原理、物種多樣性原理、整體性原理等。33．如圖是大規(guī)模培育優(yōu)良種牛的流程圖，①②表