1、第 37 讲 胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题1动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础() 2.胚胎干细胞的移植() 3.胚胎工程的应用() 4.生物技术的安全性和伦理问题()体内受精与早期胚胎发育1精子和卵子的发生比较项目 精子的发生 卵子的发生场所 睾丸的曲细精管 卵巢时间 从初情期开始 从胚胎出现性别分化后变形 需变形 不需变形分裂 均等分裂 不均等分裂结果 形成 4 个精子 形成 1 个卵子和 3 个极体2.受精(1)精子获能：刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在 雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。(2)卵子的准备：卵子要在输卵管内进一步成熟，到减数第
2、二次分裂中 期时，才具备与精子受精的能力。(3)受精过程3早期胚胎发育卵 裂 期 细 胞 分 裂 方 式 ： 有 丝 分 裂细 胞 数 量 增 多 ， 胚 胎 总 体 积 不 增 加 或 略 有 缩 小 )桑 椹 胚 细 胞 数 目 为 32个 左 右细 胞 都 具 有 全 能 性 )囊 胚 内 细 胞 团 ： 发 育 为 胎 儿 的 各 种 组 织滋 养 层 细 胞 ： 发 育 成 胎 膜 和 胎 盘 )原 肠 胚 外 胚 层 ： 内 细 胞 团 表 层 的 细 胞内 胚 层 ： 内 细 胞 团 下 方 的 细 胞 )(选修 3 P63 讨论题解答 )(1)一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？(
3、2)排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？(3)刚排出的卵子是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？答案：(1)正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。(2)是指卵子从卵泡中排出。(3)刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成了减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。(选修 3 P64 旁栏思考题解答 )进行体外受精时，将卵母细胞取出后，是否应当将它置于与输卵管中相似的环境，让它进一步成熟？答案：是。从卵巢上取出的卵母细胞还没有成熟，尚未完成减数第一次分裂。应在体外人工模拟的输卵管环境中进行
4、培养，才能使其成熟，即达到受精前的成熟阶段。图甲表示卵子的发生过程，图乙表示哺乳动物发育过程的几个阶段，请据图回答下列问题：(1)图甲中 A 是第一极体， B、 E 分别指_，阶段 C 是指胎儿期，阶段 D 是指初情期后，能发生染色体着丝点分裂的阶段是_( 填图中标号 )。(2)图乙中细胞分化开始于哪个时期？G 中 1 部分的细胞将来形成什么结构？(3)早期胚胎的发育过程中，卵裂时细胞的体积和胚胎总体积有何变化？答案：(1)合子和受精 (2)细胞分化开始于 G(囊胚)时期。1 部分的细胞将来形成胎膜和胎盘。(3)卵裂过程中，细胞只分裂而不生长，所以每个细胞的体积越来越小，胚胎总体积基本不变。考
5、向 1 精、卵细胞的发生与受精过程分析1观察家畜卵子的发生和成熟示意图，思考并回答下面的问题：(1)图中表示的细胞名称依次是_ 。假设该动物体细胞内有染色体 2N 条，则 四种细胞内的染色体数目依次是_。(2)图中 a、b、c 表示细胞分裂，依次为_，在精子与卵子结合过程中完成的分裂是_( 填“a”“b”或“c”)。图中的 p、q 表示的结构依次是_。(3)a、b、c 过程依次发生在个体发育的什么时期？_。精子的发生与之不同的是整个过程都在_后完成。(4)卵子的发生与成熟过程进行到图中时，即可进行受精，判断卵子是否受精的标志是_。解析：中有第一极体，说明 b、c 两个过程分别代表减数第一次分裂
6、和减数第二次分裂。减数第一次分裂产生的为次级卵母细胞；卵原细胞进行 DNA 复制后体积增大，形成初级卵母细胞。受精过程中进行的减数第二次分裂 c 产生，中包含了雄原核与雌原核融合后的细胞核，染色体数目恢复到体细胞数目。卵原细胞通过有丝分裂使自身数目增加，所以 a 为有丝分裂。动物的胚胎在性别分化以后，雌性胎儿卵巢内的卵原细胞通过有丝分裂的方式不断增加数量，并演变为初级卵母细胞，初级卵母细胞被卵泡细胞包围形成卵泡。减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后(初情期)完成的；减数第二次分裂是在精子和卵细胞结合的过程中完成的。在透明带与卵细胞膜间隙观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精，这是判断卵子是否受
7、精的重要标志。答案：(1)卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞 2N、2N、N 、2N(2)有丝分裂、M 分裂、M 分裂 c 透明带、卵细胞膜(3)胎儿期、初情期后、初情期后( 受精时) 初情期(4)在卵细胞膜和透明带间隙是否可以观察到两个极体受精过程中的“三大反应”和防止多精入卵受精的“两道屏障”(1)顶体反应：精子膜和顶体膜发生的一系列改变，释放顶体酶。(2)透明带反应：在精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。(3)卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜拒绝其他精子再进入卵内，这是防止多精入卵受精的第二道屏障。 考向 2 早期胚胎发
8、育的过程分析2如图为早期胚胎发育过程(图甲) 及经过受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程 (图乙)。请回答下列问题：(1)图甲中标号 3 为_，它将来可发育为_ 。(2)图乙中指的是_。进行胚胎分割时，应选择发育到 _时期的胚胎进行操作。(3)图乙中 A 细胞是 _，在进行体外受精前要对精子进行_处理。哺乳动物受精过程有哪些机制阻止多精子入卵受精_。A顶体反应B精子穿越卵子透明带触及卵细胞膜，导致透明带反应C精子触发卵细胞膜表面微绒毛的抱合反应D精子入卵后，触发卵细胞膜反应答案：(1)滋养层 胎膜和胎盘(2)囊胚腔 桑椹胚或囊胚(3)(次级 )卵母细胞 获能 B、D胚胎发育过程体外受精和早期胚
9、胎培养及胚胎工程的应用1体外受精2早期胚胎培养(1)培养液成分：无机盐、有机盐( 两盐)；维生素、激素(两素) ；氨基酸、核苷酸(两酸)，另外还有水、血清等。(2)胚胎去向：向受体移植或冷冻保存。3胚胎移植、胚胎分割与胚胎干细胞培养(1)胚胎移植地位：胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。主要过程对 供 、 受 体 的选 择 和 处 理 选 择 ： 遗 传 性 能 和 生 产 性 能 优 秀 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 )进 行 配 种 或 人 工 授 精对 胚
10、 胎 的 收 集 、检 查 、 处 理 收 集 ： 冲 卵检 查 ： 对 胚 胎 进 行 质 量 检 查 ， 这 时 胚 胎应 发 育 到 桑 椹 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 )方法：手术法和非手术法胚 胎 移 植检查受体母牛是否妊娠胚 胎 移 植 后 的 检 查意义：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繁殖或克隆。注意：对囊胚分割时，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(ES
11、 或 EK 细胞 )来源：早期胚胎或原始性腺。特点：形态上体积小、细胞核大、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。培养过程 受 精 卵早 期胚 胎 分 离 内 细 胞 团 并 转 入 培 养 皿 中 胚 胎 干 细 胞(选修 3 P79 旁栏思考题 )对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？答案：内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。胚胎移植是胚胎工程中的核心技
12、术，下图为繁育良种奶牛的技术流程示意图。请据图思考下列问题：(1)图中供体牛是_，受体牛是_ ，选择标准是_。(2)对供体母牛进行_处理；对供、受体母牛进行 _处理。(3)用于移植的早期胚胎应是发育到_阶段的胚胎。答案：(1)良种公、母牛 一般受体奶牛和一般受体肉牛 供体是遗传性能和生产性能优良的个体，受体是健康、有繁殖能力的个体(2)超数排卵 同期发情(3)桑椹胚或囊胚考向 1 体外受精过程和早期胚胎培养1(2019广西桂林十八中高三月考) 小鼠是常用的实验动物，其受精卵在交配 24 小时后进行第一次分裂，3 天后发育成桑椹胚，并进入子宫。下图为转基因鼠培育过程流程图。据图回答问题：(1)给
13、供体母鼠注射促性腺激素，目的是使其_ 。在供体母鼠交配后的次日清晨，将其水死并从_处收集受精卵，置于含_的混合气体的培养箱中培养。(2)受精卵在培养箱中培养几小时后，可以在卵细胞膜和透明带的间隙观察到_。将 DNA 溶液注入受精卵的_原核中，注射后的受精卵经过鉴定为活的受精卵，马上进行移植，或放入_中保存。(3)受精卵移植的前一天晚上，受体母鼠需要与输精管结扎的公鼠交配，使母鼠呈假孕的生理状态，这样做的目的是_。(4)由于科学家对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制了解有限，再加上目的基因是异种生物基因，同时由于_，因此在转基因小鼠中，有时候会出现一些科学家意想不到的后果。解析：(1
14、)对供体母鼠注射促性腺激素，可以促进其超数排卵；交配后可以从供体母鼠输卵管中获得受精卵，再置于含 95% 空气加 5% CO2 的混合气体的培养箱中培养。(2)受精卵在培养箱中培养几小时后，可以在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体；将 DNA 溶液注入到受精卵的雄原核中，注射后的受精卵经过鉴定为活的受精卵，马上进行移植，或放入196 液氮中保存。(3)受体母鼠需要与输精管结扎的公鼠交配，使母鼠呈假孕的生理状态，目的是为供体的受精卵移入受体提供了相同的生理环境。(4)由于目的基因插入小鼠基因组的部位是随机的等原因，在转基因小鼠中，有时候会出现一些科学家意想不到的后果。答案：(1)超数排卵 输卵
15、管 95% 空气加 5% CO2(2)两个极体 雄 196 液氮 (3)为供体的受精卵移入受体提供了相同的生理环境 (4)目的基因插入小鼠基因组的部位是随机的考向 2 胚胎移植和胚胎分割的条件和过程2如图是科学家通过不同方法培育优良种牛的过程，其中表示操作过程。请回答以下问题：(1)图中过程涉及的精子需进行_处理；防止多精入卵的两道屏障为_。(2)对图中良种母牛注射促性腺激素的目的是_ 。(3)图中过程所用的方法是_。外源基因插入牛受精卵中的 DNA 上后，有的受精卵能发育成转基因牛，而有的会死亡，请分析外源基因插入牛受精卵中的 DNA上后导致受精卵死亡的最可能原因：_。(4)图中 b、c 分
16、别代表囊胚的_。(5)图中过程表示_ ，由一个囊胚经过程得到的 B、C 牛性别相同的概率为_ 。解析：(1)图中过程指的是获能的精子与成熟卵细胞结合成合子，完成受精作用的过程。防止多精入卵的两道屏障为透明带反应和卵细胞膜反应。(2)为了使良种奶牛产生多个卵细胞，需用促性腺激素处理。(3)基因工程将目的基因导入受体细胞的 DNA 中，如果破坏生命活动必需的某些基因，受体细胞将会死亡，不能发育成转基因生物。(4)由一个囊胚得到两个个体，过程要涉及胚胎分割和胚胎移植技术，且得到的两个个体性别相同。答案：(1)获能 透明带反应、卵细胞膜反应(2)促使其超数排卵(3)显微注射法 外源基因插入牛受精卵中的
17、 DNA 上后导致受精卵内生命活动必需的某些基因不能表达(合理即可 )(4)囊胚腔、内细胞团(5)胚胎分割和胚胎移植 100%胚胎移植的三个关键环节(1)移植的胚胎必须在原肠胚之前，但不能直接移植受精卵。(2)移 植 胚胎 的 来源 及 生殖 方 式 核 移 植 早 期 胚 胎 培 养 无 性 生 殖体 外 受 精 早 期 胚 胎 培 养 有 性 生 殖体 内 受 精 冲 卵 移 植 有 性 生 殖基 因 工 程 转 入 目 的 基 因 的 受 精 卵 早 期 胚 胎 培 养胚 胎 移 植 转 基 因 动 物 有 性 生 殖 )(3)胚胎移植的供体和受体必须是同种生物，同一物种的动物才有可能具
18、有相同的生理特征。 考向 3 胚胎干细胞的应用及过程3(2019江苏南京金陵中学期末) 请据图分析回答下列问题：(1)图中的胚胎干细胞(ES 细胞) 可以从_或_中分离获取。(2)过程是将胚胎干细胞置于经 射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞构成的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质培养，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层能提供胚胎干细胞增殖所需的_，加入抗生素是为了_。该过程对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。(3)过程是将带有遗传标记的 ES 细胞注入囊胚的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有_的特点。在哺乳动物
19、早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是_。(4)过程是培育转基因小鼠，将获得的目的基因导入胚胎干细胞之前需构建基因表达载体，目的是_。将构建好的表达载体导入胚胎干细胞最常用的方法是_。(5)过程得到的小鼠畸胎瘤中全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时，必须去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，其目的是_，该过程研究的意义在于解决_问题。(6)该研究中，包含的生物技术有_(至少写出两种)。解析：(1)胚胎干细胞可以从早期胚胎或原始性腺中分离获取。(2) 饲养层细胞可为胚胎干细胞增殖提供所需的营养物质，而加入抗生素可防止杂菌的污染。(3)胚胎干细胞具有发育的全能性。哺乳动物的早期胚胎发育过
20、程为受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原肠胚。(4)基因工程中最关键的步骤为构建基因表达载体，目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。将构建好的表达载体导入胚胎干细胞最常用的方法是显微注射法。(5)为解决临床上供体器官不足或器官移植后发生免疫排斥等问题，常用转基因动物作为器官移植的供体。为解决免疫排斥问题，在实验时，必须去除小鼠的胸腺，使其不能形成 T 细胞，不发生细胞免疫，使移植组织细胞不会被排斥。(6)该研究中，包含的生物技术有动物细胞培养、转基因技术、早期胚胎培养、胚胎移植等。答案：(1)早期胚胎 原始性腺(2)营养物质 防止杂菌污染(3)发育的
21、全能性 原肠胚(4)使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用 显微注射法(5)去除胸腺后不能形成 T 细胞，不发生细胞免疫，使移植组织细胞不会被排斥 临床上供体器官不足或器官移植后发生免疫排斥等(6)动物细胞培养、转基因技术、早期胚胎培养、胚胎移植( 至少答出两项)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 胚胎干细胞生物技术的安全性及伦理问题1转基因生
22、物的安全性(1)转基因生物存在安全性问题的原因目前对基因的结构、基因间的相互作用及基因的调控机制等都了解得相当有限。目的基因往往是异种生物的基因。外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。(2)对转基因生物安全性的争论：在食物安全、生物安全、环境安全 三个方面存在激烈的争论。(3)理性对待转基因技术：趋利避害，不能因噎废食。2生物技术中的伦理问题(1)克隆治疗性克隆与生殖性克隆类型项目 治疗性克隆 生殖性克隆目的 从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗 用于生育，获得人的复制品区别水平 细胞水平 个体水平联系 都属于无性生殖；产生新个体或新组织，遗传信息不变中国政府态度：禁止生殖性克隆人，不反对
23、治疗性克隆。(2)试管婴儿与设计试管婴儿试管婴儿与设计试管婴儿都要通过体外受精，并进行体外早期胚胎培养和胚胎移植，不同的是设计试管婴儿胚胎移植前需进行遗传学诊断。3基因身份证(1)否定的理由：个人基因信息的泄露造成基因歧视，势必造成遗传学失业大军、个人婚姻困难和人际关系疏远等。(2)肯定的理由：一些遗传性疾病在后代中复现率很高，通过基因检测可以 及早预防，适时治疗，达到挽救患者生命的目的。4禁止生物武器(1)生物武器的种类连一连(2)我国政府观点：在任何情况下不发展、不生产、不储存 生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。1(2019黑龙江齐齐哈尔高三模拟) 随着生物技术的发展，现代的试
24、管婴儿技术不仅能解决部分人的生育问题，还能用于部分肿瘤疾病、遗传性疾病的治疗等，实现优生优育。回答下列问题：(1)培育试管婴儿时，为了提高受孕率，需培植多个胚胎，因此需要用_处理，促进女性排出更多的卵子。(2)从受精卵到原肠胚需依次经历哪些时期？卵裂期_。(3)一对夫妻，妻子是血友病患者，而丈夫正常。为了生育一个健康的孩子，进行胚胎移植前需要进行_，目前最有效最准确的方法是 SRYPCR 法，操作的基本程序：从被检测的囊胚中取出几个_( 填“滋养层”或“内细胞团”) 细胞，提取 DNA 进行扩增，用位于 Y 染色体上的性别决定基因 (即 SRY 基因) 制成的探针进行检测，若未出现杂交链，胚胎
25、性别为_；而基因工程中_也会用到 DNA 探针。(4)上图是进行治疗性克隆时获取病人胚胎干细胞的两种方法，其中方法一中的获得用到了_技术；方法二中获得运用的原理是_。解析：(1)促性腺激素能促进超数排卵。(2)受精卵发育至原肠胚需要依次经历的时期为卵裂期桑椹胚期囊胚期。(3)血友病属于伴 X 染色体隐性遗传病(相关基因用 B、b 表示)。一对夫妻，妻子是血友病患者(X bXb)，而丈夫正常(X BY)，则他们所生儿子均患病，女儿均正常，因此为了生育一个健康的孩子，进行胚胎移植前需要进行性别鉴定。目前最有效最准确的方法是 SRYPCR 法，操作的基本程序：从被检测的囊胚中取出几个滋养层细胞，提取
26、 DNA 进行扩增，用位于 Y 染色体上的性别决定基因(即 SRY 基因)制成的探针进行检测，若未出现杂交链，说明不含 Y 染色体，则胚胎性别为女性。基因工程中目的基因的检测和鉴定也会用到 DNA 探针。(4)方法一中的获得用到了显微注射技术；方法二中获得的方法是细胞融合，而细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性。答案：(1)促性腺激素 (2) 桑椹胚期囊胚期(3)性别鉴定 滋养层 女性 目的基因的检测和鉴定(4)显微注射 细胞膜具有一定的流动性2阅读以下材料，回答问题：材料 自 1984 年第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼的研究取得很大进步。如转入外源生长激素(GH)基因的鱼生长速度快
27、，饵料转化率高，但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，需研究转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。最近，我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自然系统。(1)转基因鱼培育成功的物质基础是_。(2)已知人的 GH 是一个含有 191 个氨基酸的蛋白质，若将人的 GH 基因转移到鱼体内，则转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是_个。(3)转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率，以致其生长速度快于非转基因鱼，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其可能的原因是_。(4)鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，试分析引起生态安全性问
28、题的原因是_。(5)多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的，培育成功的三倍体“湘云鲫”，其形成过程是_。试从保障生态安全性问题分析只投放三倍体鱼的原因是_。解析：(1)转基因技术就是通过基因拼接，把目的基因拼接到载体上，实质上是 DNA之间的连接。(2)GH 是含有 191 个氨基酸的蛋白质，由于蛋白质、控制蛋白质合成的mRNA 上的碱基数目及控制蛋白质合成的 DNA 上的碱基数目，三者的比值为 136，所以转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是 1 146 个。(3)该转基因鱼转入的是生长激素基因，生长激素能促进生长，主要是促进蛋白质的合成和骨的生长。(4)转基因鱼由于具有易于逃逸、扩散的特点，当这种鱼
29、扩散到其他环境中时，与其他种类的鱼杂交，被转入的基因就有可能转移到其他的鱼体内，造成基因污染；同时，由于该种转基因鱼具有生长优势，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争时，优势明显，所以可能引起生态危机。(5)三倍体鱼由于不能产生正常的生殖细胞，无法繁殖后代，因此不会造成生态危机。答案：(1)遗传物质都是 DNA (2)1 146 (3)转基因鱼体内合成了大量生长激素，生长激素能促进蛋白质合成(4)转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼带有转基因，具有生长优势，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争加剧，引起生态危机 (5)转基因的二倍体个体加倍为四倍体转基因个体，然后二倍体与四倍体杂交形成三倍体 三
30、倍体鱼不能繁殖，可以人工控制养殖数量和范围，避免发生杂交、竞争，引起生态危机生物工程技术应用组合(1)转基因植物培育：基因工程植物组织培养。(2)转基因动物培育：基因工程动物细胞培养胚胎移植。(3)克隆动物培育：核移植动物细胞培养胚胎移植。(4)植物体细胞杂交：酶工程体细胞融合植物组织培养。(5)试管婴儿培育：体外受精动物细胞培养胚胎移植。 清一清易错点 1 误认为精子“获能”就是获得能量并认为排卵就是排出卵泡点拨 (1)精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。(2)排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。易错点 2 受精的标志受精完成的标志点拨 受精的标志是在透明带和卵细
31、胞膜之间观察到两个极体；而受精完成的标志是雌、雄原核的融合。易错点 3 滋养层饲养层点拨 (1)滋养层：囊胚时期沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞，滋养层最终发育成胎膜和胎盘。(2)饲养层：饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞，在干细胞培养时，可作为提供干细胞分裂、增殖的营养细胞。易错点 4 人工授精体外受精点拨 人工授精是用人工的方法将公畜的精子注入母畜生殖道内，使精卵细胞结合；体外受精是将人工获取的精子和卵母细胞在体外完成受精。这两者的本质都是两性生殖细胞的结合，只不过前者是在体内完成的，后者是在体外完成的。易错点 5 混淆克隆动物、试管动物与转基因动物点拨 三类动物的比较如下：项目 克隆
32、动物 试管动物 转基因动物概念用核移植的方法获得的动物用体外受精的方法获得的动物 由被转入了目的基因的受精卵发育成的动物技术 核移植 体外受精 DNA 重组技术生殖方式 无性繁殖 有性生殖有性生殖或保持原生殖方式遗传特性主要与供核个体相同 具备双亲的遗传性状 具备原受精卵及被转入的目的基因两方的遗传特异性相同点三者均涉及早期胚胎培养、胚胎移植等技术，且移植所选胚胎一般是桑椹胚或囊胚期的胚胎判一判(1)精子和卵子的发生都是从初情期开始的( )(2)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( )(3)成熟的精子并不具有受精能力，必须获能后才具备受精能力( )(4)排卵是指卵泡从卵巢中排
33、出( )(5)卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大( )(6)在胚胎移植中，对供体母羊要用促性腺激素进行超数排卵处理( )(7)受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植( )(8)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎( )(9)在对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割( )(10)胚胎干细胞具有细胞核大、核仁不明显和蛋白质合成旺盛等特点( )(11)种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性( )(12)试管婴儿技术属于有性生殖，克隆技术属于无性生殖( )(13)转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加( )(14)中国反对生物武器，但中国在特殊情况下可
34、以生产生物武器( )答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (2018高考全国卷)2018 年细胞期刊报道，中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆，获得两只克隆猴“中中”和“华华”。回答下列问题：(1)“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程，核移植是指_。通过核移植方法获得的克隆猴，与核供体相比，克隆猴体细胞的染色体数目_(填“ 减半”“加倍”或“不变”)。(2)哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度_(填 “大于”或“小于”) 体细胞核移植，
35、其原因是_。(3)在哺乳动物核移植的过程中，若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，通常，所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目_(填“相同”或“不同”) ，性染色体组合_(填“ 相同”或“不同”) 。解析：(1)动物核移植是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，这个新的胚胎最终发育为动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物，与核供体相比，其细胞的染色体数目不变。(2)由于动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，所以，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度明显低于体细胞核移植。(3
36、)哺乳动物雌性和雄性个体的体细胞中常染色体数目相同，所以分别以雌性和雄性个体的体细胞为供体，克隆动物体细胞的常染色体数目相同，但其性染色体组合不同。答案：(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 不变(2)小于 胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易(3)相同 不同(高考山东卷)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下：(1)过程采用的是细胞工程中的_技术，过程采用的是胚胎工程中的_技术。(2)体细胞进行体外培养时，所需气体主要有 O2 和 CO2，其中 CO2 的作用是维持培养液(基)的_ 。(3)如果克隆过程中需进行基因改造，在构建基因表
37、达载体( 重组载体)时必须使用_和_两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外，还需有_基因，以便选出成功导入基因表达载体的细胞。(4)胚胎干细胞可以来自囊胚中的_。在一定条件下，胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体_(填“A”或“B”)，则不会发生免疫排斥反应。解析：(1)过程表示细胞核与去核卵母细胞结合，即核移植技术；过程 表示早期胚胎培养技术。(2) 体细胞进行体外培养时，CO 2 的主要作用是维持培养液 (基)的 pH(或酸碱度) 。(3)构建基因表达载体时需要限制酶和 DNA 连接酶两种工具酶；基因表达载体上的标记基因的作用是便于筛选出成功导入基因表达载
38、体的细胞。(4) 囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性，属于胚胎干细胞。在图示过程中，B 个体提供的是细胞核，分化形成的组织器官的性状主要是由来自 B 的遗传物质决定的，因此体外培养获得的组织器官移入个体 B 不会发生免疫排斥反应。答案：(1)( 体细胞 )核移植 (早期 )胚胎培养 (2)pH(或：酸碱度 ) (3)限制性核酸内切酶(或：限制酶) DNA 连接酶 (注：两空可颠倒) 标记(4)内细胞团 B(高考重庆卷)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。(1)拟进行如下杂交：A(具高产奶基因的纯种) B(具适宜本地生长基因的纯种) C选择 B
39、作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常 _。若 C 中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是_性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛，根据现有类型，最佳杂交组合是_，后代中出现这种母牛的概率是_( 假设两对基因分别位于不同对常染色体上) 。(2)用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。精子要具有受精能力，需对其进行_处理；卵子的成熟在过程_中完成。在过程的培养基中含有葡萄糖，其作用是_。为筛选出具有优良性状的母牛，过程前应鉴定胚胎的_。子代母牛的优良性状与过程_的基因重组有关。(3)为了提高已有胚胎的利用率，可采用_技术。解析：(1)用具有适宜本地生长基因的纯种母牛作
40、母本的原因之一是胚胎能在母体内正常生长发育。设控制产奶量高低的基因分别用 T、t 表示，控制适应性强弱的基因分别用R、r 表示。杂交后代 C 中的母牛表现为适应性强但产奶量并未提高，说明高产奶、低适应性均为隐性性状，则推导出 A 的基因型为 ttrr，B 的基因型为 TTRR，C 的基因型为 TtRr。通过回交，即 C 牛与 A 牛杂交(TtRrttrr)，获得高产奶量且适应性强的母牛的概率为1/21/21/21/8。(2) 在体外受精过程中，从供体公牛获得的精子经获能处理后，才具有受精能力。从供体母牛采集的卵子经培养达到 M中期后在与精子受精过程中最终成熟。由于受精作用的随机性，为筛选出具有
41、优良性状的母牛，在胚胎移植前应鉴定胚胎的性别、是否具有高产奶基因和适应本地生长的基因。由于公牛为隐性纯合子，所以子代母牛的优良性状与供体母牛减数分裂产生卵子的过程中的基因重组有关。(3)提高已有胚胎利用率的最好措施是胚胎分割。答案：(1)生长发育或胚胎发育 隐性 A C 1/8(2)获能或增强活力 供能 性别、高产奶和适应生长的基因 (3) 胚胎分割高考应答必背1受精过程：获能的精子穿过放射冠和透明带精卵通过细胞表面的糖蛋白相互识别精子遗传物质进入卵细胞。2防止多精入卵的两道屏障：透明带反应和卵细胞膜反应。3胚胎发育过程：受精卵卵裂桑椹胚囊胚原肠胚组织器官分化幼体。囊胚开始出现细胞分化，原肠胚出现胚层分化。4胚胎移植的基本程序：对供、受体的选择和处理配种或进行人工授精对胚胎的收集、检查、培养或保存胚胎移植移植后检查。5胚胎移植的优势是可以充分发挥
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