第2章 第3节 第2课时 胚胎工程技术及其应用-【正禾一本通】2024-2025学年高中生物选择性必修3同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019 单选）

第2章 细胞工程 第3节　胚胎工程 第2课时　 胚胎工程技术及其应用 任务一　体外受精和胚胎移植 自主预习 同期发情 超数排卵 人工授精 合作探究 学以致用 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 任务二　胚胎分割 自主预习 合作探究 学以致用 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 新情境命题 胎儿性别比例的影响因素(科学思维) 课堂小结　巩固提升 课下巩固训练(十一)　 胚胎工程技术及其应用 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 【学习目标】1.科学思维：基于胚胎移植的生理学基础，采用归纳与概括、对比与分析、模型与建模等方法，以文字和图示的形式说明体外受精和胚胎移植的过程。 2.社会责任：遵循正确的伦理道德，认同胚胎移植和胚胎分割技术在生产生活中的应用。 早期胚胎 卵母细胞 精子 受精 繁殖能力 胚胎移植 体外受精 同种的 生理状态相同 1.体外受精 (1)试管动物：通过人工操作使卵子在体外 ，经培养发育为 后，再进行移植产生的个体。 (2)体外受精技术：主要包括 的采集、 的获取和 等步骤。 (3)体外受精技术的意义：是提高动物 的有效措施，还可以为 提供可用的胚胎。 2.胚胎移植 (1)概念：指将通过 及其他方式得到的胚胎，移植到 、 的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。 受精 (2)胚胎移植的基本程序 (3)胚胎移植的意义 ①充分发挥 。 ②大大缩短了供体本身的繁殖周期。 ③对供体施行 处理后，增加后代数量。 【深挖教材·P62】 超数排卵是指应用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。 雌性优良个体的繁殖潜力 超数排卵 3.胚胎移植的生理学基础 以牛为例，下图为胚胎移植的基本程序流程图。 (4)进行胚胎移植时应选择发育到什么阶段的胚胎？ 提示：动物的早期胚胎一般在桑葚胚或囊胚阶段进行移植。 同期发情 超数排卵 胚胎移植 (1)填出图中序号代表的内容： ① ，② ，③ 。 (2)胚胎移植过程中，对供、受体的选择有哪些要求？ 提示：供体：遗传性状优良、生产能力强；受体：有健康的体质和正常繁殖能力。 (3)超数排卵处理中为什么使用的是促性腺激素而不是性激素？ 提示：性激素是由性腺产生并释放的，长期使用外源性激素会导致性腺萎缩。促性腺激素由垂体产生并释放，作用于性腺，可以促进排卵，并且不会使性腺萎缩。 【归纳总结】　胚胎移植中的注意点 两次激素使用 第一次：用孕激素对受、供体进行同期发情处理； 第二次：用促性腺激素处理使供体超数排卵 两次检查 第一次：对收集的胚胎进行检查； 第二次：对受体是否妊娠进行检查 移植时间不同 牛、羊要培养到桑葚胚或囊胚阶段； 小鼠、家兔培养到桑葚胚前； 几乎所有动物都不能到原肠胚阶段移植 繁殖方式 胚胎由受精卵形成，属于有性生殖； 胚胎由核移植或胚胎分割形成，属于无性繁殖 1.(2023·广东高考)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 解析：选C。试管动物的培育过程主要包括：①精子的采集与体外获能处理，卵子采集(注：为获得更多卵子可进行超数排卵处理)与成熟培养；②卵子与精子的体外受精；③胚胎的早期培养；④待胚胎生长到一定阶段后，进行胚胎移植。综上，C符合题意。 2.近年来由于栖息地丧失和人为捕猎，亚洲黑熊数量骤减。近日动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊。他们期望通过体内受精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊，其过程如下图。以下说法正确的是(　　) A.胚胎工程一般采用促性腺激素释放激素处理A使其超数排卵 B.A超数排卵排出的细胞必须生长到MⅡ期才能与C的获能后的精子发生受精 C.D受体雌性必须和动物园亚洲黑熊♀A、野生亚洲黑熊♀B进行同期发情处理 D.E后代遗传性状与A和C相似，F后代遗传性状与B完全相同 解析：选B。胚胎工程一般采用促性腺激素处理A使其超数排卵，A错误；A超数排卵排出的细胞必须生长到MⅡ期才具有受精能力，C的精子获能后才能受精，B正确；D受体雌性接受A供体产生的卵细胞受精产生的胚胎，所以必须和动物园亚洲黑熊♀A进行同期发情处理，目的是使体内的生理环境保持一致，提高胚胎的存活率，而野生亚洲黑熊♀B只需要提供体细胞，所以不需要进行同期发情处理，C错误；E后代遗传物质来源于A和C，F后代遗传物质来源于A和B，D错误。 3.如图是通过体外受精技术培育试管动物的大致流程示意图，下列叙述错误的是(　　) A.采集的精子不能直接与成熟的卵母细胞完成体外受精 B.①②过程分别为受精和减数分裂 C.自然孕育时，图中的①～④过程都是在输卵管中完成的 D.早期胚胎在生理状况相同的同种雌性动物体内都可继续发育 解析：选B。采集的精子获能后才能与成熟的卵母细胞完成体外受精，A正确；①②过程分别为受精和有丝分裂，B错误；自然孕育时，图中的①～④过程都是在输卵管中完成的，C正确；早期胚胎在生理状况相同的同种雌性动物体内都可继续发育，D正确。 相同 无性繁殖 克隆 桑葚胚 囊胚 内细胞团 遗传性状 性别鉴定 遗传病筛查 1.概念：采用机械方法将 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.实质：来自同一胚胎的后代具有 的遗传物质，因此胚胎分割可看作动物 或 的方法之一。 3.材料选择：应选择发育良好、形态正常的 或 。 4.操作要求：对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将 均等分割。 5.意义 (1)促进优良动物品种的繁殖，产生 相同的后代用于遗传学研究。 (2)在胚胎移植前，对胚胎进行 、 等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义。 早期胚胎 6.胚胎分割动物与体细胞核克隆动物的比较 项目 胚胎分割动物 体细胞核克隆动物 相同点 都属于无性繁殖或克隆，最终技术是胚胎移植 不同点 胚胎的 来源 雌性动物的早期胚胎或体外受精及其他方式得到的胚胎 通过核移植技术获得的重组胚胎 遗传 物质 胚胎分割动物具有相同的遗传物质 克隆动物的核遗传物质主要由供体细胞的细胞核提供 起点 经过受精作用或其他方式形成的一个细胞 经过核移植形成的一个细胞 为提高胚胎的利用率，科学家们又研究了胚胎分割技术，阅读教材，根据胚胎分割示意图回答下列问题。 做DNA分析，鉴定性别 胚胎移植 滋养层 显微操作仪和体视显微镜 (1)胚胎分割主要将图中 (填图中字母)均等分割。 (2)写出甲、乙、丙过程的技术名称： 甲： ；乙： ；丙： 。 (3)进行乙过程时，所取的样本是 。进行甲过程时，所使用的主要仪器设备是 。 (4)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？ 提示：内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它将来发育成胎儿的各种组织，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，含内细胞团少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。 D 胚胎分割 1.(2024·内蒙古通辽高二期中)2022年4月，内蒙古通辽市首例通过胚胎移植技术生产的试管牛顺利降生，它标志着通辽市企业运用高科技进行工厂化种畜改良迈出了可喜的一步。6月，再传喜讯，9头被取名为“熊猫牛”的黑白花犊牛在通辽顺利诞生。这9头通过胚胎移植孕育的纯种荷斯坦犊牛是自治区首批胚胎移植奶牛，标志着奶牛核心种群繁育在自治区进入了产业化实施阶段。下列关于胚胎工程的叙述，错误的是(　　) A.纯种荷斯坦奶牛体外受精的步骤包括卵母细胞的采集、精子的获取、受精等 B.9头“熊猫牛”的诞生证明了通过胚胎移植技术可充分发挥雌性优良个体的繁殖能力 C.“熊猫牛”受精卵发育至囊胚期时可进行胚胎分割，该技术依据的理论基础是细胞的全能性 D.在胚胎移植过程中可使用适量雌性激素促使优良供体超数排卵 解析：选D。体外受精的具体步骤主要包括卵母细胞的采集、精子的获取、体外受精等，A正确；胚胎移植的最大优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，9头“熊猫牛”的诞生证明了这一结论，B正确；囊胚期的胚胎分化程度低，细胞的全能性容易表达，“熊猫牛”受精卵发育至囊胚期时可进行胚胎分割，该技术依据的理论基础是细胞的全能性，C正确；在胚胎移植过程中可使用适量促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理，不是用雌性激素，D错误。 2.(2024·湖南长沙高二期中)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.①代表体外受精，与体内受精不同的是体外受精前精子需要获能 B.②代表早期胚胎培养，可移植的胚胎应发育到原肠胚或囊胚阶段 C.③代表胚胎分割，需均等分割囊胚的内细胞团，得到的后代个体间表型不一定完全相同 D.⑤代表胚胎移植，移植之前需要对供体和受体母牛同时饲喂相同的激素 解析：选C。①代表体外受精，体外受精前和体内受精前精子均需要获能，A错误；②代表早期胚胎培养，可移植的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚，B错误；③代表胚胎分割，在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，得到的后代理论上遗传物质完全相同，但不排除发育过程中出现可遗传变异以及环境影响表型，导致后代个体间表型不一定完全相同，C正确；胚胎移植之前要对供体、受体进行同期发情处理，使供体和受体的生理状态相同，使用激素为促性腺激素，化学本质为蛋白质，只能注射，不能口服，D错误。 3.研究人员探究不同冷冻处理方法对囊胚分割效果的影响，结果如表，下列有关叙述正确的是(　　) 处理方法 分割成功率/% 半胚存活率/% 冷冻后分割 76.4 66.5 分割后冷冻 76.5 57.6 A.分割时，必须将内细胞团和透明带均等分割 B.胚胎冷冻后分割，更有利于提高分割成功率 C.半胚移植后，可与受体子宫建立正常的组织联系 D.同一胚胎分割获得的不同个体，其性状都是相同的 解析：选C。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意要将内细胞团均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育，透明带不需要均等分割，A错误；胚胎冷冻后分割，更有利于提高半胚存活率，分割成功率基本不变，B错误；胚胎分割属于无性繁殖或克隆，但是由于环境条件不同或生物产生变异，同一胚胎分割获得的不同个体，其性状不一定完全相同，D错误。 雌性哺乳动物在早期胚胎发育过程中1条X染色体会发生整体范围内的沉默(基因转录活性被抑制)，仅有少数“逃逸”基因仍能正常表达，这一生理过程称作X染色体失活(XCI)。XCI能保证雌、雄间X染色体上基因表达水平的一致，也造成体外受精胎儿性别比例的失衡。 【命题设计】 1.考查知识迁移能力与生命观念 (1)为制备体外受精(IVF)的胚胎，研究人员采用超数排卵方法采集小鼠_____期卵母细胞，另一方面，将成年健康公鼠的精子在体外条件下进行_____处理，将二者置于适当的培养液中完成体外受精。收集早期胚胎，移植到经过________处理的代孕母鼠中，获得的胚胎含有_____(填“单”“双”或“三”)亲的遗传物质。 2.考查对表格的分析能力 (2)研究人员对体外受精(IVF)胎儿性别进行鉴定，表中结果显示胎儿性别比例(雄/雌)__________自然生产(IVO)胎儿的性别比例。 组别 胚胎数 活仔率/% 雄/雌 IVO 81 56.25 1.08 IVF 82 45.58 1.48 3.考查获取信息的能力与科学思维 (3)为进一步揭示体外受精的胎儿性别比例失衡的原因，研究人员取第7.5 d的小鼠胚胎进行胎儿发育情况统计，结果如图1所示。 ①结果显示IVO组雌、雄胎儿形态异常比率相当，而在IVF组中，_________。 ②研究人员收集不同组别的胚胎细胞，定量检测具代表性的“非逃逸”基因，结果显示这些基因的表达在IVF雌性胚胎中显著____________IVO雌性胚胎，说明IVF雌性胚胎XCI不足。 ③已有研究表明，XCI高度依赖激活因子RNF12，研究人员利用免疫荧光技术检测RNF12蛋白的表达量如图2。 注：均为鉴定性别后的雌性胚胎，DAPI标记细胞核所在位置，标尺：50μm。 结果显示_______________________________。 综上所述，XCI造成体外受精的胎儿性别比例失衡的可能原因是_____。 解析：(1)通常用促性腺激素处理雌性哺乳动物，使其超数排卵，采集小鼠MⅡ期卵母细胞，此时的卵母细胞已经发育成熟；另一方面，获得的精子在体外进行获能处理，将二者置于适当的培养液中完成体外受精。受精卵在体外培养成早期胚胎，移植到经过同期发情处理的代孕母鼠中，获得的胚胎含有提供卵细胞和精子双亲的遗传物质。(2)依据表格可得，表中结果显示体外受精(IVF)胎儿性别比例(雄/雌)高于自然生产(IVO)胎儿的性别比例。(3)①根据图示可知，IVF组中雌性形态异常胎儿的比例显著高于雄性形态异常胎儿。②由题干信息可知，XCI是雌性哺乳动物在早期胚胎发育中1条X染色体发生整体范围内的沉默，仅有少数“逃逸”基因能正常表达，而“非逃逸”基因的转录活性被抑制。IVF雌性胚胎XCI不足，说明“非逃逸”基因的表达在IVF雌性胚胎中显著高于IVO雌性胚胎。 ③根据图2可知，IVF在4细胞和8细胞及桑葚胚时期RNF12蛋白表达水平显著低于IVO。综上所述，体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达，引发X染色体失活(XCI)下降，导致雌性发育异常及雄/雌比例升高。 答案：(1)MⅡ　获能　同期发情　双　(2)高于　(3)①雌性形态异常胎儿的比例显著高于雄性形态异常胎儿　②高于　③IVF在4细胞和8细胞及桑葚胚时期RNF12蛋白表达水平显著低于IVO　体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达，引发XCI下降，导致雌性发育异常及雄/雌比例升高 【教材答疑】 思考·讨论 P62 1.不一定。一般情况下检验合格的胚胎需要移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内，胚胎才能继续发育。在胚胎移植前要对受体进行同期发情处理，使供体和受体生殖器官的生理变化同步，这样才能为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。 2.受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。 3.胚胎移植后，经受体孕育的后代的遗传特性与供体保持一致。因为供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传物质在孕育过程中不会发生任何变化。 4.正确。因为胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境条件的一致性密切相关。只有供体、受体生理环境条件高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。所以，我们可以把胚胎移植简单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。 [练习与应用·P64] 一、概念检测 1.(1)×　(2)×　(3)× 2.(1)体外胚胎培养　胚胎移植。 (2)可以对雌性杜泊羊进行超数排卵处理。 (3)要对采集到的卵母细胞进行成熟培养，对采集到的精子进行获能处理。 二、拓展应用 (1)可以使用人工授精、体外受精、胚胎移植、体细胞核移植等技术来人工繁育北方白犀牛。运用这些技术不一定能成功繁育北方白犀牛，因为任何一项技术都不能保证百分之百的成功率，何况现存的北方白犀牛数量极少。 (2)这样人工繁育的种群与野生种群相比，遗传多样性会降低，野外生存能力也会下降。 (3)多种多样的生物是生态系统的重要成员，是一个个独特的基因库。任何一个物种的灭绝都可能使其他相关物种受到影响，进而威胁到生态系统的平衡与稳定。保护濒危的野生动物，保护生物多样性刻不容缓。 【体系构建】 【核心语句】 1.哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个步骤。 2.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→移植后的检查。 3.胚胎移植的意义是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 4.胚胎分割的对象是桑葚胚或囊胚，对囊胚进行分割时，应将内细胞团均等分割。 【基础巩固练】 一、选择题 1.体内受精、体外受精的共同点是(　　) A.均需在输卵管完成受精 B.均需采集卵母细胞 C.均需采集精液 D.受精前精子均需获能 解析：选D。体外受精不需要在输卵管完成受精，A不符合题意；体内受精不需要采集卵母细胞和精液，B、C不符合题意；体内受精、体外受精在受精前精子均需获能，D符合题意。 2.下列选项中关于优良种畜的胚胎移植的说法，不正确的是(　　) A.供体母牛必须是同一物种的良种 B.受体母牛必须是同一物种的良种 C.供体公牛必须是同一物种的良种 D.受体母牛可以是同物种的一般健康牛 解析：选B。供体母牛和公牛必须是同一物种的良种，这样才可以提供良种的胚胎，A、C正确；受体母牛需要有健康的体质和正常的繁殖能力，这样才能完成妊娠，因此受体母牛不必是同一物种的良种，可以是同物种的一般健康牛，B错误，D正确。 3.关于胚胎分割这一技术的叙述，正确的是(　　) A.胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份 B.胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎 C.胚胎分割技术属于有性生殖方式，因此不属于克隆 D.胚胎分割技术可以分割任意时期胚胎 解析：选B。胚胎分割常选择桑葚胚或囊胚时期的胚胎，将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，要注意将囊胚的内细胞团均等分割，而不能将早期胚胎任意分割成多份，A、D错误。胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一，C错误。 4.牛雄性胚胎中存在特异性H­Y抗原，可在牛早期胚胎培养液中添加H­Y单克隆抗体，筛选胚胎进行移植，以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列相关叙述正确的是(　　) A.H­Y单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌 B.应选用原肠胚做性别鉴定 C.鉴定后的雄性胚胎可直接做胚胎移植 D.用H­Y抗原刺激母牛可获得相应抗体 解析：选D。单克隆抗体是由杂交瘤细胞分泌的，A错误；做性别鉴定应选择囊胚期的滋养层细胞，B错误；由于是利用乳腺生物反应器进行生物制药，则鉴定后的雌性胚胎可直接做胚胎移植，C错误；用H­Y抗原刺激母牛，使其体内产生体液免疫，产生相应的浆细胞，获得相应抗体，D正确。 5.(2024·黑龙江哈尔滨高二期中)孤独症谱系障碍与基因S的变异有关，科研人员对猕猴的基因S进行编辑，首次获得孤独症模型猴，然后再通过动物细胞工程和胚胎工程技术获得更多克隆猴。下列叙述正确的是(　　) A.克隆出的模型猴性别由核供体决定 B.培养早期胚胎时无需提供气体环境 C.胚胎移植的过程中，需要选择具有优良遗传性状的雌性个体作为受体 D.为获得更多克隆猴，可以采用胰蛋白酶或胶原蛋白酶对早期胚胎进行分割，经移植获得同卵双胎或多胎 解析：选A。克隆出的模型猴属于无性繁殖得到的动物，克隆出的模型猴性别由核供体决定，A正确；培养早期胚胎的培养基中需要有糖类、氨基酸等营养条件，同时也需提供气体环境：95%空气和5%CO2，B错误；胚胎移植的过程中，需要选择有健康的体质和正常繁殖能力的个体作为受体，C错误；为获得更多克隆猴，可以采用分割针或分割刀对早期胚胎进行分割，经移植获得同卵双胎或多胎，D错误。 6.(2024·浙江杭州高二期末)有些濒危保护动物自然状态下的繁殖能力较低，如大熊猫。我国科学家利用胚胎工程的技术手段大大提高了大熊猫的繁殖率。下列说法正确的是(　　) A.利用胚胎分割技术得到的后代具有相同的遗传物质 B.在体外完成受精后的受精卵，即可植入子宫完成着床 C.利用胚胎分割技术，尽可能均等分割成多份可以大大提高大熊猫的繁殖率 D.体外受精时，将成熟的卵母细胞与新采集的精子同时放在获能液中利于受精 解析：选A。利用胚胎分割技术得到的后代由同一个受精卵发育而来，因此具有相同的遗传物质，A正确；在体外完成受精后的受精卵，一般需要发育到桑葚胚或者囊胚，才可植入子宫完成着床，B错误；胚胎分割的次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，C错误；一般情况下，可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精，D错误。 7.胚胎工程中各种胚胎操作技术如图所示。下列分析正确的是(　　) A.从良种公牛精巢内获得的精子可直接与获能的卵细胞结合受精 B.早期囊胚a、b、c的基因型相同 C.切割桑葚胚和囊胚时的具体操作是完全相同的 D.图中“小牛”的性别可能为雄性或雌性 解析：选D。从良种公牛体内获得的精子在体外获能后才可以与培养到MⅡ期的卵细胞结合受精，A错误；据图可知，三种早期囊胚由不同受精卵发育而来，故a、b、c的基因型不一定相同，B错误；胚胎分割时要注意对囊胚的内细胞团进行均等分割，桑葚胚中没有形成内细胞团，所以切割桑葚胚和囊胚时的具体操作是不完全相同的，C错误；由于不知道受精卵形成的早期囊胚c的性别，因此不能确定图中“小牛”的性别，图中“小牛”的性别可能为雄性或雌性，D正确。 8.(2024·安徽合肥高二期末)如图为通过体外受精、胚胎分割和胚胎移植培育高产奶牛的过程，用该方法培育高产奶牛时需要进行性别鉴定。目前最有效的鉴定方法是SRY－PCR法，该方法利用位于Y染色体非同源区段上的性别决定基因(SRY基因)制作探针，对从滋养层细胞中提取出的DNA扩增产物进行检测。下列分析错误的是(　　) A.体外受精前要对精子进行获能处理，图中的A细胞要培养到MⅡ期 B.若SRY－PCR法的检测结果为阳性，则可对该胚胎进行分割并移植 C.在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意要将内细胞团均等分割 D.胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 解析：选B。在进行体外受精前要对精子进行获能处理，精子获能后才能完成受精，A细胞是次级卵母细胞，要培养到MⅡ期，A正确；若SRY－PCR法的检测结果为阳性，则该胚胎为雄性，不可进行移植，B错误；在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为防止胚胎分割影响胚胎的恢复和进一步发育，应注意胚胎分割要将内细胞团均等分割，C正确；胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，D正确。 二、非选择题 9.如图表示哺乳动物克隆的几种方法的主要步骤，据图回答下列问题： (1)方法2获得的小牛的遗传物质来源于__________。方法1和方法2更容易获得克隆动物的是__________。方法3获得的①②中的遗传物质_______(填“相同”或“不相同”)。 (2)细胞B来自囊胚的____，细胞C应取自供体3的__________细胞进行处理。 (3)胚胎移植是克隆动物的最后一道工序，受体能为供体的胚胎提供相同的生理环境，依据的生理学基础是_________________。 (4)世界卫生组织解释克隆为“遗传上同一机体或细胞系(株)的无性繁殖”。你认为在细胞工程、胚胎工程中哪些技术也属于克隆？_________(至少答出三个)。 解析：(1)方法2获得的细胞B来自正常受精作用形成的早期胚胎，再将细胞B移植到供体3的去核卵母细胞内，细胞D的核遗传物质来自供体1、2，细胞质遗传物质来源于供体3，因此方法2获得的小牛的遗传物质来源于供体1、2、3。方法1是体细胞核移植技术，方法2是胚胎细胞核移植，胚胎细胞分化程度低，胚胎细胞核移植比体细胞核移植更容易成功。方法3中采用了胚胎分割技术，而来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此方法3中①和②遗传物质相同。 (2)细胞B取自囊胚的内细胞团，内细胞团的细胞具有很高的全能性，称为胚胎干细胞。细胞C应取自供体3的MⅡ期卵母细胞。(3)胚胎移植是克隆动物的最后一道工序，受体能为供体的胚胎提供相同或相似的生理环境，依据的生理学基础是同期发情处理后，一段时间内，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同或相似的。(4)根据世界卫生组织对克隆的概念可知，细胞培养、单克隆抗体、植物组织培养、胚胎分割技术等均属于克隆。 答案：(1)供体1、2、3　方法2　相同　(2)内细胞团　MⅡ期卵母　(3)同期发情处理后，一段时间内，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同或相似的　(4)细胞培养、单克隆抗体、植物组织培养、胚胎分割技术等 【综合提升练】 一、选择题 1.在体细胞克隆猴培育过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理，具体培育流程如下图所示。下列说法正确的是(　　) A.去核时使用的差速离心、紫外线长时间照射和化学物质处理等方法都没有穿透卵母细胞的透明带 B.卵母细胞在去核环节实际操作中被去除的不是核膜包被的细胞核，而是纺锤体—染色体复合物 C.组蛋白甲基化和乙酰化的表观遗传修饰都不利于重构胚的分裂和发育 D.为得到遗传背景相同的克隆猴用于科研，可用机械方法将早期胚胎随机切割成2份或4份后再进行胚胎移植 解析：选B。核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法，也可以采用梯度离心、紫外线短时间照射、化学物质处理等，A错误；将卵母细胞培养到MⅡ期后进行去核操作，此时卵母细胞中的“核”其实是纺锤体—染色体复合物，去核事实上是去除卵母细胞的纺锤体—染色体复合物，B正确；将组蛋白去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA注入重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂处理重构胚，这样可降低组蛋白的甲基化水平，提高组蛋白的乙酰化水平，从而改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达，C错误；为得到遗传背景相同的克隆猴用于科研，可用机械方法将早期胚胎均匀切割成2份或4份后再进行胚胎移植，D错误。 2.(2024·山东潍坊高二期中)荷斯坦奶牛因产奶量高成为饲养数量最多的奶牛品种。科研人员通过动物细胞工程和胚胎工程实现了荷斯坦奶牛的快速繁殖，部分培育过程如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.小牛1和小牛3可以看作通过动物无性繁殖获得的 B.为获得小牛3应去除细胞B中的纺锤体—染色体复合物 C.胚胎移植前需对受体牛进行同期发情处理以防止发生免疫排斥反应 D.胚胎移植前可取样囊胚的内细胞团细胞进行小牛的性别鉴定 解析：选B。小牛1采用了胚胎分割、胚胎移植技术，但也经历了雌雄配子结合形成受精卵的过程，故仍为有性生殖，A错误；图中细胞A是处于MⅡ期的次级卵母细胞，为使小牛3细胞核中的遗传物质来自荷斯坦母牛，因而应去除细胞B中的纺锤体—染色体复合物，B正确；胚胎移植前需对受体牛进行同期发情处理，这样可为移入的胚胎提供相同的生理环境，其目的不是防止发生免疫排斥反应，因为受体子宫对移入的胚胎几乎不发生免疫排斥，C错误；胚胎移植前可取样囊胚的滋养层细胞进行小牛的性别鉴定，这样可以避免对内细胞团的正常发育造成影响，D错误。 3.为研究20 μmol/L的柠檬苦素对小鼠体外受精后胚胎发育的影响，某研究小组进行了相关实验，结果如图所示。下列有关叙述中，正确的是(　　) A.精子获取后即可用于体外受精 B.卵裂是发生在透明带内的减数分裂 C.20 μmol/L的柠檬苦素可以提高体外受精胚胎的发育潜力 D.为获得同卵多胎，可对囊胚的滋养层均等分割 解析：选C。精子获能后，需要与培养到MⅡ期的卵母细胞进行受精，A错误；卵裂是有丝分裂过程，B错误；据图可知，与对照相比，20 μmol/L的柠檬苦素处理后卵裂率、囊胚率和胚胎内总细胞数均有所增加，而凋亡细胞率有所降低，说明20 μmol/L的柠檬苦素可以提高体外受精胚胎的发育潜力，C正确；为获得同卵多胎，需要对囊胚的内细胞团均等分割，D错误。 4.(2024·重庆高二检测)2023年11月，中国科学院神经科学研究所的研究员在国际上成功构建了首个活产的嵌合灵长类动物——嵌合幼猴。研究人员将遗传信息改造后的胚胎干细胞(ES细胞)注射到受体囊胚中，再将胚胎移植到代孕母猴中，最终生育出嵌合幼猴，过程如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A.桑葚胚经过孵化过程形成囊胚 B.代孕母猴植入胚胎前需用促性腺激素处理，目的是诱导其超数排卵 C.嵌合幼猴中来自ES细胞的遗传信息不一定能传给后代 D.可将囊胚任意切割成2等份后再进行胚胎移植以提高胚胎利用率 解析：选C。桑葚胚进一步发育形成囊胚，囊胚扩大，透明带破裂，胚胎从其中伸展出来的过程叫孵化，A错误；植入胚胎前通常需要对代孕母猴注射促性腺激素，使之处于易受孕的生理状态，B错误；嵌合幼猴中来源于ES细胞的遗传信息是否遗传给后代，取决于基因的表达状况和存在位置，基因在不同的细胞中表达状况不同，若改造后的ES细胞将来发育成体细胞，则不会遗传给后代，若改造后的ES细胞将来发育成生殖细胞，则可遗传给后代，所以，嵌合幼猴中来源于ES细胞的遗传信息不一定能传给后代，C正确；内细胞团将来发育为各种组织，而滋养层发育为胎膜和胎盘，进行胚胎分割时需要对内细胞团进行均等分割，不可任意切割囊胚后移植，D错误。 二、非选择题 5.(2024·河南郑州高二期中)绒毛膜促性腺激素(hCG)是合体滋养细胞合成并分泌的一种糖蛋白激素，是胚胎植入前分泌的早期胚胎信号。某科研团队将129名患者随机分为研究组(66名)与对照组(63名)，研究组患者随机分为2组，分别接受不同剂量的hCG，即200IU(34名)、500IU(32名)，探究hCG剂量对胚胎移植的影响，结果如表所示。回答下列问题： 项目 hCG组 对照组 200IU 500IU MⅡ期卵母细胞数/个 8.71 9.13 8.13 受精率/% 70 69.46 71.86 胚胎移植成功率/% 38.23 53.13 37.3 (1)从母体中取出的卵母细胞一般需要____________________________，因此________(填“能”或“不能”)直接用于体外受精。 (2)分析表格可知，hCG是通过增加母本____________________________，从而促进胚胎移植成功率，且浓度为__________时效果较好。 (3)将体外受精的胚胎移植到母本体内时，一般不需要用免疫抑制剂对母本进行处理，原因是______________________________。若想要对移植的胚胎进行性别鉴定，通常取______期的______细胞进行鉴定。 答案：(1)在体外进行成熟培养(在体外培养至MⅡ期)　不能　(2)卵母细胞排出的数量　500IU　(3)母本对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应　囊胚　滋养层 $$