2.3 胚胎工程-【晨读晚练】2024-2025学年高二生物知识速记与提升(人教版2019选择性必修3)
2025-04-14
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第3节 胚胎工程 |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.61 MB |
| 发布时间 | 2025-04-14 |
| 更新时间 | 2025-04-16 |
| 作者 | 泡沫老师 |
| 品牌系列 | 学科专项·晨读晚练 |
| 审核时间 | 2025-04-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51597905.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2.3 胚胎工程
(必背要点+必知重难+知识检测)
一、胚胎工程的理论基础
1.概念
(1)概念:胚胎工程是指对 生殖细胞 、受精卵或 早期胚胎细胞 进行多种显微操作和处理,然后将获得的 胚胎移植 到雌性动物体内产生后代,以满足人类的各种需求。
(2)胚胎工程技术:包括 体外受精 、胚胎移植和 胚胎分割 等。
2.概念分析
(1)操作对象:动物 生殖细胞 、 受精卵 或 早期胚胎 。
(2)结果:经过处理后获得的 胚胎 ,还需移植到 雌性动物体内 生产后代,以满足人类的各种需求。
(3)理论基础:哺乳动物 受精 和 早期胚胎发育 的规律。
(4)实质: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。
二、受精的准备及过程
1.概念:精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。它包括受精前的 准备阶段 和 受精阶段 。
2.场所:在自然条件下,受精是在雌性个体的 输卵管内 完成的。
3.准备阶段
(1)准备阶段1——精子获能
精子获能,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)准备阶段2——卵子的准备
卵子的准备:卵子在输卵管内进一步成熟,达到 MⅡ期 时才具备与精子受精的能力。
(3)受精阶段
哺乳动物的受精过程主要包括:①精子穿越卵细胞膜外的 透明带 ;②精子入卵;③形成 雌雄原核 ;④形成合子。
4.受精过程中的三大反应与防止多精入卵的两道屏障
(1)获能后的精子与卵子相遇时,首先它释放出 多种酶 ,以溶解卵细胞膜外的一些结构。
(2)透明带会产生阻止后来的精子进入 透明带 的生理反应。这是防止 多精入卵 的第一道屏障。
(3)精子入卵后, 卵细胞膜 会立即发生一种生理反应,拒绝 其他精子 再进入卵内。这是防止多精入卵的第二道屏障。
三、胚胎早期发育
1.场所:输卵管、子宫。
2.细胞分裂方式:有丝分裂。
3.早期胚胎发育的过程
(1)卵裂期:
①在透明带内经行,细胞分裂方式为有丝分裂,但胚胎的总体积并不增加或略有缩小。
②增多:细胞数量、DNA总量、有机物种类;
③减少:每个 细胞体积 、有机物;
④胚胎总体积并不增加、每个细胞中核DNA含量均呈 周期性变化 (复制加倍,分裂结束时恢复)
(2)桑葚胚:卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团,形似桑葚,每个细胞都是全能细胞。
(3)囊胚:
①胚胎进一步发育,细胞逐渐 分化 。
②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 。
③滋养层细胞将来发育成 胎膜和胎盘 。
④胚胎的内部出现了含有液体的腔—— 囊胚腔 。
⑤孵化:囊胚进一步扩大,会导致 透明带 破裂,胚胎从其中伸展出来。
(4)原肠胚:原肠胚表面的细胞形成 外胚层 ,向内迁移的细胞形成 内胚层 ,一部分细胞在内外两个胚层之间形成中胚层。
四、胚胎工程技术及应用
1.试管动物技术:是指通过人工操作使卵子在体外受精,并经过培养发育为早期胚胎后,再进行移植产生个体。
2、体外受精
(1)内容:体外受精的技术包括 卵母细胞的采集 、 精子的获取 和受精等步骤。
(2)原理:人工模拟体内环境(包括营养、温度、pH等),使卵母细胞成熟、精子获能,最终完成受精。
3、过程
(1)超数排卵技术:促性腺激素可作用于卵巢,促进雌激素的分泌,进而促进卵子的排出,从输卵管中冲取的卵子。
(2)过程A为 卵母细胞的采集 ,卵巢中的卵母细胞为初级卵母细胞,需在体外培养至 减数分裂Ⅱ中期 ,才具有受精的能力。
(3)精子的获取过程中,采集的精液先进行 精子离心 处理,然后再进行B 获能处理 后才具有受精的能力。
(4)将获能的精子和成熟的卵子置于适当的 培养液 中共同培养一段时间,促使它们完成C受精过程。
4.意义:体外受精技术是提高动物 繁殖能力 的有效措施。还可以为 胚胎移植 提供可用的胚胎。
五、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.对胚胎移植概念的理解
(1)胚胎来源:体内 早期胚胎、体外受精 得到的胚胎、其他方式(转基因、核移植等)得到的胚胎。
(2)供体:产生具有 优良遗传特性 的胚胎。
(3)受体:
①健康的体质和正常的 繁殖能力 。
②同种的、生理状态相同的其他雌性动物,没有 生殖隔离 , 生殖环境 相同。
(4)移植条件:供体与受体为 同种且生理状态 相同。
3.实质
(1)从过程看,实际上是产生胚胎的 供体 和孕育胚胎的 受体 共同繁殖后代的过程。
(2)从结果看,是早期胚胎在相同生理环境条件下 空间位置 的转移。
4.地位
胚胎工程的最终技术环节。通过任何一项技术,如 转基因 、核移植或 体外受精 等获得的胚胎,都必须移植给受体才能获得后代。
5.主要步骤(以牛为例)
(1)胚胎移植过程进行两次检查:①冲卵后,对 胚胎 进行质量检查;②移植后,对受体 是否妊娠 进行检查。
(2)试管动物仅 受精作用 和 早期胚胎发育 在体外进行,后续的 胚胎发育 过程仍是在雌性动物体内完成的。
(3)体外受精、体内受精形成的胚胎进行胚胎移植属于 有性生殖 ,动物体细胞核移植形成的胚胎进行胚胎移植属于 无性生殖 ,即判断胚胎移植为何种生殖方式时,关键是看胚胎通过何种方式获得。
6.意义
充分发挥雌性优良个体的 繁殖潜力 , 大大缩短 了供体本身的繁殖周期,对供体施行 超数排卵 处理后,增加后代数量。
六、胚胎分割
1.概念:是指采用 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.胚胎分割的基础
(1)理论基础:细胞的 全能性 。
(2)物质基础:早期胚胎细胞具有很强的分裂能力,每个细胞的细胞核内具有 相同 的遗传物质。
3.特点
来自同一胚胎的后代,具有 相同 的遗传物质,可看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。
4.胚胎分割移植的过程
(1)使用的主要仪器设备:体视显微镜和 显微操作仪 。
(2)方法:采用 机械方法 切割早期胚胎。
(3)选用的胚胎:应选择发育良好、形态正常的 桑葚胚或囊胚 ,将其移入盛有操作液的培养皿中,然后,用 分割针 或分割刀进行分割。
5.分割要求:在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,需要将内细胞团均等分割 。
6.胚胎分割的意义
(1)促进优良动物品种的繁殖,产生 遗传性状 相同的后代用于遗传学研究。
(2)在胚胎移植前,进行 性别鉴定 和 遗传病筛查 等,对于人工控制 动物性别 、动物繁育健康后代具有重要意义。
一、受精的准备及过程
1.两道屏障防止多精入卵,其意义是什么?
两道屏障防止多精入卵,保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致,从而保证遗传的稳定性。
2.受精的标志和受精完成的标志分别是什么?
受精的标志是观察到两个极体,受精完成的标志是雌、雄原核融合成合子。
3.受精的三个易错点
(1)精子获能是指精子获得 受精“能力” ,而不是 获得能量 。
(2)卵子受精的标志≠受精完成的标志;卵子受精的标志是在 透明带和卵细胞膜 之间观察到两个极体;而受精过程完成的标志是 雌、雄原核 的融合,形成二倍体合子。
(3)受精卵的遗传物质中, 核遗传物质 一半来自精子(父本),一半来自卵子(母本),细胞质中的遗传物质几乎全部来自 卵子 。精子的线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘,卵细胞的线粒体在细胞质中,但受精时,精子尾部脱落,只有精子的头部进入卵子,因此受精卵的线粒体主要由卵细胞提供。
4.比较自然受精、人工授精和体外受精
项目
自然受精
人工授精
体外受精
不
同
点
过程
雌雄动物交配 完成
用人工的方法将公畜的精液注入 母畜生殖道 内,完成受精
人工获取精子、卵子,在 体外培养液 中完成受精过程
场所
雌性动物输卵管 中
雌性动物输卵管中
体外培养液中
相同点
(1)精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程;
(2)都是 有性 生殖
二、试管动物技术:
1.精子获能处理前为什么要离心处理?
精液由精子和精浆两部分组成。精浆中含有一种能抑制精子获能的物质,因此在一般情况下,精液中的精子无法获能。精子获能处理前进行离心处理,目的是除去精清以利于精子获能。
2.试管动物与克隆动物有什么不同?
(1)生殖方式不同:试管动物属于有性生殖,克隆动物属于无性生殖。
(2)培育的技术手段不同:试管动物需采用体外受精、胚胎移植等技术,克隆动物需采用核移植、胚胎移植技术。
(3)是否遵循遗传定律:试管动物遵循遗传定律,克隆动物不遵循遗传定律。
三、胚胎移植
1.胚胎移植的生理学基础
胚胎移入的基础
哺乳动物发情排卵后,不管是否妊娠,在一段时间内,同种动物的 供、受体 生殖器官的 生理变化 是相同的
胚胎收集的基础
哺乳动物的早期胚胎形成后,在一定时间内不会与 母体子宫 建立组织上的联系,而是处于游离状态
移入胚胎存活的基础
受体对移入子宫的 外来胚胎 基本上不发生免疫排斥反应
保留遗传特性的基础
供体胚胎可与受体子宫建立正常的 生理和组织 联系,但移入受体的供体胚的 遗传特性 在孕育过程中不受影响
2.胚胎移植成功的两个条件
(1)胚胎移植一般在 同种的 雌性供体和受体之间进行。这是因为同种动物之间的 生理特征相近 ,进行胚胎移植容易成功。在这里同“种”是指同 “物种” 。例如:将加拿大荷斯坦奶牛的胚胎移植到我国黄牛体内,生出了荷斯坦奶牛。
(2)进行胚胎移植的供体、受体的 生理状态 要相同。
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?
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。
三、胚胎分割
1.胚胎分割的对象是什么?选择此时期的胚胎进行分割的原因是什么?
桑葚胚或囊胚阶段的胚胎。桑葚胚阶段尚未出现细胞分化,具有全能性;囊胚阶段的内细胞团具有全能性。
2.分割囊胚期的胚胎时为什么强调将内细胞团均等分割?而鉴定胚胎的性别做DNA分析时却是取样的滋养层?
因为囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,滋养层发育成胎盘、胎膜。囊胚的内细胞团要均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。取滋养层细胞做DNA分析鉴定性别,不会影响胎儿的发育。
3.从后代核遗传物质上分析,胚胎分割动物和克隆动物生殖方式相同吗?
相同。两者都属于无性繁殖。
4.分割动物和体细胞克隆动物
项目
胚胎分割动物
体细胞克隆动物
相同点
都属于 无性生殖 或克隆,最终技术都是 胚胎移植
不
同
点
胚胎来源
体外受精 及其他方式得到的 胚胎
通过核移植技术获得的 重构胚
发育起点
经过受精作用或其他方式形成的一个细胞
经过 核移植技术 形成的一个重组细胞
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由 供体细胞 核提供
技术流程
胚胎分割→胚胎移植
核移植→早期胚胎培养→胚胎移植
5.胚胎分割和胚胎移植的区别(以牛为例)
比较项目
胚胎分割
胚胎移植
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
是否切割
切割
不切割
生殖方式
无性生殖
有性生殖或无性生殖(取决于胚胎是由受精卵形成的还是核移植技术形成重组细胞发育而成的)
后代遗传特点
后代具有相同的遗传物质
后代 不一定 具有相同的遗传物质
处理(或移植)的时期
一般是桑葚胚或囊胚
卵裂期、桑葚胚或囊胚
意义
①进行优良品种的快速繁殖;②为转基因技术、性别控制技术提供活胚材料
①进行优良品种的快速繁殖;②充分发挥雌性个体的繁殖潜力,缩短供体本身的繁殖周期;③保持供体优良特性;④节约成本;⑤用于保护珍稀动物等
举例
切割同卵形成的双犊
试管动物和克隆动物
共性
胚胎分割 和胚胎移植最终都涉及 胚胎 的移植, 胚胎移植 是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”
(限时:15min)
一、单选题
1.(2023·浙江·高考真题)在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。下列叙述错误的是( )
A.经获能处理的精子才能用于体外受精 B.受精卵经体外培养可获得早期胚胎
C.胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率 D.胚胎移植前需对受体进行选择和处理
【答案】C
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性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,用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】A、精子需要经过获能处理才具有受精能力,A正确;
B、受精卵经体外培养可获得早期胚胎,B正确;
C、胚胎分割可以获得多个胚胎,分割次数越多,分割后胚胎成活的概率越小,C错误;
D、胚胎移植前,需选择健康体质和正常繁殖能力的受体且进行同期发情处理,D正确。
故选C。
2.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
【答案】C
【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。
【详解】A、在自然条件下,哺乳动物的受精过程在输卵管中完成,A错误;
B、刚排出的精子不能立即与卵子结合,必须在雌性动物的生殖道内发生相应生理变化后,才具备受精能力,这一生理现象叫做精子获能(获能),B错误;
C、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,甚至略微缩小,C正确;
D、在受精后,次级卵母细胞会继续进行减数第二次分裂,形成卵细胞和第二极体,因此受精的标志:在卵细胞膜和透明带之间的间隙可以观察到两个极体(一个是第一极体,还有一个是第二极体),D错误。
故选C。
3.下列关于体内受精过程的排序,正确的是( )
①受精卵第一次分裂开始②卵子释放第二极体③获能后精子与卵子相遇并释放多种酶④精子穿越卵细胞膜外的结构⑤雌、雄原核的形成⑥两个原核靠近,核膜消失
A.③②④⑤①⑥ B.③②④⑤⑥①
C.④⑤②①③⑥ D.③④②⑤⑥①
【答案】D
【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。
【详解】受精过程为:获能后的精子与卵子相遇并释放多种酶 →精子穿越卵细胞膜外的结构相继发生顶体反应→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→受精卵第一次分裂开始,D正确,ABC错误。
故选D。
4.如图表示人的个体发育过程。下列说法正确的是( )
A.过程①中,细胞中的有机物总量不变
B.过程③中,细胞形成不同胚层,是遗传物质改变引起的
C.过程②进行时,细胞中各种有机物的含量都减少
D.过程④中,各个胚层逐渐分化形成各种组织、器官等
【答案】D
【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)桑椹胚: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。
【详解】A、过程①中,细胞中的有机物总量减少,A错误;
B、过程③中,细胞形成不同胚层,是细胞分化引起的,遗传物质并没有改变,B错误;
C、过程②进行时,细胞中部分有机物的含量减少,C错误;
D、过程④中,各个胚层逐渐分化形成各种组织、器官等,D正确。
故选D。
5.单倍体胚胎干细胞是指只含有一套染色体,但拥有类似于正常干细胞分裂分化能力的细胞群。研究人员利用小鼠建立单倍体胚胎干细胞的操作如图所示。下列叙述错误的是( )
A.过程①常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志
B.在雌雄原核融合前需通过显微操作移除雄原核
C.过程②中胚胎总体积不变,有机物种类不断增加
D.孤雌单倍体胚胎干细胞中只含一条性染色体X或Y
【答案】D
【分析】胚胎干细胞具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
【详解】A、受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核,A正确;
B、由图可知,要获得孤雌单倍体胚胎干细胞,在雌雄原核融合前需通过显微操作移除雄原核,B正确;
C、在胚胎早期发育过程中,胚胎总体积不变,有机物种类不断增加,C正确;
D、精子中含有的性染色体为X染色体或Y染色体,卵细胞中含有的性染色体为X染色体,由图可知,在建立单倍体胚胎干细胞过程中,是去除雄原核,所以获得的单倍体干细胞中含有的性染色体是X染色体,而不含Y染色体,D错误。
故选D。
6.“试管动物”技术繁育的个体具有健康的体质和重要的商业应用价值。“试管动物”技术繁育的基本过程:良种母畜的卵母细胞+良种公畜的精子→受精卵→早期胚胎→代孕母畜→试管动物。下列叙述正确的是( )
A.通常选择良种母畜处于MI中期的卵母细胞更有利于进行受精作用
B.良种公畜获能精子与成熟卵子可在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精
C.早期胚胎培养需要依次经历卵裂期、桑葚胚、原肠胚和囊胚等阶段
D.代孕母畜一般选择不同物种的,并且需要对代孕母畜进行同期发情处理
【答案】B
【分析】1、体外受精包括精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、受精。
2、胚胎移植的基本程序主要包括:(1)对供、受体的选择和处理。选择遗传特性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,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理;(2)配种或人工授精;(3)对胚胎的收集、检查、培养或保存;(4)对胚胎进行移植;(5)移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
【详解】A、通常选择良种母畜处于MⅡ中期的卵母细胞用于受精作用,A错误;
B、从良种公畜提取的精子需要获能后才能与成熟的卵子受精,受精过程在获能溶液或者专用的受精溶液中完成,B正确;
C、早期胚胎培养需要依次经历卵裂期、桑椹胚、囊胚和原肠胚等阶段,C错误;
D、代孕母畜一般选择同种的且生理状态相同的成年母畜,对其进行同期发情处理是为了保证移植胚胎所处的生理环境相同,D错误。
故选B。
7.(2023·天津·高考真题)多种方法获得的早期胚胎,均需移植给受体 才能获得后代。下图列举了几项技术成果。
下列叙述正确的是 ( )
A.经胚胎移植产生的后代与受体均保持一致
B.①需获得MII期的去核卵母细胞
C.②能大幅改良动物性状
D.③可通过②技术实现扩大化生产,①②可通过③技术实现性状改良
【答案】D
【分析】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,这个胚胎最终发育为动物。
【详解】A、子代动物的遗传性状与供体基本一致,但与受体无关,A错误;
B、核移植过程中需要处于MII中期的去核卵母细胞,而过程1是培育试管动物,需要培育到适宜时期(桑葚胚或囊胚等时期)进行胚胎移植,B错误;
C、过程2得到的是克隆动物,是无性生殖的一种,不能大幅改良动物性状,C错误;
D、过程2克隆技术可得到大量同种个体,为过程3提供了量产方式;过程3是转基因技术,转基因可导入外源优良基因,为过程1、2提供了改良性状的方式,D正确。
故选D。
8.(2024·北京·高考真题)我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞,形成了类似囊胚的结构(类囊胚),为研究灵长类胚胎发育机制提供了实验体系(如图)。相关叙述错误的是( )
A.实验证实食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能
B.实验过程中使用的培养基含有糖类
C.类囊胚的获得利用了核移植技术
D.可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育
【答案】C
【分析】该过程利用胚胎干细胞创造出了类胚胎结构,并在体外培养至原肠胚时期,将类囊胚移植进雄猴体内后,成功引起了雌猴的早期妊娠反应有可能会产生新生个体,该过程属于无性生殖。
【详解】A、体外诱导食蟹猴胚胎干细胞, 形成了类似囊胚的结构(类囊胚),证实了食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能,A正确;
B、实验过程中使用的培养基需含有糖类,糖类可为细胞培养提供能源物质,B正确;
C、类囊胚的获得利用了动物细胞培养技术,并没有进行核移植,C错误;
D、可借助胚胎移植技术将类囊胚移植到相应的雌性受体中继续胚胎发育,从而可以用来研究类囊胚的后续发育,D正确。
故选C。
9.我国科学家成功将小鼠的颗粒细胞(卵泡中卵母细胞周围的细胞)转化为 GV 卵母细胞,进而恢复减数分裂并顺利培育出健康后代(如图),有关叙述错误的是( )
A.过程①的实质是基因选择性表达,类似脱分化过程
B.X 细胞在遗传组成上与当初卵泡中的卵母细胞遗传物质不可能相同
C.过程③中,受精后的 X 细胞会再释放出一个极体
D.过程③涉及体外受精、早期胚胎培养及胚胎移植等技术
【答案】B
【分析】题图分析:①表示卵泡中的颗粒细胞经诱导,脱分化为多能干细胞,②表示GV卵母细胞减数分裂的过程,③表示受精作用产生后代过程。
【详解】A、颗粒细胞为已经分化的细胞,过程①卵泡中的颗粒细胞经诱导,脱分化为多能干细胞,其实质是基因选择性表达,A正确;
B、根据题目描述,X细胞是由颗粒细胞转化而来的GV卵母细胞,再经过减数分裂形成的。而颗粒细胞本身是由卵母细胞周围的细胞分化而来的,它们都来源于同一个受精卵的有丝分裂和分化。因此,从遗传物质的角度来看,X细胞和当初卵泡中的卵母细胞应该具有相同的遗传物质,只是由于基因的选择性表达,它们在结构和功能上存在差异,B错误;
C、X细胞应处于减数第二次分裂中期才能与获能的精子受精,受精后继续进行减数分裂,故会再释放出一个极体,C正确;
D、过程③涉及体外受精,受精后要进行早期胚胎培养及胚胎移植,D正确。
故选B。
10.荷斯坦奶牛是世界上产奶量最高的牛,每头荷斯坦奶牛平均每年产奶量超过9500升。荷斯坦奶牛不仅产奶量高、牛奶的质量也非常高。牛的自然繁殖率比较低,下图表示科研人员利用胚胎工程培育荷斯坦奶牛的过程,下列说法正确的是( )
A.①过程常用促性腺激素处理母牛,使其超数排卵,也可以用性激素
B.进行人工授精时,从荷斯坦奶牛体内获得的精子可以直接与成熟的卵子完成受精
C.性别鉴定和疾病筛查可以分割少量早期胚胎滋养层或内细胞团组织
D.④是胚胎移植,其生理学基础是受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应
【答案】D
【分析】体外受精主要操作步骤:(1)卵母细胞的采集和培养:方法一:对小型动物一般用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后,从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。方法二:对大型动物是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞,在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精(或从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞)。(2)精子的采集和获能:在体外受精前,要对精子进行获能处理。采集方法:假阴道法、手握法和电刺激法等。获能方法:培养法和化学法。(3)受精:获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
【详解】A、①过程常用促性腺激素处理母牛,使其超数排卵,不能用性激素,A错误;
B、进行人工授精时,从荷斯坦奶牛体内获得的精子需要进行获能处理,B错误;
C、性别鉴定和疾病筛查可以分割少量早期胚胎滋养层细胞进行检测,C错误;
D、图中④过程为胚胎移植。胚胎在本地母牛子宫内能够存活的生理学基础是受体对外来胚胎基本不发生免疫排斥,D正确。
故选D。
11.杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.用促性腺激素对雌性杜泊羊进行处理,可获得更多的卵母细胞
B.体外受精前需对采集的精子进行获能处理
C.胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植
D.受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥,为胚胎在受体内存活提供了可能
【答案】C
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性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。用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】A、为了获得更多的卵母细胞,需用促性腺激素对雌性杜泊羊进行处理,使其超数排卵,A正确;
B、精子在体外受精前需要进行获能处理,这样才能具备受精能力,B正确;
C、胚胎移植一般选择桑葚胚或囊胚阶段进行移植,而不是原肠胚阶段,原肠胚已经发生了细胞分化,移植成功率较低,C错误;
D、受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,这就为胚胎在受体内存活提供了可能,这是胚胎移植的生理学基础之一,D正确。
故选C。
二、非选择题
12.和牛是世界公认的高档肉牛品种,其体型较小,肉质鲜嫩,营养丰富。我国科研人员利用胚胎移植技术,按如图所示流程操作,成功地批量培育了和牛这一优良品种。请回答下列问题:
(1)用 激素处理,可使供体母牛超数排卵,过程①中产生的精子需要进行 处理后才具有与卵细胞受精的能力。
(2)上述批量培育和牛的过程中用到的工程技术有 、 和胚胎移植等。
(3)移植的胚胎处于 期,移入的甲胚胎能在代孕雌牛子宫中存活的生理基础是 ;为培育子代雌性小牛,胚胎移植前须进行性别鉴定,宜取图中[ ] 细胞进行DNA分析。
(4)胚胎移植的实质是 。
(5)为提高胚胎利用效率,尽快获得数量较多的子代和牛,图中甲环节是对牛胚胎所做的处理,使用的技术称为 ,最终目的是 ;这一过程中,要特别注意将内细胞团 分割,其原因是 。
【答案】
(1) 促性腺 获能
(2) 体外受精 早期胚胎培养
(3) 囊胚 受体雌牛子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应 乙滋养层
(4) 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
(5) 胚胎分割 产生多个基因型相同的后代 均等 若分割不均匀,将影响分割后的胚胎恢复和发育,如含内细胞团少的部分发育不良或不发育
【分析】分析题图:图中①表示精子的采集;②表示卵母细胞的采集;③表示体外受精过程。通过胚胎工程培育试管牛的过程,包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等过程。
【详解】(1)用促性腺激素处理雌牛后,可使供体母牛一次性排出多个卵细胞,图中①表示精子的采集,采集的精子往往需要经过获能处理后才具有与卵细胞受精的能力。
(2)上述批量培育和牛的过程中用到的工程技术有体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。
(3) 题图中移植的胚胎处于囊胚期;移入的胚胎能在受体雌牛子宫中存活,其生理基础是代孕雌牛子宫对外来胚胎基本不会发生免疫排斥反应;另外,为培育雌性奶牛,胚胎移植前须进行性别鉴定,应取早期胚胎的乙滋养层细胞进行DNA分析。
(4)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。
(5)为提高胚胎利用效率,尽快获得数量较多的子代和牛,应对胚胎进行胚胎分割处理,此操作的最终目的是获得多个基因型相同的后代。该处理过程需特别注意的是要将内细胞团均等分割,否则将影响分割后胚胎的恢复和发育,比如含内细胞团少的部分发育不良或不发育。
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2.3 胚胎工程
(必背要点+必知重难+知识检测)
一、胚胎工程的理论基础
1.概念
(1)概念:胚胎工程是指对 生殖细胞 、受精卵或 早期胚胎细胞 进行多种显微操作和处理,然后将获得的 胚胎移植 到雌性动物体内产生后代,以满足人类的各种需求。
(2)胚胎工程技术:包括 体外受精 、胚胎移植和 胚胎分割 等。
2.概念分析
(1)操作对象:动物 生殖细胞 、 受精卵 或 早期胚胎 。
(2)结果:经过处理后获得的 胚胎 ,还需移植到 雌性动物体内 生产后代,以满足人类的各种需求。
(3)理论基础:哺乳动物 受精 和 早期胚胎发育 的规律。
(4)实质: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。
二、受精的准备及过程
1.概念:精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。它包括受精前的 准备阶段 和 受精阶段 。
2.场所:在自然条件下,受精是在雌性个体的 输卵管内 完成的。
3.准备阶段
(1)准备阶段1——精子获能
精子获能,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)准备阶段2——卵子的准备
卵子的准备:卵子在输卵管内进一步成熟,达到 MⅡ期 时才具备与精子受精的能力。
(3)受精阶段
哺乳动物的受精过程主要包括:①精子穿越卵细胞膜外的 透明带 ;②精子入卵;③形成 雌雄原核 ;④形成合子。
4.受精过程中的三大反应与防止多精入卵的两道屏障
(1)获能后的精子与卵子相遇时,首先它释放出 多种酶 ,以溶解卵细胞膜外的一些结构。
(2)透明带会产生阻止后来的精子进入 透明带 的生理反应。这是防止 多精入卵 的第一道屏障。
(3)精子入卵后, 卵细胞膜 会立即发生一种生理反应,拒绝 其他精子 再进入卵内。这是防止多精入卵的第二道屏障。
三、胚胎早期发育
1.场所:输卵管、子宫。
2.细胞分裂方式:有丝分裂。
3.早期胚胎发育的过程
(1)卵裂期:
①在透明带内经行,细胞分裂方式为有丝分裂,但胚胎的总体积并不增加或略有缩小。
②增多:细胞数量、DNA总量、有机物种类;
③减少:每个 细胞体积 、有机物;
④胚胎总体积并不增加、每个细胞中核DNA含量均呈 周期性变化 (复制加倍,分裂结束时恢复)
(2)桑葚胚:卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团,形似桑葚,每个细胞都是全能细胞。
(3)囊胚:
①胚胎进一步发育,细胞逐渐 分化 。
②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 。
③滋养层细胞将来发育成 胎膜和胎盘 。
④胚胎的内部出现了含有液体的腔—— 囊胚腔 。
⑤孵化:囊胚进一步扩大,会导致 透明带 破裂,胚胎从其中伸展出来。
(4)原肠胚:原肠胚表面的细胞形成 外胚层 ,向内迁移的细胞形成 内胚层 ,一部分细胞在内外两个胚层之间形成中胚层。
四、胚胎工程技术及应用
1.试管动物技术:是指通过人工操作使卵子在体外受精,并经过培养发育为早期胚胎后,再进行移植产生个体。
2、体外受精
(1)内容:体外受精的技术包括 卵母细胞的采集 、 精子的获取 和受精等步骤。
(2)原理:人工模拟体内环境(包括营养、温度、pH等),使卵母细胞成熟、精子获能,最终完成受精。
3、过程
(1)超数排卵技术:促性腺激素可作用于卵巢,促进雌激素的分泌,进而促进卵子的排出,从输卵管中冲取的卵子。
(2)过程A为 卵母细胞的采集 ,卵巢中的卵母细胞为初级卵母细胞,需在体外培养至 减数分裂Ⅱ中期 ,才具有受精的能力。
(3)精子的获取过程中,采集的精液先进行 精子离心 处理,然后再进行B 获能处理 后才具有受精的能力。
(4)将获能的精子和成熟的卵子置于适当的 培养液 中共同培养一段时间,促使它们完成C受精 过程。
4.意义:体外受精技术是提高动物 繁殖能力 的有效措施。还可以为 胚胎移植 提供可用的胚胎。
五、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.对胚胎移植概念的理解
(1)胚胎来源:体内 早期胚胎、体外受精 得到的胚胎、其他方式(转基因、核移植等)得到的胚胎。
(2)供体:产生具有 优良遗传特性 的胚胎。
(3)受体:
①健康的体质和正常的 繁殖能力 。
②同种的、生理状态相同的其他雌性动物,没有 生殖隔离 , 生殖环境 相同。
(4)移植条件:供体与受体为 同种且生理状态 相同。
3.实质
(1)从过程看,实际上是产生胚胎的 供体 和孕育胚胎的 受体 共同繁殖后代的过程。
(2)从结果看,是早期胚胎在相同生理环境条件下 空间位置 的转移。
4.地位
胚胎工程的最终技术环节。通过任何一项技术,如 转基因 、核移植或 体外受精 等获得的胚胎,都必须移植给受体才能获得后代。
5.主要步骤(以牛为例)
(1)胚胎移植过程进行两次检查:①冲卵后,对 胚胎 进行质量检查;②移植后,对受体 是否妊娠 进行检查。
(2)试管动物仅 受精作用 和 早期胚胎发育 在体外进行,后续的 胚胎发育 过程仍是在雌性动物体内完成的。
(3)体外受精、体内受精形成的胚胎进行胚胎移植属于 有性生殖 ,动物体细胞核移植形成的胚胎进行胚胎移植属于 无性生殖 ,即判断胚胎移植为何种生殖方式时,关键是看胚胎通过何种方式获得。
6.意义
充分发挥雌性优良个体的 繁殖潜力 , 大大缩短 了供体本身的繁殖周期,对供体施行 超数排卵 处理后,增加后代数量。
六、胚胎分割
1.概念:是指采用 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.胚胎分割的基础
(1)理论基础:细胞的 全能性 。
(2)物质基础:早期胚胎细胞具有很强的分裂能力,每个细胞的细胞核内具有 相同 的遗传物质。
3.特点
来自同一胚胎的后代,具有 相同 的遗传物质,可看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。
4.胚胎分割移植的过程
(1)使用的主要仪器设备:体视显微镜和 显微操作仪 。
(2)方法:采用 机械方法 切割早期胚胎。
(3)选用的胚胎:应选择发育良好、形态正常的 桑葚胚或囊胚 ,将其移入盛有操作液的培养皿中,然后,用 分割针 或分割刀进行分割。
5.分割要求:在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,需要将内细胞团均等分割 。
6.胚胎分割的意义
(1)促进优良动物品种的繁殖,产生 遗传性状 相同的后代用于遗传学研究。
(2)在胚胎移植前,进行 性别鉴定 和 遗传病筛查 等,对于人工控制 动物性别 、动物繁育健康后代具有重要意义。
一、受精的准备及过程
1.两道屏障防止多精入卵,其意义是什么?
两道屏障防止多精入卵,保证受精卵 中遗传物质与亲代体细胞一致,从而保证遗传的稳定性。
2.受精的标志和受精完成的标志分别是什么?
受精的标志是观察到两 个极体,受精完成的标志是雌、雄原核融合成合子。
3.受精的三个易错点
(1)精子获能是指精子获得 受精“能力” ,而不是 获得能量 。
(2)卵子受精的标志≠受精完成的标志;卵子受精的标志是在 透明带和卵细胞膜 之间观察到两个极体;而受精过程完成的标志是 雌、雄原核 的融合,形成二倍体合子。
(3)受精卵的遗传物质中, 核遗传物质 一半来自精子(父本),一半来自卵子(母本),细胞质中的遗传物质几乎全部来自 卵子 。精子的线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘,卵细胞的线粒体在细胞质中,但受精时,精子尾部脱落,只有精子的头部进入卵子,因此受精卵的线粒体主要由卵细胞提供。
4.比较自然受精、人工授精和体外受精
项目
自然受精
人工授精
体外受精
不
同
点
过程
雌雄动物交配 完成
用人工的方法将公畜的精液注入 母畜生殖道 内,完成受精
人工获取精子、卵子,在 体外培养液 中完成受精过程
场所
雌性动物输卵管 中
雌性动物输卵管中
体外培养液中
相同点
(1)精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程;
(2)都是 有性 生殖
二、试管动物技术:
1.精子获能处理前为什么要离心处理?
精液由精子和精浆两部分组成。精浆中含有一种能抑制精子获能的物质,因此在一般情况下,精液中的精子无法获能。精子获能处理前进行离心处理,目的是 除去精清以利于精子获能。
2.试管动物与克隆动物有什么不同?
(1)生殖方式不同:试管动物属于 有性生殖,克隆动物属于无性生殖。
(2)培育的技术手段不同:试管动物需采用体外受精、胚胎移植等技术,克隆动物需采用核移植、胚胎移植技术。
(3)是否遵循遗传定律:试管动物遵循遗传定律,克隆动物不遵循遗传定律。
三、胚胎移植
1.胚胎移植的生理学基础
胚胎移入的基础
哺乳动物发情排卵后,不管是否妊娠,在一段时间内,同种动物的 供、受体 生殖器官的 生理变化 是相同的
胚胎收集的基础
哺乳动物的早期胚胎形成后,在一定时间内不会与 母体子宫 建立组织上的联系,而是处于游离状态
移入胚胎存活的基础
受体对移入子宫的 外来胚胎 基本上不发生免疫排斥反应
保留遗传特性的基础
供体胚胎可与受体子宫建立正常的 生理和组织 联系,但移入受体的供体胚的 遗传特性 在孕育过程中不受影响
2.胚胎移植成功的两个条件
(1)胚胎移植一般在 同种的 雌性供体和受体之间进行。这是因为同种动物之间的 生理特征相近 ,进行胚胎移植容易成功。在这里同“种”是指同 “物种” 。例如:将加拿大荷斯坦奶牛的胚胎移植到我国黄牛体内,生出了荷斯坦奶牛。
(2)进行胚胎移植的供体、受体的 生理状态 要相同。
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?
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。
三、胚胎分割
1.胚胎分割的对象是什么?选择此时期的胚胎进行分割的原因是什么?
桑葚胚或囊胚阶段的胚胎。桑葚胚阶段尚未出现细胞分化,具有全能性;囊胚阶段的内细胞团具有全能性 。
2.分割囊胚期的胚胎时为什么强调将内细胞团均等分割?而鉴定胚胎的性别做DNA分析时却是取样的滋养层?
因为囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,滋养层发育成胎盘、胎膜。囊胚的内细胞团要均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。取滋养层细胞做DNA分析鉴定性别,不会影响胎儿的发育 。
3.从后代核遗传物质上分析,胚胎分割动物和克隆动物生殖方式相同吗?
相同。两者都属于 无性繁殖。
4.分割动物和体细胞克隆动物
项目
胚胎分割动物
体细胞克隆动物
相同点
都属于 无性生殖 或克隆,最终技术都是 胚胎移植
不
同
点
胚胎来源
体外受精 及其他方式得到的 胚胎
通过核移植技术获得的 重构胚
发育起点
经过受精作用或其他方式形成的一个细胞
经过 核移植技术 形成的一个重组细胞
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由 供体细胞 核提供
技术流程
胚胎分割→胚胎移植
核移植→早期胚胎培养→胚胎移植
5.胚胎分割和胚胎移植的区别(以牛为例)
比较项目
胚胎分割
胚胎移植
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
是否切割
切割
不切割
生殖方式
无性生殖
有性生殖或无性生殖(取决于胚胎是由受精卵形成的还是核移植技术形成重组细胞发育而成的)
后代遗传特点
后代具有相同的遗传物质
后代 不一定 具有相同的遗传物质
处理(或移植)的时期
一般是桑葚胚或囊胚
卵裂期、桑葚胚或囊胚
意义
①进行优良品种的快速繁殖;②为转基因技术、性别控制技术提供活胚材料
①进行优良品种的快速繁殖;②充分发挥雌性个体的繁殖潜力,缩短供体本身的繁殖周期;③保持供体优良特性;④节约成本;⑤用于保护珍稀动物等
举例
切割同卵形成的双犊
试管动物和克隆动物
共性
胚胎分割 和胚胎移植最终都涉及 胚胎 的移植, 胚胎移植 是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”
(限时:15min)
一、单选题
1.(2023·浙江·高考真题)在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。下列叙述错误的是( )
A.经获能处理的精子才能用于体外受精 B.受精卵经体外培养可获得早期胚胎
C.胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率 D.胚胎移植前需对受体进行选择和处理
2.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
3.下列关于体内受精过程的排序,正确的是( )
①受精卵第一次分裂开始②卵子释放第二极体③获能后精子与卵子相遇并释放多种酶④精子穿越卵细胞膜外的结构⑤雌、雄原核的形成⑥两个原核靠近,核膜消失
A.③②④⑤①⑥ B.③②④⑤⑥①
C.④⑤②①③⑥ D.③④②⑤⑥①
4.如图表示人的个体发育过程。下列说法正确的是( )
A.过程①中,细胞中的有机物总量不变
B.过程③中,细胞形成不同胚层,是遗传物质改变引起的
C.过程②进行时,细胞中各种有机物的含量都减少
D.过程④中,各个胚层逐渐分化形成各种组织、器官等
5.单倍体胚胎干细胞是指只含有一套染色体,但拥有类似于正常干细胞分裂分化能力的细胞群。研究人员利用小鼠建立单倍体胚胎干细胞的操作如图所示。下列叙述错误的是( )
A.过程①常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志
B.在雌雄原核融合前需通过显微操作移除雄原核
C.过程②中胚胎总体积不变,有机物种类不断增加
D.孤雌单倍体胚胎干细胞中只含一条性染色体X或Y
6.“试管动物”技术繁育的个体具有健康的体质和重要的商业应用价值。“试管动物”技术繁育的基本过程:良种母畜的卵母细胞+良种公畜的精子→受精卵→早期胚胎→代孕母畜→试管动物。下列叙述正确的是( )
A.通常选择良种母畜处于MI中期的卵母细胞更有利于进行受精作用
B.良种公畜获能精子与成熟卵子可在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精
C.早期胚胎培养需要依次经历卵裂期、桑葚胚、原肠胚和囊胚等阶段
D.代孕母畜一般选择不同物种的,并且需要对代孕母畜进行同期发情处理
7.(2023·天津·高考真题)多种方法获得的早期胚胎,均需移植给受体 才能获得后代。下图列举了几项技术成果。
下列叙述正确的是 ( )
A.经胚胎移植产生的后代与受体均保持一致
B.①需获得MII期的去核卵母细胞
C.②能大幅改良动物性状
D.③可通过②技术实现扩大化生产,①②可通过③技术实现性状改良
8.(2024·北京·高考真题)我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞,形成了类似囊胚的结构(类囊胚),为研究灵长类胚胎发育机制提供了实验体系(如图)。相关叙述错误的是( )
A.实验证实食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能
B.实验过程中使用的培养基含有糖类
C.类囊胚的获得利用了核移植技术
D.可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育
9.我国科学家成功将小鼠的颗粒细胞(卵泡中卵母细胞周围的细胞)转化为 GV 卵母细胞,进而恢复减数分裂并顺利培育出健康后代(如图),有关叙述错误的是( )
A.过程①的实质是基因选择性表达,类似脱分化过程
B.X 细胞在遗传组成上与当初卵泡中的卵母细胞遗传物质不可能相同
C.过程③中,受精后的 X 细胞会再释放出一个极体
D.过程③涉及体外受精、早期胚胎培养及胚胎移植等技术
10.荷斯坦奶牛是世界上产奶量最高的牛,每头荷斯坦奶牛平均每年产奶量超过9500升。荷斯坦奶牛不仅产奶量高、牛奶的质量也非常高。牛的自然繁殖率比较低,下图表示科研人员利用胚胎工程培育荷斯坦奶牛的过程,下列说法正确的是( )
A.①过程常用促性腺激素处理母牛,使其超数排卵,也可以用性激素
B.进行人工授精时,从荷斯坦奶牛体内获得的精子可以直接与成熟的卵子完成受精
C.性别鉴定和疾病筛查可以分割少量早期胚胎滋养层或内细胞团组织
D.④是胚胎移植,其生理学基础是受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应
11.杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.用促性腺激素对雌性杜泊羊进行处理,可获得更多的卵母细胞
B.体外受精前需对采集的精子进行获能处理
C.胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植
D.受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥,为胚胎在受体内存活提供了可能
二、非选择题
12.和牛是世界公认的高档肉牛品种,其体型较小,肉质鲜嫩,营养丰富。我国科研人员利用胚胎移植技术,按如图所示流程操作,成功地批量培育了和牛这一优良品种。请回答下列问题:
(1)用 激素处理,可使供体母牛超数排卵,过程①中产生的精子需要进行 处理后才具有与卵细胞受精的能力。
(2)上述批量培育和牛的过程中用到的工程技术有 、 和胚胎移植等。
(3)移植的胚胎处于 期,移入的甲胚胎能在代孕雌牛子宫中存活的生理基础是 ;为培育子代雌性小牛,胚胎移植前须进行性别鉴定,宜取图中[ ] 细胞进行DNA分析。
(4)胚胎移植的实质是 。
(5)为提高胚胎利用效率,尽快获得数量较多的子代和牛,图中甲环节是对牛胚胎所做的处理,使用的技术称为 ,最终目的是 ;这一过程中,要特别注意将内细胞团 分割,其原因是 。
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