内容正文:
第2课时 胚胎工程技术及其应用
聚焦·学案一 体外受精和胚胎移植
聚焦·学案二 胚胎分割
目录
随堂小结
课时跟踪检测
聚焦·学案一 体外受精和胚胎移植
学案设计
(一)了解体外受精的含义和过程
1.体外受精
试管动物 通过人工操作使卵子在_____受精,经培养发育为__________后,再进行移植产生的个体
主要步骤 ____________________、精子的获取和_____
过程
体外
早期胚胎
卵母细胞的采集
受精
2.体外受精技术的两个注意点
(1)用促性腺激素处理使得雌性供体超数排卵时,只能注射不能饲喂:促性腺激素的化学本质是蛋白质,若饲喂会在消化道内被分解而失去原有的作用。
(2)精子获能处理前应离心处理:精液由精子和精清两部分组成。精清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。
(二)理清胚胎移植的基本程序与意义
1.胚胎移植的概念:是指将通过___________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。
体外受精
同种的
生理状态相同
2.胚胎移植的基本程序
3.胚胎移植的意义
(1)充分发挥雌性优良个体的___________。
(2)大大缩短了供体本身的__________。
(3)对供体施行__________处理后,增加后代数量。
繁殖潜力
繁殖周期
超数排卵
情境探究思考
试管动物技术正广泛应用于畜牧业生产,如图为试管牛的生产流程图,请回答下列问题:
(1)①过程中,获得的精子经获能处理后才具备受精能力,同时获得的
卵母细胞应培养至_____期,原因是______________________________ 。
MⅡ
该时期的卵母细胞具有受精能力
(2)胚胎移植时怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致?
提示:应对供体和受体母畜用激素进行同期发情处理,使它们的生理条件达到同步或一致,这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件,这是胚胎移植成功的关键。
(3)胚胎移植后,经受体孕育的后代,其遗传特性是与供体还是受体保持一致?为什么?
提示:胚胎移植产生的后代的遗传特性与供体保持一致,受体母畜只提供胚胎发育的场所(子宫)和营养,不影响供体胚胎的遗传特性。
(三)深化分析胚胎移植的生理学基础及要点
1.胚胎移植的生理学基础
2.胚胎移植中的要点分析
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:用外源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:对受体进行妊娠检查
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,胚胎移植属于有性繁殖
[典例] 为了加快优良牛的繁殖速度,科学家采用了以下两种方法。
请根据图示信息分析,下列叙述正确的是 ( )
A.试管牛和克隆牛都是有性生殖的产物
B.获得的优秀公牛的新鲜精液,可直接用于受精作用
C.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.通过方法Ⅱ产生的F牛的性别与C相同,性状也与C完全一致
√
[解析] 克隆牛不需要进行生殖细胞的受精过程,属于无性生殖,A错误;获得的优秀公牛的新鲜精液,需获能后才能进行受精作用,B错误;胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下(供体和受体之间)空间位置的置换,C正确;F牛的性别由其细胞核决定,与良种奶牛C的性别一致,但F牛一少部分遗传物质来自无核卵母细胞中的细胞质,因此性状与C不完全一致,D错误。
[归纳拓展] 列表比较试管动物与克隆动物
项目 试管动物 克隆动物
技术基础 体外受精、胚胎移植 动物体细胞核移植
生殖方式 有性生殖 无性生殖
遗传特性 具有双亲的遗传特性 主要与供体的遗传特性相同
意义 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,缩短供体本身的繁殖周期 加速家畜遗传改良进程、挽救濒危物种等
相同点 二者均涉及早期胚胎培养、胚胎移植技术,其移植所选胚胎一般是桑葚胚或囊胚
迁移训练
1.判断下列叙述的正误
(1)从动物卵巢中获得的卵母细胞需要进行成熟培养到卵细胞阶段,才能
进行体外受精。 ( )
(2)体外受精和核移植都能为胚胎移植提供可用的胚胎。 ( )
(3)胚胎移植技术中,提供精子的一方为供体,提供卵母细胞的一方为受体。 ( )
(4)胚胎移植时,可以将早期胚胎移植入生理状况相同的异种雌性动物体内。 ( )
×
√
×
×
2.关于体外受精技术的叙述,正确的是 ( )
A.获取的精子经获能后才能进行体外受精
B.采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液中才能形成受精卵
C.精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母体子宫
D.精子与卵子相遇后,精子会释放多种水解酶,防止多精入卵
解析:获取的精子经获能后才能进行受精,A正确;直接从卵巢中采集的卵母细胞要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精,B错误;成熟的卵子与获能的精子相遇形成受精卵,需经早期胚胎培养发育到一定阶段才可移植,C错误;透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障,D错误。
√
3.(2024·甘肃高考)甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种,是季节性发情动物,每年产羔一次,每胎一羔,繁殖率较低。为促进畜牧业发展,研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率,流程如下图。下列叙述错误的是 ( )
A.藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵
B.藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精
C.受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理
D.后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙
√
解析:促性腺激素能诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子,藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵,A正确;从卵巢中刚采集的卵母细胞需培养成熟(在体外培养到减数分裂Ⅱ中期)后才可与获能的精子进行体外受精,B错误;为使供体和受体的生理状况相同,受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理,C正确;后代丁是由藏羊甲的卵细胞和藏羊乙的精子结合形成的受精卵发育而来的,因此后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙,D正确。
聚焦·学案二 胚胎分割
学案设计
1.胚胎分割的概念
对象 早期胚胎
方法 机械方法
目的 获得___________或多胎
特点 来自同一胚胎的后代具有__________________
实质 可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
同卵双胎
相同的遗传物质
2.胚胎分割的基础
(1)理论基础:细胞的全能性。
(2)物质基础:每个细胞核内具有相同的遗传物质。
3.胚胎分割的操作步骤
4.胚胎分割的意义
(1)促进优良动物品种的繁殖,产生的__________相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料。
(2)在胚胎移植前,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。
遗传性状
性别鉴定
遗传病筛查
情境探究思考
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________处理后才具有与卵母细胞受精的能力。
(2)试管牛的培育需要的工程技术有__________________________和胚胎移植等。
(3)移入的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________细胞进行DNA分析。
促性腺
获能
体外受精、早期胚胎培养
受体雌牛子宫
滋养层
对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应
(4)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_____________________________________
____________________________________________。
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
[归纳拓展]
胚胎分割动物与体细胞克隆动物的比较
项目 胚胎分割动物 体细胞克隆动物
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
迁移训练
1.判断下列叙述的正误
(1)胚胎的产生过程一般是有性生殖,但胚胎分割是无性繁殖。 ( )
(2)做DNA分析鉴定性别时,要取内细胞团处的细胞。 ( )
(3)分割后的胚胎进行移植时应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚。 ( )
(4)不考虑突变等情况下,利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。 ( )
√
×
×
√
2.下列有关胚胎分割的叙述,错误的是 ( )
A.选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行分割
B.对囊胚进行胚胎分割时要保证将内细胞团均等分割
C.胚胎分割产生的后代个体表型一定完全相同
D.胚胎分割可以看成动物的无性繁殖或克隆
解析:选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行分割,A正确;对囊胚阶段的胚胎分割时,要将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和发育,B正确;表型由基因型和环境共同决定,胚胎分割产生的后代个体基因型相同,表型不一定完全相同,C错误;来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看作动物的无性繁殖或克隆,D正确。
√
3.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.在胚胎发育过程中,受精卵通过有丝分裂不断增加体细胞数目
B.在进行步骤③时,应选择发育良好的原肠胚来操作
C.在胚胎发育中,卵裂期细胞数量不断增多,胚胎体积不断增加
D.步骤①代表奶牛的体外受精,属于无性繁殖的方式
√
解析:在胚胎发育过程中,受精卵通过有丝分裂不断增加体细胞数目,A正确;在进行步骤③时,应选择发育良好的桑葚胚或囊胚来操作,B错误;在胚胎发育中,卵裂期细胞数量不断增多,细胞体积不断减小,胚胎总体积并不增加,C错误;步骤①代表奶牛的体外受精,属于有性繁殖的方式,D错误。
一、建构概念体系
二、融通科学思维
1.胚胎移植时对供体和受体母畜进行同期发情处理的原因是________
_________________________________________________________________________。
2.在牛的胚胎移植过程中有两次使用激素、两次检查,分别是________
________________________________________________________________________________________________________________________________________。
使它们的生理条件达到同步或一致,这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同的生理环境
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。第一次是对收集的胚胎进行质量检查,第二次是对受体母畜进行妊娠检查
3.进行胚胎分割移植时,若胚胎分割份数越多,则移植成功率就越低,根据所学知识推测其原因:______________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
早期胚胎的体积很小,只有在显微镜下才能看到,其细胞数量也是有限的。分割的份数越多,每一份的细胞数会越少,不但难以做到均等分割,而且囊胚阶段胚胎的内细胞团所受的影响会越大。因此,分割的份数越多,技术的难度会越大,移植后恢复和发育的难度也越大,移植成功率自然会越低
三、综合检测反馈
1.试管动物技术是指通过人工操作使精子和卵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产生后代的技术。下列关于试管动物技术的叙述,不正确的是( )
A.该技术可以更多、更有效地利用动物卵细胞
B.运用该技术繁育后代的过程属于有性繁殖
C.可实现优良品种的快速、大量繁殖
D.运用试管动物技术培育动物的过程全部在体外进行
√
解析:根据题意可知,试管动物技术属于通过有性繁殖繁育后代的技术,因为操作过程中仍然有两性生殖细胞的结合过程,只不过是通过人工体外操作,获得胚胎,然后再移植到生物体内发育成新个体。早期胚胎经移植后的发育过程在体内进行,故选D。
2.(2025·云南高考)孕酮具有促进子宫内膜增生,为受精卵着床做准备的作用。某奶牛场发现一头高产奶量母牛生产两胎后重复配种均未成功妊娠,该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛。为获得该母牛的后代,下列说法正确的是 ( )
A.运用体外受精或人工授精技术可提高该牛的妊娠率
B.使用外源促性腺激素处理该牛获得更多卵子进而可获得多枚胚胎
C.体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康受体可提高存活率
D.使用该牛MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植可获得可育后代
√
解析:该母牛孕酮量低于正常母牛,子宫内膜增生可能不足,不利于受精卵着床,即使运用体外受精或人工授精技术,也难以提高妊娠率,A错误;使用外源促性腺激素处理该牛,可促使其超数排卵,获得更多卵子,但其孕酮量低于正常母牛,受精卵不能成功着床,故不能获得多枚胚胎,B错误;该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛,故通过体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康的受体内可提高存活率,C正确;使用该牛MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植,此时染色体已减半,获得的后代细胞中无同源染色体,不可育,D错误。
3.如下图为胚胎工程中各种胚胎操作技术。下列分析错误的是 ( )
A.从良种母牛体内获得的卵母细胞培养后才能与精子受精
B.通过胚胎分割获得子代的途径(d)属于无性繁殖的范畴
C.通过胚胎干细胞培养获得的胚胎干细胞(e)具有发育的全能性
D.常通过对早期胚胎(c)内细胞团细胞进行取样来鉴定小牛(f)的性别
√
解析:在卵巢内获得的卵母细胞在体外培养到减数分裂Ⅱ中期才能与获能的精子受精,A正确;通过胚胎分割获得子代的途径(d)属于无性繁殖的范畴,B正确;通过胚胎干细胞培养获得的胚胎干细胞具有发育的全能性,C正确;常通过对早期胚胎(c)的滋养层细胞进行取样,做DNA分析来鉴定小牛(f)的性别,D错误。
4.据报道,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(如下图)。下列有关叙述错误的是 ( )
A.过程①中涉及基因选择性表达,类似植物组织培养中的脱分化过程
B.过程①②③所需培养液的成分不完全相同
C.过程③中受精的实质是雌、雄原核融合
D.过程③需选择原肠胚进行胚胎移植才能获得健康幼鼠
√
解析:过程①是将小鼠的颗粒细胞诱导成为诱导多能干细胞的过程,诱导多能干细胞是类似胚胎干细胞的一种细胞,故过程①类似植物组织培养中的脱分化过程,涉及基因选择性表达,A正确;①为将颗粒细胞诱导为诱导多能干细胞的过程,②为卵母细胞培养、增殖的过程,③为体外受精后培养到一定时期再胚胎移植的过程,故过程①②③所需培养液的成分不完全相同,B正确;过程③体外受精的实质是雌、雄原核融合,C正确;进行胚胎移植的时期一般是桑葚胚或囊胚,也可以是更早的时期,D错误。
5.单峰骆驼曾经分布于阿拉伯半岛,濒危动物保护组织宣布单峰骆驼野外灭绝(只生活在栽培、圈养条件下即认为该分类单元属于野外灭绝,但在人类活动区会有驯养)。在我国干燥、缺水的戈壁无人区,科学家又发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家欲通过胚胎移植等方法拯救野化单峰骆驼,进行了如下图所示的研究。请回答下列问题:
(1)胚胎工程中一般采用_____________处理A使其超数排卵。若①是体外受精,需要提供发育至_______期的卵子和_______的精子。②过程通过显微操作去除受体卵母细胞核的目的是使重组细胞的核遗传物质______________________________________。
促性腺激素
解析:对A注射促性腺激素使其超数排卵。①是体外受精,卵子需发育到MⅡ期,精子必须进行获能处理。②过程通过显微操作去除受体卵母细胞核,目的是使重组细胞的核遗传物质完全来自B供体驯养单峰骆驼。
MⅡ
获能
完全来自供体B驯养单峰骆驼
(2)过程③之后需要将获得的受精卵在含“两盐”、氨基酸、核苷酸、维生素、激素和_______的培养液中培养至桑葚胚或囊胚阶段再进行胚胎移植,欲获得更多的胚胎可进行___________操作。
解析:哺乳动物胚胎培养液成分包括无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸和血清等,一般将胚胎培养到桑葚胚或囊胚期再进行移植,为了获得更多的胚胎可进行胚胎分割操作。
血清
胚胎分割
(3)胚胎能在D受体雌性体内存活的生理学基础是_____________
____________________________________________。
解析:胚胎能在受体雌性体内存活的生理学基础是受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。
(4)与F相比,E更具有多样性。其原因是E是有性生殖的后代,其亲代减数分裂过程中会发生___________。
解析:F是克隆动物,是无性生殖的产物,E是有性生殖的后代,其亲代在减数分裂过程中会发生基因重组,因此与F相比,E更具有多样性。
D受体雌性
对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应
基因重组
课时跟踪检测
1
2
3
4
5
6
7
8
9
一、选择题
1.下列关于胚胎工程的叙述,错误的是( )
A.体外受精时对精子要进行获能处理,卵母细胞也需要培养至减数分裂Ⅰ中期
B.试管牛的培育过程属于有性繁殖过程
C.早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清
D.试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析:体外受精时对精子要进行获能处理,卵母细胞也需要培养至减数分裂Ⅱ中期,A错误;试管动物的培育过程属于有性繁殖,克隆动物的培育过程属于无性繁殖,B正确;早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清,为细胞提供生长所需的天然成分,C正确;试管婴儿首先进行体外受精获得受精卵,然后利用早期胚胎培养将受精卵培养到桑葚胚或囊胚阶段再进行胚胎移植,故试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术等,D正确。
1
5
6
7
8
2
3
4
9
2.胚胎分割是一种现代生物技术,关于这一技术的叙述,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繁殖,因此不属于克隆
D.胚胎分割技术可以分割任意时期的胚胎
解析:早期胚胎不能被任意分割成多份,分割次数越多,分割后胚胎成活概率越小,一般将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,则胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎,A错误,B正确;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;胚胎分割常选择桑葚胚或囊胚阶段的胚胎,D错误。
√
1
5
6
7
8
2
3
4
9
3.下列关于胚胎移植生理学基础的说法,错误的是 ( )
A.早期胚胎处于游离状态,为胚胎的移植提供了可能
B.供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理、组织的联系,这是供体胚胎正常发育的生理基础
C.受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内存活提供了可能
D.胚胎移植产下的个体在细胞质基因控制的性状上与受体性状相似
解析:供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响,即性状与受体无关,D错误。
√
1
5
6
7
8
2
3
4
9
√
4.梅花鹿胚胎移植实验的主要流程:①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④对胚胎进行质量检查→⑤胚胎移植→子代梅花鹿。下列相关叙述正确的是 ( )
A.①过程需要注射有关激素,目的是获得更多的卵原细胞并完成减数分裂
B.③过程是以哺乳动物早期胚胎在子宫中处于游离状态为前提的
C.⑤过程中移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚
D.⑤过程中移植的胚胎必须与受体血型相同
1
5
6
7
8
2
3
4
9
解析:①过程需要注射促性腺激素,目的是获得更多的成熟卵子,A错误;哺乳动物早期胚胎形成后,在一定时间内在子宫中处于游离状态,从而方便收集胚胎,这是③过程的前提,B正确;⑤过程中移植的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚期,C错误;⑤过程中移植的胚胎不需要与受体血型相同,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,D错误。
1
5
6
7
8
2
3
4
9
5.(2025·陕晋宁青高考)科研人员通过对绵羊受精卵进行基因编辑和胚胎移植等操作,获得了羊毛长度显著长于对照组的优良品系。下列叙述错误的是 ( )
A.为获取足够的卵子,需对供体绵羊注射促性腺激素进行超数排卵处理
B.为确保受体绵羊与供体绵羊生理状态一致,需进行同期发情处理
C.受精卵发育至桑葚胚阶段,细胞数量和胚胎总体积均增加
D.对照组绵羊的选择需考虑年龄、性别等无关变量的影响
√
1
5
6
7
8
2
3
4
9
解析:胚胎工程需要足够的卵子,可以对供体绵羊进行超数排卵处理,即注射促性腺激素以诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子,A正确;为提高胚胎移植的成功率,需要使受体绵羊与供体绵羊生理状态保持一致,因此需要对受体、供体进行同期发情处理,B正确;受精卵发育至桑葚胚的早期分裂阶段细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,C错误;对照组绵羊的年龄、性别等属于无关变量,无关变量应保持适宜且相同,D正确。
1
5
6
7
8
2
3
4
9
6.为了降低对国外奶牛种质的过度依赖,提高优良母牛的扩繁速度成为关键,而试管牛技术产业化则可以有效解决这一难题。如图是试管奶牛的生产流程示意图,下列有关叙述正确的是 ( )
A.从优良公牛处采集的精液,需放在5 ℃环境中进行长时间保存
B.从优良母牛体内采集卵母细胞,通常用冲洗输卵管采卵方法
C.在过程①中精卵识别阶段时,卵细胞刚完成减数第二次分裂
D.进行过程②胚胎移植前,需取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定
√
1
5
6
7
8
2
3
4
9
解析:从优良公牛处采集的精液,需冷冻保存,A错误;牛的卵母细胞通常是在卵巢中采集到的,B错误;次级卵母细胞减数分裂Ⅱ是在精子与卵子结合过程中完成的,C错误;在进行胚胎移植之前,需对早期胚胎进行性别鉴定,可取囊胚期的滋养层细胞进行DNA分析,D正确。
1
5
6
7
8
2
3
4
9
7.嵌合体在免疫学上的含义是指一个机体身上有两种或两种以上染色体组成不同的细胞系同时存在,彼此能够耐受,不产生免疫排斥反应,相互间处于嵌合状态。下图表示构建嵌合体小鼠的实验,下列叙述错误的是 ( )
A.过程①中的培养液需要适时更换
B.代孕母鼠对早期胚胎基本上不发生免疫排斥反应
C.嵌合体幼鼠的一个细胞中同时有白鼠和黑鼠的基因
D.囊胚中分离的胚胎干细胞经诱导可发育成各种组织
√
1
5
6
7
8
2
3
4
9
解析:过程①为早期胚胎培养,因为培养过程中产生的细胞代谢废物对细胞具有毒害作用,所以培养液需要适时更换,A正确;代孕母鼠对移入子宫的早期胚胎基本上不会发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体中存活提供了可能,
B正确;嵌合体幼鼠是由两种8细胞胚合并(但细胞没有融合)发育而来的,故一个细胞中只有白鼠或黑鼠的基因,两种基因不会同时存在,C错误;囊胚中分离的胚胎干细胞是指囊胚中的内细胞团细胞,其经诱导能发育成各种组织,D正确。
1
5
6
7
8
2
3
4
9
8.我国研究人员在世界上率先经体细胞核移植技术培育出第一批克隆灵长类动物——食蟹猕猴,这种食蟹猕猴可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。下列相关叙述错误的是 ( )
A.克隆猕猴的成功培育利用的主要原理是动物体细胞核具有全能性
B.图中过程②的卵母细胞所处的时期是减数分裂Ⅱ的中期
C.过程⑤中对代孕雌性食蟹猕猴进行的处理是注射免疫抑制剂
D.在对囊胚进行胚胎分割时,应将其中的内细胞团进行均等分割
√
1
5
6
7
8
2
3
4
9
解析:克隆猕猴成功培育的主要原理是动物体细胞核具有全能性,A正确;图中过程②的卵母细胞所处的时期是减数分裂Ⅱ的中期,B正确;过程⑤中代孕雌性食蟹猕猴对外来胚胎基本上不会产生免疫排斥反应,故不需注射免疫抑制剂,但需对其进行同期发情处理,C错误;对囊胚采用胚胎分割技术,应将内细胞团进行均等分割,D正确。
1
5
6
7
8
2
3
4
9
9.如图表示胚胎分割的过程,下列有关胚胎分割的说法,正确的是 ( )
A.为了获得良种后代,可以取少量内细胞团细胞进行DNA分析
B.细胞A一定是受精卵
C.为了获得更多的胚胎,分割胚胎时产生的份数越多越好
D.对胚胎进行分割后得到的个体性别相同
√
1
5
6
7
8
2
3
4
9
解析:囊胚阶段取样滋养层进行DNA分析,A错误;细胞A可能是受精卵、重组细胞或早期还未分化的胚胎细胞等,B错误;胚胎分割可将早期胚胎分为2等份、4等份、8等份等,但胚胎分割份数越多,操作难度越大,成功率越低,C错误;对胚胎进行分割后得到的个体性别相同,D正确。
1
5
6
7
8
2
3
4
9
二、非选择题
10.下图是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,a~h为操作过程,回答有关问题:
(1)图中A牛和B牛的性别_________(填“相同”“不同”或“不一定相同”)。
相同
解析:图中A牛和B牛是胚胎分割的产物,故基因型相同,性别也相同。
1
5
6
7
8
2
3
4
9
(2)c过程一般是将发育到________________(填阶段)的早期胚胎进行处理,再植入受体内。操作过程中应注意将③____________均等分割,以免影响
胚胎的恢复和进一步发育,该技术的意义在于_______________________
_______________________________________________________________。
桑葚胚或囊胚
内细胞团
促进优良动物品种的繁殖;有利于人工控制动物性别、动物繁育健康后代
提高胚胎的利用率,
解析:c过程表示胚胎分割,一般选择桑葚胚或囊胚进行操作。为了避免影响胚胎的恢复和进一步发育,应该注意将③内细胞团均等分割。胚胎分割可以提高胚胎的利用率,促进优良动物品种的繁殖;有利于人工控制动物性别、动物繁育健康后代。
1
5
6
7
8
2
3
4
9
(3)用于移植的胚胎除了图中所示的途径外,还可以来自___________________。
动物体细胞核移植
有性
有性
解析:用于移植的胚胎除了图中所示的体外受精外,还可以来自动物体细胞核移植。
(4)图中C牛的培育过程属于_______繁殖,D牛的培育过程属于_______繁殖。
解析:图中C牛和D牛的培育过程均经过了精子和卵细胞的结合,故均属于有性繁殖。
1
5
6
7
8
2
3
4
9
11.中国科学院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术,成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠,实现了哺乳动物的同性繁殖。实验流程如图所示,请回答下列问题:
1
5
6
7
8
2
3
4
9
(1)卵细胞转化成phESC相当于植物组织培养中的__________过程;体外培养动物细胞时,首先应保证其处于_____________的环境,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要控制的气体条件是________________
_________________________。
解析:卵细胞是高度分化的细胞,转化为孤雌胚胎干细胞(phESC)相当于植物组织培养中的脱分化过程。体外培养时,首先应保证其处于无菌、无毒的环境,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要控制的气体条件是95%空气与5%CO2混合气体。
脱分化
无菌、无毒
5%的CO2的混合气体
95%的空气
1
5
6
7
8
2
3
4
9
(2)要培育孤雄小鼠需要将精子和具卵细胞细胞核特点的ahESC同时注入去核的卵母细胞中形成重构胚,此卵母细胞应体外培养到________期。在对卵母细胞进行去核时,除了显微操作外还可以采用_______________________________
_______________(至少答出两种)等方法,得到的重构胚通常需要发育到________________阶段才能进行胚胎移植。
解析:重组细胞时,需将去核卵母细胞培养至减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)。要培育孤雄小鼠需要将精子和具卵细胞细胞核特点的ahESC同时注入去核的卵母细胞中形成重构胚,在对卵母细胞进行去核时,除了显微操作外,还可以采用梯度离心、紫外线短时间照射、化学物质处理等方法,得到的重构胚通常需要发育到桑葚胚或囊胚阶段才能进行胚胎移植,因为此时的胚胎易操作,且处于游离状态。
MⅡ
梯度离心、紫外线短时间照射、
桑葚胚或囊胚
化学物质处理
1
5
6
7
8
2
3
4
9
(3)不考虑致死情况,得到的孤雄小鼠性染色体组成为______________。利用胚胎分割的方法对乙进行处理得到了多只孤雄小鼠,在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意________________________。
解析:不考虑致死,孤雄小鼠的染色体来源于两只雄鼠产生的精子,精子的性染色体为X或Y,所以其性染色体组成可能是XX、XY或YY。在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意将内细胞团均等分割,否则会影响胚胎的进一步恢复和发育。
XX、XY或YY
将内细胞团均等分割
本课结束
更多精彩内容请登录:www.zghkt.cn
$