第3講胚胎工程(時間：45分鐘)a級基礎演練1分析下面圖解判斷以下哪一項不是精子、卵細胞發生的區別()。a初級精母細胞、初級卵母細胞的形成時間bm和m的時間連續性c成熟生殖細胞是否經過變形d成熟生殖細胞中染色體的數量解析初級精母細胞是雄性動物初情期開始后，才由精原細胞分裂形成的，而初級卵母細胞是在胎兒期性別分化后形成的。精子的產生過程中，m和m是連續的，而卵細胞產生通過m形成次級卵母細胞，在精子與卵子的結合過程中才完成m。精子細胞形成后變形為蝌蚪狀，卵細胞不需要變形。成熟的精子和卵細胞經過減數分裂形成，都含有相當于親本體細胞一半的染色體數目。答案d2(2012杭州名校模考)愛德華茲以他在體外受精技術領域做出的開創性貢獻而獲得2010年諾貝爾生理學或醫學獎。關于體外受精技術敘述正確的是()。a獲取的精子經獲能后才能進行體外受精b采集的卵母細胞應立即與精子共同放入培養液中才能形成受精卵c精子和卵細胞受精形成受精卵后即可移入母體子宮d精子與卵子相遇后，會發生頂體反應，防止多精入卵解析b錯誤，卵子必須處于減數第二次分裂中期才能進行受精，采集的卵母細胞都要在體外經人工培養成熟后，才能與獲能的精子受精；c錯誤，成熟的卵細胞與收集來的精子相遇形成受精卵，需培養到一定階段才可移植；d錯誤，防止多精入卵主要通過透明帶反應和卵黃膜封閉作用兩道屏障。答案a3如圖是胚胎干細胞分離途徑示意圖。下列說法正確的是()。a圖中a所示細胞將來能夠發育成胎膜和胎盤b胚胎干細胞的體積和細胞核都較小c胚胎干細胞可以增殖而不發生分化d利用胚胎干細胞培育的人造器官正在大規模應用解析圖中a是內細胞團細胞，將來能夠發育成除胎膜和胎盤外的其他組織和器官。胚胎干細胞的體積較小，細胞核較大。在體外培養情況下，可以只增殖而不發生分化。利用胚胎干細胞可以誘導形成器官，但目前并沒有大規模應用。答案c4(2012浙江四校調研)下列有關試管動物技術的敘述不正確的是()。a體外受精主要包括卵母細胞的采集和培養、精子的采集和獲能、受精b胚胎移植之前需檢查精卵細胞的受精狀況和受精卵的發育能力c早期胚胎發育的過程為：受精卵桑椹胚卵裂囊胚原腸胚d移植入受體的供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響解析早期胚胎發育的過程為：受精卵卵裂桑椹胚囊胚原腸胚。答案c5(2012廣東四校聯考)動物細胞培養是動物細胞工程的基礎，如圖所示，a、b、c表示現代生物工程技術，表示其結果，下列說法不正確的是()。a若a是核移植技術，后代不發生基因重組和變異b若b是體外受精技術，的設計產生可能有倫理爭議c若c是胚胎分割技術，中個體的產生實質上就是克隆d圖中所示的三項技術屬于動物細胞工程和胚胎工程解析如果a是核移植技術，則后代實現了親本細胞核和細胞質基因的重組，因此也存在變異，a項錯誤；如果b為體外受精技術，則可為設計試管嬰兒，其設計產生會引發社會倫理問題，b項正確；如果c為胚胎分割技術，則形成的為多個基因型完全相同的個體，故其實質為克隆，c項正確；核移植技術屬于動物細胞工程，體外受精和胚胎分割技術屬于胚胎工程，d項正確。答案a6請回答下列與哺乳動物精子和卵子發生有關的問題。(1)精細胞經變形后，高爾基體發育形成精子的頂體，頂體內含有的_能協助精子穿過卵母細胞的放射冠和透明帶。(2)某動物排卵時，減數第一次分裂尚未完成，此時卵子處于_卵母細胞階段。當該細胞發育至減數第二次分裂_期時，才具備受精能力。若在卵黃膜和透明帶之間看到兩個極體，則表明_已完成。(3)動物的早期胚胎移植到同種且_與供體相同的動物體內，使之繼續發育為新個體的技術叫做胚胎移植。為了獲得更多的早期胚胎，常用_激素對供體進行處理，其目的是獲得更多的_，經人工授精后可得到早期胚胎。用某染料鑒定胚胎細胞是否為活細胞時，發現活胚胎細胞不能被染色，其原因是活細胞膜_。(4)若要通過胚胎移植獲得遺傳物質完全相同的兩個新個體，可對發育到桑椹胚或囊胚階段的早期胚胎進行_處理，再植入到受體內。若要對早期胚胎進行長期保存，應將其置于_條件下。解析本題考查精子、卵子的發生及受精作用的有關知識。熟記相關知識是正確解答該題的關鍵。(1)頂體內含有的頂體酶能協助精子穿過卵母細胞的放射冠和透明帶。(2)動物排卵時處于減數第一次分裂的細胞稱為初級卵母細胞，處于減數第二次分裂中期的細胞才具備受精能力，受精完成的標志是在卵黃膜和透明帶之間看到兩個極體。(3)胚胎移植時受體的生理狀態要和供體的一致，才能保證胚胎成活。為了獲得更多的早期胚胎，常用促性腺激素對供體進行處理，其目的是獲得更多的卵母細胞。細胞膜具有選擇透過性，活胚胎細胞不能被染色的原因是細胞膜對染料的吸收具有選擇性。死細胞會被染色，是因為細胞膜失去選擇透過性。(4)若要通過胚胎移植獲得遺傳物質完全相同的兩個新個體，常用的方法是胚胎分割，注意胚胎分割一定要均勻。生物學中常采用液氮冷凍的方法保存早期胚胎和生殖細胞。答案(1)頂體酶(2)初級中受精(3)生理狀態促性腺卵母細胞對物質的吸收具有選擇性(4)胚胎分割冷凍(或液氮)7(2013江蘇淮安第三次調研，32)從1978年7月25日世界上第一位“試管嬰兒”誕生，至今全球試管嬰兒數量已達到400萬。1996年7月5日克隆羊“多利”誕生，至今已成功克隆了多種動物。請分析回答試管嬰兒與克隆技術的有關問題。(1)試管嬰兒和克隆動物的培育過程中均會用到的生物技術有_、_。(2)試管嬰兒和克隆動物的生殖方式分別屬于_和_。(3)培育試管嬰兒時，可通過給母體注射_增加排卵數量，從父親體內獲得的精子需要進行_處理，才能完成受精作用。(4)克隆動物時，將甲個體的細胞核移入乙個體去核的卵細胞中，由重組細胞培育成個體丙，則個體丙的基因來源于_。(5)請列舉一例克隆技術在醫療方面的應用_。解析(1)試管嬰兒涉及體外受精、動物細胞培養和胚胎移植等技術，克隆動物涉及核移植、動物細胞培養和胚胎移植等技術。(2)試管嬰兒是精子和卵細胞在體外受精形成受精卵發育而成的個體，屬于有性生殖。克隆動物是由體細胞的細胞核和卵細胞的細胞質形成重組細胞發育而成的個體，屬于無性生殖。(3)對雌性個體注射促性腺激素，可達到超數排卵的目的。在受精前，精子必須經過特殊的處理，以獲取受精作用的能力，稱為獲能反應，卵子要培養至m中期。(4)丙個體的基因來源取決于重組細胞，重組細胞的核基因來源于甲，質基因來源于乙。(5)克隆技術應用于加速優良種畜改良進程，保護瀕危物種，生產醫用蛋白，用于組織、器官移植等。答案(1)動物細胞培養胚胎移植(2)有性生殖無性生殖(3)促性腺激素獲能(4)甲個體(體細胞)的核基因和乙個體(卵細胞)的細胞質基因(5)克隆器官用于器官移植，避免免疫排斥(其他合理答案也可)b級智能提升8(2012陜西五校三模，40)胚胎工程技術包含的內容很豐富，如圖是胚胎工程技術研究及應用的相關情況，其中供體1是良種荷斯坦高產奶牛，供體2是黃牛，請據圖回答下列問題。(1)應用1中獲得的小牛，其遺傳物質來源于_，細胞b的名稱是_。(2)應用2中牛完成體內受精的場所是_，剛種植在子宮內的胚胎其發育程度一般為_，胚胎種植后可以通過_從母體獲得正常發育所需要的物質。這種試管牛的產生，采用的胚胎工程技術有_(至少答出2種)等。(3)應用3中細胞c、d分別取自_、_。(4)應用4中通過_技術獲得二分胚和，同時，可以通過取樣_進行分子水平的早期胚胎性別鑒定；也可以在細胞水平上通過對_的分析進行性別鑒定。解析(1)從圖示可看出應用1中獲得的小牛，其遺傳物質來源于供體1和供體2，細胞b為處于m期卵母細胞。(2)體內受精的場所為輸卵管。胚胎移植一般選擇桑椹胚或囊胚進行移植，胚胎種植后可以通過胎盤從母體獲得正常發育所需要的物質，試管牛應用了體外受精、早期胚胎培養、胚胎移植等技術手段。(3)細胞c來自生殖腺，而細胞d來自早期胚胎，利用胚胎分割可獲得多胚，利用滋養層的細胞可進行早期胚胎性別鑒定，也可通過對染色體的分析進行性別鑒定。答案(1)供體1和供體2m期卵母細胞(或減數第二次分裂中期的卵母細胞)(2)輸卵管桑椹胚或囊胚胎盤體外受精、早期胚胎培養、胚胎移植(3)原始性腺(或生殖腺) 早期胚胎(囊胚的內細胞團)(4)胚胎分割滋養層染色體(或性染色體)9據報道，中山大學中山眼科中心主任任葛堅領導的研究小組將猴子的皮膚干細胞注射到小鼠的囊胚里，再將囊胚移入代孕鼠體內發育形成猴鼠嵌合體猴鼠，用于角膜等器官的移植研究，請回答問題。(1)胚胎干細胞體外培養誘導分化可形成大量皮膚干細胞，其原因是_。根據胚胎干細胞的這種功能特性，當我們身體的某一類細胞功能出現異常或退化時，利用胚胎干細胞的治療思路是_。(2)囊胚期時，胚胎細胞開始出現分化，有些細胞個體較小，將來只能發育成胎膜和胎盤，這類細胞稱為_。因此，應將猴子的皮膚干細胞注射到小鼠囊胚的_部位，以伴隨其發育成某種組織。(3)將囊胚移入代孕鼠體內屬于_技術，此技術對代孕受體的要求是_。在畜牧生產中采用這種技術的優勢主要是_，若想進一步提高胚胎的利用率，可采用_技術。解析 (1)胚胎干細胞具有全能性，在體外培養時可以誘導分化形成不同的體細胞，因此可以通過誘導胚胎干細胞(es或ek細胞)定向分化來及時修補身體中功能出現異常或退化的細胞。(2)囊胚期時，胚胎細胞開始分化為滋養層細胞和內細胞團細胞，滋養層細胞將來發育成胎膜和胎盤，內細胞團細胞具有全能性，將來發育成胎兒的各種組織。因此，應將猴子的皮膚干細胞注射到小鼠囊胚的內細胞團部位，以伴隨其發育成某種組織。(3)將囊胚移入代孕鼠體內屬于胚胎移植技術，此技術對代孕受體的要求是同種、生理狀態相同的其他雌性動物。在畜牧生產中采用這種技術的優勢主要是可以充分發揮雌性優良個體的繁殖潛力，若想進一步提高胚胎的利用率，可采用胚胎分割技術。答案(1)胚胎干細胞具有發育的全能性通過誘導胚胎干細胞(es或ek細胞)定向分化來及時修補 (2)滋養層細胞內細胞團(3)胚胎移植同種、生理狀態相同的其他雌性動物可以充分發揮雌性優良個體的繁殖潛力胚胎分割10請回答有關下圖的問題。(1)圖甲中所示的生物工程為_。該工程是指以_作為基礎，通過_修飾或基因合成，對現有_進行改造，或制造出一種新的蛋白質，以滿足人類的生產和生活的需求。(2)圖甲中序號所示過程叫做_，該過程遵循的堿基互補配對原則不同于翻譯過程的是_(請將模板鏈上的堿基寫在前)。(3)如圖乙，一個基因表達載體的組成，除了目的基因外，在基因尾端還必須有2_；圖中3_的作用是為了鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。(4)若欲通過乳腺生物反應器生產預期蛋白質，則構建基因表達載體時，圖乙中序號1代表的是_；且在圖甲中過程之前，要對精子進行篩選，保留含性染色體_的精子。(5)為獲得較多的受精卵進行研究，圖甲中過程一般用激素對供體做_處理；為提高培育成功率，進行過程之前，要對_動物做_處理。若圖甲中的卵母細胞