1．準確記憶哺乳動物的早期胚胎發育過程(1)桑椹胚是由受精卵分裂形成的，沒有分化；而囊胚期雖然已進行細胞分化，但囊胚的內細胞團仍具有全能性。(2)早期胚胎培養液成分：2“鹽”——無機鹽和有機鹽；2“酸”——氨基酸和核苷酸；2“素”——維生素和激素；2“液體”——水和血清。2．胚胎移植的操作流程及生理基礎(1)操作流程①胚胎移植過程中的兩次檢查：第一次對收集的胚胎進行檢查；第二次對受體母畜是否妊娠進行檢查。②胚胎移植產生的后代是有性生殖還是無性生殖，取決于胚胎發育的起點。若后代是由受精卵形成的，則為有性生殖；若后代是由核移植技術形成的重組細胞發育而成或胚胎分割形成的胚胎發育而成，則為無性生殖。③胚胎移植的胚胎并非只來源于體內受精的胚胎，用于移植的胚胎有三個來源：體內正常受精的胚胎、核移植的胚胎和體外受精產生的早期胚胎。(2)生理學基礎3．胚胎分割——無性繁殖或克隆4．胚胎干細胞(ES或EK細胞)5．區分試管嬰兒和設計試管嬰兒(1)設計試管嬰兒比試管嬰兒多出的是過程④。(2)試管嬰兒主要解決不孕夫婦的生育問題，設計試管嬰兒用于白血病、貧血癥等疾病的治療。(3)兩者都是體外受精，并進行體外早期胚胎培養，都要經過胚胎移植，都是有性生殖。6．生態工程基本原理的判斷方法1．(2021·江蘇，11)下列關于哺乳動物胚胎工程和細胞工程的敘述，錯誤的是()A．細胞培養和早期胚胎培養的培養液中通常需要添加血清等物質B．早期胚胎需移植到經同期發情處理的同種雌性動物體內發育成個體C．猴的核移植細胞通過胚胎工程已成功地培育出了克隆猴D．將骨髓瘤細胞和B淋巴細胞混合，經誘導后融合的細胞即為雜交瘤細胞答案D解析我國利用核移植技術成功培養出克隆猴“中中”和“華華”，C正確；將骨髓瘤細胞和B淋巴細胞混合，經誘導融合后的細胞不都是雜交瘤細胞，還有B細胞自身融合的細胞、骨髓瘤細胞自身融合的細胞等，D錯誤。2．(2022·全國甲，38)某牧場引進一只產肉性能優異的良種公羊，為了在短時間內獲得具有該公羊優良性狀的大量后代，該牧場利用胚胎工程技術進行了相關操作。回答下列問題：(1)為了實現體外受精需要采集良種公羊的精液，精液保存的方法是____________________。在體外受精前要對精子進行獲能處理，其原因是_______________________；精子體外獲能可采用化學誘導法，誘導精子獲能的藥物是________________________(答出1點即可)。利用該公羊的精子進行體外受精需要發育到一定時期的卵母細胞，因為卵母細胞達到__________時才具備與精子受精的能力。(2)體外受精獲得的受精卵發育成囊胚需要在特定的培養液中進行，該培養液的成分除無機鹽、激素、血清外，還含的營養成分有________________(答出3點即可)等。將培養好的良種囊胚保存備用。(3)請以保存的囊胚和相應數量的非繁殖期受體母羊為材料進行操作，以獲得具有該公羊優良性狀的后代。主要的操作步驟是__________________________________________________。答案(1)加入抗凍劑(甘油)冷凍保存剛排出的精子必需在雌性生殖道內發生相應生理變化后才能受精肝素或鈣離子載體A23187MⅡ中期(2)維生素、氨基酸、核苷酸(3)對受體母羊進行同期發情處理，將保存的囊胚進行胚胎移植，對受體母羊進行是否妊娠的檢查，一段時間后受體母羊產下具有該公羊優良性狀的后代解析(1)精液可以加入抗凍劑(甘油)冷凍保存，使用前再將精液解凍離心分離。剛排出的精子必需在雌性生殖道內發生相應生理變化后才能受精，故在體外受精前要對精子進行獲能處理。通常采用的體外獲能方法有培養法和化學誘導法，化學誘導法是將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學藥物誘導精子獲能。卵母細胞需要培養到減數第二次分裂中期(MⅡ中期)才能具備與精子受精的能力。(2)進行早期胚胎培養的培養液中，除了無機鹽、激素、血清外，還含有維生素、氨基酸、核苷酸等。(3)要利用保存的囊胚和相應數量的非繁殖期受體母羊為材料，獲得具有該公羊優良性狀的后代，主要是利用胚胎移植技術，即對受體母羊進行同期發情處理，將保存的囊胚進行胚胎移植，對受體母羊進行是否妊娠的檢查，一段時間后受體母羊產下具有該公羊優良性狀的后代。思維延伸——判斷與填充(1)從雄性奶牛中采集到的成熟精子遇到卵子即可進入卵子內(2020·浙江1月選考，17)(×)(2)采用胚胎分割技術產生同卵多胚的數量是有限的(經典高考題)(√)(3)胚胎移植時需使用免疫抑制劑以避免代孕牛對植入胚胎的排斥反應(2018·江蘇，10)(×)(4)(經典高考題)進行胚胎移植時，代孕母羊對移入子宮的重構胚基本上不發生免疫排斥反應，這為重構胚在代孕母羊體內的存活提供了可能。(5)(經典高考題)為獲取更多的卵(母)細胞，要對供體母羊注射促性腺激素，使其超數排卵。采集的精子需要經過獲能(處理)，才具備受精能力。(6)(經典高考題)科學家通過誘導黑鼠體細胞去分化獲得誘導性多能干細胞(iPS)，繼而利用iPS細胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠，流程如下。圖中2－細胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內獲得，該過程稱為沖卵，也可從灰鼠體內取出卵子，通過體外受精后進行早期胚胎培養獲得。圖中重組囊胚通過胚胎移植技術移入白鼠子宮內繼續發育，暫不移入的胚胎可使用冷凍(或低溫)方法保存。小鼠胚胎干細胞(ES)可由囊胚的內細胞團細胞分離培養獲得，iPS與ES細胞同樣具有發育全能性，有望在對人類iPS細胞進行定向誘導分化后用于疾病的細胞治療。題組一胚胎工程1．(2022·河南開封高三模擬預測)“大蒜”是我國第一只自主培育的克隆貓。工程師從剛死亡的寵物貓“大蒜”的大腿內側取了一塊皮下組織，通過與卵母細胞構建重組細胞，成功地克隆出貓科動物。如圖為克隆貓“大蒜”培育過程的示意圖。回答下列問題：(1)構建重組細胞前，需對從寵物貓“大蒜”腿部取得的組織細胞進行培養，過程①培養體細胞時，首先要保證細胞處于____________的環境中，以防止污染。在實際操作中，常將供體細胞直接注入去核卵母細胞，再誘導形成重組細胞，與圖中過程②③相比，這種操作的優點是____________________________________________________________________________。(2)進行過程⑥前需不需要對克隆胚胎進行免疫排斥檢測，請做出判斷并說明理由：______________________________________________________________________________。(3)為充分利用早期胚胎，可將圖中克隆胚胎進行分割，胚胎分割時應注意______________________，該要求的目的是_______________________________________。(4)胚胎干細胞在形態上具有的特點是__________________________。為保證體外培養的胚胎干細胞保持不分化狀態，培養時應_________________________________________________。答案(1)無菌、無毒可避免取核過程對細胞核(核遺傳物質)造成損傷(2)不需要，受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發生免疫排斥反應(3)將內細胞團均等分割保證分割后的胚胎恢復和進一步發育(4)體積小、細胞核大、核仁明顯將其培養在飼養層細胞上或在培養液中添加抑制因子解析(1)動物細胞培養時，首先要保證被培養的細胞處于無毒、無菌的環境，即對培養液和培養用具進行無菌處理，以防止污染。與圖中過程②③相比，將供體細胞直接注入去核卵母細胞，再誘導形成重組細胞，可避免取核過程對細胞核(核遺傳物質)造成損傷。(2)胚胎移植的生理學基礎之一是受體對移入子宮的外來胚胎不發生免疫排斥反應，這為胚胎在受體的存活提供了可能，因此進行過程⑥前不需要對克隆胚胎進行免疫排斥檢測。(3)進行胚胎分割時，應選擇發育良好、形態正常的桑椹胚或囊胚，對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將內細胞團進行均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發育，胚胎分割技術可用于提高胚胎的利用率。(4)胚胎干細胞在形態上表現為體積小，細胞核大，核仁明顯；在功能上具有發育的全能性。為保證體外培養的胚胎干細胞保持不分化狀態，培養時應將其培養在飼養層細胞上或在培養液中添加抑制因子。2．(2022·江西景德鎮高三一模)2018年1月25日，由中科院神經科學研究所團隊克隆的獼猴“中中”和“華華”，登上了全球頂尖學術期刊《細胞》的封面，該成果標志著中國率先開啟了以體細胞克隆猴作為實驗動物模型的新時代。回答下列問題：(1)正常情況下，哺乳動物的受精過程主要包括：________________________，進入卵細胞膜，原核形成和融合。(2)在體外受精前，要對精子進行獲能處理。通常采用的體外獲能方法有培養法和________________。(3)在使用合成培養基培養早期胚胎時，通常還需加入______________等天然物質，并需要適時____________，以清除代謝產物，防止代謝產物積累對早期胚胎造成危害。(4)克隆猴成功后，人們不得不慎重考慮克隆人的問題，對于此問題，中國政府的態度是____________________________。答案(1)精子穿越放射冠和透明帶(2)化學誘導法(3)血清(或血漿)更換培養液(4)禁止生殖性克隆人，不反對治療性克隆解析(1)獲能后的精子與卵子相遇后，首先發生頂體反應，依靠頂體內的酶先溶解卵丘細胞間的物質，使精子穿越放射冠，然后將透明帶溶出一條孔道，使精子穿越透明帶，進入卵黃膜。(2)對精子進行獲能處理的方法有培養法和化學誘導法兩種。對于嚙齒動物、家兔和豬等動物的精子，一般采用培養法；對牛、羊等家畜的精子常采用化學誘導法。(3)動物細胞培養時，除加入糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素外，通常還需加入動物血清等天然物質，以滿足早期胚胎發育的需要。適時更換培養液，可以清除代謝產物，防止代謝產物積累對早期胚胎造成危害。(4)目前克隆人技術并不成熟，同時為避免克隆人可能帶來的倫理問題，中國政府對克隆人的態度是禁止生殖性克隆人，但不反對治療性克隆，以讓克隆技術最大限度服務于人類醫學研究。題組二生物技術安全性和倫理問題3．(2022·遼寧大連高三三模)轉基因作物因其具有抗旱、抗寒、抗蟲等能力而為糧食缺少的國家所推崇。但是反對者表示：對轉基因食物進行的安全性研究都是短期的，無法有效評估人類進食轉基因食物幾十年后或更久以后的風險。請用已學過的知識判斷，下列敘述錯誤的是()A．轉基因作物的基因可能傳播到野生植物體內，造成基因污染B．食用轉基因食品時，食品中的基因會整合到人的基因組中C．轉入抗蟲基因的植物，有可能會導致昆蟲群體抗性基因頻率增加D．如果轉基因植物的外源基因來自自然界，仍會有安全性問題答案B解析轉基因作物的基因可以通過花粉傳播到野生植物體內，造成基因污染，A正確；幾乎任何食品都含有基因，不論基因的來源如何，構成基因的物質DNA(脫氧核糖核酸)進入人體后，都會被酶分解破壞成小分子，不可能將外來遺傳信息帶到人的基因組里，B錯誤；轉入抗蟲基因的植物對昆蟲的抗性具有選擇作用，所以會導致昆蟲群體抗性基因頻率增加，C正確；如果轉基因植物的外源基因來自自然界，則仍然存在潛在的安全性問題，D正確。4．(2022·黑龍江哈爾濱三中模擬預測)隨著二孩、三孩生育政策相繼開放，越來越多的有生育意愿的人士嘗試通過人類輔助生殖技術生育后代。試管嬰兒技術是20世紀人類輔助生殖技術的杰作，目前我國每年約有30萬名試管嬰兒誕生。下圖為試管嬰兒的培育過程示意圖。請據圖并結合所學知識回答下列問題：(1)試管嬰兒培育過程中，首先要做的是體外受精。人及其他哺乳動物的體外受精技術主要包括________________、________________和受精等步驟。圖示過程中，常使用____________激素來促排卵。試管嬰兒除了體外受精，還涉及的胚胎工程技術為_____________________(答出兩點即可)。(2)有一對夫妻，丈夫正常，妻子(雜合子)患有常染色體單基因顯性遺傳病，在自然生育條件下，生出患病孩子概率是__________。現在，這對夫妻欲通過試管嬰兒技術生育一名健康孩子，可在胚胎植入母體前，對胚胎進行____________，篩選出健康胚胎。檢測過程中，需要利用PCR技術擴增取自胚胎細胞的DNA，PCR技術的前提是_________________________。(3)胚胎在植入母體前可以進行染色體檢查，請分析該項操作對人口優生的益處是______________；對性別比例的潛在影響是_________________________________________。答案(1)卵母細胞的采集精子的獲取促性腺早期胚胎培養、胚胎移植(2)50%遺傳學診斷有一段已知目的基因的核苷酸序列(以便根據這一序列合成引物)(3)規避染色體病可能用于選擇胎兒性別(或“導致性別比例失調”)解析(1)體外受精技術主要包括卵母細胞的采集、精子的獲取和受精等步驟。圖示過程中，常使用促性腺激素來進行超數排卵。試管嬰兒除了體外受精，還涉及的胚胎工程技術為早期胚胎培養、胚胎移植。(2)若相關基因用A、a表示，則母親的基因型為Aa，父親正常，基因型為aa，故在自然生育條件下，該夫婦生出患病孩子的概率是50%，這對夫妻欲通過試管嬰兒技術生育一名健康孩子，可在胚胎植入母體前，對胚胎進行遺傳學診斷篩選出健康胚胎。PCR技術的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列(以便根據這一序列設計引物)。(3)胚胎在植入母體前可以進行染色體檢查，可規避染色體病；但是也可能用于選擇胎兒性別，導致性別比例失調。題組三生態工程的原理5．(2022·山西太原高三三模)“山林場館，生態冬奧”是2022北京冬奧會延慶賽區的總體規劃設計理念。占地約22公頃的延慶冬奧森林公園，作為北京冬奧會延慶賽區總體規劃環境保護措施中的易地保護基地，公園的易地措施保護了部分小海陀山植物，體現了“綠色辦奧”的理念。請回答下列問題：(1)冬奧核心區造林的樹種以本地樹種為主，適當引入外來樹種，宜喬則喬，宜灌則灌，實現森林樹種的多樣化，該過程中主要涉及生態工程的____________原理和____________原理。(2)舉辦一屆奧運會，通常會產生幾萬噸的廢棄物。北京冬奧會嚴格做好垃圾分類和處理，所用的餐具是用聚乳酸制作成的可降解餐具，加入微生物后直接變成H2O和氣體，這一設計體現了生態工程的____________________原理，參與此過程的微生物在生態系統的組成成分中屬于__________。(3)延慶賽區工程實施過程中，還充分考慮系統內部不同組分間的結構，合理布局，優化功能，最終才使得昔日延慶變成了如今“萬物一體，天人合一”世人矚目的山水家園。該過程依據的生態工程原理主要是___________________________________________________________。(4)生態工程建設的目的就是遵循自然界物質循環的規律，充分發揮資源的生產潛力，防止環境污染，達到____________和____________的同步發展。與傳統的工程相比，生態工程是一類________________________的工程體系。答案(1)協調與平衡物種多樣性(2)物質循環再生分解者(3)系統學和工程學原理(4)經濟效益生態效益少消耗、多效益、可持續解析(1)“以本地樹種為主，適當引入外來樹種，宜喬則喬，宜灌則灌”，體現生態工程的協調與平衡原理；“實現森林樹種的多樣化”，體現了物種多樣性原理。(2)舉辦一屆奧運會，通常會產生幾萬噸的廢棄物，北京冬奧會嚴格做好垃圾分類和處理，所用的餐具是用聚乳酸制作成的可降解餐具，使物質在生態系統中循環往復，減少廢棄物，體現了生態工程的物質循環再生原理。在物質循環過程中起到重要作用的是分解者，能把動植物遺體和動物的排遺物中的有機物分解成無機物重新回到無機環境。(3)充分考慮系統內部不同組分間的結構，合理布局，優化功能，這體現了生態工程的系統學和工程學原理。(4)生態工程以生態系系統的自我組織、自我調節為基礎，依據生態學原理建立的體系。生態工程建設的目的就是遵循自然界物質循環的規律，充分發揮資源的生產潛力，防止環境污染，達到經濟效益和生態效益的同步發展。與傳統工程相比較，生態工程是一類少消耗、多效益、可持續的工程體系。6．(2022·陜西渭南高三二模)在我國北方地區，由于冬天氣溫很低，會導致農作物不能生長，家畜生長緩慢，甚至停止，沼氣池不能正常產氣等一系列生產生活問題。為解決上述問題，有關專家設計了如下圖所示“四位一體”的農業生態工程。“四位一體”(沼氣池－豬禽舍－廁所－日光溫室)生態農業是我國北方典型的生態農業模式，請據圖分析回答下列問題：(1)在該生態農業模式中，在充分利用能量，減少環境污染的同時，通過種植大棚蔬菜、家畜，發展沼氣工程，提高農民經濟收入，使保護環境和發展經濟相互協調，遵循了生態學的____________原理。(2)該生態系統的“基石”是____________