资源简介

课堂互动探究案5　胚胎工程
考点一　受精与胚胎早期发育
任务1　完善受精过程中的“三大反应”“两道屏障”
任务2　卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化的规律
（1）有机物：胚胎没有和母体建立联系，不能从母体获取有机物，而呼吸消耗一直进行，因此有机物总量　　　　。
（2）细胞数目和体积：胚胎总体积不变或略有减小，但细胞数目　　　　，每个细胞体积　　　　。
（3）细胞中DNA含量：伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量　　　　，但每个细胞中核DNA含量　　　　　　。
任务3　完善胚胎发育的过程图
受精过程的四个易混点
（1）精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。
（2）排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。
（3）受精的标志不等于受精完成的标志。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。
（4）受精卵遗传物质的来源：核遗传物质来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核（即精卵各提供1/2），而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。
考向一受精过程的考查
1.[经典高考]哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图（N表示染色体组）。
据图分析，下列叙述错误的是（　　）
A．次级卵母细胞形成的过程需要激素调节
B．细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子
C．Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ细胞分裂后期染色体数目相同
D．培育转基因动物应选择细胞Ⅳ作为受体细胞
2．如图为受精作用及胚胎发育示意图，a、b代表两个发育时期，下列叙述正确的是（　　）
A．①过程主要包括：精子穿越透明带，进入卵细胞膜，原核形成和融合
B．a、b分别是原肠胚和囊胚时期
C．①～④过程都没有发生细胞分化
D．b阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞
考向二胚胎早期发育过程考查
3.[2023·北京海淀实验中学月考]如图为受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述错误的是（　　）
A．①过程需依赖细胞表面糖蛋白识别
B．②过程通过有丝分裂方式增殖
C．③过程细胞的“核/质”比逐渐变小
D．④过程细胞的基因表达发生了差异
4．如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是（　　）
A．图中①过程表示胚胎发育， ②过程表示胚后发育
B．受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大
C．兔子、雄鹰和眼镜蛇在个体发育过程中会出现羊膜
D．原肠胚期是进行胚胎移植的最好时期
考点二　胚胎工程技术及其应用
任务1　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 不同 雌雄动物　　 完成 用　　　　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　　　　　　中完成受精过程
场所 不同 雌性动物 　　　　中 雌性动物　　　　中 体外　　　　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　　　　生殖
任务2　完善胚胎工程的操作流程示意图，并填空
（1）对供体牛要进行　　　　处理；对供、受体牛要进行　　　　处理。
（2）排卵是指卵子从　　　　中排出，冲卵是指把供体母牛子宫内的　　　　冲洗出来。
（3）动物的早期胚胎一般发育到　　　　或　　　　阶段才能进行移植。
（4）若要获得多个遗传物质完全相同的新个体，可对检查合格的胚胎用胚胎分割技术处理，该过程属于　　　　或克隆。
任务3　试管动物与克隆动物的比较
比较 项目 试管动物 克隆动物
技术 基础 体外受精、早期胚胎培养　　　　 核移植技术、　　　　、　　　　　　　　
实例 试管牛 多莉羊
过程
生殖 方式 　　　　生殖 　　　　生殖
遗传 物质 遗传物质来自　　个个体 遗传物质大部分来自　　　　生物体
意义 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，　　　　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
任务4　完成胚胎分割、核移植和胚胎移植的比较
　　项目 区别　　 胚胎分割 核移植 胚胎移植
胚胎 来源 雌性动物　　　　或　　　　形成的早期胚胎、其他方式得到的胚胎 经　　　　　　得到的胚胎 雌性动物________________________________________________________________________ 或　　　　形成的早期胚胎、其他方式得到的胚胎
生殖 方式 　　　　生殖 　　　　生殖 有性生殖或 无性生殖
后代遗 传特点 相同 相同 　　　　　
1.试管动物操作注意的事项
动物排出卵子的成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，如猪、绵羊等；有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等，但它们都要在输卵管内进一步成熟，当达到减数分裂Ⅱ期时，才具有与精子受精的能力。
2．胚胎移植的来源及生殖方式
胚胎的来源 生殖方式
核移植 无性生殖
体外受精 有性生殖
体内受精 有性生殖
3.胚胎移植过程中的“两”
（1）两次处理：①对供、受体进行同期发情处理；②用激素使供体超数排卵。
（2）两次检查：①对收集的胚胎进行质量检查；②对受体是否妊娠进行检查。
（3）两个条件：①胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行；②进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。
4．胚胎分割注意的事项
（1）胚胎分割份数不能过多。分割的次数越多，每一份的细胞数目越少，不但难以做到均等分割，而且囊胚期的内细胞团细胞所受的影响也越大。分割的份数越多，技术难度越大，移植后发育的难度越大，分割后胚胎成活的概率越小。
（2）同一胚胎经分割移植形成的后代具有相同的遗传物质，该过程中没有减数分裂、有性生殖细胞的形成、有性生殖细胞的结合属于无性繁殖或克隆。
考向一对体外受精过程的分析
1.[经典模拟]如图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述错误的是（　　）
A．获取的精子经获能后才能进行体外受精
B．②过程只与细胞膜的流动性有关
C．③过程的细胞增殖方式是有丝分裂
D．④过程属于胚胎移植
考向二早期胚胎培养和胚胎移植的条件和过程分析
2.[2023·北京四中高三月考]小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞，其制备流程如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．为获得更多的囊胚，可采用激素注射以促进雄鼠产生更多的精子
B．细胞a和细胞b内含有的核基因不同，所以全能性高低不同
C．用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后即可获得分散的胚胎干细胞
D．胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
3．下列关于胚胎移植的叙述，正确的是（　　）
A．胚胎移植的优势是可以充分发挥雄性优良个体的繁殖潜力
B．胚胎移植过程中冲卵的操作是选择特定装置将卵子冲出来
C．胚胎移植过程中受体母畜必须经过免疫学检验以防止排斥外来胚胎
D．转基因、核移植、体外受精等技术获得的胚胎都必须移植给受体才能获得后代
考向三胚胎分割过程分析及应用
4.下列关于胚胎分割的叙述，正确的是（　　）
A．可以将胚胎任意分割成多块
B．胚胎分割是一种有性生殖
C．胚胎分割后，移植获得的后代基因型不相同
D．胚胎分割是在动物体外进行的，且不能无限分割
考向四胚胎工程的应用
5.2015年2月3日，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。
据图分析，下列叙述错误的是（　　）
A．该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B．捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿
C．三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核
D．三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术
[网络建构提升]
[长句应答必备]
1．受精过程：获能的精子穿过放射冠和透明带→精卵通过细胞表面的糖蛋白相互识别→精子遗传物质进入卵细胞。
2．胚胎发育过程：受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体。
3．体外受精过程
4．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→移植后检查。
[等级选考研考向]
1．[2023·浙江1月]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．[2022·江苏卷]下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是（　　）
A．通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精
B．哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质
C．克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程
D．将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖
3．[2022·北京卷]将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞注射到白色小鼠囊胚腔中，接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠（Mc）。据此分析，下列叙述错误的是（　　）
A．获得Mc的生物技术属于核移植
B. Mc表皮中有两种基因型的细胞
C．注射入的细胞会分化成Mc的多种组织
D．将接受注射的囊胚均分为二，可发育成两只幼鼠
4．[2022·海南卷]以我国科学家为主的科研团队将OSNL（即4个基因Oct4/Sox2/Nanog/Lin28A的缩写）导入黑羽鸡胚成纤维细胞（CEFs），诱导其重编程为诱导多能干细胞（iPS），再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞（iPGCs），然后将iPGCs注射到孵化2.5天的白羽鸡胚血管中，最终获得具有黑羽鸡遗传特性的后代，实验流程如图。回答下列问题。
（1）CEFs是从孵化9天的黑羽鸡胚中分离获得的，为了获得单细胞悬液，鸡胚组织剪碎后需用　　　　　　　　处理。动物细胞培养通常需要在合成培养基中添加　　　　　等天然成分，以满足细胞对某些细胞因子的需求。
（2）体外获取OSNL的方法有　　　　　　　　　　（答出1种即可）。若要在CEFs中表达外源基因的蛋白，需构建基因表达载体，载体中除含有目的基因和标记基因外，还须有启动子和　　　　　　　　等。启动子是　　　　　　　　　　　识别和结合的部位，有了它才能驱动　　　　　　　　。
（3）iPS细胞和iPGCs细胞的形态、结构和功能不同的根本原因是　　　　　　　　　　　。
（4）诱导iPS细胞的技术与体细胞核移植技术的主要区别是　　　　　　　。
（5）该实验流程中用到的生物技术有　　　　　　　　　　　　　　（答出2点即可）。
[国考真题研规律]
5．[2022·全国甲卷]某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题。
（1）为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是　　　　。在体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
精子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是　　　　　　　　　　　　（答出1点即可）。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到　　　　时才具备与精子受精的能力。
（2）体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行，该培养液的成分除无机盐、激素、血清外，还含的营养成分有　　　　　　　　　　　　（答出3点即可）等。将培养好的良种囊胚保存备用。
（3）请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课堂互动探究案5
考点一
【任务驱动】
任务1　透明带反应　卵细胞膜反应
任务2　(1)减少　(2)增多　减小　(3)增多　保持相对稳定
任务3　外　内　中　内　中
【过程评价】
1．解析：据图可知，初级卵母细胞在形成次级卵母细胞的过程中需要促性腺激素处理，A正确；细胞Ⅲ为次级卵母细胞，减数分裂Ⅱ是在输卵管中伴随着受精作用完成的，B正确；Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分别为初级卵母细胞、次级卵母细胞和受精卵，它们在细胞分裂后期的染色体组数依次为：2N、2N、4N，染色体数不同，C错误；动物细胞的受精卵全能性高，因此培育转基因动物常用受精卵作为受体细胞，D正确。
答案：C
2．解析：①为受精，该过程主要包括：精子穿越透明带，进入卵细胞膜，原核形成和融合，A正确；a、b分别是囊胚和原肠胚时期，B错误；①～④过程中，③④过程都会发生细胞分化，C错误；b为原肠胚，其前一个阶段是囊胚阶段，囊胚中的滋养层细胞不是全能细胞，D错误。
答案：A
3．解析：①为受精过程，该过程需要依赖细胞表面糖蛋白识别，A正确；②为卵裂过程，该过程通过有丝分裂方式增殖，B正确；细胞卵裂过程中，单个细胞体积减小，但核物质(DNA)不变，因此核/质比增大，C错误；④过程中发生细胞分化，而细胞分化的实质是基因表达发生了差异，D正确。
答案：C
4．解析：由受精卵发育为幼体的过程是胚胎发育，由幼体发育为成体的过程是胚后发育，A错误；卵裂形成的囊胚总体积基本不变，而每个细胞的体积减小，B错误；兔子、雄鹰和眼镜蛇分别是哺乳类、鸟类和爬行类动物，都是真正的陆生脊椎动物，羊膜和羊水能保证其胚胎发育所需的水环境，还具有防震和保护作用，C正确；原肠胚期已发生了细胞的分化，最好在早期胚胎时进行移植，如牛、羊一般在桑葚胚或囊胚阶段移植，而其他生物要在更早阶段进行，D错误。
答案：C
考点二
【任务驱动】
任务1　交配　人工　体外培养液　输卵管　输卵管　培养液　有性
任务2　同期发情　超数　冲卵　胚胎移植　(1)超数排卵　同期发情　(2)卵泡　早期胚胎　(3)桑葚胚　囊胚　(4)无性繁殖
任务3　胚胎移植　细胞培养　胚胎(分割)移植　有性　无性　两　供核　缩短
任务4　体内受精　体外受精　体细胞核移植　体内受精　体外受精　无性　无性　不一定相同
【过程评价】
1．解析：在进行体外受精时，获取的精子需获能后才能进行体外受精；图中的②过程是受精作用，该过程涉及精卵细胞的识别、细胞膜的融合(与膜的流动性有关)、核的融合等；③过程是卵裂过程，该过程的细胞增殖方式是有丝分裂；④过程是将早期胚胎移入受体子宫的过程，属于胚胎移植过程。
答案：B
2．解析：为了获得更多的囊胚，可以采用激素促进成熟雌性个体超数排卵，然后将卵细胞从母体内取出，在试管内与人工采集的精子进行体外受精，培育成胚胎，A错误；细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的，故核基因相同，B错误；运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞，首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团，分解细胞间的胶原蛋白等，使之分散成单个细胞，C错误；动物细胞培养时需要在含5%CO2的培养箱中进行培养，以维持培养液的pH，D正确。
答案：D
3．解析：胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力；胚胎移植过程中冲卵的操作是选择特定装置将早期胚胎冲出来；大量的研究已经证明，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
答案：D
4．解析：胚胎分割可以看做无性生殖，它所形成的后代基因型完全相同，遗传性状极为相似。胚胎分割是在动物体外进行的操作，但不能无限分割。
答案：D
5．解析：“三亲婴儿”的线粒体基因来自捐献者，A正确；红绿色盲基因位于X染色体上，捐献者只将细胞质基因遗传给该婴儿，B正确；“三亲婴儿”的染色体来自母亲卵母细胞的细胞核与父亲精子的细胞核，C错误；体外受精获得受精卵，先在体外培养到桑葚胚或囊胚，再进行胚胎移植，D正确。
答案：C
课堂总结　网络聚焦大概念
①体外受精　②胚胎移植　③胚胎分割
历届真题　分类集训培素养
1．解析：精子获能后才能进行体外受精，A正确；受精卵经体外培养后可以获得早期胚胎，B正确；胚胎分割可增加胚胎的数量，提高胚胎利用率，C错误；胚胎移植的受体需要与供体是同种的且生理状态相同，因此需要对受体进行选择和处理，D正确。
答案：C
2．解析：精子获能是获得受精的能力，不是获得能量，A错误；哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养所需营养物质与体内基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然成分，B错误；克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程，C正确；胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法，D错误。
答案：C
3．解析：内细胞团是已经分化的细胞组成，获得Mc的生物技术并未利用核移植技术，A错误；接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠，说明Mc表皮中有两种基因型的细胞，B正确；内细胞团能发育成胎儿的各种组织，注射的细胞来自黑色小鼠的内细胞团，会分化成Mc的多种组织，C正确；利用胚胎分割技术将接受注射的囊胚均分为二，可发育成两只幼鼠，D正确。
答案：A
4．答案：(1)胰蛋白酶、胶原蛋白酶等　动物血清　
(2)PCR技术、人工合成法　终止子　RNA聚合酶　目的基因转录出mRNA，最终表达出所需要的蛋白质
(3)基因的选择性表达　
(4)诱导iPS细胞的技术是将已经分化的细胞诱导为类似胚胎干细胞的一种细胞(iPS)，再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞(iPGCs)的技术，而细胞核移植技术是将动物的一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞内，使这个重组的细胞发育为胚胎，继而发育为动物个体的技术　
(5)基因工程、动物细胞培养
5．答案：(1)低温冷冻保存(－196 ℃液氮中保存)　精子不能直接与卵子受精，必须经获能处理后才能获得受精能力　肝素、钙离子载体A23187　MⅡ中期　(2)有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸
(3)对非繁殖期受体母羊注射雌激素使其发情；取保存的囊胚，用分割针处理获得滋养层细胞，对其进行DNA分析和性别鉴定，获得状态良好的雄性囊胚；将筛选得到的胚胎移植入受体母羊子宫内课后定时检测案42　胚胎工程
[基础巩固练]——学业水平一、二
考点一　胚胎工程的理论基础
1．[2023·宁夏高三月考]有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述，正确的是（　　）
A．卵子形成的过程需在卵巢和输卵管内完成
B．受精作用完成的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体
C．采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用
D.卵子发生时，MⅠ和MⅡ过程是不连续的，但细胞质均等分配
2．[2023·江苏泰州高三月度检测]据《细胞报告》最近报道，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）。有关叙述错误的是（　　）
A．过程①的实质是基因选择性表达
B．X细胞应处于减数分裂Ⅱ期
C．过程③中受精的实质是雌雄原核融合
D．过程③选择原肠胚进行胚胎移植
3．[2023·鹤壁模拟]下列关于哺乳动物早期胚胎发育过程的叙述，错误的是（　　）
A．卵裂期细胞数目增多，胚胎的总体积增加
B．卵裂期是在透明带内进行的，细胞分裂方式为有丝分裂
C．桑葚胚以前的细胞均未分化，都是全能干细胞
D.囊胚期细胞开始分化，其中的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织
考点二　胚胎工程的技术及其应用
4．下列关于动物克隆和胚胎工程技术的叙述中，正确的是（　　）
A．克隆“多莉”时需获取乳腺细胞，可取其核与卵细胞直接构建重组卵细胞
B．经培养得到的小鼠成纤维细胞，可直接用于细胞克隆时支持生长
C．经胚胎分割得到多个胚胎，可直接移植到受体代孕产仔
D．经超数排卵并配种后获得受精卵，可直接移植到受体代孕产仔
5．从生物技术的原理分析，下列设想中无法实现的是（　　）
A．用基因工程技术获得抗凝血酶
B．用细胞工程技术制备SARS病毒的单克隆抗体
C.用蛋白质工程技术改造天冬氨酸激酶
D．用胚胎工程技术培育生长迅速的优质鲤鱼
6．[2023·北京模拟]印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家猫代孕而繁育，主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是（　　）
A．步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分割
B．诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C．受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液
D．步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同
[提能强化练]——学业水平三、四
7．[经典高考]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下图所示，相关叙述正确的是（　　）
A．为了获得更多的卵母细胞，需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理
B．从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精
C.为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂
D．为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎
8．[2023·河北“五个一”名校联盟高三联考]在实验室内利用胚胎干细胞（ES细胞）制作小鼠胚胎模型，探究人类某些疾病的发病机制。下图表示制作小鼠癌症模型的流程，下列叙述错误的是（　　）
A．ES细胞可以分化成为小鼠体内的任何一种组织细胞
B．将外源致癌基因导入ES细胞常用显微注射法
C.在饲养层细胞上培养的ES细胞能维持不分化的状态
D．可将早期胚胎培养至原肠胚期，再移植入代孕小鼠体内
9．2017年11月，中国科学家首创的猴无性繁殖程序如图，并培育出“中中”。下列相关叙述正确的是（　　）
A．该过程证明了动物体细胞离体后也具有全能性
B．卵子去核可以用蛋白酶合成抑制剂实现
C．胚胎移植前需要对受体进行免疫抑制处理
D．克隆后“中中”的染色体全部来源于成纤维细胞
10．（不定项）科学家已经成功克隆出一批大熊猫胚胎，离最后获得大熊猫幼仔只差一步，其基本过程如图所示。下列有关叙述正确的是（　　）
A．重组细胞第一次分裂时可进行基因重组
B．乙表示体外培养，需要配制一系列含有不同成分的培养液
C．在丙过程中需对代孕黑熊进行同期发情处理
D．丁过程尚未实现，可能与免疫排斥有关
11．（不定项）下图为哺乳动物胚胎工程的有关操作流程。下列叙述正确的是（　　）
A．①过程运用超数排卵技术可得到多个胚胎
B．③过程可以用胰蛋白酶处理囊胚获得干细胞
C．④过程需要在无菌的二氧化碳培养箱中进行
D．⑤过程可以直接获得浆细胞
12．（不定项）如图表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。下列相关叙述正确的是（　　）
A．获得动物1的受体细胞通常是受精卵
B．动物2体内各体细胞的基因种类相同
C．获得动物3的重组细胞具有全能性
D．上述动物的获得均需运用胚胎移植
13．（不定项）科研人员运用基因工程技术让奶牛的乳腺合成并分泌人的血清白蛋白。下列相关叙述正确的是（　　）
A．该技术导致转基因奶牛发生了定向变异
B．该过程所需要的目的基因可以通过逆转录的方法获得
C．该过程需把人血清白蛋白的完整基因与载体连接构建基因表达载体
D．胚胎移植前需要对含有人血清白蛋白基因的早期胚胎进行性别鉴定
[大题冲关练]——综合创新·求突破
14．[经典高考]科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞（iPS），继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如下：
（1）从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为　　　　，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为　　　　。
（2）图中2－细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为　　　　　，也可从灰鼠体内取出卵子，通过　　　　　　后进行早期胚胎培养获得。
（3）图中重组囊胚通过　　　　技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用　　　　方法保存。
（4）小鼠胚胎干细胞（ES）可由囊胚的　　　　分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育的全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向　　　　后用于疾病的细胞治疗。
15．“试管婴儿技术”可为不孕夫妇重新获得生育的机会。请回答下列问题：
（1）试管婴儿技术主要用到了胚胎工程中的　　　　　　　　　　　　技术。（答出2项即可）
（2）自然条件下，当在　　　　　　　　　　　　　　　　时，说明卵子已经受精，这是判断卵子是否受精的标志。为保证有可以移植的、有活力的胚胎，需要对女性进行超数排卵处理，一般需要注射　　　　　，使其排出更多的卵子。
（3）早期胚胎可以分为桑葚胚、囊胚以及　　　　三个阶段。囊胚中的内细胞团将来发育成　　　　　　　　。
（4）当胚胎发育到适宜阶段时，可将其取出向受体移植。该“试管婴儿”胚胎也可移植到代孕母体子宫中，其可以在代孕母体子宫中存活的关键因素是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）如果是用体外受精的方法获得的胚胎，那么受精过程一般情况下都可以在　　　　或专用的受精溶液中完成。早期的胚胎生命力旺盛，　　　　（填“不存在”或“存在”）与细胞凋亡有关的基因。
16．[2023·河北省唐山市高三二模]人造卵子是指利用干细胞诱导分化后培育出的卵子。人造卵子技术可使女性不孕症患者获得带有自身遗传信息的卵子，从而实现其拥有自己孩子的梦想。回答下列问题。
（1）女性不孕症患者获得人造卵子的过程：利用健康女性捐赠的　　　　和不孕症女性　　　　。通过核移植技术获得重组细胞，重组细胞经体外培养得到克隆胚胎，从中获得　　　　。在培养液中加入　　　　。经过特定的诱导分化后即可得到人造卵子。
（2）获得人造卵子的过程必须经过动物细胞的体外培养，培养时需要加入　　　　等一些天然成分，提供　　　　　　　　　的混合气体环境。
（3）人造卵子分裂达到　　　　　　　　期时，才具备与精子受精的能力。卵子受精后到胚胎形成　　　　前，分裂形成的每一个细胞都属于全能细胞。
课后定时检测案42
1．解析：卵子形成的过程MⅠ和MⅡ过程是不连续的，MⅠ在卵巢中完成，MⅡ通常在输卵管内完成，A正确；卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体，B错误；采集到的精子需要进行获能处理，卵子需要发育成熟(减数分裂Ⅱ期)，这样精子和卵子相遇才可发生受精作用，C错误；初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂都是不均等分配，D错误。
答案：A
2．解析：过程①是将小鼠的颗粒细胞诱导成为多能干细胞的过程，其实质是定向诱导分化，本质是基因的选择性表达，A正确；体外受精时卵母细胞X应培养到减数分裂Ⅱ期，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。
答案：D
3．解析：卵裂期细胞数目增多，胚胎的总体积不变甚至略微减小，A错误；卵裂期是在透明带内进行的，细胞分裂方式为有丝分裂，B正确；桑葚胚以前的细胞均未分化，都是全能干细胞，C正确；囊胚期细胞开始分化，其中的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，D正确。
答案：A
4．解析：克隆“多莉”时需获取乳腺细胞，可取其核与去核的卵母细胞直接构建重组卵细胞；要经过射线照射小鼠成纤维细胞，才可用于细胞克隆时支持生长；经胚胎分割得到多个胚胎，可直接移植到受体代孕产仔；经超数排卵并配种后获得受精卵，要发育成早期胚胎才可移植到受体代孕产仔。
答案：C
5．解析：培育生长迅速的优质鲤鱼用到的是基因工程，D错误。
答案：D
6．解析：步骤甲、乙分别指体外受精、胚胎移植，A错误；诱导超数排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺，B正确；受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来自卵细胞，C错误；受精过程使用的培养液是获能溶液或专用的受精溶液，与早期胚胎培养液在成分上有区别，D错误。
答案：B
7．解析：超数排卵时使用的是促性腺激素，而不是雌激素；从卵巢中采集的卵母细胞未发育成熟，需要经过体外人工培养成熟后才能与获能的精子受精；受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，故不需要注射免疫抑制剂；为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得基因型相同的同卵双胎或多胎个体。
答案：D
8．解析：ES细胞具有全能性，能够分化成为小鼠体内的任何一种组织细胞，A正确；将外源基因导入动物细胞最常用、最有效的方法是显微注射法，B正确；在饲养层细胞上培养的ES细胞能维持不分化的状态，C正确；早期胚胎培养到桑葚胚或囊胚期再移植到母鼠子宫内继续发育，D错误。
答案：D
9．解析：该过程证明了动物体细胞核离体后也具有全能性，A错误；重组细胞可以用蛋白酶合成抑制剂激活重构胚，实现细胞分裂和发育，B错误；胚胎移植前不需要对受体进行免疫抑制处理，C错误；克隆后“中中”的染色体全部来源于成纤维细胞，D正确。
答案：D
10．解析：重组细胞的分裂方式是有丝分裂，有丝分裂过程中不发生基因重组。
答案：BCD
11．解析：题图中①过程指早期胚胎的体外培养，②过程指胚胎移植，③过程指胚胎干细胞的获取，④过程指胚胎干细胞的培养，⑤过程指利用胚胎干细胞培育各种组织细胞。运用超数排卵技术只能获得多个卵母细胞；从早期胚胎(囊胚)中分离内细胞团(胚胎干细胞)一般用胰蛋白酶处理；动物细胞培养都需要在无菌的二氧化碳培养箱中进行；利用胚胎干细胞可以培育出多种淋巴细胞，但浆细胞需经相应抗原刺激才能获得。
答案：BC
12．解析：动物1为转基因动物，导入外源基因的受体细胞通常是受精卵，A正确；由于导入外源基因的受体细胞注入囊胚的某一部位，将来发育成的动物2个体的各部位并不都含外源基因，B错误；动物3为克隆动物，重组细胞能够发育成一个个体，具有全能性，C正确；胚胎移植是胚胎工程其他技术手段的最后一道“工序”，要把早期胚胎培育成一个个体，必须经过胚胎移植，D正确。
答案：ACD
13．解析：基因工程技术可以使生物发生定向变异，A正确；获取目的基因可以通过逆转录的方法，B正确；该过程需用乳腺组织特异性表达的启动子，而不能用人血清白蛋白基因的启动子，C错误；因为只有雌性个体能分泌乳汁，所以胚胎移植前需要对含有人血清白蛋白基因的早期胚胎进行性别鉴定，D正确。
答案：ABD
14．解析：(1)原代培养指将动物组织用酶处理成单个细胞后进行的初次培养。接触抑制指贴壁的细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止增殖的现象。(2)将早期胚胎从母鼠子宫中吸取出来的方法叫冲卵。(3)暂不进行胚胎移植的胚胎可放入－196℃的液氮中冷冻保存。(4)胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞，iPS与ES细胞一样，可通过诱导定向分化修补某些功能异常的细胞来治疗某些疾病。
答案：(1)原代培养　接触抑制　(2)冲卵　体外受精　(3)胚胎移植　冷冻(或低温)　(4)内细胞团　诱导分化
15．解析：(1)试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精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，再经移植后产生后代的技术。因此，试管婴儿技术主要用到了胚胎工程中的体外受精技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术。(2)自然条件下，当在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经受精，这是判断卵子是否受精的标志。对女性注射促性腺激素，可促使其超数排卵，排出更多的卵子。(3)早期胚胎可以分为桑葚胚、囊胚以及原肠胚三个阶段。囊胚中的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。(4)受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体的存活提供了可能。(5)体外受精过程一般情况下都可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成。早期的胚胎存在与细胞凋亡有关的基因，在胚胎发育过程中有细胞的凋亡。
答案：(1)体外受精技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植　(2)卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体　促性腺激素　(3)原肠胚　胎儿的各种组织　(4)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应　(5)获能溶液　存在
16．解析：(1)女性不孕症患者获得人造卵子的过程：利用健康女性捐赠的去核卵母细胞和不孕症女性体细胞的细胞核。通过核移植技术获得重组细胞，重组细胞经体外培养得到克隆胚胎，从中获得胚胎干细胞。在培养液中加入分化诱导因子。经过特定的诱导分化后即可得到人造卵子。(2)获得人造卵子的过程必须经过动物细胞的体外培养，培养时需要加入血清、血浆等一些天然成分，提供95%空气和5%CO2的混合气体环境，提供氧气和维持培养液的pH。(3)人造卵子分裂达到减数分裂Ⅱ期时，才具备与精子受精的能力，卵子受精后到胚胎形成桑葚胚前，分裂形成的每一个细胞都属于全能细胞。
答案：(1)去核卵母细胞　体细胞的细胞核　胚胎干细胞　分化诱导因子　(2)血清、血浆　95%空气和5%CO2　(3)减数分裂Ⅱ　桑葚胚(共70张PPT)
胚胎工程
课前自主预习案
课堂互动探究案
课前自主预习案
素能目标★考向导航
基础梳理——系统化
知识点一　受精和早期胚胎发育
1．胚胎工程的概念
早期胚胎细胞
雌性动物
自然受精
早期胚胎发育
2．受精
（1）概念：精子与卵子结合形成　　　（受精卵）的过程。
（2）场所：哺乳动物的受精在雌性动物的　　　　内。
（3）过程
合子
输卵管
MⅡ期
卵细胞膜
雄原
核
雌原核
受精卵
3．胚胎早期发育
有丝分裂
各种组织
胎膜和胎盘
知识点二　胚胎工程技术及其应用
一、体外受精
1．过程

2．意义：（1）提高动物　　　　 。
（2）为胚胎移植提供　　　。
成熟培养
获能
繁殖能力
胚胎
二、胚胎移植
1．概念：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。
2．操作过程
体外受精
超数排卵
同种的、生理状态相同
桑葚胚或囊胚
妊娠
轻巧识记
归纳巧记胚胎移植的两个“两次”
①胚胎移植过程中两次激素使用：第一次常用孕激素对受、供体进行同期发情处理；第二次用促性腺激素处理供体，使其超数排卵。
②胚胎移植过程中有两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查，第二次对受体母畜是否妊娠进行检查。
三、胚胎分割
1．材料：应选择发育良好、形态正常的　　　　或囊胚。
2．实质：胚胎分割可增加动物后代的数量，其实质是动物的
　　　　（或克隆）。
3．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。
桑葚胚
无性繁殖
内细胞团
遗传
性状
性别
鉴定
基能过关——问题化
一、判一判（判断正误并找到课本原话）
（一）胚胎工程的理论基础
1．动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初级卵母细胞，有的可能是次级卵母细胞。（选择性必修3 P57正文）（　　）
2．卵子发育到MⅡ期，才具备与精子受精的能力。（选择性必修3 P57正文）（　　）
3．在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜内的透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。（选择性必修3 P57正文）（　　）
4．精子入卵后形成雄原核；同时卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核。（选择性必修3 P57图2－20）（　　）
5．胚胎发育过程中，囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫作孵化。（选择性必修3 P58正文）（　　）
√
√
√
√
×
（二）胚胎工程技术及其应用
1．哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获能和受精等步骤。（选择性必修3 P60正文）（　　）
2．通过转基因、核移植和体外受精获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。（选择性必修3 P61正文）（　　）
3．胚胎移植中通常选遗传性状优良、生产能力强的受体母牛，选有健康体质和正常繁殖能力的供体母牛。（选择性必修3 P61图2－23）（　　）
4．胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。（选择性必修3 P62思考·讨论）（　　）
5．胚胎分割过程中，可取滋养层细胞做DNA分析，鉴定性别。（选择性必修3 P63图2－25）（　　）
√
√
√
√
×
二、议一议
【教材易漏拾遗】
1．[选择性必修3 P57正文发掘]防止多精入卵的屏障有哪些？有什么意义？
提示：两道屏障防止多精入卵：精子接触卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带；精子入卵后，卵细胞膜立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。这两道屏障可以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．[选择性必修3 P58正文发掘]胚胎发育过程中哪些细胞具有全能性？并分析各种细胞全能性的大小。
提示：个体发育过程中从囊胚阶段开始初步分化，分化出内细胞团和滋养层细胞，囊胚之前细胞未分化，为全能细胞，囊胚之后的原肠胚阶段细胞分化程度高，但仍有全能细胞。受精卵是新生命的第一个细胞，其全能性最高。细胞全能性随发育的深化而降低。
3．[选择性必修3 P59“概念检测”2题拓展]
（1）早期胚胎发育中，胚胎内部出现的含有液体的腔叫作什么，出现在什么时期？


（2）具有全能性的早期胚胎时期有哪些？
提示：(1)囊胚腔；囊胚期。
提示： (2)桑葚胚期及其之前的所有时期。
4．[选择性必修3 P60正文发掘]刚刚采集到的哺乳动物的精子和卵子能立刻受精吗？为什么？
提示：不能。精子要获能后才具有受精能力，卵子必须进一步成熟，到MⅡ期时，才能受精。
5．[选择性必修3 P62正文发掘]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，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。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，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。
课堂互动探究案
考点一　受精与胚胎早期发育
任务1　完善受精过程中的“三大反应”“两道屏障”
透明带
反应
卵细胞
膜反应
任务2　卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化的规律
（1）有机物：胚胎没有和母体建立联系，不能从母体获取有机物，而呼吸消耗一直进行，因此有机物总量　　　　。
（2）细胞数目和体积：胚胎总体积不变或略有减小，但细胞数目　　　　，每个细胞体积　　　　。
（3）细胞中DNA含量：伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量　　　　，但每个细胞中核DNA含量　　　　　　。
减少
增多
减小
增多
保持相对稳定
任务3　完善胚胎发育的过程图
外
内
中
内
中
受精过程的四个易混点
（1）精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。
（2）排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。
（3）受精的标志不等于受精完成的标志。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。
（4）受精卵遗传物质的来源：核遗传物质来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核（即精卵各提供1/2），而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。
考向一 受精过程的考查
1.[经典高考]哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图（N表示染色体组）。
据图分析，下列叙述错误的是（　　）
A．次级卵母细胞形成的过程需要激素调节
B．细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子
C．Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ细胞分裂后期染色体数目相同
D．培育转基因动物应选择细胞Ⅳ作为受体细胞
答案：C
解析：据图可知，初级卵母细胞在形成次级卵母细胞的过程中需要促性腺激素处理，A正确；细胞Ⅲ为次级卵母细胞，减数分裂Ⅱ是在输卵管中伴随着受精作用完成的，B正确；Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分别为初级卵母细胞、次级卵母细胞和受精卵，它们在细胞分裂后期的染色体组数依次为：2N、2N、4N，染色体数不同，C错误；动物细胞的受精卵全能性高，因此培育转基因动物常用受精卵作为受体细胞，D正确。
2．如图为受精作用及胚胎发育示意图，a、b代表两个发育时期，下列叙述正确的是（　　）
A．①过程主要包括：精子穿越透明带，进入卵细胞膜，原核形成和融合
B．a、b分别是原肠胚和囊胚时期
C．①～④过程都没有发生细胞分化
D．b阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞
答案：A
解析：①为受精，该过程主要包括：精子穿越透明带，进入卵细胞膜，原核形成和融合，A正确；a、b分别是囊胚和原肠胚时期，B错误；①～④过程中，③④过程都会发生细胞分化，C错误；b为原肠胚，其前一个阶段是囊胚阶段，囊胚中的滋养层细胞不是全能细胞，D错误。
考向二 胚胎早期发育过程考查
3.[2023·北京海淀实验中学月考]如图为受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述错误的是（　　）
A．①过程需依赖细胞表面糖蛋白识别
B．②过程通过有丝分裂方式增殖
C．③过程细胞的“核/质”比逐渐变小
D．④过程细胞的基因表达发生了差异
答案：C
解析：①为受精过程，该过程需要依赖细胞表面糖蛋白识别，A正确；②为卵裂过程，该过程通过有丝分裂方式增殖，B正确；细胞卵裂过程中，单个细胞体积减小，但核物质(DNA)不变，因此核/质比增大，C错误；④过程中发生细胞分化，而细胞分化的实质是基因表达发生了差异，D正确。
4．如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是（　　）
A．图中①过程表示胚胎发育， ②过程表示胚后发育
B．受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大
C．兔子、雄鹰和眼镜蛇在个体发育过程中会出现羊膜
D．原肠胚期是进行胚胎移植的最好时期
答案：C
解析：由受精卵发育为幼体的过程是胚胎发育，由幼体发育为成体的过程是胚后发育，A错误；卵裂形成的囊胚总体积基本不变，而每个细胞的体积减小，B错误；兔子、雄鹰和眼镜蛇分别是哺乳类、鸟类和爬行类动物，都是真正的陆生脊椎动物，羊膜和羊水能保证其胚胎发育所需的水环境，还具有防震和保护作用，C正确；原肠胚期已发生了细胞的分化，最好在早期胚胎时进行移植，如牛、羊一般在桑葚胚或囊胚阶段移植，而其他生物要在更早阶段进行，D错误。
考点二　胚胎工程技术及其应用

任务1　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 不同 雌雄动物 　　完成 用　　　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　　　　　　中完成受精过程
场所 不同 雌性动物 　　　　中 雌性动物　　　　中 体外　　　　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　　　　生殖 交配
人工
体外培养液
输卵管
输卵管　
培养液
有性
任务2　完善胚胎工程的操作流程示意图，并填空
（1）对供体牛要进行　　　处理；对供、受体牛要进行　　　　处理。
（2）排卵是指卵子从　　　　中排出，冲卵是指把供体母牛子宫内的　　　　冲洗出来。
同期发情
超数
冲卵　
胚胎移植
超数排卵
同期发情
卵泡
早期胚胎　
（3）动物的早期胚胎一般发育到　　　　或　　　　阶段才能进行移植。
（4）若要获得多个遗传物质完全相同的新个体，可对检查合格的胚胎用胚胎分割技术处理，该过程属于　　　　或克隆。
桑葚胚
囊胚
无性繁殖
任务3　试管动物与克隆动物的比较
比较 项目 试管动物 克隆动物
技术 基础 体外受精、 早期胚胎培养　　　　.　　　　 核移植技术、　　　　、　　　　.　　　　
实例 试管牛 多莉羊
过程
胚胎移植　
细胞培养
胚胎(分割)移植
生殖 方式 　　　　生殖 　　　　生殖
遗传 物质 遗传物质来自　　个个体 遗传物质大部分来自　　　　生物体
意义 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，　　　　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
有性
　无性
两
供核　
缩短
任务4　完成胚胎分割、核移植和胚胎移植的比较
　　项目 区别　　 胚胎分割 核移植 胚胎移植
胚胎 来源 雌性动物　　　　或 　　　　形成的早期胚胎、其他方式得到的胚胎 经　　　　　　　得到的胚胎 雌性动______________
或　　　　形成的早期胚胎、其他方式得到的胚胎
生殖 方式 　　　　生殖 　　　　生殖 有性生殖或
无性生殖
后代遗 传特点 相同 相同 　　　　　.
体内受精
体外受精
体细胞核移植
体内受精　
体外受精
无性
无性
不一定相同
1.试管动物操作注意的事项
动物排出卵子的成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，如猪、绵羊等；有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等，但它们都要在输卵管内进一步成熟，当达到减数分裂Ⅱ期时，才具有与精子受精的能力。
2．胚胎移植的来源及生殖方式
胚胎的来源 生殖方式
核移植 无性生殖
体外受精 有性生殖
体内受精 有性生殖
3.胚胎移植过程中的“两”
（1）两次处理：①对供、受体进行同期发情处理；②用激素使供体超数排卵。
（2）两次检查：①对收集的胚胎进行质量检查；②对受体是否妊娠进行检查。
（3）两个条件：①胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行；②进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。
4．胚胎分割注意的事项
（1）胚胎分割份数不能过多。分割的次数越多，每一份的细胞数目越少，不但难以做到均等分割，而且囊胚期的内细胞团细胞所受的影响也越大。分割的份数越多，技术难度越大，移植后发育的难度越大，分割后胚胎成活的概率越小。
（2）同一胚胎经分割移植形成的后代具有相同的遗传物质，该过程中没有减数分裂、有性生殖细胞的形成、有性生殖细胞的结合属于无性繁殖或克隆。
考向一对体外受精过程的分析
1.[经典模拟]如图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述错误的是（　　）
A．获取的精子经获能后才能进行体外受精
B．②过程只与细胞膜的流动性有关
C．③过程的细胞增殖方式是有丝分裂
D．④过程属于胚胎移植
答案：B
解析：在进行体外受精时，获取的精子需获能后才能进行体外受精；图中的②过程是受精作用，该过程涉及精卵细胞的识别、细胞膜的融合(与膜的流动性有关)、核的融合等；③过程是卵裂过程，该过程的细胞增殖方式是有丝分裂；④过程是将早期胚胎移入受体子宫的过程，属于胚胎移植过程。
考向二 早期胚胎培养和胚胎移植的条件和过程分析
2.[2023·北京四中高三月考]小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞，其制备流程如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．为获得更多的囊胚，可采用激素注射以促进雄鼠产生更多的精子
B．细胞a和细胞b内含有的核基因不同，所以全能性高低不同
C．用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后即可获得分散的胚胎干细胞
D．胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
答案：D
解析：为了获得更多的囊胚，可以采用激素促进成熟雌性个体超数排卵，然后将卵细胞从母体内取出，在试管内与人工采集的精子进行体外受精，培育成胚胎，A错误；细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的，故核基因相同，B错误；运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞，首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团，分解细胞间的胶原蛋白等，使之分散成单个细胞，C错误；动物细胞培养时需要在含5%CO2的培养箱中进行培养，以维持培养液的pH，D正确。
3．下列关于胚胎移植的叙述，正确的是（　　）
A．胚胎移植的优势是可以充分发挥雄性优良个体的繁殖潜力
B．胚胎移植过程中冲卵的操作是选择特定装置将卵子冲出来
C．胚胎移植过程中受体母畜必须经过免疫学检验以防止排斥外来胚胎
D．转基因、核移植、体外受精等技术获得的胚胎都必须移植给受体才能获得后代
解析：胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力；胚胎移植过程中冲卵的操作是选择特定装置将早期胚胎冲出来；大量的研究已经证明，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
答案：D
考向三 胚胎分割过程分析及应用
4.下列关于胚胎分割的叙述，正确的是（　　）
A．可以将胚胎任意分割成多块
B．胚胎分割是一种有性生殖
C．胚胎分割后，移植获得的后代基因型不相同
D．胚胎分割是在动物体外进行的，且不能无限分割
解析：胚胎分割可以看做无性生殖，它所形成的后代基因型完全相同，遗传性状极为相似。胚胎分割是在动物体外进行的操作，但不能无限分割。
答案：D
考向四胚胎工程的应用
5.2015年2月3日，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。
据图分析，下列叙述错误的是（　　）
A．该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B．捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿
C．三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核
D．三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术
答案：C
解析：“三亲婴儿”的线粒体基因来自捐献者，A正确；红绿色盲基因位于X染色体上，捐献者只将细胞质基因遗传给该婴儿，B正确；“三亲婴儿”的染色体来自母亲卵母细胞的细胞核与父亲精子的细胞核，C错误；体外受精获得受精卵，先在体外培养到桑葚胚或囊胚，再进行胚胎移植，D正确。
体外受精
胚胎移植
胚胎分割
[长句应答必备]
1．受精过程：获能的精子穿过放射冠和透明带→精卵通过细胞表面的糖蛋白相互识别→精子遗传物质进入卵细胞。
2．胚胎发育过程：受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体。
3．体外受精过程
4．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→移植后检查。
[等级选考研考向]
1．[2023·浙江1月]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
解析：精子获能后才能进行体外受精，A正确；受精卵经体外培养后可以获得早期胚胎，B正确；胚胎分割可增加胚胎的数量，提高胚胎利用率，C错误；胚胎移植的受体需要与供体是同种的且生理状态相同，因此需要对受体进行选择和处理，D正确。
答案：C
2．[2022·江苏卷]下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是（　　）
A．通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精
B．哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质
C．克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程
D．将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖
解析：精子获能是获得受精的能力，不是获得能量，A错误；哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养所需营养物质与体内基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然成分，B错误；克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程，C正确；胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法，D错误。
答案：C
3．[2022·北京卷]将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞注射到白色小鼠囊胚腔中，接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠（Mc）。据此分析，下列叙述错误的是（　　）
A．获得Mc的生物技术属于核移植
B. Mc表皮中有两种基因型的细胞
C．注射入的细胞会分化成Mc的多种组织
D．将接受注射的囊胚均分为二，可发育成两只幼鼠
答案：A
解析：内细胞团是已经分化的细胞组成，获得Mc的生物技术并未利用核移植技术，A错误；接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠，说明Mc表皮中有两种基因型的细胞，B正确；内细胞团能发育成胎儿的各种组织，注射的细胞来自黑色小鼠的内细胞团，会分化成Mc的多种组织，C正确；利用胚胎分割技术将接受注射的囊胚均分为二，可发育成两只幼鼠，D正确。
4．[2022·海南卷]以我国科学家为主的科研团队将OSNL（即4个基因Oct4/Sox2/Nanog/Lin28A的缩写）导入黑羽鸡胚成纤维细胞（CEFs），诱导其重编程为诱导多能干细胞（iPS），再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞（iPGCs），然后将iPGCs注射到孵化2.5天的白羽鸡胚血管中，最终获得具有黑羽鸡遗传特性的后代，实验流程如图。回答下列问题。
（1）CEFs是从孵化9天的黑羽鸡胚中分离获得的，为了获得单细胞悬液，鸡胚组织剪碎后需用　　　　　　　　　　处理。动物细胞培养通常需要在合成培养基中添加　　　　　等天然成分，以满足细胞对某些细胞因子的需求。
（2）体外获取OSNL的方法有　　　　　　　　　　（答出1种即可）。若要在CEFs中表达外源基因的蛋白，需构建基因表达载体，载体中除含有目的基因和标记基因外，还须有启动子和　　　等。启动子是　　　　　识别和结合的部位，有了它才能驱动　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
胰蛋白酶、胶原蛋白酶等
动物血清
PCR技术、人工合成法
终止子　
RNA聚合酶
目的基因转录出mRNA，最终表达出所需要的蛋白质
（3）iPS细胞和iPGCs细胞的形态、结构和功能不同的根本原因是　　　　　　　　　　　。
（4）诱导iPS细胞的技术与体细胞核移植技术的主要区别
（5）该实验流程中用到的生物技术有　　　　　　　　　　（答出2点即可）。
基因的选择性表达
诱导iPS细胞的技术是将已经分化的细胞诱导为类似胚胎干细胞的一种细胞(iPS)，再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞(iPGCs)的技术，而细胞核移植技术是将动物的一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞内，使这个重组的细胞发育为胚胎，继而发育为动物个体的技术　
基因工程、动物细胞培养
[国考真题研规律]
5．[2022·全国甲卷]某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题。
（1）为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是　　　　。在体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是_______________________________________________________；
精子体外获能可采用化学诱导法，
诱导精子获能的药物是　　　　　　　　　　（答出1点即可）。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到　　　　时才具备与精子受精的能力。
低温冷冻保存
精子不能直接与卵子受精，必须经获能处理后才能获得受精能力
肝素、钙离子载体A23187
MⅡ中期
（2）体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行，该培养液的成分除无机盐、激素、血清外，还含的营养成分有
　　　　　　　　　　　　（答出3点即可）等。将培养好的良种囊胚保存备用。
（3）请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤 。
有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸
对非繁殖期受体母羊注射雌激素使其发情；取保存的囊胚，用分割针处理获得滋养层细胞，对其进行DNA分析和性别鉴定，获得状态良好的雄性囊胚；将筛选得到的胚胎移植入受体母羊子宫内课前自主预习案5　胚胎工程
素能目标★考向导航
基础梳理——系统化
知识点一　受精和早期胚胎发育
1．胚胎工程的概念
2．受精
（1）概念：精子与卵子结合形成　　　　（受精卵）的过程。
（2）场所：哺乳动物的受精在雌性动物的　　　　内。
（3）过程
3．胚胎早期发育
知识点二　胚胎工程技术及其应用
一、体外受精
1．过程
2．意义：（1）提高动物　　　　。
（2）为胚胎移植提供　　　　。
二、胚胎移植
1．概念：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。
2．操作过程
轻巧识记
归纳巧记胚胎移植的两个“两次”
①胚胎移植过程中两次激素使用：第一次常用孕激素对受、供体进行同期发情处理；第二次用促性腺激素处理供体，使其超数排卵。
②胚胎移植过程中有两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查，第二次对受体母畜是否妊娠进行检查。
三、胚胎分割
1．材料：应选择发育良好、形态正常的　　　　或囊胚。
2．实质：胚胎分割可增加动物后代的数量，其实质是动物的　　　　（或克隆）。
3．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。
基能过关——问题化
一、判一判（判断正误并找到课本原话）
（一）胚胎工程的理论基础
1．动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初级卵母细胞，有的可能是次级卵母细胞。（选择性必修3P57正文）（　　）
2．卵子发育到MⅡ期，才具备与精子受精的能力。（选择性必修3P57正文）（　　）
3．在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜内的透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。（选择性必修3P57正文）（　　）
4．精子入卵后形成雄原核；同时卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核。（选择性必修3P57图2－20）（　　）
5．胚胎发育过程中，囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫作孵化。（选择性必修3P58正文）（　　）
（二）胚胎工程技术及其应用
1．哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获能和受精等步骤。（选择性必修3P60正文）（　　）
2．通过转基因、核移植和体外受精获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。（选择性必修3P61正文）（　　）
3．胚胎移植中通常选遗传性状优良、生产能力强的受体母牛，选有健康体质和正常繁殖能力的供体母牛。（选择性必修3P61图2－23）（　　）
4．胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。（选择性必修3P62思考·讨论）（　　）
5．胚胎分割过程中，可取滋养层细胞做DNA分析，鉴定性别。（选择性必修3P63图2－25）（　　）
二、议一议
【教材易漏拾遗】
1．[选择性必修3P57正文发掘]防止多精入卵的屏障有哪些？有什么意义？
2．[选择性必修3P58正文发掘]胚胎发育过程中哪些细胞具有全能性？并分析各种细胞全能性的大小。
3．[选择性必修3P59“概念检测”2题拓展]
（1）早期胚胎发育中，胚胎内部出现的含有液体的腔叫作什么，出现在什么时期？
（2）具有全能性的早期胚胎时期有哪些？
4．[选择性必修3P60正文发掘]刚刚采集到的哺乳动物的精子和卵子能立刻受精吗？为什么？
5．[选择性必修3P62正文发掘]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？
课前自主预习案5
基础梳理——系统化
【知识点一】
1．早期胚胎细胞　雌性动物　自然受精　早期胚胎发育
2．(1)合子　(2)输卵管　(3)MⅡ期　卵细胞膜　雄原核　雌原核　受精卵
3．有丝分裂　各种组织　胎膜和胎盘
【知识点二】
一、
1．成熟培养　获能　
2．(1)繁殖能力　(2)胚胎　
二、
1．体外受精　同种的、生理状态相同
2．超数排卵　桑葚胚或囊胚　妊娠
三、
1．桑葚胚
2．无性繁殖
3．内细胞团
4．(2)遗传性状　(3)性别鉴定
基能过关——问题化
一、判一判
(一)胚胎工程的理论基础
1．√　2.√　3.×　4.√　5.√
(二)胚胎工程技术及其应用
1．√　2.√　3.×　4.√　5.√
二、议一议
1．提示：两道屏障防止多精入卵：精子接触卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带；精子入卵后，卵细胞膜立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。这两道屏障可以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．提示：个体发育过程中从囊胚阶段开始初步分化，分化出内细胞团和滋养层细胞，囊胚之前细胞未分化，为全能细胞，囊胚之后的原肠胚阶段细胞分化程度高，但仍有全能细胞。受精卵是新生命的第一个细胞，其全能性最高。细胞全能性随发育的深化而降低。
3．提示：(1)囊胚腔；囊胚期。
(2)桑葚胚期及其之前的所有时期。
4．提示：不能。精子要获能后才具有受精能力，卵子必须进一步成熟，到MⅡ期时，才能受精。
5．提示：内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。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，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。

展开更多......

收起↑