资源简介

生物学高考备考教案
第十一章 生物技术与工程
课时5 胚胎工程
教师尊享·命题分析
课标要求 核心考点 五年考情 核心素养对接
1.简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程； 2.简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术 胚胎工程的理论基础 湖北T13 生命观念——理解胚胎发育的基本过程及胚胎工程的应用,理解生命的发生、发展
胚胎工程技术及其应用 2022：全国卷甲T38、江苏T4； 2021：湖南 ； 2020：山东T14、浙江1月T17、江苏T23； 2019：江苏T29； 2018：江苏T10
命题分析预测 1.高考对胚胎工程的考查频率相对较低,主要集中在早期胚胎的获得和胚胎移植两个方面,常与基因工程、细胞工程结合起来进行综合考查。 2.预计2024年高考可能会结合科研实践情境,将本部分知识与其他模块内容相结合,分层设置问题,体现高考试题的综合性和应用性
知识导图 教材读薄
考点1 胚胎工程的理论基础
教材帮 读透教材 融会贯通
知识整合 教材读厚
1.胚胎工程概念的理解
2.受精作用
[选必3 P56“相关信息”]使精子获能的方法有直接利用雌性动物的生殖道使精子获能；将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。获能液的成分因动物种类不同而有所差异，常见的有效成分有肝素、 载体等。
3.胚胎早期发育的过程
[选必3 P59“思考·讨论”]将体外培养的小鼠胚胎移植到母鼠子宫时，应选择至少发育到桑葚胚阶段的胚胎。
知识活用 教材读活
深度思考
1. 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。精子要获能后才具备受精能力，卵子必须进一步成熟到 Ⅱ期才能受精。
2. 卵裂期胚胎在发育过程中物质和体积有何变化
提示 ①有机物：胚胎没有和母体建立联系，没有从母体获取有机物，但一直进行呼吸消耗有机物，故有机物总量减少。②细胞体积：胚胎总体积并不增加，但细胞数目增多，所以每个细胞体积减小。③细胞中DNA含量：伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个细胞中核DNA含量保持相对稳定（复制后加倍，分裂结束时恢复）。
基础自测
1. 精子和卵子相遇结合形成受精卵的部位是子宫。( × )
2. 在胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志。( √ )
3. 透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障。( √ )
4. 囊胚期细胞还没有分化。( × )
5. 原肠胚变大导致透明带破裂,胚胎从中伸展出来,这一过程叫作孵化。( × )
高考帮 研透高考 明确方向
命题点1 受精作用分析
1. 下列关于哺乳动物受精过程的叙述错误的是 ( B )
A. 精子头部触及卵细胞膜时出现的反应是防止多精入卵的第一道屏障
B. 受精卵细胞质中的遗传物质完全来自卵细胞
C. 受精时只有精子头部进入卵子
D. 雄原核形成的同时，卵子完成减数分裂Ⅱ
[解析] 精子头部接触卵细胞膜时出现的反应是防止多精入卵的第一道屏障，A正确；受精卵细胞质中的遗传物质绝大部分来自卵细胞，一小部分来自精子，B错误；精子入卵后，尾部脱离，只有头部进入卵子，C正确；雄原核形成的同时，卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核，D正确。
2. [2023绥化检测]如图表示精子入卵后，发生（或引起）一系列变化形成受精卵的过程。下列叙述错误的是( B )
A. 图中 指卵细胞膜反应， 指卵子的减数分裂 Ⅱ
B. 经图中 过程只形成了雌原核
C. 精子入卵主要指精子头部外膜与卵细胞膜融合
D. 精子入卵后，精子的尾部留在外面，并在溶酶体的作用下自溶
[解析] 受精阶段，精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带迅速发生生理反应，形成阻止多精入卵的第一道屏障，精子入卵后，卵细胞膜也会立即发生生理反应，形成第二道屏障，精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体，形成雌原核，故 过程既形成了雌原核，又形成了第二极体，A正确、B错误；精子入卵主要指精子头部外膜与卵细胞膜融合，C正确；精子入卵后，精子的尾部脱离，并在溶酶体的作用下自溶，D正确。
命题点2 早期胚胎发育过程分析
3. [2023保定检测]如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是( C )
A. 图中①过程表示胚胎发育
B. 由受精卵形成囊胚的过程中进行卵裂，每个细胞的体积不断增大
C. 桑葚胚进一步发育，细胞开始出现分化
D. 图中性成熟的个体是通过无性生殖获得的
[解析] 胚胎发育是指由受精卵发育为幼体的过程，因此①过程不能表示胚胎发育，A错误；受精卵形成囊胚的过程中，主要发生了卵裂，卵裂过程中，每个细胞的体积不断缩小，胚胎的总体积并不增加，B错误；桑葚胚进一步发育，细胞开始出现分化，即囊胚阶段开始出现细胞分化，C正确；图中性成熟的个体是通过有性生殖获得的，D错误。
命题拓展
[设问拓展型]图中受精卵形成囊胚的过程中需经过多次有丝分裂,请绘制出该过程中每个细胞的体积、所有细胞核DNA总含量与时间的关系。
[答案]
4. [2022陕西检测]高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂。经桑葚胚、囊胚、原肠胚和组织、器官的分化，最后发育成一个完整的幼体，完成胚胎发育。下列有关叙述错误的是( D )
A. 图示是早期胚胎发育过程中囊胚示意图，①②③依次为透明带、滋养层、内细胞团
B. 高等哺乳动物胚胎发育经历的阶段依次是受精卵→卵裂→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体，其中出现胚层分化的是原肠胚
C. 进行胚胎分割时，应选择桑葚胚或囊胚
D. 组成囊胚和桑葚胚的细胞，都是全能细胞
[解析] 图示是早期胚胎发育过程中囊胚示意图，①②③依次为透明带、滋养层、内细胞团，A正确；高等哺乳动物胚胎发育经历的阶段依次是受精卵→卵裂→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体，其中出现胚层分化的是原肠胚，B正确；进行胚胎分割时，应选择桑葚胚或囊胚，C正确；囊胚的滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，不是全能细胞，D错误。
考点2 胚胎工程技术及其应用
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1.体外受精的过程
2.胚胎移植
（1）概念
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）过程
[选必3 P62“相关信息”]超数排卵是指应用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
（3）生理学基础
（4）优势
可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力;大大缩短供体本身的繁殖周期;使供体后代数迅速增加。
3.胚胎分割
知识活用 教材读活
深度思考
1. 体外受精的过程中对精子获能处理前为什么要进行离心处理？
提示 精液包含精子和精浆，精浆中含有抑制精子获能的物质，离心可以除去这些物质。
2. 体内受精和体外受精有何不同？
提示 体内受精和体外受精的异同如表：
项目 体内受精 体外受精
不同点 场所 雌性动物输卵管内 体外培养液中
过程 雌雄动物交配完成 人工获取精子、卵子，在体外完成
相同点 ①精子获能、卵子成熟后才能完成受精过程；②都是有性生殖
3. 通过体细胞核移植技术获得的克隆动物与通过体外受精获得的试管动物有何不同？
提示 克隆动物和试管动物的异同如表：
项目 克隆动物 试管动物
早期胚胎来源 重组细胞 受精卵
生物技术 不同点 核移植技术 体外受精
相同点 动物细胞培养技术、胚胎移植技术
遗传性状 几乎全部表现供核动物的性状 具备双亲的遗传性状
生殖方式 无性生殖 有性生殖
4. 如何判断通过胚胎移植技术获得的动物的生殖方式？
提示 关键看胚胎是通过何种方式获得的，若是通过体外受精或体内受精获得的，则属于有性生殖；若是通过体细胞核移植获得的，则为无性生殖。
基础自测
1. 从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子受精。( × )
2. 受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植。( × )
3. 胚胎移植时,受体的主要作用是提供具有优良遗传特性的胚胎。( × )
4. 胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。( √ )
5. 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。( √ )
6. 胚胎分割过程中,可取滋养层细胞做DNA分析,鉴定性别。( √ )
7. 对囊胚进行分割时,要将滋养层细胞均等分割。( × )
高考帮 研透高考 明确方向
命题点1 体外受精过程分析
1. [2022全国卷甲改编，11分]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，精液保存的方法是冷冻保存。在体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是只有获能的精子才能和培养成熟的卵子完成受精过程（合理即可）;精子体外获能可采用化学诱导法。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，因为卵母细胞达到减数第二次分裂的中期时才具备与精子受精的能力。
[解析] 获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程，因此，在体外受精前，要对精子进行获能处理。当卵母细胞达到减数第二次分裂的中期时，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，还含的营养成分有有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸（答出3点即可）等。将培养好的良种囊胚保存备用。
[解析] 精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。哺乳动物胚胎的培养液成分一般都比较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等物质。
（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。主要的操作步骤是用相关激素对非繁殖期受体母羊进行同期发情处理→（将保存的囊胚进行）胚胎移植。
[解析] 为了获得具有该公羊优良性状的后代，应先用相关激素对非繁殖期的受体母羊进行同期发情处理，再将保存的囊胚进行胚胎移植。
命题点2 胚胎分割和胚胎移植
2. [2018江苏改编]下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述,正确的是( A )
A. 需用激素对受体母牛与供体母牛进行同期发情处理
B. 体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植
C. 使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应
D. 利用胚胎分割技术,同卵多胎较同卵双胎成功率更高
[解析] 用激素对受体母牛与供体母牛进行同期发情处理，为供体的胚胎植入受体提供相同的生理环境，A正确；体外培养发育到桑葚胚或囊胚期的胚胎可进行胚胎移植，B错误；一般情况下，代孕牛不会对外来移植胚胎产生免疫排斥反应，不需要免疫抑制剂，C错误；利用胚胎分割技术，同卵双胎较同卵多胎成功率高，D错误。
命题拓展
[设问拓展型]如图为良种肉用牛快速繁殖时利用胚胎工程中的胚胎分割和性别鉴定的示意图。
（1） ①过程分割出的少量胚胎细胞常用来做DNA分析，鉴定性别。
（2） ②过程得到的两部分经过胚胎移植产生后代的生殖方式是无性生殖（填“有性生殖”或“无性生殖”）。
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热点9 克隆猴“中中”和“华华”的前世今生
情境导入
名为“中中”和“华华”的雌性克隆猴在2017年年底相继诞生在中国科学院的实验室里,它们的基因都来自同一个流产的雌性猕猴胎儿,科学家们提取了其体细胞,然后将细胞核“植入”若干个“摘除”了细胞核的卵细胞内。从克隆羊“多莉”到这次克隆猴“中中”和“华华”, 历经20多年。其间人们还克隆出了牛、马、羊、鼠、猫、狗、猪等动物。克隆猴一直是世界上许多科学家追逐的目标,但克隆猴操作难度大,尤其是猴的卵细胞去核难以把控,卵细胞易被提前激活,体细胞克隆胚胎的发育成功率低。克隆猴除在基础研究上有着重大意义外,还将在疾病研究、新药测试等领域发挥至关重要的作用。
命题探究.
（1） 克隆猴可能涉及哪些生物工程技术
[答案]克隆猴涉及的生物工程技术有动物体细胞核移植技术、显微注射技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术。
（2） 请画出克隆猴的简易流程图。
[答案]
强化训练
1. [2023湖北名校模拟]我国科学家首次培育出灵长类动物克隆猴“中中”和“华华”，其克隆的基本过程是取甲猴的体细胞核，移入乙猴的去核卵母细胞，得到重组细胞并体外培育成早期胚胎，植入丙猴的子宫，最终分娩出克隆猴“中中”和“华华”。下列有关叙述错误的是( C )
A. 对乙猴注射促性腺激素，对丙猴注射孕激素
B. 对乙猴卵母细胞去核操作通常采用显微操作法
C. “中中”和“华华”的性别及遗传物质只与甲猴有关
D. 克隆猴的成功培育对人类重大疾病的研究、干预和治疗有积极意义
[解析] 对乙猴注射促性腺激素，可促使其超数排卵，对丙猴注射孕激素，可保证其同期发情，A正确；卵母细胞体积较大，对乙猴卵母细胞去核操作通常采用显微操作法，B正确；“中中”和“华华”的性别只与甲猴有关，其核遗传物质只与甲猴有关，细胞质遗传物质主要与乙猴有关，C错误；猴和人类都是灵长类动物，猴的许多生理特点与人类相似，因此，克隆猴的成功培育对人类重大疾病的研究、干预和治疗有积极意义，D正确。
2. [2018全国卷Ⅲ，15分]2018年《细胞》期刊报道,中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆,获得两只克隆猴——“中中”和“华华”。回答下列问题:
（1） “中中”和“华华”的获得涉及核移植过程,核移植是指将动物的一个细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中。通过核移植方法获得的克隆猴,与核供体相比,克隆猴体细胞的染色体数目不变（填“减半”“加倍”或“不变”）。
[解析] 动物细胞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，这个新的胚胎最终发育为动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物，与核供体相比，其细胞的染色体数目不变。
（2） 哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度小于（填“大于”或“小于”）体细胞核移植,其原因是胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易。
[解析] 由于动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，所以，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度明显低于体细胞核移植。
（3） 在哺乳动物核移植的过程中,若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体,通常,所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目相同（填“相同”或“不同”），性染色体组合不同（填“相同”或“不同”）。
[解析] 哺乳动物雌性和雄性个体的体细胞中常染色体数目相同，所以分别以雌性和雄性个体的体细胞为核供体，得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目相同，但其性染色体组合不同。
教师尊享·备课题组
1. [2022江苏]下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是( C )
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] 精子获能指的是精子获得受精能力，而不是获得能量，A错误；哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养所用培养基含有氨基酸、无机盐等，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；胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一，D错误。
2. [2020山东]经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚，通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是( C )
A. 用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子
B. 体外受精前要对小鼠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. 遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得
[解析] 为获得更多卵子，需要用促性腺激素对雌性个体进行超数排卵处理，A正确；刚排出的精子不能与卵子受精，必须进行获能处理后才具备受精能力，B正确；胚胎移植前要检查胚胎质量，牛、羊等一般要培养到桑葚胚或囊胚阶段才进行移植，小鼠等可在更早的阶段移植，C错误；可通过转基因等技术获得遗传改造的小鼠胚胎干细胞，D正确。
3. [2020浙江1月]下列关于利用胚胎工程培育优质奶牛的叙述，正确的是( D )
A. 从雄性奶牛中采集到的成熟精子遇到卵子即可进入卵子内
B. 在体外完成受精后的受精卵，将其植入子宫即可完成着床
C. 随着卵裂的进行，卵裂球细胞的体积变小，卵裂球的体积和有机物总量显著增加
D. 在含有经辐射处理的胚胎成纤维细胞的培养体系中，胚胎干细胞不易发生分化
[解析] 从雄性奶牛中采集到的成熟精子要经获能处理后才能进入卵子内，A错误；在体外完成受精后的受精卵,需培养至早期胚胎（如囊胚阶段）才能将其植入子宫完成着床，B错误；随着卵裂的进行,卵裂球细胞的体积变小,卵裂球的体积不会增加，有机物总量减少，C错误；胚胎成纤维细胞可分泌一些能抑制细胞分化的物质，在含有经辐射处理的胚胎成纤维细胞的培养体系中,胚胎干细胞不易发生分化，D正确。
4. [2020江苏，多选]小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞，制备流程如图所示。下列叙述错误的是( ABC )
A. 为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B. 细胞 和细胞 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 的膜蛋白消化后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 培养箱中进行培养
[解析] 限制获得更多早期胚胎的最大的问题是没有足够的卵母细胞，所以应该通过注射促性腺激素促进雌鼠超数排卵，A错误；细胞 和细胞 由同一个受精卵分裂分化而来，两细胞的核基因相同，由于基因的选择性表达，囊胚期细胞 已经分化形成了滋养层细胞，所以全能性降低，B错误；用酶处理获得分散细胞时降解的主要是胞间层物质，C错误；动物细胞培养所需气体主要有氧气和二氧化碳，一般将动物细胞置于含 空气加 二氧化碳的混合气体的培养箱中进行培养，D正确。
作业帮 练透好题 精准分层
基础过关
一、选择题
1. [2023石嘴山检测]下列表达正确的有( B )
①卵子是经过减数分裂（连续的两次分裂）形成的
②合子形成后在输卵管内开始发育
③早期胚胎发育依次经过受精卵、卵裂、囊胚、桑葚胚、原肠胚几个阶段
④滋养层细胞是在囊胚期形成的
⑤试管牛的培育过程属于无性生殖
⑥胚胎移植的供体和受体应该是同种生物
⑦胚胎移植犊牛的细胞质基因与受体一致
A. 项 B. 项 C. 项 D. 项
[解析] 卵子形成过程中，减数第一次分裂和减数第二次分裂是不连续的，①错误；合子形成后在输卵管内开始发育，②正确；早期胚胎发育依次经过受精卵、卵裂、桑葚胚、囊胚、原肠胚几个阶段，③错误；滋养层细胞是在囊胚期形成的，④正确；试管牛的培育过程属于有性生殖，⑤错误；胚胎移植的供体和受体应该是同种生物，⑥正确；胚胎移植犊牛的细胞质基因与供体母牛一致，⑦错误，综上，B符合题意。
2. [2022苏州检测]下列关于高等动物受精作用的叙述，错误的是( D )
A. 常以观察到两个极体作为受精的标志
B. 精子和卵子结合的过程中，卵子完成减数分裂Ⅱ
C. 精子细胞膜与卵子细胞膜的融合依靠细胞膜的结构特点
D. 精子获能后与卵子在子宫内完成受精
[解析] 在实际胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志，A正确；精子和卵子结合的过程中，卵子完成减数分裂Ⅱ过程并排出第二极体，B正确；精子细胞膜与卵子细胞膜的融合依靠细胞膜的结构特点——流动性，C正确；精子获能后与卵子在输卵管内完成受精，D错误。
3. 如图为哺乳动物的受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述错误的是( D )
A. ①过程的完成需要依赖细胞表面糖蛋白的识别
B. ②过程通过有丝分裂增殖，每个细胞的体积逐渐变小
C. ④过程除了存在细胞的分裂，还存在细胞的分化
D. 在③过程中需发生孵化，否则胚胎将无法继续发育
[解析] ①为受精过程，精子和卵细胞需要依赖细胞表面的糖蛋白识别，A正确；②为卵裂过程，该过程通过有丝分裂方式增殖，每个细胞的体积逐渐变小，B正确；④为囊胚形成原肠胚的过程，除了存在细胞的分裂，还存在细胞的分化，C正确；④过程中囊胚的扩大会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫孵化，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育，D错误。
4. [2022威海检测]畜牧业生产中常利用胚胎工程技术，将优良品种的公牛和母牛作为供体进行体外受精，再将胚胎移植到雌性受体动物体内，生产出具有优良性状的后代，以满足生产生活的需求。下列说法正确的是( C )
A. 精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅰ并排出极体后形成雌原核
B. 原肠胚扩大后透明带破裂，胚胎从其中伸展出来的过程叫孵化
C. 可选择发育良好、形态正常的囊胚进行内细胞团均等分割后再移植
D. 移植前可取样内细胞团进行DNA分析以鉴定性别
[解析] 精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ并排出极体后形成雌原核，A错误；囊胚扩大后透明带破裂，胚胎从其中伸展出来的过程叫孵化，B错误；可选择发育良好、形态正常的囊胚进行内细胞团均等分割后再移植，C正确；移植前可取样滋养层细胞做DNA分析以鉴定性别，D错误。
5. [2022山东名校质检]下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，错误的是( A )
A. 卵裂期每个细胞的体积随分裂次数的增加而不断增大
B. 囊胚的内细胞团细胞将发育成胎儿的各种组织
C. 原肠胚发育分化形成内、中、外三个胚层，并逐渐分化为各种组织、器官
D. 绝大多数精卵细胞的识别与结合具有物种特异性
[解析] 胚胎发育的卵裂期，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，因此每个细胞的体积会随着分裂次数的增加而不断减小，A错误；囊胚的内细胞团将发育成胎儿的各种组织，B正确；原肠胚表面的细胞层为外胚层，向内迁移的细胞形成内胚层，还有一部分细胞在内、外两个胚层之间形成中胚层，三个胚层逐渐分化形成各种组织、器官等，C正确；细胞膜表面具有糖被，糖被具有细胞识别功能，精子、卵细胞的相互识别保证了同种精卵结合，所以绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性，D正确。
6. [2022齐齐哈尔十六中检测]如图为牛胚胎性别鉴定及胚胎分割示意图，下列有关说法错误的是( B )
A. 是囊胚腔，乙过程是胚胎移植
B. 进行胚胎分割时，要注意将滋养层细胞均等分割
C. 胚胎分割所需要的主要仪器设备为体视显微镜和显微操作仪
D. 一般从结构 中取样分离出胚胎干细胞
[解析] A是囊胚腔，乙过程是胚胎移植，A正确；进行胚胎分割时，要注意将内细胞团均等分割，B错误；胚胎分割所需要的主要仪器设备为体视显微镜和显微操作仪，C正确；一般从结构 内细胞团中取样分离出胚胎干细胞，D正确。
7. [2023哈尔滨质检]“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生产后代，以满足人类的各种需求。”对这段话的分析，下列叙述错误的是( A )
A. 该技术称为胚胎移植，需对雌性动物进行同期发情处理
B. 该技术的理论基础是哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律
C. 该技术的操作对象有动物生殖细胞、受精卵和早期胚胎细胞
D. 该技术需将获得的胚胎移植到雌性动物体内才可生产后代
[解析] 胚胎移植是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。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生产后代，以满足人类的各种需求，A错误，B、C、D正确。
8. [2022枣庄检测]《本草纲目》曾提到：“羊乳甘温无毒，可益五脏、补肾虚、益精气、养心肺。”中医一直认为羊奶是对肺和气管特别有益的食物。如图表示研究人员利用胚胎工程培育产奶量高的优质母羊的过程，下列相关说法正确的是( D )
A. 通过图中①～⑤培育母羊和克隆羊的原理相同
B. 不同生物进行⑤过程的时间不同，但都不能晚于原肠胚期
C. 移植前进行 （位于 染色体上的性别决定基因） 胚胎性别鉴定，选择阳性反应者进行移植
D. ⑤过程的成功与供体和受体生理状态的一致性密切相关
[解析] 通过图中①～⑤培育母羊和克隆羊的原理不同，图示过程属于有性生殖，而克隆羊的培育属于无性生殖，A错误；不同生物进行⑤过程（胚胎移植）的时间不同，但都不能晚于囊胚期，B错误；只有雌性个体能产奶，因此移植前进行 胚胎性别鉴定，应该选择阴性反应者进行移植，C错误；⑤过程（胚胎移植）的成功与供体和受体生理状态的一致性密切相关，D正确。
9. [2023佛山检测]精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞，形成转基因动物的方法。某科研小组利用精子载体法将人的促卵泡激素基因 导入受精卵中形成转基因牛来生产促卵泡激素。下列有关说法错误的是( C )
A. ①过程中需将精子处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
B. ②过程的精子需要先在获能液或雌性动物的生殖道中进行获能处理
C. ③过程的早期胚胎需要发育到桑葚胚或原肠胚才能进行胚胎移植
D. ④过程的代孕牛需要与卵细胞供体牛用相关激素进行同期发情处理
[解析] ①过程表示将外源基因导入精子，需将精子处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，A正确；②过程表示受精作用，可在获能液或雌性动物的生殖道中对精子进行获能处理，B正确；③过程的早期胚胎需要发育到桑葚胚或囊胚才能进行胚胎移植，C错误；④过程表示胚胎移植，进行胚胎移植时，要求受体和供体处于相同的生理状态，所以需用相关激素对代孕牛和卵细胞供体牛进行同期发情处理，D正确。
二、非选择题
10. [2023贵阳模拟，10分]在畜牧业生产中，可利用某些生物工程技术加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。根据所学知识，回答下列问题:
（1） 若采用试管牛的工厂化生产方式进行繁殖，应先从公牛体内取出精子，然后用钙离子载体溶液处理，其目的是诱导精子获能。同时需要给母牛注射促性腺激素，促使其超数排卵。
[解析] 将精子放在一定浓度的钙离子载体溶液中，可诱导精子获能。给母牛注射促性腺激素可使母牛超数排卵。
（2） 若以高产奶牛体细胞、从屠宰场收集的牛卵巢中的卵母细胞为材料，简述利用核移植技术获得高产奶牛的过程：将高产奶牛的体细胞（或体细胞核）移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成新的胚胎，并将这个新的胚胎移入代孕母牛体内，最终繁育出高产奶牛（合理即可）。
（3） 上述两种技术的最后一道“工序”都是胚胎移植，这一道“工序”的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
[解析] 进行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。
11. [15分]经过不断努力，在2021年（牛年）春节期间，牦牛产业帮扶项目初见成效，甘南藏族自治州夏河县陆续迎来首批近10头特殊的贺岁“牛宝宝”——通过胚胎移植技术诞生的优质黑安格斯种牛。
（1） 胚胎工程中任何一项技术获得的胚胎，还需通过胚胎移植技术才能发育成后代个体。此技术对代孕受体的要求是同种的、健康的、生理状态相同的其他雌性动物。因此要对安格斯牛和牦牛进行同期发情处理。在项目实施过程中，促使安格斯牛多排卵的激素一般是促性腺激素。
[解析] 胚胎工程中获得的胚胎，需通过胚胎移植才能发育成后代个体。一般将得到的胚胎移植到同种的、健康的、生理状态相同的其他雌性动物体内。
（2） 当胚胎发育到桑葚胚或囊胚阶段时，可植入牦牛体内，胚胎在此代孕母体内能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。
[解析] 牛、羊一般要培养到桑葚胚阶段或囊胚阶段才能进行移植。受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，故外来胚胎可以在代孕母体内存活。
（3） 若需要获得多个此优良性状的胚胎，要将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
[解析] 在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意将内细胞团均等分割，以保证分割后胚胎的恢复和进一步发育。
能力提升
一、选择题
12. [2023皖南八校联考] 基因控制合成的 蛋白具有解除DNA甲基化的功能。利用DNA甲基化抗体对小鼠胚胎早期发育过程中的各时期细胞进行免疫荧光检测，结果如图。下列相关叙述正确的是( C )
A. 若同卵双胞胎中一人的DNA被甲基化，则二人的DNA碱基序列不同
B. 受精卵中父源染色体与母源染色体DNA的甲基化水平变化同步
C. 前3次卵裂中，第3次卵裂的子细胞中荧光强度最低
D. 免疫荧光检测的原理是碱基的互补配对
[解析] DNA甲基化后，DNA碱基序列未发生变化，A错误；由题图可知，受精卵中父源染色体DNA甲基化水平与母源染色体DNA甲基化水平的变化不同步，B错误；由题图可知，与2细胞时期和4细胞时期相比，胚胎发育到8细胞时DNA甲基化水平最低，故荧光程度最低，C正确；由题意可知，免疫荧光检测的原理是抗原和抗体的特异性结合，D错误。
13. [2023临沂检测]子宫内膜异位症患者常伴有不孕症状，患者腹腔液中含有较高浓度的白细胞介素 。为探明腹腔液中存在的 对小鼠生殖活动的影响，科研人员利用三种重组人白细胞介素 、 、 配制培养液，将获能处理后的精子与成熟的卵母细胞在培养液中混合培养，一段时间后观察受精情况，实验结果如图所示。下列说法正确的是( B )
A. 给实验小鼠注射一定量的雌性激素可使其超数排卵，获得多枚成熟卵子
B. 成熟的卵母细胞是指 Ⅱ期卵母细胞，常用肝素、 载体处理使精子获能
C. 精子入卵后，卵细胞膜随即发生生理反应，即标志已受精
D. 随 、 、 浓度的升高，三种 对小鼠受精的抑制作用不断增强
[解析] 在胚胎工程中，给实验小鼠注射一定量的促性腺激素可使其超数排卵，获得多枚成熟卵子，A错误；成熟的卵母细胞是指 Ⅱ 期卵母细胞，此时的卵母细胞才具备受精能力，获能液常见的有效成分有肝素、 载体等，B正确；精子入卵后形成雄原核，同时次级卵母细胞完成减数分裂 Ⅱ，排出第二极体后形成雌原核，此时在透明带和卵细胞膜之间可看到两个极体和雌雄原核，即表明已受精，C错误；实验结果显示，三种 能抑制小鼠受精， 的抑制作用没有表现出明显的随浓度增加抑制作用增强的效果，D错误。
二、非选择题
14. [2022郑州六县联考，11分]“试管婴儿”技术是指用人工的技术，将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精，并在试管中培养发育到一定时期，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。“试管婴儿”的培育过程如图所示。回答下列问题。
（1） “试管婴儿”技术中体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。首先给不孕妻子注射促性腺激素，使其超数排卵，并将冲出的卵子培养到减数第二次分裂中期，然后与获能的精子完成体外受精。
[解析] “试管婴儿”技术中体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。首先给不孕妻子注射促性腺激素刺激排卵，再将卵子培养到减数第二次分裂中期，然后与获能的精子完成体外受精。
（2） 受精卵早期发育有一段时间是在透明带内进行分裂，这一时期称为卵裂。当早期胚胎发育到桑葚胚时，移植到妻子的子宫中继续完成胚胎发育。
[解析] 受精卵早期发育有一段时间是在透明带内进行分裂，这一时期称为卵裂，当早期胚胎发育到桑葚胚时，再通过胚胎移植技术将胚胎移入妻子的子宫内，继续完成胚胎发育。
（3） 胚胎在植入前还要进行染色体检查，该项技术对人口优生有益，且对性别比例有潜在影响：①对优生的益处是有利于及时发现染色体异常遗传病；②对性别比例的潜在影响是若非法鉴定胎儿性别，则容易造成人口性别比例失衡。
[解析] 染色体检查可以规避染色体异常遗传病，预防遗传患儿的出现，若利用染色体检查非法鉴定胎儿性别，则容易造成人口性别比例失衡。
（4） 要得到同卵双胞胎，可采用胚胎分割技术，同卵双胞胎的性别相同（填“相同”或“不相同”）。
[解析] 要获得同卵双胞胎，可采用胚胎分割技术，同卵双胞胎的性别相同。
15. [15分]我国已实现部分“胚胎工程产业化”，如肉牛、奶牛胚胎工程产业化。如图是科学家采用不同方法进行产业化培育良种牛的过程， 为操作过程，请回答下列问题：
（1） 图中对良种奶牛使用的激素是促性腺激素，培育转基因牛 时操作的核心是基因表达载体的构建。
[解析] 使用促性腺激素对良种奶牛进行超数排卵处理，可获得多枚胚胎。培育转基因牛 时利用了基因工程，基因工程操作的核心是基因表达载体的构建。
（2） 培育 牛的操作流程是 （用箭头和图中字母表示）。在进行胚胎分割操作时，用分割针或分割刀将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植入受体。
[解析] 依据图示分析，培育 牛的操作流程为 （体外受精） （受精卵发育为早期胚胎） （将早期胚胎移入受体子宫） （胚胎发育、得到个体）。在进行胚胎分割时，用分割针或分割刀将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植入受体。
（3） 图中③代表的结构名称是内细胞团。在移植前对胚胎进行性别鉴定需从①（填图中序号）中取样，移植后的胚胎能在受体子宫中存活的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。
[解析] 图中③为内细胞团，在移植前对胚胎进行性别鉴定需从①滋养层中取样。受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。

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