2018-2019学年高二生物人教版选修三教师用书：3.3胚胎工程的应用及前景

胚胎工程的应用及前景

预

习

核心必记■重点聚焦

导II

引预读教材，记住关键掩卷思考，明确目标

区初步构建知识框架锁定课堂努力方向

一、胚胎移植（阅读教材P74〜）

1.概念：将雌性动物体内的早期胚胎,或者通过体外受精及其

他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的

体内，使之继续发育为新个体的技术。

2.地位：胚胎移植是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。

3.意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。

4.生理学基础

生理学基础意义

同种哺乳动物的供、受体发情排卵为供体的胚胎移入受体提供了相

后生殖器官的生理变化是相同的同的生理环境

哺乳动物早期胚胎处于游离状态为胚胎的收集提供了可能

受体对移入子宫的外来胚胎基本为胚胎在受体内的存活提供了可

上不发生免疫排斥反应能

供体胚胎可与受体子宫建立正常

为移植后代胚胎继续发育提供了

的生理和组织联系，但其遗传特性

营养等方面的保障

不受任何影响

5.基本程序

对供、受体的.配种或进行黑”:缪、胚胎移植及

I选丽丽「人工授精L「3聂烂L「旃后硒查

二、胚胎分割(阅读教材P78〜)

1.概念：采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8

等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。

2.特点：来自同一胚胎的后代具有相画的遗传物质。

3.实质：胚胎分割可看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。

4.进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑梅胚或囊

胚。注意在囊胚阶段分割时，内细胞团要均等分割。

三、胚胎干细胞(阅读教材P80〜)

1.概念：由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,简称

ES或EK细胞。

2.特点

(1)在形态上：表现为体积小、细胞核大、核仁明显。

(2)在功能上：具有发育的全能性。

(3)在体外培养条件下：ES细胞可以只增殖而不分化，因此可以

对它进行冷冻保存或遗传改造。

3.应用

(1)可以用于治疗人类的某些顽症。

(2)可以培育出人造组织器官,解决目前临床上存在的供体器官

不足和器官移植后免疫排斥的问题。

(3)研究体外细胞分化的理想材料。

(4)可用于对哺乳动物个体发生和发直规律的研究。

重点聚焦

1.什么叫胚胎移植？有什么意义？

2.胚胎移植的生理学基础有哪些？

3.胚胎移植主要包括哪几个步骤？

4.胚胎移植前应对供、受体母牛进行如何处理？在什么

时期进行移植？

5.胚胎分割在什么时期进行？需注意什么？

6.胚胎分割技术有什么意义？

7.胚胎干细胞的来源是什么？有什么特点？

8.胚胎干细胞有哪些方面的应用？

课

共研探究——师生互动，步步探究稳根基堂

互

总结升华----全面概括，熟读熟记全突破动

*

区

对点演练----即时巩固，即学即用速提能

shisAengjon^yantupozhongnan师生共研突破更难

探究点一胚胎移植

［共研探究］

结合教材，以牛为例，根据胚胎移植的基本程序流程图回答下列

问题：

选择供体母牛受体母牛

...........〉同期发情处理------

超卵

I

供体公牛一配种

冲卵

I

质国检查、培养—胚胎移植

I

分娩（胚胎移植的犊牛）—妊娠检查

1.理解胚胎移植的概念

移植雌性动物体内的早期胚胎,或者通过体外受精及其他

对象方式得到的胚胎

移植

同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内

条件

供体在胚胎移植中提供胚胎的个体

受体在胚胎移植中接受胚胎的个体

生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过

实质

程

2.胚胎移植的基本程序

选择：遗传性能和生产性能优秀的供体、彳健康

对供、受体的的体质和正常繁殖能力的受体

选择和处理处理：同期发情处理和对供体母畜进行超数典

处理

I配种或进行人工授精|

收集：冲卵

检查：对胚胎进行质量检查，这时胚胎应发育

对胚胎的收集、

到桑根胚或囊胚阶段

检查、处理

处理：直接向受体移植或放入T96C的液氮

中保存

|胚胎移植I—方法:手术法和非手术法

|胚胎移植后的硒一检杳受体母牛是否妊嫄

3.胚胎移植的实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置

的转移。

4.胚胎移植的意义

(1)加速育种工作和品种改良。

(2)大量节省购买种畜的费用。

(3)一胎多产。

(4)保存品种资源和濒危物种。

(5)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。

［总结升华］

1.胚胎移植的易误点分析

(1)胚胎移植成功与否需要的两个条件

①胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。这里的

“同种”是指“同物种”。

②进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。供、受体母畜

的发情时间要一致,移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位

置相同或相似。

(2)胚胎移植过程中两次使用激素：第一次是使用孕激素对供、

受体进行同期发情处理；第二次是使用促性腺激素处理供体，使其超

数排卵。

(3)胚胎移植过程中的两次检查：第一次对收集的胚胎进行质量

检查；第二次对受体母牛进行是否妊娠的检查。

(4)胚胎移植的两种方法

①手术法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口；

②非手术法：将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应位

置，注入胚胎。

(5)超数排卵和冲卵

①超数排卵：简称“超排”，是指给供体母畜注射促性腺激素,

使其一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的成熟卵子,经合理的人

工授精方法，可以获得数量较多的可移植胚胎。

②冲卵：是指用配制好的冲卵液，借助特制的冲卵装置，将供体

母畜子宫或输卵管中的胚胎冲洗出来，而不是把卵子冲出来。

(6)产下的犊牛性状取决于供体公、母牛，性别取决于公牛提供

何种类型的精子，二者与受体牛没有关系。

2.胚胎移植技术中胚胎的来源及生殖方式

早期胚胎培养

（1）核移植无性生殖;

早期胚胎培养

（2）体外受精有性生殖;

（3）体内受精一＞冲卵一^多植一＞有性生殖;

早期胚

⑷基因工程一转入目的基因的受精卵寸产胎移植

转基因动物一＞有性生殖。

［对点演练］

1.如图表示牛胚胎移植的流程，其中①〜④表示相应的操作过

程。相关叙述错误的是（）

②匚①一1.------

I卵，细胞I移植

一I体外

③受精人上一上————

TI早期期'胚环1胎I「检%查）。先|符的合胚要胎求

A.过程①是注射相关激素，使供、受体同期发情

B.过程②是注射促性腺激素，达到超数排卵

C.过程③主要涉及人工授精和从卵巢中冲取胚胎

D.过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎

解析：选C图中过程①表示注射相关激素，使供、受体同期发

情；过程②是注射促性腺激素，达到超数排卵；过程③主要涉及体内

受精和从输卵管中冲取胚胎;过程④的主要目的是选择适合移植的胚

胎。

探究点二胚胎分割

［共研探究］

为提高胚胎的利用率，科学家们又研究了胚胎分割技术，阅读教

材，根据胚胎分割示意图回答下列问题。

在显微镜下

切割胚胎

牛胚胎性别鉴定和分割示意图

1.胚胎分割的基础：理论基础为细胞的全能性;物质基础为每

个细胞核内具有相同的遗传物质。

2.胚胎选择：胚胎分割时选择发育良好、形态正常的桑梅胚或

囊胚,通过胚胎分割提高胚胎利用率。

3.注意事项：内细胞团在囊胚阶段才出现，它将来发育成胎儿

的各种组织。对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等

分割，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。

4.局限性：早期胚胎丕能无限分割的实践证明，采用胚胎分割

技术产生同卵多胚的可能性有限，目前以二分胚的分割和移植成功率

最高。

5.存在的问题：尽管胚胎分割技术已在多种动物中取得成功，

但仍存在一些问题，如刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹上还存在

差异等。

［总结升华］

概念采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份

-1或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术

生々荡而而至海赢最竞窿…..................

胚篝＜茨底豆豕较花立板的松衩

胎

分:将发育良好的胚胎移入含有培养液的培养皿中，

割;在显微镜下用分割针或分割刀片把胚胎分隔开，

过程;或者采用酶处理等方式将卵裂球中的细胞分散开；

：分割的胚胎或细胞直接移植给受体，或在体外培养

：到囊胚阶段再移植到受体内，着床，发育，产仔

意义

提高胚胎利用率

［对点演练］

2.如图为牛胚胎性别鉴定和分割示意图，请据图完成下列问题:

(1)填出图中字母所代表的结构名称：

A,B,C,D

(2)填出甲、乙、丙过程的技术或名称：

甲,乙,丙O

(3)进行乙过程时，所取的样本是o进行甲过程时,

所使用的基本仪器是;本过程的技术关键是

(4)尽管胚胎分割技术在多种动物中取得成功，但仍然存在一些

问题，如等，同时很难获得同

卵多胎，成功率较高的是o

(5)对被分割的胚胎的要求是o

答案：(1)囊胚腔透明带滋养层内细胞团(2)胚胎分割

做DNA分析性别鉴定胚胎移植（3）滋养层显微操作仪和实体显

微镜将内细胞团均等分割（4）刚出生的动物体重偏低，毛色和斑

纹上存在差异同卵双胎（5）发育良好、形态正常的桑植胚或囊胚

探究点三胚胎干细胞

［共研探究］

目前胚胎干细胞是胚胎工程的前沿课题之一,也是当今生命科学

研究的热门课题之一。阅读教材，结合图示思考下列问题。

内细胞团一•—生殖腺

细胞•—一细胞

▼.—r胚胎干细胞

"二^分离培养

胚胎干细胞分离途径示意图

1.来源：哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期

胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。

2.特性

（1）具有发育的全能性,可诱导分化为各种组织细胞。

（2）在体外培养的条件下，ES细胞可以增殖而不发生分化。

［总结升华］

1.胚胎干细胞的分离途径

受精卵一勺胚—内细胞团细胞、分产胚胎干细胞

胎儿--生殖腺细胞J分离培养

------脐血---------------分离

体细胞

成年人—-j.0--------重组胚胎

卵母细胞重组细胞

2.胚胎干细胞的分离培养过程

早期胚胎-------------受精卵

I转入培养皿中培养

I分离内细胞团

I胰蛋白酶处理

胚胎干细胞---------------------1

\加饲养层细胞培养］不加饲养层细胞培养

胚胎干细胞(不分化)细胞分化

［易错易混］滋养层与饲养层的区别

(1)滋养层：囊胚时期沿透明带内壁排列的个体较小的细胞，滋

养层最终发育成胎膜和胎盘。

(2)饲养层：饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞，在干细胞培养

时，可作为干细胞分裂、增殖的营养细胞。ES细胞在饲养层细胞上

能够维持不分化的状态。

3.干细胞的种类

名称全能干细胞多能干细胞专能干细胞

举例胚胎干细胞造血干细胞神经干细胞

只能分化成某一种

能形成机体的任何能分化成多种细胞

类型或功能密切相

特点组织或器官甚至完或组织，但不能发

关的两种类型的细

整个体育成完整的个体

胞

造血干细胞移植是

通过神经干细胞移

用于病人的器官移治疗血液系统疾

应用植治疗脑瘫、头颅

植等病、遗传性血液病

外伤等病症

等的有效手段

［对点演练］

3.下列关于胚胎干细胞的叙述，正确的是()

A.当受精卵发育到囊胚时，所有的细胞都是胚胎干细胞

B.胚胎干细胞在形态上表现为体积大、细胞核小、核仁明显

C.胚胎干细胞在体外培养时能增殖但不能被诱导分化

D.胚胎干细胞在饲养层细胞上能维持不分化的状态

解析：选D囊胚中的细胞已发生分化，并不是所有细胞都是胚

胎干细胞；胚胎干细胞在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显;

胚胎干细胞在体外培养时能增殖，也能被诱导分化成不同的组织器

官；胚胎干细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中，能够

维持不分化的状态。

达标练—能力练

II

课堂即时小测，让学课下能力提升，提速

生赴热打铁消化所学，提能，每课一检测，步

既练速度又练准度步为营步步赢

ng（ian）（.i^ubentincn^分层练习固本提能

*课堂即时达标

1.下列关于胚胎移植的叙述，错误的是（）

A.超数排卵技术要使用一定的激素

B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态

C.胚胎移植中的胚胎一定是体外受精而来的

D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行

解析：选c胚胎移植中的胚胎可以是体外受精、人工授精、自

然配种或核移植而来的。

2.胚胎分割技术是一种现代生物技术，关于这一技术的叙述正

确的是（）

A.胚胎分割是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.胚胎分割技术是有性生殖的方式，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：选B胚胎分割的时期是桑植胚或囊胚期，而且不能无限

分割。胚胎分割技术是将同一胚胎分割成几部分，产生遗传物质完全

相同的后代,因此是一种无性繁殖方式,也属于动物克隆的一种方法。

3.下列有关胚胎干细胞的叙述，正确的是()

A.胚胎干细胞只能从桑根胚或原始性腺中分离获取

B.胚胎干细胞的核仁明显，与其能旺盛合成蛋白质密切相关

C.胚胎干细胞在体外培养时只增殖不分化，因此没有应用价值

D.利用胚胎干细胞成功诱导产生神经细胞，体现了细胞的全能

性

解析：选B胚胎干细胞是从早期胚胎(如桑根胚、囊胚)或原始

性腺中分离出来的；胚胎干细胞核仁明显，且核仁与核糖体的形成有

关，所以与合成蛋白质密切相关；胚胎干细胞在体外培养时，可诱导

分化培育出人造组织器官用于器官移植，用于研究体外细胞分化等；

由于诱导产生的是神经细胞，未能得到完整个体，所以没有体现细胞

的全能性。

4.如图为胚胎移植过程示意图，请回答以下问题：

甲号乙，一

----------------------------

正常%殖或”““

作另二始植|丁理

(1)胚胎移植对甲、乙、丙牛的要求分别是

和O丁牛为O

(2)过程①②分别是和o

⑶欲得到更多的后代牛丁，可将收集到的胚胎进行

（4）过程③常用的方法对甲牛进行处理。

解析:仔细观察图解,先判断出过程①②③分别为同期发情处理、

胚胎移植和超数排卵，进一步确定对甲牛超数排卵处理的方法是注射

促性腺激素。胚胎移植时所用的供体公牛和母牛均为优质牛，受体牛

为普通母牛即可。

答案：（1）优质母牛普通母牛优质公牛有价值的后代（优质

牛）（2）同期发情处理胚胎移植（3）胚胎分割（4）注射促性腺

激素

，课下能力提升（十一）

［基础题组］

1.不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛，产生这一结果的

最可能原因是（）

A.试管动物的培养B.胚胎的移植

C.胚胎的分割移植D.受精卵的移植

解析：选C若干头母牛生出基因型完全相同的小牛，这是因为

这些小牛的遗传物质来自同一个卵裂细胞,这是通过胚胎分割移植产

生的。

2.下列关于胚胎工程理论及应用的叙述，正确的是（）

A.胚胎移植前需对受体母畜注射免疫抑制剂

B.细胞核移植只能在同种动物、同种组织的细胞之间进行

C.胚胎分割若在囊胚期，内细胞团需均等分割，滋养层则不必

D.移植的胚胎只能来自体内受精或者体外受精直接产生的胚胎

解析：选C胚胎移植时，受体对植入胚胎不会产生排斥反应，

因此不需要注射免疫抑制剂;细胞核移植可以在不同动物的不同组织

间进行；胚胎分割若在囊胚期，内细胞团需均等分割，滋养层则不必;

移植的胚胎能来自体内受精或者体外受精直接产生的胚胎，也能来自

转基因、核移植形成的胚胎。

3.下列有关说法错误的是（）

A.排卵是指卵子从卵泡中排出

B.胚胎移植中冲卵是指用特制装置把母畜子宫内的卵子冲洗出

来

C.使用促性腺激素对供体进行超数排卵处理

D.精子必须经过获能处理后才能与卵子进行体内受精或体外受

精

解析：选B排卵是指卵子从卵泡中排出。胚胎移植中冲卵是指

用特制装置把母畜子宫内的胚胎冲洗出来。超数排卵处理的做法是使

用促性腺激素对供体进行处理。成熟的精子必须经过获能处理后才能

与成熟的卵子进行体内受精或体外受精。

4.下列关于胚胎工程的叙述，正确的是（）

A.胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割

B.试管牛的培育过程属于克隆技术

C.超数排卵技术要使用一定的激素如性激素、孕激素等

D.胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁

殖后代的过程

解析：选D胚胎分割需将发育良好的桑根胚或囊胚的内细胞团

均等分割。试管牛的培育过程涉及体外受精及胚胎移植，属于有性生

殖。超数排卵要注射促性腺激素。

5.下列有关生物工程的叙述，错误的是（）

A.进行胚胎移植时，可选用如图所示时期的囊胚

B.高等动物的胚胎发育是指从受精卵发育到幼体的过程

C.图示是胚胎发育过程中囊胚示意图，其中③为内细胞团细胞,

具有发育全能性

D.进行胚胎分割时，应选择原肠胚期的胚胎进行

解析：选D进行胚胎分割时，应选用发育良好、形态正常的桑

植胚或囊胚。

6.下列关于胚胎分割的叙述，正确的是（）

A.胚胎分割可产生基因型完全相同的新个体

B.胚胎分割次数越多，产生的新个体也越多

C.胚胎分割属于有性生殖

D.胚胎分割若在囊胚期，不仅内细胞团要均等分割，滋养层细

胞也要均等分割，否则不易成功

解析：选A胚胎分割的各部分是由同一个受精卵通过有丝分裂

产生的，其基因型相同，因此为无性繁殖。胚胎在囊胚期分割时的关

键是要将内细胞团均等分割。实验证明，胚胎分割获得同卵多胎的可

能性很小，所以胚胎不宜分割次数过多。

7,北京市某医院接生了一名婴儿，医院为他保留了脐带血，如

果后来他患了胰岛素依赖糖尿病,就可以通过脐带血中的干细胞为其

治疗。关于这个实例说法正确的是（）

A.用干细胞培育出人体需要的器官来治疗疾病，需要激发细胞

的所有全能性

B.用脐带血干细胞能治疗这个孩子的所有疾病

C.如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用到细胞培养

技术

D.如果要移植用他的干细胞培育出的器官，应该长期给他使用

免疫抑制药物

解析：选C用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，不

需要激发细胞的所有全能性。用脐带血中的干细胞只能培育出人体的

许多器官用来移植，但不是所有疾病都能治疗，如流行性疾病。如果

要移植利用他的干细胞培育出的器官，需要用到细胞培养技术，使干

细胞发育成器官。由于利用该婴儿脐带血干细胞培育出的器官是由自

身的细胞培育成的，不会发生免疫排斥反应，所以不用长期给他使用

免疫抑制药物。

8.如图是胚胎干细胞分离途径示意图o下列说法正确的是（）

A胚胎干细胞培养

A.图中A所示细胞将来能够发育成胎膜和胎盘

B.胚胎干细胞的体积和细胞核都较小

C.胚胎干细胞可以增殖而不发生分化

D.利用胚胎干细胞培育的人造器官正在大规模应用

解析：选C图中A是内细胞团细胞，将来能够发育成除胎膜和

胎盘外的其他组织和器官。胚胎干细胞的体积较小，细胞核较大。在

体外培养情况下，胚胎干细胞可以只增殖而不发生分化。利用胚胎干

细胞可以诱导形成器官，但目前并没有大规模应用。

［能力题组］

9.如图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤，下列叙

述正确的是（）

分割针

A.胚胎移植可以将受体牛、供体牛的不同优良性状集中于同一

个体，③需移植到发情的母牛子宫内发育

B.A细胞不一定是受精卵细胞

C.①②两个胚胎具有不同的遗传物质

D.图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段

解析：选B胚胎移植不能遗传受体牛的遗传性状；A细胞可以

是受精卵或重组细胞；①②两个胚胎具有相同的遗传物质；图中a

过程包括卵裂、桑植胚、囊胚阶段。

10.通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关

叙述正确的是（）

A.对供体和受体母牛都要进行相同激素处理

B.受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行

C.对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植

D.胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低

解析：选D在胚胎移植时，需用促性腺激素对供体母牛进行超

数排卵处理，而受体母牛则不需要；胚胎移植技术中，移植的胚胎也

可来自体内受精发育形成的受精卵；移植的胚胎不能用原肠胚，而应

用发育良好、形态正常的桑根胚或囊胚，某些生物可在更早的阶段移

植；目前以二分胚胎的分割和移植成功率最高，而同卵多胎的成功率

较低。

11.（江苏高考）下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述，错误

的是（）

A.精子在获能液中于37℃、5%C02条件下培养的目的是使精子

获能

B.小鼠在特定光控周期条件下饲养，注射相关激素有促进超数

排卵的作用

C.分割的胚胎细胞有相同的遗传物质，因此发育成的个体没有

形态学差异

D.注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育

解析：选C精子在获能液中于适宜条件下培养可以使精子获

能；小鼠在特定光控周期条件下饲养，注射促性腺激素能促进其超数

排卵；分割的胚胎细胞虽有相同的遗传物质，但由于生物的性状还受

环境等因素的影响，故发育成的个体会存在形态学差异；胚胎干细胞

可以发育成组织、器官，注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体

器官的发育。

12.医学上常用器官移植来治疗人类的某些疾病，而利用人类胚

胎干细胞可以解决器官移植中的很多问题。下列对材料的分析中，正

确的是（）

诱导分化Q—@

重组细胞①

，二爵至4一明•

I_U__—___I③②

在研究过程中

A.按上述方法克隆的器官，可解决临床上存在的移植后免疫排

斥的问题

B.③阶段的细胞来自原肠胚中的①内细胞团

C.图中所示过程X称为细胞核移植，上述各种器官的获得所依

据的原理是细胞的全能性

D.从细胞水平上看，卵裂的分裂方式是有丝分裂和减数分裂

解析：选A来自同一个人的细胞的基因相同，表达的HLA也相

同，所以按上述方法克隆的器官，可解决临床上存在的移植后免疫排

斥的问题；③阶段的细胞来自囊胚中的①内细胞团；由于没有形成一

个完整的个体，所以不属于细胞的全能性，利用的是细胞分裂和细胞

分化的原理；从细胞水平上看，卵裂的分裂方式是有丝分裂。

13.牛胚胎移植的基本程序如图所示，请据图回答下列问题：

⑴图中a、b、c过程分别指

(2)供体母牛的主要职能是；受体母牛

必须具备o

(3)为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是

;处理的时期是;理由是

(4)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为胚

胎干细胞(或ES细胞或EK细胞)。这类细胞的形态特征是

⑸胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些？

解析：（Da过程是良种母畜在激素刺激下的超数排卵。b是用人

工方法将母畜体内已经开始发育的胚胎冲洗出来，即冲卵过程。c是

将符合移植要求的早期胚胎移植到受体母畜子宫内的过程。（2）供体

母牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎,受体母牛则是提供

胚胎发育场所，所以受体母牛应具有健康的体质和良好的繁殖能力。

（3）因在桑根胚期和囊胚期细胞还未开始分化，所以应在这两个时期

进行分割。（4）因受精卵早期的分裂速度很快，细胞来不及生长，下

一次分裂就已经开始，所以形成的胚胎干细胞（ES或EK细胞）的特点

是细胞体积小、细胞核大、核仁明显。

答案：（1）超数排卵冲卵胚胎移植（2）产生具有优良遗传特

性的胚胎健康的体质和良好的繁殖能力（3）胚胎分割移植桑根

胚或囊胚期此时还未出现细胞分化（4）体积小、细胞核大、核仁

明显（5）可以加快优良种畜的繁殖速度，迅速推广新品种

14.胚胎工程技术包含的内容很丰富，如图是胚胎工程技术研究

及应用的相关情况，其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是黄

牛。请据图回答问题：

供体1；耽应用1

优良公牛.得M—'

细胞c受精卵中建整*0

申-牛胎儿产.囊胚

胚胎干细胞细胞D①②

分离培养二分胚

（1）应用1中获得的小牛，其遗传物质来源于;为一次

获得多个细胞B,往往需要向供体2内注入促性腺激素，而不是性激

素，原因是0

（2）将优良公牛的精子收集后放在一定浓度的肝素溶液中进行培

养，其目的是

(3)通过应用2获得小牛，涉及胚胎工程的最后一道“工序”是

(4)应用3中的细胞D取自囊胚的,细胞C取自

牛胎儿的o

(5)应用4中获得二分胚①和②，移植到受体牛中得到两只小牛,

两只小牛的性别是o

答案：(1)供体1和供体2注射一定量的性激素后会抑制下丘

脑和垂体的活动，从而导致相关激素分泌量下降，进而引起自身性激

素分泌量减少，影响排卵(2)诱导精子获能(3)胚胎移植(4)内细

胞团生殖腺(原始性腺)(5)雌性或雄性

15.随着生物技术的发展，现代的试管婴儿技术不仅能解决部分

人的生育问题，还能用于部分肿瘤疾病、遗传性疾病的治疗等，实现

优生优育。回答下列问题：

(1)培育试管婴儿时，为了提高受孕率，需培植多个胚胎，因此

需要用处理，促进女性排出更多的卵子。

(2)从受精卵到原肠胚需依次经历哪些时期？

(3)一对夫妻，妻子是血友病患者，而丈夫正常。为了生育一个

健康的孩子，进行胚胎移植前需要进行，目前最有

效最准确的方法是SRY-PCR法，操作的基本程序是：从被检测的囊胚

中取出几个(填“滋养层”或“内细胞团”)细胞，提取DNA

进行扩增,用位于Y染色体上的性别决定基因(即57”基因)制成的探

针进行检测，若未出现杂交带，则胚胎性别为,而基因工程

中也会用到DNA探针。

(4)如图是治疗性克隆时获取病人胚胎干细胞的两种方法，其中

方法一中③的获得用到了技术;方法二中获得④运用的原理

是。

解析：（D促性腺激素能促进雌性个体超数排卵。（2）受精卵发育

至原肠胚需要依次经历的时期为卵裂期一桑植胚期一囊胚期。（3）血

友病属于伴X染色体隐性遗传病（相关基因用B、b表示）。一对夫妻,

妻子是血友病患者（XbXb）,而丈夫正常（XBY）,则他们所生儿子均患病,

女儿均正常，因此为了生育一个健康的孩子，进行胚胎移植前需要进

行性别鉴定。目前最有效最准确的方法是SRY-PCR法，操作的基本程

序是：从被检测的囊胚中取出几个滋养层细胞，提取DNA进行扩增，

用位于Y染色体上的性别决定基因（即57”基因）制成的探针进行检

测，若未出现杂交带，说明胚胎细胞不含Y染色体，则胚胎性别为女。

基因工程中目的基因的检测和鉴定也会用到DNA探针。（4）方法一中

③的获得用到了显微注射技术；方法二中获得④的方法是细胞融合,

而细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性。

答案：（1）促性腺激素（2）卵裂期一桑植胚期一囊胚期

（3）性别鉴定滋养层女目的基因的检测和鉴定（4）显微

注射细胞膜具有一定的流动性

阶段质量检测（三）胚胎工程

（时间：60分钟；满分：100分）

一、选择题（每小题2.5分，共50分）

1.下列有关哺乳动物卵子形成的说法，正确的是（）

A.卵原细胞通过减数分裂形成初级卵母细胞

B.初级卵母细胞的形成是在性成熟以后进行的

C.初级卵母细胞经减数分裂形成成熟卵子的过程都是在卵巢内

完成的

D.排卵是指卵子从卵泡中排出的过程

解析：选D动物的胚胎在性别分化以后，雌性胎儿卵巢内的卵

原细胞，就通过有丝分裂的方式不断增加其数量，并进一步演变为初

级卵母细胞；哺乳动物初级卵母细胞的减数第一次分裂发生在卵巢

内，次级卵母细胞的减数第二次分裂发生在输卵管中。

2.下列关于精子变形的叙述，错误的是（）

A.线粒体退化消失

B.高尔基体发育为头部的顶体

C.中心体演变为精子的尾

D.细胞核变为精子头部的主要部分

解析：选A在精子变形过程中，线粒体聚集在尾的基部形成线

粒体鞘；高尔基体发育为头部的顶体；中心体演变为精子的尾；细胞

核变为精子头部的主要部分。

3.哺乳动物受精卵在卵裂期发生的变化是（）

A.细胞的总面积与总体积的比值逐渐增大

B.细胞的数目增多，有机物含量大增

C.每个细胞的DNA含量不断增加，全能性增高

D.逐渐出现了原肠腔，并有了胚层的分化

解析：选A哺乳动物受精卵在卵裂过程中，细胞的总面积与总

体积的比值逐渐增大;细胞的数目增多，有机物含量由于消耗而减少;

每个细胞的DNA含量不变;原肠胚出现了原肠腔,并有了胚层的分化。

4.下列关于滋养层细胞的叙述，错误的是（）

A.囊胚滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜

B.可以用滋养层细胞做DNA分析性别鉴定

C.囊胚滋养层细胞就是将来原肠胚的外胚层

D.滋养层细胞沿透明带内壁扩展和排列

解析：选C在囊胚期细胞开始分化，聚集在胚胎一端，个体较

大的细胞称为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织，而沿透明带内

壁扩展和排列的、个体较小的细胞是滋养层细胞，它们将来发育成胎

膜和胎盘。在鉴定胚胎性别时，可取滋养层细胞做DNA分析。囊胚孵

化后，进一步发育，内细胞团表层的细胞形成原肠胚的外胚层。

5.下列叙述与胚胎发育相符合的是（）

A.由胚层形成组织器官的过程叫做孵化

B.内细胞团可进一步形成外胚层和内胚层

C.卵裂期细胞数目增加导致胚胎体积增大

D.受精卵经3次分裂后形成桑根胚

解析：选B囊胚的扩大使透明带破裂，胚胎从中伸展出来，这

一过程叫做孵化。卵裂期细胞数量不断增加，但胚胎的总体积并不增

加或略有缩小。桑根胚期胚胎细胞数目达到32个左右，由此推测受

精卵经5次分裂后形成桑植胚。

6.下列关于早期胚胎培养的叙述，错误的是（）

A.发育培养液的成分通常含有血清

B.发育培养液的成分较一般动物细胞培养液的成分简单

C.动物种类不同，进行胚胎移植的早期胚胎所处阶段不同

D.进行胚胎移植之前，可将培养到适宜时期的早期胚胎进行保

存

解析：选B进行胚胎早期培养的发育培养液，与动物细胞培养

液相似，但成分稍复杂。

7.下面三者可以说是现代生物科技的杰出成果，它们的诞生所

依据的生物学原理最接近的是（）

①试管婴儿②胚胎分割③克隆羊

A.①②B.②③

C.①③D.①②③

解析：选B胚胎分割常选择桑根胚或囊胚时期的胚胎，一般分

割成同卵双胎，并不能任意分割成多份。胚胎分割可以看做动物无性

繁殖或克隆的方法之一。

8.下列关于胚胎分割的叙述，错误的是（）

A.就目前的胚胎分割而言，产生的同卵双胎较多，而形成同卵

多胎的成功率较低

B.胚胎分割所需要的主要仪器设备为实体显微镜和显微操作仪

等

C.可在囊胚阶段将胚胎随机分割成两份或多份后移植

D.用分割针将桑植胚分成两部分，可直接将裸半胚移植入受体

解析：选C一般到囊胚阶段出现内细胞团，内细胞团是发育为

胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养层细胞，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，则内细胞团少的部分

易出现发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题，所以在这一阶段

不能将胚胎进行随机分割。

9.下列关于胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是（）

A.卵裂期细胞数量及每个细胞的遗传物质均增加

B.囊胚期内细胞团形成原肠腔，此过程称为孵化

C.利用脐带血中的造血干细胞进行自体移植时，应长期给予免

疫抑制药物

D.胚胎移植一般取发育到桑根胚或囊胚期的胚胎，囊胚期开始

出现细胞分化

解析：选D卵裂为有丝分裂，会导致细胞数量增加，但每个细

胞的遗传物质不变；原肠腔形成于原肠胚期；自体移植不会产生免疫

排斥反应，不需给予免疫抑制药物；胚胎移植一般取发育到桑根胚或

囊胚期的胚胎，囊胚期开始出现细胞分化。

10.下列关于试管牛培养流程的叙述，错误的是（）

供线⑨-O%*徽＞

一,囊胚代孕母牛试管牛

供体公牛

A.过程①可对供体母牛注射促性腺激素，使其排出更多的卵子

B.过程②发生的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个

极体

C.过程③应对代孕母牛注射免疫抑制剂，防止发生免疫排斥反

应

D.试管牛的遗传物质只取决于供体，与代孕母牛完全无关

解析：选C过程①可对供体母牛注射促性腺激素，使其排出更

多的卵子;过程②受精发生的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察

到两个极体；胚胎移植时，受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排

斥反应，因此③胚胎移植时不需要对代孕母牛注射免疫抑制剂；试管

牛的遗传物质来自供体母牛和供体公牛，与代孕母牛无关。

11.在生物工程中，所用物质和其发挥的作用组合正确的是

A.Ca2+一一诱导精子和卵细胞结合

B.胃蛋白酶一一动物细胞培养时分散细胞

C.聚乙二醇一一诱导细胞分化

D.促性腺激素一一促进供体母畜超数排卵

解析：选D用Ca2+处理能使大肠杆菌处于感受态，利于目的基

因的导入；动物细胞培养时分散细胞用的是胰蛋白酶或胶原蛋白酶;

聚乙二醇能诱导细胞的融合；促性腺激素能促进供体母畜超数排卵。

12.良种试管牛的繁殖过程是：用激素促进甲牛多排卵，然后把

卵母细胞在体外与人工采集的乙牛的精子进行受精，在特定培养基上

培育成胚胎，再把胚胎送入经过激素处理的丙牛的子宫内，孕育成试

管牛。下列相关叙述错误的是()

A.产生试管牛的生殖方式属于有性生殖

B.“用激素促进甲牛多排卵”中的激素是孕激素

C.甲牛、乙牛对试管牛核基因的贡献相同

D.该技术可应用于加速优良种畜的繁殖

解析：选B产生试管牛的生殖方式属于有性生殖，因为试管牛

是由精子和卵细胞结合的受精卵发育而来的，处理甲牛的激素是促性

腺激素。供体公牛和供体母牛对试管牛核基因的贡献相同，但细胞质

基因几乎全部来自母牛。胚胎移植可应用于加速优良种畜的繁殖。

13.胚胎干细胞培养的基本过程如图所示，下列叙述正确的是

()

细胞分化

度而@书丽画出胚胎干细胞卜I

出胚胎干细胞］

A.①过程的培养液与动物细胞培养的培养液成分的不同之处是

不含有动物血清

B.②过程采用酶处理的方式将内细胞团细胞分散开

C.早期胚胎发育到囊胚时期与母体建立组织上的联系

D.早期胚胎继续发育会在外层形成滋养层细胞，最终这部分细

胞发育为成体的一部分

解析：选B动物细胞培养所需的营养物质有糖、氨基酸、促生

长因子、无机盐、微量元素，以及血清、血浆等天然成分；早期胚胎

培养的培养液成分一般都比较复杂，除了一些无机盐和有机盐类外，

还需添加维生素、激素、氨基酸、核甘酸以及血清等。囊胚期的滋养

层在以后发育过程中分化成胎儿的胎盘和胎膜,之后胚胎才与母体建

立组织上的联系。

14.科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞一一iPS细胞，

人类iPS细胞可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关iPS

细胞的说法，正确的是（）

A.iPS细胞分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性

B.iPS细胞有细胞周期，它分化形成的神经细胞一般不具有细

胞周期

C.iPS细胞可分化形成多种组织细胞，说明iPS细胞在分裂时

很容易发生突变

D.iPS细胞分化成人体多种组织细胞，是因为它具有不同于其

他细胞的特定基因

解析：选B全能性是指体细胞发育为完整个体的能力，iPS细

胞分化为多种组织细胞的过程不能体现细胞的全能性;细胞分化是基

因选择性表达的结果；由题意知，iPS细胞同人体细胞一样，具有人

体生长发育的全套遗传物质。

15.软骨发育不全为常染色体显性遗传病，基因型为HH的个体

早期死亡。一对夫妻均为该病患者，希望通过胚胎工程技术辅助生育

一个健康的孩子。下列做法错误的是（）

A.首先经超数排卵处理后进行体外受精

B.从囊胚中分离细胞，培养后检测基因型

C.根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎

D.将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫

解析：选D试管婴儿技术中，可通过超数排卵后进行体外受精;

检测基因型应取囊胚滋养层细胞进行DNA鉴定；胚胎基因型为H_的

均为软骨发育不全患者，所以体外受精后，应筛选出基因型为hh的

胚胎；人的体外受精胚胎可在桑根胚或囊胚阶段移植。

16.下列关于胚胎干细胞的叙述，错误的是（）

A.ES细胞的分离和培养可以应用于基础生物学、畜牧学和医学

等方面

B.ES细胞可用于治疗帕金森综合症、少年糖尿病和老年痴呆症

等

C.现在已经通过诱导ES细胞的定向分化治愈癌症、心脑血管疾

病和某些组织器官的损伤

D.ES细胞是研究体外细胞分化的理想材料

解析：选C目前，对于ES细胞的研究已有了很大进展。在动

物实验方面，用ES细胞诱导分化出某些组织细胞已经成功治愈糖尿

病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑难病症，而对于人类这方面疾病

的治疗，还有待进一步研究。心脑血管疾病、癌症不是ES细胞所能

治疗的。

17.用胚胎干细胞（ES细胞）定向诱导分化出人造组织器官进行

自体移植，可以解决临床上存在的供体器官不足和移植后免疫排斥的

问题。如图表示胚胎干细胞分离和定向诱导分化的流程图，其中①〜

④为细胞或细胞结构，I〜VI为操作过程，下列叙述与图中相符的是

()

A.图中所涉及的现代生物技术有体细胞核移植技术、细胞培养

技术

B.图中ES细胞是由③分离来的，此外还可以从原始性腺中分离

C.ES细胞在饲养层细胞上会向不同类型的组织细胞分化

D.过程V的结果多种多样的原因在于ES细胞具有发育的全能性

解析：选A图中I过程是将供体细胞的细胞核注入由①提供的

细胞质中，获得核质重组的细胞，即体细胞核移植技术，过程n、m、

w涉及细胞培养技术；图中③为滋养层细胞、④是内细胞团，ES细

胞可以由囊胚的内细胞团细胞(④)或原始性腺中分离出来；ES细胞

在饲养层细胞上能够维持不分化的状态；过程v是诱导分化，其结果

多种多样的根本原因是基因的选择性表达。

18.如图表示高等动物的个体发育过程，相关说法正确的是

()

I-------©---------1I-------②—二

।受最卵।■一n瓶―N-幼体卜一僻襄

A.图中①过程表示胚胎发育，②过程表示胚后发育

B.受精卵卵裂形成囊胚的过程中，每个细胞的体积不断增大

C.爬行类、鸟类、哺乳类动物的原肠胚期是分化能力最强的时

期

D.囊胚期开始出现内、外胚层的分化

解析：选C胚后发育是从胎儿出生开始到性成熟为止；受精卵

卵裂形成囊胚的过程中，细胞数量增多，但体积减小；原肠胚阶段是

细胞分化能力最高的阶段，开始形成内、外胚层。

19.（江苏高考）牛雄性胚胎中存在特异性H-Y抗原，可在牛早期

胚胎培养液中添加H-Y单克隆抗体，筛选胚胎进行移植，以利用乳腺

生物反应器进行生物制药。下列相关叙述正确的是（）

A.H-Y单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌

B.应选用原肠胚做雌雄鉴别

C.鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植

D.用H-Y抗原免疫母牛可获得相应抗体

解析：选DH-Y单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌；应选择囊胚期

的滋养层细胞做雌雄鉴别；鉴别后的雌性胚胎才可用于胚胎移植；用

H-Y抗原免疫母牛可获得相应抗体。

20.动物细胞培养是动物细胞工程的基础，如图所a、b/

示，a、b、c表示现代工程技术，①②③分别表示其|动物不培养

胚胎移植

结果，下列说法正确的是（）/0\

①6电

A.若a是体细胞核移植技术，则①反映了动物体细胞也具有全

能性

B.若c是胚胎分割技术，则③中个体的基因型和表现型一定相

同

C.若b是体外受精技术，则②为良种家畜快速大量繁殖提供了

可能

D.①②③中作为受体的动物品种是珍稀的或存量少的雌性动物

解析：选C若a是体细胞核移植技术，则①反映了动物体细胞

的细胞核具有全能性；胚胎分割技术所得个体的基因型完全相同，但

表现型不一定完全相同，因为表现型还受环境的影响；若b是体外受

精技术，则②为试管动物，这为良种家畜快速大量繁殖提供了可能；

①②③中作为供体的动物品种是珍稀的或存量少的雌性动物,而受体

只要健康和具有良好的繁殖能力即可。

二、非选择题(除注明外，每空1