2024-2025学年高中生物专题3胚胎工程专题整合与评估含解析新人教版选修3

PAGE8-专题整合与评估[学问建网]答案速填：①胚胎分割②获能③卵裂④桑椹胚⑤原肠胚⑥胚胎发育⑦胚胎移植[要语必背]1．防止多精入卵有两道屏障：一是透亮带反应，二是卵细胞膜反应。2．推断卵子是否受精的标记是在卵细胞膜与透亮带的间隙能否视察到两个极体，受精作用完成的标记是雌、雄原核融合形成合子。3．试管动物技术运用的技术手段主要有体外受精、早期胚胎培育和胚胎移植。4．哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获得和受精等几个主要步骤。5．从卵巢采集的卵母细胞需在体外培育到MⅡ中期才能与获能的精子受精。精子体外获能的方法有培育法和化学诱导法两种。6．动物胚胎一般在桑椹胚或囊胚阶段进行移植。胚胎移植前一般用激素对供、受体进行同期发情处理。7．胚胎分割的对象是桑椹胚或囊胚，在对囊胚分割时，应留意将内细胞团均等分割。8．胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分别出来的一类细胞，简称ES或EK细胞。[学问整合促贯穿]一、个体发育与胚胎发育的关系1．个体发育过程2．胚胎发育(1)合子形成后即在输卵管内进行有丝分裂，说明胚胎起先发育。(2)卵裂期的特点：细胞有丝分裂使细胞数目增加，但胚胎总体积并不增加，或略有缩小，因此每个细胞的体积会随着分裂的进行不断缩小，但核内遗传物质并未削减。(3)桑椹胚以前的细胞均未分化，细胞全能性最高，是胚胎分割的最佳时期。(4)桑椹胚至囊胚的发育过程中，细胞起先分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。(5)原肠胚的特点eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(一孔：胚孔,二腔：扩大的原肠腔，缩小的囊胚腔,三胚层\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(外胚层,中胚层,内胚层))))3．胚后发育(1)干脆发育：幼体eq\o(→,\s\up17(身体长大、生殖器官成熟))成体(2)变态发育：幼体eq\o(→,\s\up17(形态结构和生活习性在),\s\do15(短时间内发生显著改变))成体(蛙、昆虫等)4．影响发育的因素eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(内因：遗传信息,外因：环境温度、水、氧气、养分物质等))(1)个体发育的起点是受精卵，终点是性成熟的个体形成。(2)发育中的细胞分裂均为有丝分裂，产生的是体细胞；原肠胚阶段是个体发育中分化程度最高的阶段，但应留意细胞分化贯穿整个个体发育过程。(3)受精卵是新生命的第一个细胞，其全能性最高。随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性渐渐减小。【典题精练1】下列关于哺乳动物受精和发育的叙述中，正确的是()A．雌性动物排卵后遇到精子即完成受精作用B．胚胎发育至囊胚时即已起先了细胞分化，这是由于基因起先进行选择性表达C．动物卵子的形成过程始于初情期后D．动物的个体发育过程是：受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体【解析】刚排出的卵子尚未完全成熟，须要在输卵管内进一步成熟(发育到减数其次次分裂中期)后才能与精子受精，A项错误；胚胎发育至囊胚时，因为基因起先选择性表达，起先出现分化，B项正确；动物卵子的形成从胚胎期就已经起先，而精子的形成是在初情期后，C项错误；动物个体的发育包括胚胎发育和幼体到成体的发育过程，D项表述了胚胎发育过程，不符合题意。【答案】B【典题精练2】下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，错误的是()A．移植胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体的影响B．胚胎干细胞具有体积大、细胞核小、核仁明显等特点C．体外受精时采集的精子需放入培育液中培育以达到获能状态D．胚胎分割是将早期胚胎切割成几等份，最终产生同卵多仔后代的技术【解析】移植胚胎的遗传特性在孕育过程中，不受受体的影响；胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等特点；体外受精时采集的精子需放入培育液中培育以达到获能状态；胚胎分割是将早期胚胎切割成几等份，最终产生同卵多仔后代的技术。【答案】B二、快速繁殖良种牛的现代科技手段1．人工授精：例如，现有一头良种雄性黄牛，可以通过人工授精，使这头公牛在一年内繁殖数千头自己的后代。2．克隆技术：例如，现有良种牛，可以通过克隆技术产生出和良种牛性状完全相同的后代个体。详细流程：核移植→胚胎培育→胚胎移植→克隆牛。3．胚胎移植：例如，现有一头良种雌性黄牛，采纳胚胎移植的方法，可使这头良种牛一年生下数十头自己的后代。操作步骤：用激素对良种母牛(供体)、代孕母牛(受体)进行同期发情处理→用激素使供体母牛超数排卵→配种(自然交配)或人工授精→收集胚胎(冲卵)→胚胎分割→受体母牛妊娠检查→受体母牛产下后代。【典题精练3】近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限朝气，下图为经体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程。下列说法正确的是()A．体外受精所需的成熟卵子可以从母体中干脆获得，但在受精前要对精子进行获能处理B．进行胚胎分割时，应选择发育到原肠胚时期的胚胎进行操作C．胚胎分割的方法只能用分割针在显微镜下将胚胎均等分割成若干份D．受体母牛必需和供体牛属于同一物种，移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应【解析】从母体卵巢中得到的卵子还不成熟，要在体外培育到减数其次次分裂中期才具有与精子结合的实力。进行胚胎分割时，应选择发育到桑椹胚或囊胚时期的胚胎进行操作。进行胚胎分割时，还可以采纳分割刀片将胚胎切开。同一物种的生理状况和生殖状况相同，才能进行胚胎移植。【答案】D【典题精练4】下图是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，请分析回答：(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的生物技术有________和________。(2)用激素处理的目的是使B牛________，从B牛体内获得的卵母细胞须要培育到________(时期)才能与精子结合。(3)A牛的精子必需在B牛的生殖道中经过相应的生理改变后，才能与B牛的卵细胞结合，完成受精作用，这个过程叫________。卵子受精的标记是在卵细胞膜和透亮带的间隙能够视察到________。(4)生产上常用________期的胚胎进行胚胎移植。若希望同时获得多特性状相同的家畜个体，可以运用________技术。【解析】在试管牛和克隆牛培育过程中均用到胚胎的培育和移植，所以共同的生物技术是动物细胞培育和胚胎移植；用激素处理B牛的目的是使其超数排卵，并且获得的卵细胞须要在体外培育到减数其次次分裂中期才能与获能的精子受精。受精的标记是在卵细胞膜和透亮带之间视察到两个极体；胚胎移植或胚胎分割常用桑椹胚(或囊胚)期的胚胎。【答案】(1)动物细胞培育胚胎移植(2)超数排卵减数其次次分裂中期(3)精子获能两个极体(4)桑椹胚(或囊胚)胚胎分割[高考链接·明考情]一、选择题1．(2024·江苏卷)下列关于采纳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．实行激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理B．体外培育发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植C．运用免疫抑制剂以避开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胜利率更高真题解析：通过注射促性腺激素的方法对良种母牛进行超数排卵处理，A正确；不同动物胚胎移植的时间不同，对于牛来说，一般选择发育到桑椹胚阶段或囊胚阶段的胚胎进行胚胎移植，B错误；一般状况下，代孕母牛不会对移入子宫的外来移植胚胎产生免疫排斥反应，故不须要免疫抑制剂，[1]C错误；利用胚胎分割技术，同卵双胎较同卵多胎胜利率高，[2]D错误。真题探源：[1]教材第76页：受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。[2]教材第79页：到目前为止，最常见的是经分割产生的同卵双胎，而同卵多胎胜利的比例都很小。核心素养链接：本题考查胚胎工程及其应用的相关学问，意在考查学生的理解实力，体现了对学生生命观念、科学探究和社会责任的培育。2．(2024·江苏卷)牛雄性胚胎中存在特异性H－Y抗原，可在牛早期胚胎培育液中添加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(D)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干脆做胚胎移植D．用H－Y抗原免疫母牛可获得相应抗体真题解析：单克隆抗体是由杂交瘤细胞产生的，A错误；进行性别鉴定时，应选用囊胚的滋养层细胞，[1]B错误；应选用雌性胚胎进行胚胎移植，以获得雌性个体，进而利用乳腺生物反应器进行生物制药，C错误；用H－Y抗原免疫母牛，会使母牛产生免疫反应，由B细胞分化形成的浆细胞产生抗体，D正确。真题探源：[1]教材第79页：图3－23，牛胚胎性别鉴定和分割示意图。核心素养链接：本题综合考查胚胎工程和细胞工程的相关学问，意在考查学生运用学问分析问题的实力，渗透着对学生生命观念、科学思维和社会责任的培育。3．(2024·江苏卷)下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述，错误的是(C)A．精子在获能液中于37℃、5%CO2B．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加个体器官的发育真题解析：在37℃、5%CO2条件下，精子在获能液中培育的目的是使精子获能，[1]A正确；小鼠在特定光控周期条件下饲养，注射促性腺激素进行超数排卵，[2]B正确；分割的胚胎细胞虽有相同的遗传物质，但由于发育条件的不同或基因突变等变异，个体也会存在形态学差异，C错误；注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以分化形成各种组织，[3]因此可以参加个体器官的发育，D正确。真题探源：[1]教材第71页：对于啮齿动物、家兔和猪等动物的精子，一般采纳培育法，即将取自附睾的精子，放入人工配制的获能液中，培育一段时间后，精子就可获能。[2]教材第69页：对于试验动物如小鼠、兔，以及家畜猪、羊等，采纳的主要方法是：用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后，从输卵管中冲取卵子。[3]教材第80页：ES细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上，表现为体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。核心素养链接：本题考查胚胎工程中体外受精和胚胎发育以及胚胎工程的应用等相关学问，意在考查学生运用所学学问进行分析推断的实力，体现了对学生科学思维的考查。4．(2024·江苏卷)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(B)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养分主要来源于培育液D．步骤甲运用的培育液和早期胚胎培育液成分基本相同真题解析：图中体现的主要技术有体外受精、早期胚胎培育和胚胎移植，其中步骤甲为体外受精，步骤乙为胚胎移植，A错误；注射促性腺激素诱导超数排卵，[1]促性腺激素作用于性腺(卵巢)，B正确；受精卵发育成早期胚胎所需养分主要来源于卵细胞中的细胞质，C错误；体外受精过程在获能溶液或专用的受精溶液中进行，[2]而早期胚胎培育液的成分有两盐(无机盐和有机盐)、两素(激素和维生素)、两酸(氨基酸、核苷酸)以及动物血清等，可见步骤甲运用的培育液和早期胚胎培育液成分相差较大，[3]D错误。真题探源：[1]教材第69页：超数排卵处理的做法是给供体注射促性腺激素。[2]教材第71页：获能的精子和培育成熟的卵子，一般状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。[3]教材第72页：哺乳动物胚胎的培育液成分一般都比较困难，除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等养分成分，以及血清等物质。5．(2024·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(C)A．乳腺细胞比乳腺癌细胞更简单进行离体培育B．细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行C．采纳胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的D．培育早期胚胎的培育液中含维生素、激素等多种能源物质真题解析：乳腺细胞是高度分化的动物细胞，不能分裂，很难进行离体培育；细胞核移植并非主要在同种组织的细胞之间进行，而是通常将体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中；实践证明，采纳胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的，最常见的是经分割产生同卵双胎；培育早期胚胎的培育液中的维生素和激素是调整物质而不是能源物质。6．(2024·广东卷)(多选)如图为培育转基因山羊生产人β­酪蛋白的流程图。下列叙述正确的是(AC)A．过程①所用的人β­酪蛋白基因可从人cDNA文库中获得B．过程②可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植C．过程③可运用胚胎分割技术扩大转基因山羊群体D．过程④人β­酪蛋白基因在细胞质内进行转录、翻译真题解析：目的基因的获得方法有：从基因文库中获得、利用PCR技术扩增和利用化学方法人工合成。从人cDNA文库中获得β­酪蛋白基因属于从基因文库中获得的方法。胚胎移植应选用发育良好的桑椹胚或囊胚。[1]图示过程③可对转基因山羊的早期胚胎进行分割，增加转基因山羊的数量。[2]若目的基因整合到山羊细胞核中DNA上，则人β­酪蛋白基因在细胞核中转录，在细胞质中翻译。真题探源：[1]教材第77页：⑤冲卵后，对胚胎进行质量检查。这时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。[2]教材第78页：胚胎分割是指采纳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。二、非选择题7．(2024·江苏卷)利用基