一、體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育
1．精子與卵子發(fā)生過程
(1)精子的發(fā)生

(2)卵子的發(fā)生

2．受精

3．早期胚胎發(fā)育

二、體外受精和早期胚胎培養(yǎng)
1．體外受精

2．胚胎的早期培養(yǎng)

三、胚胎工程的應(yīng)用及前景
1．胚胎移植

2．胚胎分割

3．胚胎干細(xì)胞

四、生物技術(shù)的安全性和倫理問題
1．生物技術(shù)的三個(gè)安全性和三個(gè)倫理問題
安全性問題
①食物安全，②生物安全，③環(huán)境安全
倫理問題
①克隆人，②設(shè)計(jì)試管嬰兒，③基因檢測(cè)

2．試管嬰兒與克隆人
(1)試管嬰兒的培育過程

(2)克隆人的培育過程

3．治療性克隆與生殖性克隆的比較
　　類型
項(xiàng)目
治療性克隆
生殖性克隆
區(qū)別
目的
從胚胎中取出干細(xì)胞用于醫(yī)學(xué)研究和治療
用于生育，獲得人的復(fù)制品
水平
細(xì)胞水平
個(gè)體水平
聯(lián)系
都屬無性生殖；產(chǎn)生新個(gè)體或新組織，遺傳信息相同
[基礎(chǔ)微點(diǎn)全練]
1．判斷正誤
(1)排卵是指卵泡從卵巢中排出(×)
(2)卵子受精的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙出現(xiàn)兩個(gè)極體(√)
(3)在胚胎發(fā)育過程中，細(xì)胞的分化出現(xiàn)在桑椹胚期(×)
(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎膜和胎盤(×)
(5)利用胚胎分割技術(shù)可以獲得兩個(gè)基因型完全相同的胚胎(√)
(6)胚胎分割時(shí)需將原腸胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割(×)
(7)胚胎干細(xì)胞具有細(xì)胞核大、核仁小和蛋白質(zhì)合成旺盛等特點(diǎn)(×)
(8)胚胎干細(xì)胞在分化誘導(dǎo)因子的作用下可以向不同類型的組織細(xì)胞分化(√)
2．下列有關(guān)哺乳動(dòng)物精子和卵子發(fā)生的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．精細(xì)胞經(jīng)變形后，高爾基體發(fā)育形成精子的頂體
B．不同種動(dòng)物的精子形態(tài)相似，但大小不同，體型越大的動(dòng)物精子越大
C．卵母細(xì)胞發(fā)育至減數(shù)第二次分裂中期時(shí)，才具備受精能力
D．哺乳動(dòng)物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備，是在出生前完成的，這是精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別
解析：選B　不同種動(dòng)物的精子形態(tài)相似，大小略有不同，但與動(dòng)物的體型大小無關(guān)。
3．下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．我國已經(jīng)對(duì)轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品強(qiáng)制實(shí)施了產(chǎn)品標(biāo)識(shí)制度
B．國際上大多數(shù)國家都在轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽上警示性注明可能的危害
C．開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警跟蹤和風(fēng)險(xiǎn)管理是保障轉(zhuǎn)基因生物安全的前提
D．目前對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論主要集中在食用安全性和環(huán)境安全性上
解析：選B　我國農(nóng)業(yè)部頒布了《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識(shí)管理辦法》，要求對(duì)轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品及其加工品加貼標(biāo)注，以方便消費(fèi)者自主選擇。但并非國際上大多數(shù)國家都在轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽上警示性注明可能的危害，A正確，B錯(cuò)誤；目前對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論主要集中在轉(zhuǎn)基因食物的安全性和轉(zhuǎn)基因生物對(duì)環(huán)境安全的影響上，這些可以通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警跟蹤和風(fēng)險(xiǎn)管理等措施得以解決，C、D正確。
4．如圖是利用高等哺乳動(dòng)物的生殖細(xì)胞進(jìn)行的體外受精技術(shù)培育試管動(dòng)物的大致流程。請(qǐng)回答下列問題：

(1)在體外受精前，要對(duì)精子進(jìn)行________處理，從而使精子具有與卵細(xì)胞受精的能力。
(2)體外培養(yǎng)受精卵時(shí)，需給予一定量的O2和CO2。受精卵進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是________，消耗的O2是用于________的產(chǎn)生。
(3)從受精卵到早期胚胎過程中所利用的胚胎工程技術(shù)是________，胚胎移植前通過________技術(shù)可獲得較多胚胎。
解析：(1)獲得的精子需要進(jìn)行獲能處理后才具有受精能力。(2)受精卵進(jìn)行的細(xì)胞呼吸是有氧呼吸，有氧呼吸產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)；有氧呼吸第三階段O2與[H]反應(yīng)形成H2O。(3)受精卵培養(yǎng)成早期胚胎需要利用早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)。將早期胚胎分割(囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)要均等分割)后，可以獲得多個(gè)胚胎。
答案：(1)獲能　(2)線粒體基質(zhì)　H2O(水)　(3)早期胚胎培養(yǎng)　胚胎分割
5．(2019·衡陽調(diào)研)科學(xué)家利用活體卵子及皮膚成纖維細(xì)胞，在實(shí)驗(yàn)室已成功克隆出了數(shù)個(gè)人體胚胎，進(jìn)而可開發(fā)出有研究?jī)r(jià)值的胚胎干細(xì)胞?；卮鹣铝袉栴}：
(1)胚胎干細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小，細(xì)胞核大，______明顯等特點(diǎn)，在功能上具有__________________________。自然狀況下的胚胎干細(xì)胞是從哺乳動(dòng)物的________________________中分離出來的一類細(xì)胞。
(2)若將胚胎干細(xì)胞用于檢測(cè)有毒物質(zhì)是否引起了基因突變，在分子水平上需要采用______________________技術(shù)。
(3)通過胚胎干細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，可培育出人造組織器官，解決目前______________________和____________________________問題。
(4)科學(xué)家克隆人體胚胎時(shí)選用活體卵子，而不用精子，其原因是________________
________________________________。
解析：(1)胚胎干細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯等特點(diǎn)，在功能上具有發(fā)育的全能性。自然狀況下的胚胎干細(xì)胞是從哺乳動(dòng)物的早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞。(2)若將胚胎干細(xì)胞用于檢測(cè)有毒物質(zhì)是否引起了基因突變，在分子水平上需要采用DNA分子雜交技術(shù)。(3)通過胚胎干細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，可培育出人造組織器官。目前臨床上器官移植存在兩大問題：供體器官不足和器官移植后免疫排斥。(4)科學(xué)家克隆人體胚胎時(shí)選用活體卵子，而不用精子，其原因是卵細(xì)胞較大，營養(yǎng)物質(zhì)豐富，含有早期胚胎發(fā)育所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，也較易操作。
答案：(1)核仁　發(fā)育的全能性　早期胚胎或原始性腺
(2)DNA分子雜交(基因探針)　(3)臨床存在的供體器官不足　器官移植后免疫排斥　(4)卵細(xì)胞含有早期胚胎發(fā)育所需要的營養(yǎng)物質(zhì)；卵細(xì)胞較大，也較易操作

一、體內(nèi)受精與早期胚胎發(fā)育
[試考題·查欠缺]
1．(2013·天津高考)哺乳動(dòng)物卵原細(xì)胞減數(shù)分裂形成成熟卵子的過程，只有在促性腺激素和精子的誘導(dǎo)下才能完成。下面為某哺乳動(dòng)物卵子及早期胚胎的形成過程示意圖(N 表示染色體組)。

據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．次級(jí)卵母細(xì)胞形成的過程需要激素調(diào)節(jié)
B．細(xì)胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子
C．Ⅱ、Ⅲ 和Ⅳ細(xì)胞分裂后期染色體數(shù)目相同
D．培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物應(yīng)選擇細(xì)胞Ⅳ作為受體細(xì)胞
解析：選C　分析題圖可知，在促性腺激素的作用下完成減數(shù)第一次分裂并產(chǎn)生次級(jí)卵母細(xì)胞；只有在精子的作用下，次級(jí)卵母細(xì)胞才能完成減數(shù)第二次分裂；Ⅱ?yàn)槁言?xì)胞，染色體數(shù)目為2N，Ⅲ為次級(jí)卵母細(xì)胞，在減數(shù)第二次分裂后期，著絲點(diǎn)分裂后染色體數(shù)為2N，Ⅳ為受精卵，在有絲分裂后期，著絲點(diǎn)分裂，染色體數(shù)目加倍為4N，三者在分裂后期染色體數(shù)目不同；動(dòng)物基因工程中常用受精卵作為受體細(xì)胞。
2．(2019·北京海淀實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)如圖為受精作用及早期胚胎發(fā)育示意圖，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)

A．①過程需依賴細(xì)胞表面糖蛋白識(shí)別
B．②過程通過有絲分裂方式增殖
C．③過程細(xì)胞的“核/質(zhì)”比例逐漸變小
D．④過程細(xì)胞的基因表達(dá)發(fā)生了差異
解析：選C?、贋槭芫^程，該過程需要依賴細(xì)胞表面糖蛋白識(shí)別，A正確；②為卵裂過程，該過程通過有絲分裂方式增殖，B正確；細(xì)胞卵裂過程中，單個(gè)細(xì)胞體積減小，因此“核/質(zhì)”比例增大，C錯(cuò)誤；④過程中發(fā)生細(xì)胞分化，而細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因表達(dá)發(fā)生了差異，D正確。
[強(qiáng)知能·補(bǔ)欠缺]
1．精子和卵子發(fā)生的比較
項(xiàng)目
精子
卵子
區(qū)別
場(chǎng)所
睪丸的曲細(xì)精管
卵巢
時(shí)間
從初情期開始，直至生殖機(jī)能衰退
從胚胎出現(xiàn)性別分化后和初情期以后
變形
需變形
不需變形
分裂
均等分裂
不均等分裂
結(jié)果
形成4個(gè)精子
形成1個(gè)卵子和3個(gè)極體
聯(lián)系

②減數(shù)分裂過程中，染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂兩次，染色體數(shù)目減半

2．受精過程中的“三大反應(yīng)”

3．關(guān)于體內(nèi)受精應(yīng)注意的幾個(gè)問題
(1)精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是獲得能量；排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。
(2)動(dòng)物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次級(jí)卵母細(xì)胞，如豬、羊等；有的可能是初級(jí)卵母細(xì)胞，如馬、犬等。但它們都要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，當(dāng)達(dá)到減數(shù)第二次分裂的中期時(shí)，才具備與精子受精的能力。
(3)受精的標(biāo)志≠受精完成的標(biāo)志：受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個(gè)極體；而受精完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。
(4)受精卵遺傳物質(zhì)的來源：核遺傳物質(zhì)來自精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核(即精卵各提供1/2)，而細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自卵細(xì)胞。
4．卵裂期胚胎發(fā)育過程中物質(zhì)和體積變化的規(guī)律
(1)有機(jī)物：胚胎沒有和母體建立聯(lián)系，沒有從母體獲取有機(jī)物，而一直呼吸消耗，有機(jī)物總量減少。
(2)細(xì)胞數(shù)目和體積：胚胎總體積不變或略有減小，但細(xì)胞數(shù)目增多，每個(gè)細(xì)胞體積減小。
(3)細(xì)胞中DNA含量：伴隨細(xì)胞分裂，細(xì)胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個(gè)細(xì)胞中核DNA含量保持相對(duì)穩(wěn)定。
[練題點(diǎn)·全過關(guān)]
1．(2019·安陽一模)如圖表示試管牛的培育過程。請(qǐng)回答下列問題：

(1)圖中所采用的生物技術(shù)有_________________________________________________。
(2)獲取的精子需要經(jīng)過__________處理后才具備受精能力，采集的卵子需要發(fā)育到__________________________期才具有與精子受精的能力。
(3)精子和卵子可以在獲能溶液或______________中完成受精過程，受精過程主要包括________________________________________________________________________
____________________等過程。
(4)圖中32細(xì)胞期的胚胎稱為________，該胚胎進(jìn)一步發(fā)育，可以先后形成的胚胎類型是____________。動(dòng)物細(xì)胞的體外培養(yǎng)需要滿足一定的條件，為了保證培養(yǎng)基無菌無毒的環(huán)境，通常在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定的________，此外，還應(yīng)定期更換培養(yǎng)液。
解析：(1)圖中試管牛的培育過程主要采用的生物技術(shù)有體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。(2)獲取的精子需要在體外經(jīng)過獲能處理后才具備受精能力，采集的卵子需要發(fā)育到MⅡ中期才具有受精能力。(3)精子和卵子要在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程，受精過程包括精子穿越放射冠和透明帶，進(jìn)入卵細(xì)胞膜，原核形成，與卵子結(jié)合等過程。(4)32細(xì)胞期的胚胎稱為桑椹胚，該胚胎進(jìn)一步發(fā)育，可以先后形成囊胚和原腸胚，在胚胎早期培養(yǎng)時(shí)，通常在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加抗生素來滅菌。
答案：(1)體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植
(2)獲能　減數(shù)第二次分裂的中(或MⅡ中)
(3)專用的受精溶液　精子穿越放射冠和透明帶，進(jìn)入卵細(xì)胞膜，原核形成，與卵子結(jié)合
(4)桑椹胚　囊胚和原腸胚(順序不能顛倒)　抗生素
2．(2018·廣州模擬)如圖表示哺乳動(dòng)物發(fā)育過程的幾個(gè)階段，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：

(1)寫出各個(gè)階段的名稱：
A：____________，B：____________，C：____________。
(2)寫出圖中各標(biāo)號(hào)的名稱：
[2]__________，[4]__________，[5]____________，
[7]__________，[8]____________。
(3)A時(shí)期的細(xì)胞具有發(fā)育上的__________性，B時(shí)期開始出現(xiàn)____________，C時(shí)期開始出現(xiàn)____________。
(4)[2]將來發(fā)育成__________________。
(5)由受精卵到B階段透明帶破裂之前這一過程中，細(xì)胞數(shù)目____________，胚胎總體積________________________________________________________________________。
解析：(1)圖中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原腸胚。(2)圖B中[1]是滋養(yǎng)層，[2]是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，[3]是透明帶，[4]是囊胚腔；圖C中[5]是外胚層，[6]是滋養(yǎng)層，[7]是原腸腔，[8]是內(nèi)胚層。(3)桑椹胚細(xì)胞具有全能性；囊胚開始出現(xiàn)細(xì)胞分化，已分化為滋養(yǎng)層細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)；原腸胚已有胚層分化，分化為外胚層、內(nèi)胚層，在內(nèi)、外胚層之間將形成中胚層。(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將發(fā)育為胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層將發(fā)育為胎兒的胎膜和胎盤。(5)由受精卵到B階段透明帶破裂之前這一過程中，雖然細(xì)胞數(shù)目增多，但胚胎總體積基本不變。
答案：(1)桑椹胚　囊胚　原腸胚　(2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　囊胚腔外胚層　原腸腔　內(nèi)胚層　(3)全能　細(xì)胞分化　胚層分化　(4)胎兒的各種組織　(5)增多　基本不變

二、胚胎工程及其應(yīng)用
[試考題·查欠缺]
1．(2018·江蘇高考)下列關(guān)于采用胚胎工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)某良種肉用牛快速繁殖的敘述，正確的是(　　)
A．采取激素注射等方法對(duì)良種母牛作超數(shù)排卵處理
B．體外培養(yǎng)發(fā)育到原腸胚期的胚胎即可進(jìn)行移植
C．使用免疫抑制劑以避免代孕牛對(duì)植入胚胎的排斥反應(yīng)
D．利用胚胎分割技術(shù)，同卵多胎較同卵雙胎成功率更高
解析：選A　胚胎工程中，通常采用注射激素的方法對(duì)良種母牛進(jìn)行超數(shù)排卵處理；體外培養(yǎng)發(fā)育到桑椹胚期或囊胚期的胚胎即可進(jìn)行移植；受體母牛不會(huì)對(duì)移入子宮的外來胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，所以受體不需要使用免疫抑制劑；采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的，最常見的是經(jīng)分割產(chǎn)生的同卵雙胎，而同卵多胎成功率很低。
2．(2017·江蘇高考)下列關(guān)于小鼠體外受精及胚胎發(fā)育的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．精子在獲能液中于37 ℃、5%CO2條件下培養(yǎng)的目的是使精子獲能
B．小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng)，注射相關(guān)激素有促進(jìn)超數(shù)排卵的作用
C．分割的胚胎細(xì)胞有相同的遺傳物質(zhì)，因此發(fā)育成的個(gè)體沒有形態(tài)學(xué)差異
D．注射到囊胚腔中的胚胎干細(xì)胞可以參與個(gè)體器官的發(fā)育
解析：選C　精子在獲能液中于適宜條件下培養(yǎng)可以使精子獲能；小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng)，注射促性腺激素能促進(jìn)其超數(shù)排卵；分割的胚胎細(xì)胞雖有相同的遺傳物質(zhì)，但由于生物的性狀還受環(huán)境等因素的影響，故發(fā)育成的個(gè)體會(huì)存在形態(tài)學(xué)差異；胚胎干細(xì)胞可以發(fā)育成組織、器官，注射到囊胚腔中的胚胎干細(xì)胞可以參與個(gè)體器官的發(fā)育。
[強(qiáng)知能·補(bǔ)欠缺]
1．人工授精和體外受精的比較
比較項(xiàng)目
人工授精
體外受精
概念
用相應(yīng)的器械采集公畜的精液，再將其注入正在發(fā)情的母畜的生殖道中，使母畜受孕的過程
哺乳動(dòng)物的精子和卵子在體外人工控制的環(huán)境中完成受精過程
場(chǎng)所
母畜的生殖道內(nèi)
體外
過程
人工采精→檢查與儲(chǔ)存精液→人工授精(用人工的方法將精液注入正在發(fā)情的母畜生殖道中)

胚胎發(fā)
育場(chǎng)所
受精卵的形成和胚胎發(fā)育在母畜體內(nèi)
受精卵的形成和早期胚胎發(fā)育在體外，胚胎移植后的胚胎發(fā)育在母畜體內(nèi)

2．胚胎移植中的四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)
兩次激
素使用
第一次：用孕激素對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理
第二次：用促性腺激素處理使供體超數(shù)排卵
兩次檢查
第一次：對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查
第二次：對(duì)受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查
移植時(shí)間不同
牛、羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段
小鼠、家兔培養(yǎng)到桑椹胚前
幾乎所有動(dòng)物都不能到原腸胚階段移植
繁殖方式
胚胎由受精卵形成，屬于有性生殖
胚胎由核移植或胚胎分割形成，屬于無性生殖

[練題點(diǎn)·全過關(guān)]
1．(2015·重慶高考)某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問題，引進(jìn)了含高產(chǎn)奶基因但對(duì)本地適應(yīng)性差的純種公牛。
(1)擬進(jìn)行如下雜交：
♂A×♀B→C
選擇B作為母本，原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常______。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長(zhǎng)，但產(chǎn)奶量并未提高，說明高產(chǎn)奶是________性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長(zhǎng)的母牛，根據(jù)現(xiàn)有類型，最佳雜交組合是________，后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是________(假設(shè)兩對(duì)基因分別位于不同對(duì)常染色體上)。
(2)用以上最佳組合，按以下流程可加速獲得優(yōu)良個(gè)體。

精子要具有受精能力，需對(duì)其進(jìn)行________處理；卵子的成熟在過程________中完成。在過程④的培養(yǎng)基中含有葡萄糖，其作用是________。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，過程⑤前應(yīng)鑒定胚胎的______________________。子代母牛的優(yōu)良性狀與過程________的基因重組有關(guān)。
(3)為了提高已有胚胎的利用率，可采用________技術(shù)。
解析：(1)用具有適宜本地生長(zhǎng)基因的純種母牛作母本的原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常生長(zhǎng)發(fā)育。設(shè)控制產(chǎn)奶量高低的基因分別用T、t表示，控制適應(yīng)性強(qiáng)弱的基因分別用R、r表示。雜交后代C中的母牛表現(xiàn)為適應(yīng)性強(qiáng)但產(chǎn)奶量并未提高，說明高產(chǎn)奶、低適應(yīng)性均為隱性性狀，則推導(dǎo)出A的基因型為ttrr，B的基因型為TTRR，C的基因型為TtRr。通過回交，即C牛與A牛雜交(TrRr×ttrr)，獲得高產(chǎn)奶量且適應(yīng)性強(qiáng)的母牛的概率為1/2×1/2×1/2＝1/8。(2)在體外受精過程中，從供體公牛獲得的精子經(jīng)獲能處理后，才具有受精能力。從供體母牛采集的卵子經(jīng)培養(yǎng)達(dá)到MⅡ中期后在與精子受精過程中最終成熟。由于受精作用的隨機(jī)性，為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，在胚胎移植前應(yīng)鑒定胚胎的性別、是否具有高產(chǎn)奶基因和適應(yīng)本地生長(zhǎng)的基因。由于公牛為隱性純合子，所以子代母牛的優(yōu)良性狀與供體母牛減數(shù)分裂產(chǎn)生卵子的過程中的基因重組有關(guān)。(3)提高已有胚胎利用率的最好措施是胚胎分割。
答案：(1)生長(zhǎng)發(fā)育或胚胎發(fā)育　隱性　♂A ×♀C　1/8
(2)獲能或增強(qiáng)活力?、邸」┠堋⌒詣e、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長(zhǎng)的基因?、凇?3)胚胎分割
2．(2019·肇慶統(tǒng)測(cè))隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們可以通過結(jié)合多種現(xiàn)代生物技術(shù)大量生產(chǎn)出人類需求量大的一些藥物，如我國基因工程藥物的研制和生產(chǎn)就已取得極大的成功。目前科學(xué)家已在牛和羊等動(dòng)物的乳腺生物反應(yīng)器中表達(dá)出了抗凝血酶、血清白蛋白、生長(zhǎng)激素等重要藥品，大致過程如圖所示：

(1)哺乳動(dòng)物的體外受精主要包括[a]________、[b]________和受精等幾個(gè)主要步驟。若要充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖潛能，可給供體注射__________，使其排出更多的卵子。
(2)在過程c中需要用到的工具酶有限制酶、DNA連接酶，構(gòu)建好的重組質(zhì)粒在其目的基因前要加上特殊的啟動(dòng)子，啟動(dòng)子是__________識(shí)別、結(jié)合位點(diǎn)?！?br /> (3)d過程常用的方法是____________，e過程的名稱為____________，其實(shí)質(zhì)是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下________的轉(zhuǎn)移。
(4)若要一次獲得多只完全相同的轉(zhuǎn)基因牛，應(yīng)采用胚胎分割技術(shù)，通常選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的____________或桑椹胚。
解析：(1)哺乳動(dòng)物的體外受精主要包括精子的獲取、卵母細(xì)胞的采集和受精等幾個(gè)主要步驟。若要充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖潛能，可給供體注射促性腺激素，使其排出更多的卵子。(2)啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合位點(diǎn)。(3)將目的基因?qū)胧芫阎谐Ｓ蔑@微注射法，e過程將早期胚胎通過胚胎移植技術(shù)移植到受體母牛的子宮內(nèi)。胚胎移植的實(shí)質(zhì)是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。(4)若要一次獲得多只完全相同的轉(zhuǎn)基因牛，應(yīng)采用胚胎分割技術(shù)，通常選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。
答案：(1)精子的獲取　卵母細(xì)胞的采集　促性腺激素
(2)RNA聚合酶　(3)顯微注射法　胚胎移植　空間位置　(4)囊胚

三、生物技術(shù)的安全性和倫理問題　

[試考題·查欠缺]
1．(2014·重慶高考)生物技術(shù)安全性和倫理問題是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．應(yīng)嚴(yán)格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因，避免產(chǎn)生對(duì)人類有害的物質(zhì)
B．當(dāng)今社會(huì)的普遍觀點(diǎn)是禁止克隆人的實(shí)驗(yàn)，但不反對(duì)治療性克隆
C．反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計(jì)嬰兒
D．生物武器是用微生物、毒素、干擾素及重組致病菌等來形成殺傷力
解析：選D　在應(yīng)用基因工程技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因植物時(shí)，應(yīng)避免選擇可能產(chǎn)生對(duì)人類有害的物質(zhì)的目的基因；在對(duì)克隆技術(shù)引發(fā)的倫理問題的爭(zhēng)論中，普遍的觀點(diǎn)是禁止克隆人的實(shí)驗(yàn)，但不反對(duì)治療性克?。辉趯?duì)胚胎工程技術(shù)引發(fā)的倫理問題的爭(zhēng)論中，反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒的原因之一是有人可能濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計(jì)嬰兒；生物武器種類包括致病菌、病毒、生化毒劑以及經(jīng)過基因重組的致病菌等，不包括干擾素。
2．(2015·天津高考)2015年2月3日，英國議會(huì)下院通過一項(xiàng)歷史性法案，允許以醫(yī)學(xué)手段培育“三親嬰兒”。三親嬰兒的培育過程可選用如下技術(shù)路線。據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)

A．該技術(shù)可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代
B．捐獻(xiàn)者攜帶的紅綠色盲基因不能遺傳給三親嬰兒
C．三親嬰兒的染色體全部來自母親提供的細(xì)胞核
D．三親嬰兒的培育還需要早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)
解析：選C　受精卵的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來自捐獻(xiàn)者的卵母細(xì)胞，故避免了母親的線粒體遺傳病基因遺傳給后代。紅綠色盲為細(xì)胞核基因遺傳病，捐獻(xiàn)者僅提供了卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，故捐獻(xiàn)者攜帶的紅綠色盲基因不能遺傳給三親嬰兒。受精卵的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來自捐獻(xiàn)者，但細(xì)胞核中的染色體一半來自父方，一半來自母方。三親嬰兒的培育是體外受精，所以需要在體外培養(yǎng)至早期胚胎階段再進(jìn)行胚胎移植。
[強(qiáng)知能·補(bǔ)欠缺]
1．轉(zhuǎn)基因生物安全性的兩個(gè)常見誤區(qū)
(1)引入外來物種≠增加生物多樣性：如果引進(jìn)的生物會(huì)破壞環(huán)境或者對(duì)當(dāng)?shù)厣锏纳嬖斐捎绊懀赡軙?huì)造成生物多樣性的銳減。
(2)轉(zhuǎn)基因生物具有危害≠阻止技術(shù)的發(fā)展：應(yīng)該用正確的態(tài)度對(duì)待轉(zhuǎn)基因技術(shù)，不能因?yàn)榭赡艿奈：Χ柚辜夹g(shù)的發(fā)展。
2．關(guān)注生物技術(shù)的倫理問題

反對(duì)
支持
克隆人
倫理
方面
違反了人類的倫理道德觀念，中國禁止生殖性克隆
中國不反對(duì)治療性克隆
技術(shù)
方面
技術(shù)不成熟，流產(chǎn)率高、畸形率高、出生后死亡率高
可通過胚胎分級(jí)、基因診斷和染色體檢查等方法解決技術(shù)問題
設(shè)計(jì)試
管嬰兒
胚胎也是生命，殺死胚胎無異于“謀殺”
提供骨髓造血干細(xì)胞并不會(huì)對(duì)試管嬰兒造成損傷
基因
檢測(cè)
技術(shù)方面
人類對(duì)基因結(jié)構(gòu)及基因間的相互作用尚缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，很難用在具體醫(yī)療中
有一些遺傳性疾病可以通過基因檢測(cè)后在早期采取預(yù)防措施
道德方面
可能引起基因歧視
通過正確的科學(xué)知識(shí)傳播、倫理道德教育和立法，解決基因歧視現(xiàn)象

3．克隆動(dòng)物、試管動(dòng)物與轉(zhuǎn)基因動(dòng)物
項(xiàng)目
克隆動(dòng)物
試管動(dòng)物
轉(zhuǎn)基因動(dòng)物
概念
用核移植的方法獲得的動(dòng)物
用體外受精的方法獲得的動(dòng)物
由被轉(zhuǎn)入了目的基因的受精卵發(fā)育成的動(dòng)物
技術(shù)
核移植
體外受精
DNA重組技術(shù)
生殖
方式
無性生殖
有性生殖
有性生殖或保持原生殖方式
遺傳
特性
主要與供核個(gè)體相同
具備雙親的遺傳性狀
具備原受精卵及被轉(zhuǎn)入的目的基因兩方的遺傳特性
相同點(diǎn)
三者均涉及早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)，且移植所選胚胎一般是桑椹胚或囊胚期的胚胎

[練題點(diǎn)·全過關(guān)]
1．(2019·貴港聯(lián)考)人組織纖溶酶原激活物(htPA)是一種重要的藥用蛋白，可通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)在羊乳中獲得。流程如下，回答下列問題：

(1)上述基因工程中，目的基因是____________________；在重組表達(dá)載體中有一段特殊的DNA片段，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，這段DNA被稱為____________。
(2)在操作中要對(duì)供體母羊注射______________進(jìn)行超數(shù)排卵處理；應(yīng)采用____________法使精子體外獲能；對(duì)供體母羊和______________進(jìn)行同期發(fā)情處理。該轉(zhuǎn)基因母羊進(jìn)入泌乳期后，可以通過分泌的乳汁來生產(chǎn)htPA，因而被稱為________________。
(3)為了獲得含有htPA的羊乳，在移植前取早期胚胎滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行____________。
(4)人的基因能在羊體內(nèi)表達(dá)說明__________________________________________。
解析：(1)依題意和圖示分析可知，在上述基因工程中，目的基因是人組織纖溶酶原激活物基因(或htPA基因)；在重組表達(dá)載體中，啟動(dòng)子位于目的基因的首端，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位。(2)在操作中要對(duì)供體母羊注射促性腺激素進(jìn)行超數(shù)排卵處理。對(duì)于牛、羊等家畜的精子常采用化學(xué)誘導(dǎo)(或化學(xué))法使精子體外獲能；對(duì)供體母羊和代孕母羊(受體母羊)進(jìn)行同期發(fā)情處理。該轉(zhuǎn)基因母羊進(jìn)入泌乳期后，可以通過分泌的乳汁來生產(chǎn)htPA，因而被稱為乳腺生物反應(yīng)器(或乳房生物反應(yīng)器)。(3)為了獲得含有htPA的羊乳，可以在移植前取早期胚胎滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行性別鑒定。(4)人的基因能在羊體內(nèi)表達(dá)說明人與羊共用一套遺傳密碼子。
答案：(1)人組織纖溶酶原激活物基因(或htPA基因)　啟動(dòng)子　(2)促性腺激素　化學(xué)誘導(dǎo)(或化學(xué))　代孕母羊(受體母羊)　乳腺生物反應(yīng)器(或乳房生物反應(yīng)器)　(3)性別鑒定　(4)人與羊共用一套遺傳密碼子
2．(2019·信陽模擬)“試管嬰兒”技術(shù)是將不孕夫婦的精子和卵細(xì)胞取出，在體外完成受精，并在體外培養(yǎng)，使其發(fā)育到如圖所示的時(shí)期，再將胚胎移入女性子宮內(nèi)發(fā)育成胎兒。它不僅使一部分不能生育的男女重新獲得了生育的機(jī)會(huì)，也為人類的優(yōu)生開辟了新的途徑。據(jù)此回答：
(1)“試管嬰兒”技術(shù)在生物學(xué)上所依據(jù)的原理是(　　)
A．有性生殖　　　　 B．組織培養(yǎng)
C．克隆技術(shù) D．基因工程
(2)人的受精卵通過卵裂，逐漸形成大量形態(tài)、功能不同的細(xì)胞、組織，進(jìn)而形成器官和系統(tǒng)。從細(xì)胞水平看，卵裂的分裂方式是__________。
(3)圖示時(shí)期是胚胎發(fā)育的________期。
(4)在該圖下一時(shí)期，b細(xì)胞最可能成為____胚層的一部分。
(5)要得到“同卵雙胞胎”，采用的技術(shù)是______________________。雙胞胎的性別__________(填“相同”或“不同”)。
(6)現(xiàn)在大多數(shù)人反對(duì)設(shè)計(jì)嬰兒性別，其原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)試管嬰兒技術(shù)實(shí)際是體外受精，即經(jīng)過精卵結(jié)合，所以是有性生殖。(2)卵裂是指在透明帶中進(jìn)行的早期胚胎發(fā)育，細(xì)胞數(shù)目不斷增多，此時(shí)的細(xì)胞分裂方式為有絲分裂。(3)圖示時(shí)期的特點(diǎn)是含有一個(gè)腔，即囊胚腔，所以稱為囊胚期。(4)圖示胚胎發(fā)育過程中，b細(xì)胞從囊胚表面運(yùn)動(dòng)到內(nèi)部，形成一層內(nèi)層細(xì)胞，最終形成內(nèi)胚層。(5)將一個(gè)受精卵發(fā)育形成的早期胚胎一分為二，再移植到母體子宮發(fā)育，可形成兩個(gè)嬰兒，即同卵雙胞胎，性別相同。(6)濫用設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)設(shè)計(jì)嬰兒性別會(huì)引起性別比例失調(diào)，且違反倫理道德。
答案：(1)A　(2)有絲分裂　(3)囊胚　(4)內(nèi)　(5)胚胎分割移植　相同　(6)破壞人類正常的性別比例，違反倫理道德

1．如圖表示高等動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育過程，下列說法正確的是(　　)

A．圖中①過程表示胚胎發(fā)育，②過程表示胚后發(fā)育
B．受精卵卵裂處于囊胚形成的過程中，每個(gè)細(xì)胞的體積不斷增大
C．兔子、雄鷹和眼鏡蛇在個(gè)體發(fā)育過程中會(huì)出現(xiàn)羊膜
D．原腸胚是進(jìn)行胚胎移植的最好時(shí)期
解析：選C　由受精卵發(fā)育為幼體的過程是胚胎發(fā)育，由幼體發(fā)育為成體的過程是胚后發(fā)育，A錯(cuò)誤；卵裂形成的囊胚總體積基本不變，而每個(gè)細(xì)胞的體積減小，B錯(cuò)誤；兔子、雄鷹和眼鏡蛇分別是哺乳類、鳥類和爬行類動(dòng)物，都是真正的陸生脊椎動(dòng)物，羊膜和羊水能保證其胚胎發(fā)育所需的水環(huán)境，還具有防震和保護(hù)作用，C正確；原腸胚期已發(fā)生了細(xì)胞的分化，最好在早期胚胎時(shí)進(jìn)行移植，如牛、羊一般在桑椹胚或囊胚階段移植，而其他生物要在更早階段進(jìn)行移植，D錯(cuò)誤。
2．(2019·山東師大附中模擬)科學(xué)家將4個(gè)關(guān)鍵基因移植入已分化的肌肉細(xì)胞中并表達(dá)，使這個(gè)細(xì)胞成為多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)，如圖為該實(shí)驗(yàn)示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)

A．應(yīng)用該技術(shù)可提高器官移植的成功率
B．iPS細(xì)胞所攜帶遺傳信息與肌肉細(xì)胞相同
C．關(guān)鍵基因表達(dá)使細(xì)胞功能趨向?qū)ｉT化，降低了細(xì)胞的分化程度
D．圖示過程體現(xiàn)了iPS細(xì)胞的全能性
解析：選A　用iPS細(xì)胞誘導(dǎo)分化成需要的器官后進(jìn)行自體移植，沒有免疫排斥反應(yīng)，故提高了器官移植的成功率，A正確；iPS細(xì)胞中多了4個(gè)關(guān)鍵基因，故iPS細(xì)胞所攜帶遺傳信息與肌肉細(xì)胞不同，B錯(cuò)誤；關(guān)鍵基因表達(dá)使細(xì)胞功能趨向?qū)ｉT化，增加了細(xì)胞的分化程度，C錯(cuò)誤；圖示過程只是分化形成各種細(xì)胞，沒有形成個(gè)體，故沒有體現(xiàn)iPS細(xì)胞的全能性，D錯(cuò)誤。
3．英國純血馬是世界頂級(jí)馬術(shù)比賽的常用馬種，其數(shù)量少，生育力低?，F(xiàn)代生物工程能有效提高優(yōu)質(zhì)馬的生育率。請(qǐng)回答下列問題：
(1)可以用由________分泌的激素處理適齡純血母馬，使其一次性排出比自然情況下多幾倍到幾十倍的卵子。采集的卵母細(xì)胞人工培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂的中期。培養(yǎng)過程中要定期更換培養(yǎng)液，其原因是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)為取得同卵雙胎或多胎，可以在胚胎發(fā)育的__________期用機(jī)械方法將胚胎分割。
(3)隨著動(dòng)物體細(xì)胞克隆技術(shù)的發(fā)展，人們可以將純血馬的______________________移入其他馬的________細(xì)胞中，將其激活并發(fā)育成________，植入代孕母馬體內(nèi)。
(4)克隆技術(shù)在帶來巨大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也對(duì)人們的傳統(tǒng)觀念造成極大沖擊。我國政府的態(tài)度是禁止________性克隆人。
解析：(1)用垂體分泌的促性腺激素處理適齡純血母馬，可使其超數(shù)排卵。采集的卵母細(xì)胞培養(yǎng)過程中要定期更換培養(yǎng)液，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物的積累而毒害細(xì)胞。(2)桑椹胚或囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞為全能干細(xì)胞，可以在胚胎發(fā)育的桑椹胚或囊胚期用機(jī)械方法將胚胎分割，以取得同卵雙胎或多胎。(3)利用克隆技術(shù)可以將純血馬的體細(xì)胞細(xì)胞核移入其他馬的去核卵母細(xì)胞中，將其激活并發(fā)育成早期胚胎，植入代孕母馬體內(nèi)。(4)我國政府的態(tài)度是不反對(duì)治療性克隆，禁止生殖性克隆人。
答案：(1)垂體　長(zhǎng)時(shí)間不更換培養(yǎng)液，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞代謝產(chǎn)物的積累而毒害細(xì)胞　(2)桑椹胚或囊胚　(3)體細(xì)胞細(xì)胞核　去核卵母　早期胚胎　(4)生殖
4．(2019·濮陽一模)2016年4月，世界首例經(jīng)過線粒體移植技術(shù)的“三親嬰兒”哈桑在墨西哥出生。如圖是培育“三親嬰兒”的示意圖，請(qǐng)回答下列問題：

(1)“三親嬰兒”共有三位生物學(xué)意義上的父母，即所謂的“______爸______媽”(填“一”或“二”)；由于女性自然周期產(chǎn)生的卵子太少，捐獻(xiàn)者在取卵前通常需要注射________激素，促使一次有更多的卵泡發(fā)育。
(2)引入的線粒體基因相當(dāng)于對(duì)嬰兒原來的基因進(jìn)行了修飾，這一過程類似于________技術(shù)。
(3)去除細(xì)胞核時(shí)普遍使用________去核法。從受精卵到“三親嬰兒”的出生還需要__________和_________等技術(shù)。
(4)“三親嬰兒”的培育技術(shù)能避免母親的________遺傳病基因傳遞給后代，但其染色體仍有________(填比例)來自母親提供的細(xì)胞核。
解析：(1)據(jù)圖分析可知，“三親嬰兒”有兩個(gè)母親(分別提供細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的母本)、一個(gè)父親；促性腺激素可以促進(jìn)女性超數(shù)排卵，產(chǎn)生多個(gè)卵細(xì)胞。(2)引入的線粒體基因相當(dāng)于對(duì)嬰兒原來的基因進(jìn)行了修飾，屬于基因重組，類似于基因工程。(3)一般采用顯微操作去除細(xì)胞核；此外“三親嬰兒”的培育還需要早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)和胚胎移植技術(shù)等。(4)“三親嬰兒”細(xì)胞核中的染色體一半來自母親、一半來自父親，而細(xì)胞質(zhì)基因來自捐獻(xiàn)者，這樣可以避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代。
答案：(1)一　二　促性腺　(2)基因工程(或轉(zhuǎn)基因)　(3)顯微操作　早期胚胎培養(yǎng)　胚胎移植　(4)線粒體(或細(xì)胞質(zhì))　1/2(或50%)
5．(2019·汕頭一模)新型的微生物蛋白農(nóng)藥是由微生物產(chǎn)生的一類蛋白質(zhì)藥物，能夠激活農(nóng)作物的防御系統(tǒng)，提高農(nóng)作物抗病抗蟲的能力?？蒲腥藛T在某個(gè)真菌菌株上發(fā)現(xiàn)了激活蛋白AP45，并進(jìn)行了相關(guān)研究(如圖)。

(1)圖中①是____________；②是__________________。
(2)所設(shè)計(jì)的引物對(duì)，應(yīng)與________能互補(bǔ)配對(duì)，但在________________之間不應(yīng)有能互補(bǔ)配對(duì)的核苷酸序列。
(3)據(jù)圖分析，該實(shí)驗(yàn)以_____________基因作為標(biāo)記基因。
(4)如果要利用抗原－抗體雜交技術(shù)檢測(cè)目的基因是否成功表達(dá)，則需要以________為抗原，制備出其單克隆抗體。
(5)以此類激活蛋白制成的微生物蛋白農(nóng)藥并不會(huì)直接殺死害蟲或者病原生物，是一種環(huán)境友好型的產(chǎn)品，具有_________________________________等優(yōu)點(diǎn)(要求一項(xiàng))。
解析：(1)圖中cDNA的模板①是RNA；步驟②是構(gòu)建目的基因表達(dá)載體。(2)所設(shè)計(jì)的引物對(duì)，應(yīng)與目的基因能互補(bǔ)配對(duì)，但在兩種引物之間不應(yīng)有能互補(bǔ)配對(duì)的核苷酸序列。(3)據(jù)圖分析，根據(jù)選擇培養(yǎng)基添加抗生素的種類，該實(shí)驗(yàn)標(biāo)記基因是青霉素抗性基因。(4)如果要利用抗原－抗體雜交技術(shù)檢測(cè)目的基因是否成功表達(dá)，則需要以目的蛋白為抗原，制備出其單克隆抗體。(5)以此類激活蛋白制成的微生物蛋白農(nóng)藥并不會(huì)直接殺死害蟲或者病原生物，是一種環(huán)境友好型的產(chǎn)品，具有不引起害蟲或病原生物的抗藥性、易分解無殘留、對(duì)人畜無害等優(yōu)點(diǎn)。
答案：(1)RNA(或mRNA)　構(gòu)建目的基因表達(dá)載體
(2)目的基因(或cDNA)　兩種引物(或引物自身的不同片段或引物與非目的基因)　(3)青霉素抗性　(4)激活蛋白AP45(或目的蛋白)　(5)不引起害蟲或病原生物的抗藥性(或易分解無殘留或?qū)θ诵鬅o害，合理即可)

6．長(zhǎng)期以來優(yōu)良種畜的繁殖速度始終是限制畜牧養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸，近年發(fā)展起來的生物工程技術(shù)使優(yōu)良種畜的繁殖大大加速。下面是科學(xué)家快速繁殖良種奶牛的兩種方法，請(qǐng)據(jù)圖完成下列問題：

(1)在試管牛E和克隆牛G的培育過程中都必須用到的生物技術(shù)有________________、________________。
(2)用來促進(jìn)母牛B多排卵的激素由________分泌，試管牛E的性別是________，克隆牛G的性別是________。
(3)試管牛技術(shù)作為現(xiàn)代生物技術(shù)和母牛正常懷孕、生產(chǎn)的過程的相同之處是______________________，不同點(diǎn)在于______________________________。
(4)防止多精入卵的生理反應(yīng)有__________________，頂體反應(yīng)發(fā)生時(shí)，釋放的頂體酶溶解的結(jié)構(gòu)是_________________________________________________________________。
解析：(1)試管牛E的培育采用了體外受精、早期胚胎發(fā)育和胚胎移植技術(shù)，克隆牛G的培育采用了核移植、早期胚胎發(fā)育和胚胎移植技術(shù)，因此試管牛E和克隆牛G的培育過程中都用到了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)。(2)給母牛注射促性腺激素可促使其超數(shù)排卵，促性腺激素是由垂體分泌的；試管牛E是由受精卵發(fā)育形成的，而圖中的精子未標(biāo)明是X精子還是Y精子，因此其性別是雌性或雄性?？寺∨的核遺傳物質(zhì)都來自母牛C，因此其性別是雌性。(3)試管動(dòng)物技術(shù)是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎，再經(jīng)移植后產(chǎn)生后代的技術(shù)。試管牛技術(shù)作為現(xiàn)代生物技術(shù)和母牛正常懷孕、生產(chǎn)的過程的相同之處是雙親生殖細(xì)胞都融合為合子，不同點(diǎn)在于試管牛是體外受精和胚胎移植的產(chǎn)物。(4)防止多精入卵的生理反應(yīng)有透明帶反應(yīng)、卵細(xì)胞膜反應(yīng)，頂體反應(yīng)發(fā)生時(shí)，釋放的頂體酶溶解的結(jié)構(gòu)是放射冠和透明帶。
答案：(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)　胚胎移植　(2)垂體　雌性或雄性　雌性　(3)雙親生殖細(xì)胞都融合為合子　試管牛是體外受精和胚胎移植的產(chǎn)物　(4)透明帶反應(yīng)、卵細(xì)胞膜反應(yīng)　放射冠和透明帶
7．轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用大大提高了動(dòng)植物的品質(zhì)，下圖是綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬培育示意圖，據(jù)圖和材料回答下列問題：

(1)過程①需要的工具酶有________________。綠色熒光蛋白基因需要導(dǎo)入到成纖維細(xì)胞的________上才有可能培育出綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬。
(2)豬胎兒成纖維細(xì)胞培養(yǎng)過程中，為了防止培養(yǎng)過程中的污染，通常還要在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的__________。
(3)通過過程⑤將早期胚胎移植到受體母豬體內(nèi)能存活的原因是________________________________________________________________________。
(4)若是想在短期內(nèi)獲得更多的相同的綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬該如何做？________________________________________________________________________。
(5)科學(xué)家將反義F3H序列導(dǎo)入到康乃馨中，降低了植株中F3H基因的表達(dá)量和酶活性封鎖了花青素合成途徑，獲得花香物質(zhì)苯甲酸的釋放量大大增加的轉(zhuǎn)基因康乃馨。以上說明目的基因除了編碼蛋白質(zhì)的基因外，還可以是____________。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用的方法是________________。
解析：根據(jù)題意和圖示分析可知，①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建，②表示超數(shù)排卵處理，③表示核移植過程，④表示早期胚胎培養(yǎng)，⑤表示胚胎移植過程，最后通過妊娠分娩獲得綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬。(1)過程①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建，需要的工具酶有限制酶和DNA連接酶。綠色熒光蛋白基因需要導(dǎo)入到成纖維細(xì)胞的染色體DNA上才有可能培育出綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬。(2)豬胎兒成纖維細(xì)胞培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)液中通常加入抗生素的目的是防止培養(yǎng)液被污染，培養(yǎng)液含有葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素和動(dòng)物血清等。(3)早期胚胎移植時(shí)，受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，為胚胎在受體母豬體內(nèi)的存活提供了可能。(4)來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，所以將早期胚胎進(jìn)行胚胎分割移植可以獲得更多相同的綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬。(5)科學(xué)家將反義F3H序列導(dǎo)入到康乃馨中，降低了植株中F3H基因的表達(dá)量和酶活性，封鎖了花青素合成途徑，獲得花香物質(zhì)苯甲酸的釋放量大大增加的轉(zhuǎn)基因康乃馨。以上說明目的基因除了編碼蛋白質(zhì)的基因外，還可以是調(diào)控作用因子。因?yàn)閷?dǎo)入的對(duì)象是植物細(xì)胞，而土壤農(nóng)桿菌易侵染植物細(xì)胞，故一般用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞。
答案：(1)限制酶和DNA連接酶　染色體DNA　(2)抗生素　(3)受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)　(4)對(duì)早期胚胎進(jìn)行分割移植　(5)調(diào)控作用因子　農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法
8．(2019·襄陽調(diào)研)現(xiàn)代生物科技不斷發(fā)展，為治療人類疾病帶來了曙光。請(qǐng)回答相關(guān)問題：
(1)科學(xué)家將藥用蛋白基因與________________的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起，通過________等方法，導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵中，最終通過分泌的乳汁來生產(chǎn)所需要的藥品。
(2)胰島素是治療糖尿病的有效藥，天然胰島素注射后會(huì)堆積在皮下，需較長(zhǎng)時(shí)間才能進(jìn)入血液，科學(xué)家利用________技術(shù)對(duì)胰島素進(jìn)行改造使其成為速效藥，提高了胰島素的治療效果。
(3)單克隆抗體最主要的優(yōu)點(diǎn)在于__________________。故可利用單克隆抗體作為診斷試劑、用于治療疾病和運(yùn)載藥物。
(4)哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞是從________________中分離出來的一類細(xì)胞，可用于治療人類的某些頑癥。通過ES細(xì)胞________________，還可以培育出人造組織器官，解決臨床上存在的供體器官不足和免疫排斥的問題。
解析：(1)最終通過分泌的乳汁來生產(chǎn)所需要的藥品，所以將藥用蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起。將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞的方法是顯微注射法。(2)對(duì)胰島素等蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行改造，是利用了蛋白質(zhì)工程技術(shù)。(3)單克隆抗體的主要優(yōu)點(diǎn)是特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可大量制備。(4)哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞，可用于治療人類的某些頑癥。利用ES細(xì)胞可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞的特性，培育出人造組織器官，解決臨床上存在的供體器官不足和免疫排斥的問題。
答案：(1)乳腺蛋白基因　顯微注射　(2)蛋白質(zhì)工程　(3)特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可大量制備　(4)早期胚胎或原始性腺　體外誘導(dǎo)分化
9．(2019·太原期末)科研人員利用胚胎干細(xì)胞對(duì)干擾素基因缺失小鼠進(jìn)行基因治療，其技術(shù)流程如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：

(1)過程①獲得重組胚胎之前需要通過________技術(shù)獲得重組細(xì)胞，接受細(xì)胞核的卵母細(xì)胞應(yīng)處于________期，并用微型吸管吸出________。
(2)步驟②中，重組胚胎培養(yǎng)到囊胚期時(shí)，可從其________中分離出ES細(xì)胞，ES細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為細(xì)胞核________、________明顯，在功能上具有______________。
(3)步驟③中，需要構(gòu)建含干擾素基因的________，構(gòu)建之前可以利用________技術(shù)對(duì)目的基因進(jìn)行擴(kuò)增。
(4)步驟③中將基因?qū)隕S細(xì)胞的方法通常是________法，為了檢測(cè)ES細(xì)胞的DNA上是否插入了干擾素基因，可采用____________技術(shù)。在正常的小鼠體內(nèi)，干擾素是在________(填一種細(xì)胞器)上合成的。
解析：(1)過程①獲得重組胚胎之前需要通過核移植技術(shù)獲得重組細(xì)胞，接受細(xì)胞核的去核卵母細(xì)胞應(yīng)處于MⅡ期。(2)ES細(xì)胞可以從囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中分離出來，ES細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為細(xì)胞核大、明顯核仁，在功能上具有發(fā)育的全能性。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞前，需要構(gòu)建含有目的基因(干擾素基因)的表達(dá)載體。PCR技術(shù)可在體外大量擴(kuò)增目的基因。(4)將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法。為了檢測(cè)ES細(xì)胞的DNA上是否插入了干擾素基因，可采用DNA分子雜交技術(shù)。在正常的小鼠體內(nèi)，干擾素是在核糖體上合成的。
答案：(1)核移植　MⅡ　細(xì)胞核　(2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　大　核仁　發(fā)育的全能性　(3)表達(dá)載體　PCR　(4)顯微注射　DNA分子雜交　核糖體
10．為了加快優(yōu)良種牛的繁殖速度，科學(xué)家采用了以下兩種方法，請(qǐng)根據(jù)圖示信息回答下列問題：

(1)試管牛的培育屬于______________(“有性繁殖”或“無性繁殖”)；試管牛和克隆牛的培育過程中均用到的工程技術(shù)有早期胚胎培養(yǎng)、________________等；克隆牛的培育依據(jù)的原理是_______________________________________________________________。
(2)促使B牛多排卵的激素一般是_________________________________________。
對(duì)B牛和D牛要進(jìn)行_________________________處理。
(3)在受精的過程中，卵子受精的標(biāo)志是________________________________________
______________________。
(4)要培育高產(chǎn)奶率的轉(zhuǎn)基因牛，可建立生產(chǎn)生長(zhǎng)激素的乳腺生物反應(yīng)器，即科學(xué)家將________________________________________________________________________
和乳腺蛋白基因的________、________等調(diào)控組件重組在一起(該過程需要用到的酶是______________________)，再通過________法導(dǎo)入牛的________中。
解析：(1)試管牛的培育屬于有性繁殖，試管牛和克隆牛的培育過程中均用到的工程技術(shù)有早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等；克隆牛的培育依據(jù)的原理是動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性。(2)一般用促性腺激素處理供體母牛，促使其超數(shù)排卵；胚胎移植時(shí)，要對(duì)受體母畜和供體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理。(3)在受精的過程中，卵子受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜間有兩個(gè)極體。(4)要培育高產(chǎn)奶率的轉(zhuǎn)基因牛，可建立生產(chǎn)生長(zhǎng)激素的乳腺生物反應(yīng)器，即科學(xué)家將生長(zhǎng)激素基因和乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子、終止子等調(diào)控組件重組在一起，該過程需要用到的酶是限制酶和DNA連接酶，再通過顯微注射法導(dǎo)入牛的受精卵中。
答案：(1)有性繁殖　胚胎移植　動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性　(2)促性腺激素　同期發(fā)情　(3)在透明帶和卵細(xì)胞膜間有兩個(gè)極體　(4)生長(zhǎng)激素基因　啟動(dòng)子　終止子　限制酶和DNA連接酶　顯微注射　受精卵



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