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专题3 胚胎工程
1．试管婴儿之父——爱德华兹因体外受精技术获得2010年诺贝尔生理学或医学奖。体外受精技术又称试管婴儿技术，第一代试管婴儿的操作流程如下图所示。请分析回答：
(1)将收集的精子放在一定浓度的肝素溶液中进行培养，其目的是____________________
____________________________________________________。
(2)超数排卵技术的处理措施是对母体注射______________________________。从母体内获得的卵母细胞需要培养到____________________________________(时期)才能与精子结合。
(3)受精过程中防止多精入卵的生理反应包括__________反应和______________反应。 (4)在整个实验过程中，要强调所用的器械的灭菌和实验人员的无菌操作，这是为了防止__________________________。
(5)进行早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有各种有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外，还要添加激素和______________。
(6)一般将受精卵培养至______________________时期进行胚胎移植。
2．(2017年山东二模)下图是克隆羊的培育流程图，根据所学知识回答下列问题：
(1)卵母细胞可以从屠宰场收集的卵巢中获得，还可以借助内窥镜等工具，直接从________中吸取获得。
(2)从供体羊中取上皮细胞，用胰蛋白酶或________处理，然后进行分散培养。培养过程中，__________(气体)是维持细胞代谢必需的。
(3)____________技术是该过程的最后一道工序。母羊需要用激素进行________处理，为胚胎移入提供适宜的生理环境。
(4)胚胎与受体子宫建立生理组织联系后，母羊是否影响胚胎的遗传特性？精品K12教育教学资料
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____________。为什么？__________________。
3．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，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。
4．(2018年云南昭通一检)下图是科学家采用不同方法培育良种牛的过程。请据图回答有关问题：
(1)与繁育良种动物的一般方式相比较，胚胎移植的优势是______________________。为提高良种奶牛的繁殖能力，在获取卵细胞之前，需用促性腺激素对奶牛进行处理，目的是______________。a过程中卵细胞受精的标志是__________________________________。
(2)“转基因牛”D培育过程中，常用受精卵作为外源基因的受体细胞，主要原因是__________________。
(3)图中数字标号①代表的结构为________________________，c→d过程需对其均等分割的目的是______________________。繁殖C牛与繁殖A、B牛的方式是否相同？____________。
(4)在培育良种牛的过程中，运用了动物细胞培养技术，在动物细胞培养过程中，为防止杂菌污染，需要加入一定量的____________。
5．某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。
(1)拟进行如下杂交：
♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)→C 选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常________。若C中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是________性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛，根据现有类型，最佳杂交组合是________，后代中出现这种母牛的概率是________(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。
(2)用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。
精子要具有受精能力，需对其进行________处理；卵子的成熟在过程________中完成。在过程④的培养基中含有葡萄糖，其作用是________。为筛选出具有优良性状的母牛，过程精品K12教育教学资料
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⑤前应鉴定胚胎的______________________________。子代母牛的优良性状与过程________的基因重组有关。
(3)为了提高已有胚胎的利用率，可采用__________技术。 专题3 胚胎工程
1．(1)诱导精子获能
(2)一定的激素(促性腺激素) 减数第二次中期(MⅡ中期) (3)透明带 卵细胞膜(位置可互换) (4)微生物感染(答案合理即可) (5)人的血清 (6)囊胚或桑椹胚 解析：(1)精子在一定浓度肝素溶液中培养后可以使精子获能。(2)超数排卵处理一般需向母体注射促性腺激素。从母体内获得的卵母细胞不能立即用于受精，要在体外经人工培养至减数第二次中期才能进行受精作用。(3)防止多精入卵的生理反应包括透明带反应和卵细胞膜反应。(4)实验过程需要在严格的无菌条件下进行的原因是杂菌感染可能导致培养物迅速死亡，使实验失败。(5)早期胚胎体外培养时，加入血清可模拟人体的内部环境。(6)体外受精得到的受精卵一般需培养至囊胚或桑椹胚时期才能进行胚胎移植。
2．(1)活体动物的卵巢 (2)胶原蛋白酶 O2 (3)胚胎移植 同期发情
(4)否 母羊不参与胚胎的遗传物质组成
解析：(1)获取卵母细胞的方法包括：可以从屠宰场收集的卵巢中获得，还可以借助内窥镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取获得。(2)动物细胞培养时，需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织使其分散成单个细胞。然后进行分散培养。培养过程一般在一定的气体环境[95%空气(含有的O2是细胞代谢必需的)和5%的CO2]中进行，培养过程必须保证细胞处于无菌、无毒的环境。(3)胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序；母羊开始阶段要和该供体同时注射某种激素，进行同期发情处理，这样使供受体生理变化相同，为胚胎发育提供所需的生理环境。(4)胚胎与受体子宫建立生理组织联系后，受体只是为胚胎的发育提供相应的环境及发育过程所需要的各种营养物质，对胚胎的遗传特性不会造成影响。
3．(1)原代培养 接触抑制
(2)冲卵(或冲胚) 体外受精(或核移植) (3)胚胎移植 冷冻(或低温) (4)内细胞团 诱导分化
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)将早期胚胎从母体子宫中冲洗出来叫冲卵。(3)暂不进行胚胎移植的胚胎可放入－196 ℃的液氮中保存。(4)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疾病。
4．(1)可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 超数排卵 在卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体
(2)受精卵的全能性易于表达(或：受精卵全能性高) (3)内细胞团 有利于胚胎的恢复和进一步发育 不相同 (4)抗生素
解析：(1)与一般的繁育良种动物方式相比较，胚胎移植可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力；对良种母牛注射促性腺激素可促使其超数排卵。卵细胞受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体。(2)常用受精卵作为外源基因的受体细胞，因为受精卵的全能性易于表达。(3)图中③为内细胞团，将来发育为胎儿的各种组织；c→d过程需对其均等分割，这样有利于胚胎的恢复和进一步发育，图中A、B牛是胚胎分割移植后形成的，与C牛繁殖方式不同。(4)在动物细胞培养过程中，为防止杂菌的污染而要加入一定量的抗生素。
5．(1)生长发育 隐性 ♂A ×♀C 1/8
(2)获能 ③ 供能 性别、高产奶和适应生长的基因 ② 精品K12教育教学资料
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(3)胚胎分割
解析：(1)用具有适宜本地生长基因的纯种母牛作母本的原因之一是胚胎能在母体内正常生长发育。设控制产奶量高低的基因分别用T、t表示，控制适应性强弱的基因分别用R、r表示。杂交后代C中的母牛表现为适应性强但产奶量并未提高，说明高产奶、低适应性均为隐性性状，则推导出A的基因型为ttrr，B的基因型为TTRR，C的基因型为TtRr。通过杂交，即C牛与A牛杂交(TrRr×ttrr)，获得高产奶量且适应性强的母牛的概率为1/2×1/2×1/2＝1/8。(2)在体外受精过程中，从供体公牛获得的精子经获能处理后，才具有受精能力。从供体母牛采集的卵子经培养达到MⅡ中期后在与精子受精过程中最终成熟。由于受精作用的随机性，为筛选出具有优良性状的母牛，在胚胎移植前应鉴定胚胎的性别、是否具有高产奶基因和适应本地生长的基因。由于公牛为隐性纯合子，所以子代母牛的优良性状与供体母牛减数产生卵子的过程中的基因重组有关。(3)提高已有胚胎利用率的最好措施是胚胎分割。
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