第三章 胚胎工程
训练10 动物的胚胎发育
基础达标
知识点一 精子和卵子的发生
1．关于次级精母细胞的描述，错误的是 ( )
A．由初级精母细胞经第一次减数分裂而来
B．分裂后形成两个精细胞
C．存在的时间很短
D．不同动物精子的形态和大小都一致[来源:学.科.网]
2．卵子完成减数第二次分裂是在 ( )
A．生长卵泡期 B．成熟卵泡期
C．排卵时 D．受精时
3．精子和卵子在发生上的重要区别是 ( )
A．受精前精子有获能反应，卵细胞没有
B．卵泡的形成和在卵巢中的储备是在胎儿时期完成的，而精子的形成是在初情期之后
C．卵细胞形成的时间很长，而精子只需要两个月左右
D．卵原细胞的增殖过程是有丝分裂，而精子则是减数分裂
知识点二 受精作用
4．下列关于精子和卵细胞结合成受精卵的过程的叙述中，不正确的是 ( )
A．受精作用大体包括精卵识别、精子附着、精卵质膜融合等几个阶段
B．受精卵中的细胞质主要来自于卵细胞
C．受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方
D．只有同种动物的精卵细胞才可以互相融合，这主要取决于细胞膜表面的糖蛋白
5．关于受精过程的叙述错误的是 ( )
A．获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠
B．透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障
C．精子与卵细胞膜相互融合，精子入卵
D．雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂
知识点三 胚胎发育
6．胚胎发育的哪一阶段每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能 ( )
A．胎儿期 B．原肠胚
C．囊胚 D．桑葚胚
7．下列关于人体早期胚胎发育的说法正确的是 ( )
A．卵裂期细胞经过了细胞分裂，不再分化
B．原肠胚细胞属于全能细胞
C．囊胚腔先于原肠腔出现
D．卵裂期胚已经分化
8．高等动物胚胎发育过程中原肠胚不同于囊胚的主要特点是 ( )
A．有囊胚腔、原肠腔和神经板
B．有囊胚腔、原肠腔和神经管
C．有外胚层、中胚层、内胚层和原肠腔
D．有三个胚层、一个腔、一个孔
能力提升
9．下列关于哺乳动物受精和发育的叙述，正确的是 ( )
A．雌性动物排卵后遇精子即完成受精
B．胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化，这是基因进行选择性表达的结果
C．动物卵子的发生始于初情期后
D．动物的个体发育过程是：受精卵→卵裂→桑葚胚→囊胚→原肠胚
10．在受精过程中 ( )
①精子必须发生顶体反应，释放顶体酶
②顶体酶可使精子穿过放射冠、透明带、卵细胞膜
③卵细胞恢复并很快完成了第一次成熟分裂
④精子和卵子的细胞核分别形成雄原核和雌原核
⑤透明带反应防止了多精入卵和多精受精的发生
A．①②⑤ B．①④⑤
C．②③④ D．②④⑤
11．在动物的胚胎发育过程中，早期原肠胚的细胞从一个部位移植到另一个部位时，被移植的细胞能适应新的部位并参与那里的器官形成。但如果在原肠胚的末期，把未来发育成蝾螈下肢的部分移植到另一蝾螈胚胎不长下肢的部分，将发育为一条额外的腿，这说明
( )
A．原肠胚末期出现了组织器官的形成
B．细胞是全能的
C．原肠胚出现了三个胚层
D．原肠胚末期出现了细胞分化
12．下列说法中正确的是 ( )
A．卵子形成时的减数第一次分裂和减数第二次分裂均在卵巢中完成
B．卵子形成时的减数分裂的两次分裂是连续的
C．排卵是指卵泡从卵巢中排出
D．排卵排出的卵子是未成熟的
13.如图表示高等动物卵子的发生过程，请据图回答有关问题：
(1)图中A是______________，B是________________________________________________________________________，
E(过程)是指________________，阶段C是指个体发育的________(时期)，阶段D是指个体发育的______________(时期)。
(2)当观察到第二极体时，可以表明________________________________________________________________________。
(3)能发生染色体的着丝点分裂的阶段是(填序号)______________。
(4)①阶段存在的变异方式是______________。
14．如图为精卵相遇示意图。仔细读图，回答下列问题：
(1)写出各部分名称：
①__________；②__________；④__________；
⑤__________。
(2)精子与卵子相遇，________内的某些酶类释放出来，可直接溶解________之间的物质，形成精子穿越________的通道。当精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来精子进入透明带的生理反应，称为________。
(3)精子入卵后，形成一个新的核即________。与此同时，被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出________后形成________。
(4)当____________________________________时，受精过程至此结束。
个性拓展
15．分析图示，回答下列问题。
(1)蛙卵受精后经过2～3 h，就开始进行卵裂，卵裂时细胞分裂方式为______________，细胞的数量________，但胚胎总体积__________________。
(2)重组细胞A发育成蝌蚪时要经历哪几个阶段？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)重组细胞A发育成为成蛙的过程中是否需要进行胚胎移植？该过程运用的主要技术手段是什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)通过图中实验，你可得出什么结论？[来源:学科网ZXXK]
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________[来源:Z|xx|k.Com]
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
1．D 2．D 3．B 4．C 5．A 6．D 7．C 8．D 9．B 10．B 11．D 12．D
13．(1)第一极体 合子 受精 胎儿期后 初情期后
(2)卵子已经完成了受精
(3)①、④
(4)基因突变、染色体变异
14．(1)透明带 放射冠 第一极体 卵黄膜
(2)顶体 卵泡细胞 放射冠 透明带反应 [来源:Z+xx+k.Com]
(3)雄原核 第二极体 雌原核
(4)雌、雄原核充分发育，彼此融合形成合子
15．(1)有丝分裂 增加 不增加或略有缩小
(2)卵裂期、桑葚胚期、囊胚期、原肠胚期、组织器官形成期
(3)不需要；体细胞核移植技术 [来源:学科网ZXXK]
(4)①肠上皮细胞含有和受精卵一样的全套遗传基因；②卵子的细胞质为肠上皮细胞的核基因表达提供了合适的生理环境
训练11 胚胎工程的主要技术与应用
基础达标
知识点一 胚胎工程与体外受精技术
1．下列不属于胚胎工程技术手段的是 ( )
A．体外受精
B．牛、羊的胚胎移植
C．胚胎分割[来源:学科网]
D．转基因鲤鱼的培育
2．不同物种动物的精子与卵子一般不能自然受精，这与精子和卵细胞膜上的下列哪种物质密切有关 ( )
A．糖类 B．磷脂 C．糖蛋白 D．载体
3．下列关于体外受精技术的说法中，错误的是 ( )
A．体外受精技术需要的温度大约为37 ℃
B．体外受精是从初级卵母细胞和初级精母细胞开始的
C．体外受精技术已成为一项常规的动物繁殖技术
D．体外受精技术可用于研究动物生殖细胞的发生机制
4．下列说法不正确的是 ( )
A．胚胎工程技术包括胚胎移植、胚胎分割、体外生产胚胎技术
B．试管牛的培育过程属于克隆过程
C．提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体叫“受体”
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
知识点二 胚胎移植与胚胎分割
5．下列关于胚胎移植生理学基础的叙述，不正确的是 ( )
A．在发情后的最初一段时期，母牛即使没有受精，其生殖系统也处于受精后的生理状态[来源:Z|xx|k.Com]
B．早期胚胎在相当一段时间是独立存在的，未与子宫建立实质性联系
C．一般来说，同一物种的受体母畜对于具有外来抗原性质的胚胎并没有免疫排斥现象
D．移植的胚胎依靠自身储存的营养物质继续完成胚胎发育
6．下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是 ( )
A．受孕母畜体内的早期胚胎能够移植
B．受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态
C．超数排卵技术要使用一定的激素
D．试管婴儿的受精及胚胎发育过程在试管内完成
7．关于胚胎移植优点的叙述，哪项是错误的 ( )
A．优良种畜群迅速扩大，加速育种工作和品种改良
B．克服了时间与地域的限制，大量节省购买种畜的费用
C．一次给受体移入多个胚胎，可增加双胎和多胎的比例
D．建立常温胚胎库，保存品种资源和濒危物种
8．胚胎分割是一种现代生物技术，关于这一技术的叙述，正确的是 ( )
A．胚胎分割可以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．胚胎分割技术属于有性生殖方式，因此不属于克隆
D．胚胎分割技术可以分割任意时期胚胎
能力提升
9．动物细胞培养是动物细胞工程的基础，如图所示，a、b、c表示现代工程技术，①②③表示其结果，请根据图回答，下列说法正确的是 ( )
A．若a是细胞核移植技术，①反应了动物也具有全能性
B．若c是胚胎分割技术，③中个体的基因型和表现型一定相同
C．①②③中作为受体的动物品种是珍稀的或者存量少的雌性动物
D．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
10．下列有关动物胚胎移植的叙述中，不正确的是 ( )
A．从受孕母畜体内取出的受精卵或胚胎均能移植
B．供体母畜的职能是产生具有优良遗传特性的胚胎[来源:学。科。网Z。X。X。K]
C．超数排卵技术要使用一定的激素
D．受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥，是胚胎移植能够成功的原因之一
11．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，完成胚胎发育的全过程。下列有关叙述正确的是 ( )
A．题图是胚胎发育过程中囊胚期示意图，①②③依次称之为透明带、滋养层、内细胞团
B．高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚期→原肠胚期→幼体，其中，最关键的时期是囊胚期
C．高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于原肠胚期，终止于生命结束
D．进行胚胎分割时，应选择原肠胚期的胚胎进行
12．下列关于胚胎工程的叙述，错误的是 ( )
A．体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精
B．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植
C．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清
D．试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术
13.如图为牛胚胎移植示意图，请据图回答：
(1)胚胎移植对供体母牛、供体公牛、受体母牛的要求分别是______________、________________、______________。
(2)供体母牛和供体公牛是否为同一物种？为什么？
________________________________________________________________________
(3)②处理的方法是________________________________________________________________________。
(4)一次给受体移入胚胎产生了多个后代，其基因型一定相同吗？为什么？
________________________________________________________________________。
(5)⑤过程产生的犊牛的遗传物质与⑥的遗传物质是否相同？______________，为什么？_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)进行胚胎移植的意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14．如图是牛胚胎分割示意图，请据图回答问题：
(1)成熟的精子必须经历__________过程才能与次级卵母细胞结合，然后次级卵母细胞再继续完成______________分裂。
(2)胚胎分割应选择发育到____________或____________期的胚胎进行操作。[来源:学科网ZXXK]
(3)囊胚内有一团细胞，逐渐发育成__________，最终发育成动物体的______________________。
(4)通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有什么特点？
________________________________________________________________________。
个性拓展
15．应用基因工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品。请根据资料和图解回答下列问题：
材料一 蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”，有着超强的抗张强度。可制成防弹背心、降落伞绳等。蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊。
材料二 注射疫苗往往会在儿童和部分成年人身上引起痛苦。将疫苗藏身水果蔬菜中，人们在食用这些转基因植物的同时也可获得免疫力，因而无需免疫接种。这一新概念将引起疫苗研究的一场革命。
(1)过程①⑤所需要的工具酶有______________，构建的蜘蛛丝蛋白基因表达载体一般由______________、________________、启动子、终止子等部分组成。
(2)过程②将重组质粒导入山羊受体细胞时，采用最多也最有效的方法是________________。通过①～④过程培育的蜘蛛羊可以作为乳腺生物反应器，从__________中提取所需要的蜘蛛丝蛋白。
(3)如果将过程③获得的早期胚胎进行如图分割，则操作正确的是________。[来源:学科网ZXXK]
(4)通过⑤⑥⑦过程培育转基因莴苣，与诱变育种和杂交育种方法相比，具有____________和__________________________________等突出优点。
答案
1．D 2．C 3．B 4．B 5．D 6．D 7．D 8．B 9．D 10．A 11．A 12．B
13．(1)优质母牛 优质公牛 普通母牛
(2)是同一物种；不同物种间存在生殖隔离
(3)注射激素
(4)不一定；供体母牛与公牛不一定都是纯合子
(5)不相同 因为犊牛的遗传物质来源于供体母牛和公牛，且供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体母牛的影响
(6)提高优良品种家畜的繁殖能力和加速品种改良
14．(1)获能 减数第二次
(2)桑葚胚 囊胚
(3)胚盘 组织器官 (4)具有相同的遗传物质，绝大部分性状是相同的
15．(1)限制酶、DNA连接酶 目的基因 标记基因
(2)显微注射法 乳汁
(3)D
(4)目的性强 克服了远源杂交不亲和障碍(或能有效地打破物种的生殖隔离界限)
训练12 胚胎干细胞的研究及其应用
基础达标
知识点一 胚胎干细胞及其进展
1．胚胎干细胞是指 ( )
A．胚胎中的细胞
B．来自人或动物的早期胚胎或某些器官中，具有自我更新和多向分化潜能的原始细胞
C．不具有全能性的细胞
D．分化程度最高的细胞
2．按照细胞分化潜能由大到小排列顺序，正确的是 ( )
A．全能干细胞→专能干细胞→多能干细胞
B．多能干细胞→胚胎干细胞→专能干细胞
C．胚胎干细胞→骨髓造血干细胞→专能干细胞
D．胚胎干细胞→多能干细胞→造血干细胞
3．2009年7月23日，英国《自然》杂志发布新闻说，中国科学家首次用iPS细胞(诱导多功能干细胞)克隆出完整的活体实验鼠，从而首次证实iPS细胞与胚胎干细胞一样具有全能性。下列关于胚胎干细胞的叙述，不正确的是 ( )
A．动物胚胎的每一个细胞都是胚胎干细胞
B．胚胎干细胞具有分化为动物各种组织的潜能
C．胚胎干细胞的遗传物质与受精卵相同
D．胚胎干细胞在体外可诱导分化为不同的组织类型
知识点二 胚胎干细胞的应用
4．利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，能实现此过程的最重要的原因是 ( )
A．细胞分裂 B．细胞特化
C．细胞分化 D．细胞增殖
5．人类寄希望于利用干细胞(人体中具有分裂、分化能力的细胞)的分离和体外培养，在体外培育出组织器官，并最终通过组织或器官移植实现对临床疾病的治疗。能否用肌细胞代替干细胞 ( )
A．不能，因为肌细胞与干细胞含有的遗传物质不同
B．不能，因为肌细胞是高度分化的细胞，一般没有分裂能力
C．能，因为肌细胞虽然是分化的细胞，但在一定条件下也可脱分化，实现细胞全能性[来源:学_科_网Z_X_X_K]
D．能，因为肌细胞与干细胞具有完全相同的遗传物质
6．下列关于胚胎干细胞的应用中最具争议的是 ( )
A．利用干细胞治疗疾病
B．加速改良和生产优良动物品种[来源:学科网]
C．骨髓移植
D．人胚胎干细胞克隆
知识点三 胚胎干细胞研究面临的挑战
7．下列选项中错误的是 ( )
A．胚胎干细胞具有分化成所有组织和器官的能力
B．在适宜的条件下，干细胞能在体外长期的生长
C．治疗性克隆的目的就是为克隆人作准备的
D．胚胎干细胞可以用于人类某些顽症的治疗
8．现在有一个婴儿，在出生后医院为他保留了脐带血，在以后他生长发育过程中如果出现了某种难治疗的疾病，就可以通过血液中的干细胞来为其治病。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用来移植治病，需要激发细胞的所有全能性
B．用脐带血中的干细胞能够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，应该要长期给他使用免疫抑制药物
能力提升
9．下列有关胚胎干细胞的功能特性的叙述中，不正确的是 ( )[来源:学科网]
A．具有发育的全能性
B．体外培养可以分化成各种组织、器官
C．可以冷冻保存，也可以进行遗传改造
D．不可以进行增殖
10. 干细胞是一种尚未充分分化的未成熟的细胞，它具有再生各种组织、器官的潜能，医学家们正尝试利用干细胞治疗一些顽疾，用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证。下列说法中不正确的是 ( )
A．利用干细胞治疗某些顽疾，是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能
B．骨髓分为红骨髓和黄骨髓，其中，只有红骨髓具有造血功能
C．用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥(异)反应
D．异体骨髓移植成功后，康复者的血型有可能发生改变
11．胚胎干细胞是哺乳动物或人早期胚胎中的细胞，可以进一步分裂、分化成各种组织干细胞，再进一步分化成各种不同的组织。下列叙述中不正确的是 ( )
A．各种组织干细胞分化形成不同的组织细胞是基因选择性表达的结果
B．胚胎干细胞有细胞周期，神经干细胞分化形成的神经细胞没有细胞周期
C．造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆的
D．肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程表现了细胞的全能性
12．干细胞是一类保持旺盛分裂能力，将来可以分化成不同组织细胞的细胞群，在高等动物胚胎发育过程中，不能作为胚胎干细胞来源的是哪些时期的细胞 ( )
①受精卵 ②卵裂期 ③囊胚期 ④原肠胚期 ⑤原肠胚晚期
A．①⑤ B．③④⑤ C．①③⑤ D．④⑤
13．下列对“人类胚胎干细胞”这一概念的理解，正确的是( )[来源:学科网]
A．人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期囊胚外表的扁平细胞和囊胚腔内侧的内细胞团[来源:学科网]
B．人类胚胎干细胞就是人类胚胎发育早期囊胚腔内侧的内细胞团
C．人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胎盘、肝、肺、骨骼、皮肤等的全能性细胞
D．人类胚胎干细胞体积较小、细胞核小、核仁明显
14.供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能最终解决这些问题。如图是治疗性克隆的过程图解：
(1)正常情况下，去核的卵细胞取自女性卵巢排卵后在输卵管中的____________的卵细胞。
(2)重组细胞发育的过程中，细胞开始分化发生在________期。
(3)治疗性克隆所用到的技术名称是__________，要想获得基因型完全相同的两个胚胎，可采用________技术。
(4)我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆的研究，请你谈谈为什么要反对克隆人？(至少写出两条理由)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)请你运用上述知识举一例说明干细胞在临床治疗上的应用。
________________________________________________________________________。
个性拓展
15．世界卫生组织解释克隆为“遗传上同一机体或细胞系(株)的无性繁殖”。相对于植物克隆而言，动物尤其是高等动物的克隆比较困难，下图表示哺乳动物克隆的几种方法的主要步骤，据图回答下列问题：
(1)方法2获得的小牛的细胞核遗传物质来源于__________________。方法3中①和②发育成的小牛的遗传物质________(相同/不同)。
(2)细胞B取自囊胚的______________，具有全能性，称为________细胞。囊胚________(已经/尚未)出现分化。
(3)应用图示方法________得到的小牛与供体1遗传物质最相似。
(4)克隆也可以理解为复制、拷贝，结合世界卫生组织的定义，你认为还有哪些现代生物技术也属于克隆？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)2009年3月9日，美国总统奥巴马签署行政令，决定解除对使用联邦政府资金支持胚胎干细胞研究的限制。对此，各界反应不一，你的态度及理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
1．B 2．C 3．A 4．C 5．B 6．D 7．C 8．C 9．D 10．C 11．D 12．D 13．B
14．(1)MⅡ中期
(2)囊胚
(3)细胞核移植技术 胚胎分割
(4)①严重违反了人类伦理道德；②冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念；③是在人为地制造心理上和社会地位上都不健全的人；④克隆技术尚不成熟，可能克隆出有严重生理缺陷的孩子(至少写出两条，只要答案符合题意即可)
(5)利用胚胎干细胞治疗白血病等
15．(1)供体1和供体2 相同
(2)内细胞团 胚胎干 已经
(3)1
(4)单克隆抗体、植物组织培养、PCR技术等
(5)支持，胚胎干细胞的研究，有利于治疗人类某些顽症(治疗性克隆)，以及揭示细胞分化和细胞凋亡的机理等；反对，胚胎干细胞取自胚胎，胚胎也是生命，另外可能被用于克隆人研究，引起伦理问题(合理即可)
