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：(导学号 57130225)
(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．(2015年湖北黄冈模拟)2013年7月，中国试管婴儿之母——卢光琇教授与研究伙伴共同宣布全球首批经全基因组测序的PGD/PGS试管婴儿在长沙诞生。新技术的突破意味着通过设计试管婴儿解决部分不孕不育问题的同时，部分肿瘤疾病、遗传性疾病的家族性遗传也将有望避免。
(1)设计试管婴儿时为了提高受孕率，胚胎移植时多采用多胚胎移植，因此需要用__________________处理，促进母亲排出更多的卵子。
(2)胚胎发育的卵裂期在____________(填“透明带”或“放射冠”)内进行。受精卵经72小时体外培养发育成32细胞左右的桑椹胚，可用于胚胎移植，而胚胎移植属于胚胎工程的常用技术之一。胚胎工程是指对动物的早期胚胎或________所进行的多种显微操作和处理技术，还包括体外受精、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。
(3)为了某些需要，需对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效最准确的方法是SRY－PCR法，操作的基本程序是：从被测的囊胚中取出几个____________(填“部位”)细胞，提取DNA；然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段碱基作__________，以______________________为模板进行PCR扩增；与SRY特异性探针出现阳性反应者，胚胎为________性。
(4)设计试管婴儿、克隆人等都是引起人们广泛争论的问题。我国不反对治疗性克隆，即可利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病，在去除卵母细胞的细胞核时，可用微型吸管把位于__________________和________________之间的第一极体一并吸出。
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分裂，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．(2015年广西桂林月考)胚胎工程技术包含的内容很丰富，下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，请据图回答下列问题。
(1)应用1中获得的小牛，其遗传物质来源于______________________，细胞B的名称是____________________。
(2)应用2中牛完成体内受精的场所是__________，刚种植在子宫内的胚胎其发育程度一般为________________________，胚胎种植后可以通过________从母体获得正常发育所需要的物质。这种试管牛的产生，采用的胚胎工程技术有 (至少答出2种)等。
(3)应用3中细胞C、D分别取自______________、______________。
(4)应用4中通过____________技术获得二分胚①和②，同时，可以通过取样____________进行分子水平的早期胚胎性别鉴定；也可以在细胞水平上通过对____________的分析进行性别鉴定。
5．(2015年重庆卷)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。(导学号 57130226)
(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) 减数第二次分裂中期(M Ⅱ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获得受精能力。(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分裂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)促性腺激素
(2)透明带 配子
(3)滋养层 引物 滋养层细胞的DNA 男
(4)卵细胞膜 透明带
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分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。(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)供体1和供体2 MⅡ期卵母细胞(或减数第二次分裂中期的卵母细胞)
(2)输卵管 桑椹胚或囊胚 胎盘 体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植
(3)原始性腺(或生殖腺) 早期胚胎(囊胚的内细胞团)
(4)胚胎分割 滋养层 染色体(或性染色体)
解析：(1)从图示可看出应用1中获得的小牛，其遗传物质来源于供体1和供体2，细胞B为处于MⅡ期卵母细胞。(2)体内受精的场所为输卵管。胚胎移植一般选择桑椹胚或囊胚进行移植，胚胎种植后可以通过胎盘从母体获得正常发育所需要的营养物质，试管牛应用了体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等技术手段。(3)细胞C来自生殖腺，而细胞D来自早期胚胎，利用胚胎分割可获得多胚，利用滋养层的细胞可进行早期胚胎性别鉴定，也可通过对染色体的分析进行性别鉴定。
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
(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。通过回交，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分裂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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