2025屆高考生物二輪復(fù)習(xí)【第1部分•核心考點(diǎn)突破】專題9第2講核心考點(diǎn)3胚胎工程及其應(yīng)用學(xué)案(新教材)

專題9生物技術(shù)與工程第2講細(xì)胞工程核心考點(diǎn)3胚胎工程及其應(yīng)用1.準(zhǔn)確記憶哺乳動物的早期胚胎發(fā)育過程2.胚胎移植中的幾個注意點(diǎn)兩次激素使用第一次：用激素對供、受體進(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：對收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次：對受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查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3.“克隆羊”“試管羊”“轉(zhuǎn)基因羊”的產(chǎn)生過程及分析比較名稱不同點(diǎn)相同點(diǎn)主要生物技術(shù)遺傳物質(zhì)遺傳性狀生殖方式克隆羊動物體細(xì)胞核移植技術(shù)A羊核基因，B羊質(zhì)基因幾乎全部表現(xiàn)A羊性狀無性生殖都用到胚胎移植技術(shù)、動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)試管羊體外受精A、B羊核基因，B羊質(zhì)基因雙親性狀有性生殖轉(zhuǎn)基因羊重組DNA目的基因、雙親基因目的基因性狀、雙親性狀有性生殖真題感悟常考題型一胚胎工程的理論基礎(chǔ)及過程典例1(2023·廣東卷)科學(xué)家采用體外受精技術(shù)獲得紫羚羊胚胎，并將其移植到長角羚羊體內(nèi)，使后者成功妊娠并產(chǎn)仔，該工作有助于恢復(fù)瀕危紫羚羊的種群數(shù)量。此過程不涉及的操作是(C)A．超數(shù)排卵 B．精子獲能處理C．細(xì)胞核移植 D．胚胎培養(yǎng)【解析】由題干信息可知，該過程通過體外受精獲得胚胎，再通過胚胎移植，使長角羚羊成功妊娠并產(chǎn)仔，因此需要進(jìn)行超數(shù)排卵、精子獲能處理，并對獲得的受精卵進(jìn)行胚胎培養(yǎng)；由于該過程為有性生殖，因此不需要涉及細(xì)胞核移植，所以C正確、A、B、D錯誤。故選C。典例2(2023·浙江1月卷)在家畜優(yōu)良品種培育過程中常涉及胚胎工程的相關(guān)技術(shù)。下列敘述錯誤的是(C)A．經(jīng)獲能處理的精子才能用于體外受精B．受精卵經(jīng)體外培養(yǎng)可獲得早期胚胎C．胚胎分割技術(shù)提高了移植胚胎的成活率D．胚胎移植前需對受體進(jìn)行選擇和處理【解析】精子需要經(jīng)過獲能處理才具有受精能力，A正確；受精卵經(jīng)體外培養(yǎng)可獲得早期胚胎，B正確；胚胎分割可以獲得多個胚胎，分割次數(shù)越多，分割后胚胎成活的概率越小，C錯誤；胚胎移植前，需選擇健康體質(zhì)和正常繁殖能力的受體且進(jìn)行同期發(fā)情處理，D正確。故選C。典例3(2020·山東卷)經(jīng)遺傳改造的小鼠胚胎干細(xì)胞注入囊胚，通過胚胎工程的相關(guān)技術(shù)可以獲得具有不同遺傳特性的實(shí)驗(yàn)小鼠。下列說法錯誤的是(C)A．用促性腺激素處理雌鼠可以獲得更多的卵子B．體外受精前要對小鼠的精子進(jìn)行獲能處理C．胚胎移植前要檢查胚胎質(zhì)量并在囊胚或原腸胚階段移植D．遺傳改造的小鼠胚胎干細(xì)胞可以通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)獲得【解析】促性腺激素可以使雌鼠超數(shù)排卵，獲得更多的卵子，A正確；精子只有獲能后才能完成受精，故體外受精前要對小鼠的精子進(jìn)行獲能處理，B正確；胚胎移植通常選擇囊胚期之前的階段，如桑葚胚或囊胚階段，C錯誤；轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以定向改造小鼠的基因，所以遺傳改造的小鼠胚胎干細(xì)胞可以通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)獲得，D正確。故選C。典例4(2023·海南卷)某團(tuán)隊(duì)通過多代細(xì)胞培養(yǎng)，將小鼠胚胎干細(xì)胞的Y染色體去除，獲得XO胚胎干細(xì)胞，再經(jīng)過一系列處理，使之轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣?xì)胞。下列有關(guān)敘述錯誤的是(A)A．營養(yǎng)供應(yīng)充足時，傳代培養(yǎng)的胚胎干細(xì)胞不會發(fā)生接觸抑制B．獲得XO胚胎干細(xì)胞的過程發(fā)生了染色體數(shù)目變異C．XO胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣?xì)胞的過程發(fā)生了細(xì)胞分化D．若某瀕危哺乳動物僅存雄性個體，可用該法獲得有功能的卵母細(xì)胞用于繁育【解析】營養(yǎng)供應(yīng)充足時，傳代培養(yǎng)的胚胎干細(xì)胞也會發(fā)生接觸抑制，A錯誤；XO胚胎干細(xì)胞中丟失了Y染色體，因而該細(xì)胞的獲得過程發(fā)生了染色體數(shù)目變異，B正確；XO胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣?xì)胞的過程發(fā)生了細(xì)胞分化，即細(xì)胞的功能發(fā)生了特化，因而發(fā)生了細(xì)胞分化，C正確；若某瀕危哺乳動物僅存雄性個體，可用該法，即獲得有功能的卵母細(xì)胞，進(jìn)而用于繁育，實(shí)現(xiàn)瀕危物種的保護(hù)，D正確。故選A。歸納提升：胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)?？碱}型二胚胎工程的應(yīng)用典例5(2021·浙江6月卷)采用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)可將增強(qiáng)型綠色熒光蛋白(EGFP)基因定點(diǎn)插入到受精卵的Y染色體上，獲得轉(zhuǎn)基因雄性小鼠。該轉(zhuǎn)基因小鼠與野生型雌性小鼠交配，通過觀察熒光可確定早期胚胎的性別。下列操作錯誤的是(B)A．基因編輯處理的受精卵在體外培養(yǎng)時，不同發(fā)育階段的胚胎需用不同成分的培養(yǎng)液B．基因編輯處理的受精卵經(jīng)體外培養(yǎng)至2細(xì)胞期，須將其植入同期發(fā)情小鼠的子宮，才可獲得表達(dá)EGFP的小鼠C．分離能表達(dá)EGFP的胚胎干細(xì)胞，通過核移植等技術(shù)可獲得大量的轉(zhuǎn)基因小鼠D．通過觀察早期胚胎的熒光，能表達(dá)EGFP的即為雄性小鼠胚胎【解析】依據(jù)胚胎在不同發(fā)育階段對培養(yǎng)條件的特定需要，受精卵在體外培養(yǎng)時，不同發(fā)育階段的胚胎需用不同成分的培養(yǎng)液，A正確；基因編輯處理的受精卵一般經(jīng)體外培養(yǎng)至桑葚胚或囊胚階段，進(jìn)行胚胎移植，可獲得表達(dá)EGFP的小鼠，B錯誤；分離能表達(dá)EGFP的胚胎干細(xì)胞，通過核移植、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)，可獲得大量的轉(zhuǎn)基因小鼠，C正確；通過基因編輯技術(shù)將Y染色體用綠色熒光蛋白基因標(biāo)記，通過觀察早期胚胎的熒光，能表達(dá)EGFP的個體含有Y染色體，即為雄性小鼠胚胎，D正確。故選B。典例6(2023·天津卷)根據(jù)下圖，正確的是(D)A．子代動物遺傳性狀和受體動物完全一致B．過程1需要MII期去核卵母細(xì)胞C．過程2可以大幅改良動物性狀D．過程2為過程3提供了量產(chǎn)方式，過程3為過程1、2提供了改良性狀的方式【解析】子代動物的遺傳性狀與供體基本一致，但與受體無關(guān)，A錯誤；核移植過程中需要處于MⅡ期的去核卵母細(xì)胞，而過程1是培育試管動物，需要培育到適宜時期(桑葚胚或囊胚等時期)進(jìn)行胚胎移植，B錯誤；過程2得到的是克隆動物，是無性生殖的一種，不能大幅改良動物性狀，C錯誤；過程2克隆技術(shù)可得到大量同種個體，為過程3提供了量產(chǎn)方式；過程3是轉(zhuǎn)基因技術(shù)，轉(zhuǎn)基因可導(dǎo)入外源優(yōu)良基因，為過程1、2提供了改良性狀的方式，D正確。故選D。典例7(2017·江蘇卷)牛雄性胚胎中存在特異性H-Y抗原，可在牛早期胚胎培養(yǎng)液中添加H-Y單克隆抗體，篩選胚胎進(jìn)行移植，以利用乳腺生物反應(yīng)器進(jìn)行生物制藥。下列相關(guān)敘述正確的是(D)A．H-Y單克隆抗體由骨髓瘤細(xì)胞分泌B．應(yīng)選用原腸胚做雌雄鑒別C．鑒別后的雄性胚胎可直接做胚胎移植D．用H-Y抗原免疫母牛可獲得相應(yīng)抗體【解析】單克隆抗體由雜交瘤細(xì)胞分泌，A錯誤；做雌雄性別鑒別應(yīng)選擇囊胚期的滋養(yǎng)層細(xì)胞，B錯誤；由于是利用乳腺生物反應(yīng)器進(jìn)行生物制藥，則鑒別后的雌性胚胎可直接做胚胎移植，雄性胚胎沒有意義，C錯誤；H-Y抗原免疫母牛，使其體內(nèi)產(chǎn)生體液免疫，產(chǎn)生相應(yīng)的漿細(xì)胞，獲得相應(yīng)抗體，D正確。典例8(2015·山東卷)治療性克隆對解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應(yīng)具有重要意義。流程如下：(1)過程①采用的是細(xì)胞工程中的(體細(xì)胞)核移植技術(shù)，過程②采用的是胚胎工程中的(早期)胚胎培養(yǎng)技術(shù)。(2)體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時，所需氣體主要有O2和CO2，其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的pH(或酸堿度)。(3)如果克隆過程中需進(jìn)行基因改造，在構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組載體)時必須使用限制性內(nèi)切核酸酶(或限制酶)和DNA連接酶兩種工具酶。基因表達(dá)載體上除目的基因外，還需有標(biāo)記基因，以便選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。(4)胚胎干細(xì)胞可以來自于囊胚中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。在一定條件下，胚胎干細(xì)胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個體B(填“A”或“B”)，則不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)?！窘馕觥?1)過程①表示將從體細(xì)胞中分離出的細(xì)胞核與去核的卵(母)細(xì)胞重組形成重組細(xì)胞的過程，因此采用的是細(xì)胞工程中的(體細(xì)胞)核移植技術(shù)。過程②表示將重組細(xì)胞培養(yǎng)到早期胚胎的過程，所以采用的是胚胎工程中的(早期)胚胎培養(yǎng)技術(shù)。(2)在動物細(xì)胞培養(yǎng)時，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH(或酸堿度)。(3)在基因工程中，構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組載體)時必須使用限制性內(nèi)切核酸酶(或限制酶)和DNA連接酶?；虮磉_(dá)載體的組成，除目的基因外，還必須有啟動子、終止子以及標(biāo)記基因等，其中標(biāo)記基因的作用是篩選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。(4)胚胎干細(xì)胞可以來自于囊胚中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。圖中獲得的組織器官，其細(xì)胞核來自于個體B，其遺傳物質(zhì)組成幾乎與個體B相同，因此將