选修3胚胎工程（名师课 知识点 练习）
一、视频课
胚胎工程↓
主讲：黄森（来源：生物全解）
二、知识点
1.受精的标志是卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体，受精完成的标志是雌雄原核融合完成。
2.早期胚胎培养中培养液的成分：无机盐、有机盐(两盐)；维生素、激素(两素)；氨基酸、核苷酸(两酸)，以及血清等物质。
3.用非激素处理法采集的卵母细胞需要在体外人工培养到减数第二次分裂中期才能与获能的精子受精。
4.胚胎移植仅属于一种技术，移植的是通过有性生殖或无性生殖产生的胚胎，其本身并不是一种生殖方式。
5.胚胎移植的生理学基础：①供、受体生殖器官的生理变化相同；②早期胚胎与母体子宫无组织上的联系；③受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应；④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系。
6.胚胎移植过程中两次使用激素：第一次是对供受体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。
7.胚胎移植过程中两次检查：第一次对收集的胚胎进行质量检查；第二次对受体是否妊娠进行检查。
8.对囊胚进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
9.胚胎在受体内存活的最可能的生理基础是：受体子宫基本上不对外来胚胎发生免疫排斥反应。
三、练习
1.下面是以小鼠为对象进行的研究工作，请分析回答下列问题：
(1)进行小鼠胚胎工程操作时，首先在光控周期下(光照14 h，黑暗10 h)饲养成年雌鼠，并注射促性腺激素，目的是_______________。然后从雌鼠输卵管中取出卵子；并从雄鼠附睾中取出精子，在一定条件下培养一段时间，目的是使_________。
再在37 ℃、5%CO2条件下，精卵共同作用4 h，冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化，第5天可以看到胚胎发生收缩，细胞间隙扩大，接着胚胎内部出现裂隙，这是胚胎_____期开始的标志。
(2)如果体外受精后，在精核与卵核融合之前，用微型吸管吸除精核，再用细胞松弛素B处理(作用类似于用秋水仙素处理植物细胞)，处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是_________________________________。
答案
答案：
（1）促使其超数排卵；精子获能；囊胚
（2）后代都是纯合子，可明显缩短育种年限
（3）甲的体细胞核和乙的细胞质中的线粒体
解析：体外受精需要获得卵母细胞，可用促性腺激素促使雌性动物超数排卵。获得的精子必须经获能处理才具备受精能力。一般早期胚胎发育至桑椹胚或囊胚阶段进行胚胎移植。细胞松弛素B处理使未受精的卵细胞染色体加倍，由形成的细胞发育成的个体类似于植物单倍体育种技术，因此优点是后代都是纯合子，可明显缩短育种年限。小鼠丙的基因大部分来自甲的体细胞核，少部分来自乙的线粒体。
2.牛雄性胚胎中存在特异性H-Y抗原，可在牛早期胚胎培养液中添加H-Y单克隆抗体，筛选胚胎进行移植，以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列相关叙述正确的是（ ）
A. H-Y单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌
B. 应选用原肠胚做雌雄鉴别
C. 鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植
D. 用H-Y抗原免疫母牛可获得相应抗体
答案
答案：D
【解析】单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌，A错误；做雌雄性别鉴别应选择囊胚期的滋养层细胞，B错误；由于是利用乳腺生物反应器进行生物制药，则鉴别后的雌性胚胎可直接做胚胎移植，雄性胚胎没有意义，C错误；H-Y抗原免疫母牛，使其体内产生体液免疫，产生相应的浆细胞，获得相应抗体，D正确。
3.下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述，错误的是（ ）
A. 精子在获能液中于37℃、5% CO2条件下培养的目的是使精子获能
B. 小鼠在特定光控周期条件下饲养，注射相关激素有促进超数排卵的作用
C. 分割的胚胎细胞有相同的遗传物质，因此发育成的个体没有形态学差异
D. 注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育
答案
答案：C
【解析】精子在获能液中于37℃、5% CO2条件下培养的目的是使精子获能，A正确； 小鼠在特定光控周期条件下饲养，注射相关激素（促性腺激素）有促进超数排卵的作用，B正确；分割的胚胎细胞有相同的遗传物质，但生物的性状还受环境因素的影响，因此发育成的个体有形态学差异，C错误；注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以分化形成各种组织，因此可以参与个体器官的发育，D正确。
4.印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家猫代孕而繁育，主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分割
B. 诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C. 受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液
D. 步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同
答案
答案】B
【解析】步骤甲、乙分别是指体外受精、胚胎移植，A错误；诱导超数排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺，B正确；受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于受精卵，C错误； 体外受精过程使用的培养液是获能溶液或专用受精溶液，早期胚胎培养的培养液成分一般都比较复杂，除了一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等。两种技术所用的培养液成分有区别，D错误。
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
（2）用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。
（3）为了提高已有胚胎的利用率，可采用＿＿＿＿＿＿技术。
答案
答案】（1）生长发育或胚胎发育 隐性 ♂A×♀C 1/8
（2）获能或增强活力 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）选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常生长发育，而不发生免疫排斥；♂A（具有产奶基因的纯种）×♀B（具适宜本地生长基因的纯种）→C表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是隐性性状，适宜本地生长基因是显性。假设高产和地产基因为a、A，控制适宜本地生长和非适宜本地生长基因为B、b，则A、B、C基因型分别为：aabb、AABB和AaBb。利用基因重组的原理，要获得产奶量高且适宜本地生长的母牛，应选择♂A与♀C杂交，即aabb×AaBb后代中出现产奶量高且适宜本地生长（aaBb）的母牛的概率为1/2×1/2×1/2=1/8.
（2）精子在受精前需进行获能处理，卵子的减Ⅱ分裂在受精作用（过程③）中才得以完成；体外培养胚胎时，需在培养液中提供葡萄糖等物质以保证充足的能量供应。为筛选出具有良性状的母牛，过程⑤前应鉴定胚胎的性别，以及是否具有高产奶和适应生长等良基因；子代母牛的良性状与过程②的基因重组有关，因为供体公牛是aabb，供体母牛是AaBb。
（3）利用胚胎分割和胚胎移植技术，可同时获得多个基因型相同的后代，提高了已有胚胎的利用率。