高考生物試題技能分析(2022全國甲卷非選擇題選考題選修3部分)
2022年甲卷的選考題考察了胚胎工程相關(guān)的內(nèi)容,題目風(fēng)格非常傳統(tǒng),和在高二第一學(xué)期的期末考試會(huì)出現(xiàn)的題目非常相似。
胚胎工程的內(nèi)容主要分為三個(gè)部分,本題主要涉及后兩點(diǎn):
自然情況下動(dòng)物在如何受精?早期胚胎如何發(fā)育?
如何獲取更多的胚胎?早期胚胎在體外如何培養(yǎng)?
獲得的胚胎如何通過胚胎移植發(fā)育為新個(gè)體?

體外受精是獲得更多胚胎的方法之一,主要包括卵母細(xì)胞的采集、精子的獲取和受精等幾個(gè)主要步驟。
收集精子主要有三種方法:假陰道法、手握法、電刺激法。
而如果收集的精子不能用完,則需要將其冷凍保存,事實(shí)上,活細(xì)胞一般都需要放在液氮中進(jìn)行凍存,特別是有長期保存需求的情況下。
不過剛剛采集或解凍的精子是無法直接用于體外受精的,在天然情況下,剛剛排出的精子必須在雌性生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后,才能獲得受精能力。因此,只有獲能的精子才能和培養(yǎng)成熟的卵子完成受精過程。
精子在體外獲能通常采用培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法兩種:
培養(yǎng)法:適合嚙齒動(dòng)物、家兔、豬等動(dòng)物,將精子放入人工配制的獲能液中,培養(yǎng)一段時(shí)間后,精子就可獲能。
化學(xué)誘導(dǎo)法:適合牛、羊等動(dòng)物,將精子放在一定濃度的肝素(或鈣離子載體A23187溶液)中,用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能。
與精子一樣,卵細(xì)胞也需要經(jīng)過類似的成熟過程才能與精子受精,需要將卵細(xì)胞培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂的中期(MII中期)。

卵子與精子在獲能液或?qū)S玫氖芫芤褐惺芫螅枰迫氚l(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng),以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。發(fā)育培養(yǎng)液的成分一般都比較復(fù)雜,除一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽類外,還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分,以及血清等物質(zhì)。
當(dāng)胚胎發(fā)育到桑椹胚或囊胚期時(shí),即可取出用于胚胎移植或冷凍保存。

胚胎移植成功的保證是,胚胎所移植到的母體子宮一定要適于胚胎的發(fā)育。因此在胚胎移植前,一定要用激素對(duì)受體母羊進(jìn)行同期發(fā)情處理,之后在合適的時(shí)間將保存的囊胚進(jìn)行胚胎移植。之后經(jīng)過對(duì)受體母牛進(jìn)行是否妊娠的檢查,不出意外的話,一段時(shí)間之后,受體將產(chǎn)下經(jīng)胚胎移植的幼體。