第41讲 胚胎工程（讲义）-2025年高考生物一轮复习课件+讲义+专练（新教材新高考）

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高考一轮生物复习策略1、落实考点。一轮复习时要在熟读课本、系统掌握基础知识、基本概念和基本原理后，要找出重点和疑点；通过结合复习资料，筛选出难点和考点，有针对地重点复习。2、注重理论联系实际，高三生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题，图表题都占有比较大的比例。3、一轮复习基础知识的同时，还要重点“攻坚”，突出对重点和难点知识的理解和掌握。这部分知识通常都是学生难于理解的内容，做题时容易出错的地方。分析近几年的高考生物试题，重点其实就是可拉开距离的重要知识点。　4、学而不思则罔，思而不学则殆。这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。第41讲 胚胎工程目录TOC \o "1-3" \h \u  HYPERLINK \l "_Toc16291" 01考情透视·目标导航  PAGEREF _Toc16291 \h 2 HYPERLINK \l "_Toc425" 02知识导图·思维领航  PAGEREF _Toc425 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc16214" 03考点突破·考法探究  PAGEREF _Toc16214 \h 4 HYPERLINK \l "_Toc18756" 考点一 胚胎工程的理论基础  PAGEREF _Toc18756 \h 4 HYPERLINK \l "_Toc14344" 知识点1 胚胎工程的概念  PAGEREF _Toc14344 \h 4 HYPERLINK \l "_Toc1480" 知识点2　胚胎工程的理论基础  PAGEREF _Toc1480 \h 4 HYPERLINK \l "_Toc20308" 知识点3 胚胎早期发育  PAGEREF _Toc20308 \h 6 HYPERLINK \l "_Toc6006" 考向1 围绕胚胎工程的理论，考查生命观念  PAGEREF _Toc6006 \h 8 HYPERLINK \l "_Toc22826" 考点二 胚胎工程技术及其应用  PAGEREF _Toc22826 \h 9 HYPERLINK \l "_Toc27761" 知识点1 体外受精  PAGEREF _Toc27761 \h 9 HYPERLINK \l "_Toc30054" 知识点2 胚胎移植  PAGEREF _Toc30054 \h 10 HYPERLINK \l "_Toc28250" 知识点3 胚胎移植的几点注意事项  PAGEREF _Toc28250 \h 11 HYPERLINK \l "_Toc29553" 知识点4 胚胎分割  PAGEREF _Toc29553 \h 12 HYPERLINK \l "_Toc20993" 考向1 围绕体外受精和胚胎移植，考查生命观念  PAGEREF _Toc20993 \h 14 HYPERLINK \l "_Toc29635" 考向2 围绕胚胎分割技术及其应用，考查科学探究  PAGEREF _Toc29635 \h 14 HYPERLINK \l "_Toc346" 04真题练习·命题洞见（含2024年高考真题）  PAGEREF _Toc346 \h 15 HYPERLINK \l "_Toc15983" 05长句分析·规范作答  PAGEREF _Toc15983 \h 16 HYPERLINK \l "_Toc23125" 一、教材知识链接  PAGEREF _Toc23125 \h 16 HYPERLINK \l "_Toc16168" 二、教材深挖拓展  PAGEREF _Toc16168 \h 16 HYPERLINK \l "_Toc4432" 三、长句规范作答  PAGEREF _Toc4432 \h 17考点一 胚胎工程的理论基础知识点1 胚胎工程的概念指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。(1)操作对象：生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞。(2)技术手段：体外受精、胚胎移植、胚胎分割等。(3)理论基础：哺乳动物体内受精和早期胚胎发育的规律。(4)工程实质：在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。知识点2　胚胎工程的理论基础1.受精概念：（1）定义：指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。知识链接：精子和卵子结合体现细胞膜的功能？体现细胞膜的结构特点？提示：体现细胞膜信息交流功能；体现细胞膜具有一定的流动性。（2）阶段：①受精前的准备阶段：准备阶段Ⅰ——精子获能；准备阶段Ⅱ——卵子的准备。②受精阶段（3）场所：输卵管内2.受精过程：【教材隐性知识】源于选择性必修3 P56“相关信息”：精子获能方法①直接利用雌性动物的生殖道使精子获能；②精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。获能液的成分因动物种类不同而有所差异，常见的有效成分有 肝素 、 Ca2＋载体 等。总结：受精阶段的主要过程及生理反应【教材隐性知识】多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因而不会形成两个第二极体。在实际胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志。知识点3 胚胎早期发育①时期：受精卵→桑葚胚②场所：在透明带内③特点：细胞数量不断增加；胚胎总体积并不增加。 2.过程（1）桑葚胚： ①概念：当卵裂产生的子细胞数目达到32 个，逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚。②特点：这一阶段及之前的每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。（2）囊胚①内细胞团：内细胞团细胞具有全能性；聚集在胚胎一端，将来发育成胎儿的各种组织。②滋养层细胞：沿透明带内壁扩展和排列，将来发育成胎膜和胎盘。③囊胚腔：胚胎内部含有液体的腔。④孵化：囊胚进一步扩大会导致透明带破裂破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化。孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育。（3）原肠胚——出现胚层分化①外胚层：表面的细胞层。②中胚层：内外两个胚层之间。③内胚层：向内迁移的细胞。外胚层、中胚层、内胚层逐渐分化形成各种组织、器官等。（4）原肠胚 【特别提醒】1.胚胎发育中的细胞分裂均为有丝分裂，原肠胚阶段是个体发育中分化限度最大的阶段，但细胞分化贯穿于生物体整个生命历程中。2.桑葚胚及以前的细胞均未分化，细胞全能性高，是胚胎分割的最佳时期。3.桑葚胚到囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。4.卵裂期和桑葚胚时期，只进行细胞分裂，不需要从外界获取营养物质，胚胎发育所需营养主要来自卵黄。②囊胚期细胞开始分化，透明带破裂，滋养层细胞（以后发育成胎盘、胎膜，与母体建立联系）从外界吸收营养物质，使胚胎继续发育。【教材隐性知识】源于选择性必修3 P59“思考·讨论”：将体外培养的胚胎移植到子宫时，应选择至少发育到什么阶段的胚胎：小鼠：桑葚胚；绵羊：16细胞；猪：4～6细胞；马：囊胚；牛：8～16细胞。【易错辨析】1．动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初级卵母细胞，有的可能是次级卵母细胞。(选择性必修3 P57正文)(　 　)2．卵子发育到MⅡ期，才具备与精子受精的能力。(选择性必修3 P57正文)(　 　)3．在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜内的透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。(选择性必修3 P57正文)(　 　)4．精子入卵后形成雄原核；同时卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核。(选择性必修3 P57图2­20)(　 　)考向1 围绕胚胎工程的理论，考查生命观念例1．(2022·江苏卷，4)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是(　　)A.通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精B.哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质C.克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程D.将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖【变式训练】1.斑马鱼和人类基因有着87%的相似性，每条雌鱼每次排卵300枚左右，体外受精后胚胎发育同步性好，胚体透明且发育速度快，是科研上常用的模式脊椎动物之一。下列说法错误的是(　　)A.用胶原蛋白酶处理斑马鱼胚胎的滋养层，可获得大量胚胎干细胞B.利用斑马鱼进行实验获得的结论大多数情况下也适用于人类C.斑马鱼的透明胚胎有利于观察药物对其体内器官发育的影响D.胚胎数量多、体外发育都是斑马鱼作为模式脊椎动物的优点【变式训练】2.下列有关早期胚胎发育的叙述，错误的是(　　)A.卵裂期每个细胞的核质比逐渐增大，胚胎中DNA总量逐渐增加B.孵化是指透明带破裂，桑葚胚从透明带中伸展出来C.滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘并可用于性别鉴定D.在胚胎移植中，选择桑葚胚或囊胚期的胚胎进行移植较易成功考点二 胚胎工程技术及其应用知识点1 体外受精1.过程试管动物：是指通过人工操作使卵细胞在体外受精，培养发育为早期胚胎后，在进行移植生产的个体。注意：试管动物≠克隆动物知识点2 胚胎移植1.胚胎移植的意义：充分发挥雌性优良个体的 繁殖潜力 。2.供体：产生具有优良遗传特性的胚胎。3.受体：承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务。问题1：什么是同期发情处理？问题2：同期发情处理的目的是什么？问题3：如何进行超数排卵？问题4：超数排卵的目的是什么？问题5：冲卵的目的是什么？4.注意事项：(1)两次使用激素：第一次对受、供体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。(2)两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。(3)两个条件：胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。知识点3 胚胎移植的几点注意事项（1）超数排卵使用的激素是 促性腺激素 。（2）用于胚胎移植的早期胚胎是 桑椹胚或囊胚 。（3）良种牛的后代的遗传特性是由 供体公牛和供体母 牛决定的。（4）胚胎工程的最后一道“工序”是 胚胎移植 。（5）胚胎移植的方法有 手术法 和 非手术法 。 （6）冲卵 把供体子宫内的胚胎冲洗出来 。且胚胎分割的次数不宜过多；但一次给受体动物 植入多个胚胎 ，可增加双胞胎和多胞胎的比例。【教材隐性知识】1.教材隐性知识：源于选择性必修3 P62“相关信息”：超数排卵是指应用外源 促性腺激素 ，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。2.源于选择性必修3 P62“思考·讨论”：胚胎移植的生理学基础知识点4 胚胎分割1.概念注意：方法要根据胚胎发育时期决定。2.设备：体视显微镜和显微操作仪。3.过程：选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，移入盛有操作液的培养皿中。①对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细胞团。②分割后的胚胎可直接移植给受体，或经体外培养后，再移植给受体。提醒：进行DNA分析的目的是进行遗传病筛查，以防止产生的后代具有严重的遗传病；进行性别鉴定，是为了人工筛选后代动物的性别。问题1：为什么要取滋养层细胞进行分析和鉴定？4.优点和局限性：(1)优点：①可以促进优良动物品种的繁殖；②产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料；③在胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义。(2)局限性：实践证明，采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。另外，还存在刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等问题。【易错辨析】1．哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获能和受精等步骤。(选择性必修3 P60正文)(　 　)2．通过转基因、核移植和体外受精获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。(选择性必修3 P61正文)(　 　)3．胚胎移植中通常选遗传性状优良、生产能力强的受体母牛，选有健康体质和正常繁殖能力的供体母牛。(选择性必修3 P61图2­23)(　 　)4．胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。(选择性必修3 P62思考·讨论)(　 　)考向1 围绕体外受精和胚胎移植，考查生命观念例1．我国大陆首例由试管婴儿分娩的“试管婴儿二代宝宝”在北京大学第三医院诞生，他的母亲是我国大陆首例试管婴儿。试管婴儿技术不断进步，为许多不孕不育患者实现了做父母的心愿。下列相关叙述错误的是(　　)A.试管婴儿技术所获得的胚胎必须通过胚胎移植给受体才能获得后代B.胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移C.精子接触透明带时，卵细胞膜会发生反应阻止多精入卵D.采集的卵母细胞和精子都要进行相应的处理才能完成体外受精过程【变式训练】精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞，形成转基因动物的方法。某科研小组利用精子载体法将人的促卵泡激素(βFSH)基因导入受精卵中形成转基因牛来生产促卵泡激素。下列有关说法错误的是(　　)A.①过程中需使精子处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态B.②过程的精子需要先在获能液或雌性生殖道中进行获能处理C.③过程的早期胚胎需要发育到桑葚胚或原肠胚才能进行胚胎移植D.④过程的代孕牛需要与卵细胞供体牛用相关激素进行同期发情处理考向2 围绕胚胎分割技术及其应用，考查科学探究例2．某科研小组采用“胚胎干细胞介导法”将荧光素基因导入纯种灰色小鼠胚胎干细胞(ES细胞)中并整合到染色体上，然后将转基因的ES细胞注射到纯种黄色小鼠囊胚中培育嵌合体小鼠。下列叙述正确的是(　　)A.荧光素基因可用于检测子代小鼠体内由灰色小鼠胚胎发育的部分B.ES细胞是从灰色小鼠囊胚的内细胞团中取出的初步分化的细胞C.注入ES细胞的囊胚移植前需用促性腺激素对受体母鼠进行超数排卵处理D.割取黄色小鼠囊胚的滋养层细胞做DNA分析即可检测嵌合体子代鼠的性别【变式训练】近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限可能。下图为经体外受精和胚胎分割移植培育优良奶牛的过程。下列相关说法正确的是(　　)A．体外受精所需的成熟卵子可以从母体卵巢中直接获取，但在受精前要对精子进行获能处理B．进行胚胎分割时，应选择发育到原肠胚时期的胚胎进行操作C．胚胎分割的方法只能用分割针在显微镜下将胚胎均等分割成若干份D．胚胎在受体子宫内的发育过程中其遗传特性不受影响1．（2024·北京·高考真题）我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞，形成了类似囊胚的结构（类囊胚），为研究灵长类胚胎发育机制提供了实验体系（如图）。相关叙述错误的是（    ）A．实验证实食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能B．实验过程中使用的培养基含有糖类C．类囊胚的获得利用了核移植技术D．可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育2．（2024·甘肃·高考真题）甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种，是季节性发情动物，每年产羔一次，每胎一羔，繁殖率较低。为促进畜牧业发展，研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率，流程如下图。下列叙述错误的是（    ）A．藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵B．藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精C．受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理D．后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙3．（2024·湖北·高考真题）波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉，具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是（    ）A．选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理B．胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测C．普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体D．生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选4．（2023·天津·高考真题）多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体 才能获得后代。下图列举了几项技术成果。下列叙述正确的是 （    ）A．经胚胎移植产生的后代与受体均保持一致B．①需获得MII期的去核卵母细胞C．②能大幅改良动物性状D．③可通过②技术实现扩大化生产，①②可通过③技术实现性状改良5．（2023·广东·高考真题）科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎，并将其移植到长角羚羊体内，使后者成功妊娠并产仔，该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是（    ）A．超数排卵 B．精子获能处理C．细胞核移植 D．胚胎培养一、教材知识链接1．(选择性必修3 P58)判断卵子是否受精的标志：观察到两个极体或者雌、雄原核。2．(选择性必修3 P61)胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。3．(选择性必修3 P61)供体母牛和受体母牛的选择标准为供体是遗传性状优良、生产能力强的个体，受体是有健康的体质和正常繁殖能力的个体，且二者必须是同一物种。4．(选择性必修3 P62)胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。5．(选择性必修3 P62)胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。6．(选择性必修3 P62)胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。二、教材深挖拓展1．(选择性必修3 P56“相关信息”改编)进行体外受精时，将卵母细胞取出后，是否应当将它置于与输卵管中相似的环境，让它进一步成熟？2．(选择性必修3 P61图2­23拓展)胚胎移植时怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？3．(选择性必修3 P63图2­25改编)对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？三、长句规范作答1.(科学思维)受精是精子和卵子结合形成受精卵的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段；受精卵形成后进行有丝分裂，通过细胞分裂和分化，形成新个体。防止多精入卵受精的生理反应有哪些？有什么意义？考点由高考知核心知识点预测胚胎工程考点一：胚胎工程的理论基础（3年5考，全国卷3年0考）2024·湖北（选择题）题型：选择题、解答题内容：本专题知识难度较高，要求基础要扎实。考查学生对相关胚胎工程的整体性的认识,或结合一些情景信息或表格信息设置题目，考查学生的应变能力、获取信息和综合分析能力。考点二：胚胎工程技术及其应用（3年13考，全国卷3年1考）2024·北京（选择题）、2024·甘肃（选择题）2024·广东（选择题）、2023·江苏（选择题）2023·天津（选择题）、2023·广东（北京题）2022·全国（解答题）、2022·江苏（选择题）2022·江苏（选择题）课标要求1.简述胚胎形成经过了受精及早期胚胎发育等过程。2.简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术。新旧教材对比淡化：胚胎移植的生理基础改为“思考·讨论”。改：①受精阶段内容简化；②胚胎移植的基本程序内容精减。步骤主要过程生理反应第一步精子释放多种酶溶解卵细胞膜外的一些结构(如透明带等)，接触卵细胞膜透明带反应：阻止后来的精子进入透明带，是防止多精入卵受精的第一道屏障第二步精子入卵，尾部脱落卵细胞膜反应：拒绝其他精子再进入卵内，是防止多精入卵受精的第二道屏障第三步精子核膜破裂后形成新核，卵子被激活完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体形成雄原核和雌原核：受精的标志第四步雌、雄原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，核膜消失形成合子(受精卵)：个体发育的起点项目变化细胞数目增加胚胎的总体积不增加每个细胞体积减小DNA总量增多每个细胞内的DNA总量不变有机物总量减小对象早期胚胎方法机械方法目的获得同卵双胎或多胎特点来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质实质可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一