2024届人教版高考生物一轮复习胚胎工程学案

第 3 讲　胚胎工程

1．透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障。(√)

2．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加。(×)

3．在胚胎发育过程中，细胞的分化出现在桑葚胚期。(×)

4．在胚胎移植中，对供体母畜要用促性腺激素进行超数排卵处理。(√)

5．可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植。(×)

6．为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂。(×)

系统学习(一)　体内受精和早期胚胎发育(固基点)

　　　　　　主干知识·记准理清

1．胚胎工程的概念

2.受精

(1)概念：精子与卵子结合形成合子(受精卵)的过程。

(2)场所：哺乳动物的受精在雌性动物的输卵管内完成。

(3)过程。

3.胚胎早期发育

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1．(选择性必修3 P58“相关信息”拓展分析)判断卵子是否受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核。

2．(选择性必修3 P57正文发掘)防止多精入卵的屏障有哪些？有什么意义？

提示：防止多精入卵的两道屏障：①精子接触卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带；②精子入卵后，卵细胞膜立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。这两道屏障可以保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致，从而保证遗传的稳定性。

3．(选择性必修3 P60正文发掘)刚刚采集到的哺乳动物的精子和卵子能立刻受精吗？为什么？

提示：不能。精子要获能后才具有受精能力，卵子必须进一步成熟到MⅡ期才具备与精子受精的能力。

　　　　　　题点考法·练全练通

考法(一)　考查受精作用过程

1．下列关于精卵结合的叙述错误的是(　 )

A．哺乳动物受精过程中精子穿越透明带后，进入卵细胞膜

B．卵子一般在排出2～3小时后才能被精子穿入

C．刚刚排出的精子，不能立即与卵子结合受精

D．在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜会发生生理反应，阻止其他精子进入卵细胞

解析：选D　在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带会发生生理反应，阻止其他精子进入透明带，D错误。

2．下图表示精子入卵后，发生(或引起)的一系列变化形成受精卵的过程，下列叙述错误的是(　 )

A．图中X指卵细胞膜反应，Y指卵子的减数分裂Ⅱ

B．经图中Y过程只形成了雌原核

C．精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合

D．精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶体的作用下自溶

解析：选B　透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障，卵细胞膜反应形成第二道屏障。精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还大的核，叫作雄原核；与此同时，精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，释放第二极体后，形成雌原核，故Y过程既形成了雌原核，又形成了第二极体。

考法(二)　考查早期胚胎发育过程和特点

3．如图为受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述错误的是(　 )

A．①过程需依赖细胞表面糖蛋白识别

B．②过程通过有丝分裂方式增殖

C．③过程细胞的核质比逐渐变小

D．④过程细胞的基因表达发生了差异

解析：选C　①为受精过程，该过程需要依赖细胞表面糖蛋白识别，A正确；②为卵裂过程，该过程通过有丝分裂方式增殖，B正确；细胞卵裂过程中，单个细胞体积减小，但核物质(DNA)不变，因此核/质比增大，C错误；④过程中发生细胞分化，而细胞分化的实质是基因的选择性表达，D正确。

4．如图表示的是蛙的受精卵发育至囊胚的过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势(横坐标表示发育时间)。其中正确的是(　 )

A．①②　　　　　　　 B．①③

C．②④  D．③④

解析：选A　卵裂是受精卵进行连续的有丝分裂，随着细胞数目的增加，DNA分子总量也呈指数形式增长，①正确；在卵裂过程中，随细胞数目的增加，每个细胞的体积在逐渐变小，囊胚的总体积与受精卵的大小相似，且囊胚中还出现了囊胚腔，因此所有细胞体积之和应该略有减小，②正确，③错误；蛙的早期胚胎发育过程中，胚胎不能从外界摄入有机物，故有机物含量逐渐减少，④错误。

卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化的规律

(1)有机物：胚胎没有和母体建立联系，不能从母体获取有机物，而呼吸消耗一直进行，因此有机物总量减少。

(2)细胞数目和体积：胚胎总体积不变或略有减小，但细胞数目增多，每个细胞的体积减小。

(3)细胞中DNA含量：伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个细胞中核DNA含量保持相对稳定。　　　　

系统学习(二)　胚胎工程技术及其应用(固基点)

　　　　　　主干知识·记准理清

(一)体外受精

1．过程

2．意义：①提高动物繁殖能力；②为胚胎移植提供可用的胚胎。

(二)胚胎移植

1．概念：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。

2．胚胎移植的生理学基础

3.操作过程

(三)胚胎分割

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1．(选择性必修3 P62“思考·讨论”问题挖掘)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。

2．(选择性必修3 P61图2-23拓展思考)胚胎移植时怎样才能做到超数排卵？

提示：对雌性个体用促性腺激素处理。

　　　　　　题点考法·练全练通

考法(一)　考查体外受精与胚胎移植

1．下列有关哺乳动物体外受精的叙述，正确的是(　 )

A．给实验动物注射促性腺激素，使其产生更多的精子

B．从输卵管中采集的卵母细胞经培养后才能与获能的精子受精

C．获能的精子和成熟的卵子要在适当的培养液中完成受精

D．卵母细胞与精子受精前均已完成减数分裂Ⅱ

解析：选C　给实验动物注射促性腺激素，目的是使其产生更多的卵细胞，A错误；从卵巢中采集的卵母细胞要在体外进行成熟培养，然后才能与获能的精子共同培养完成受精，B错误，C正确；次级卵母细胞的减数分裂Ⅱ是在精子和卵子结合过程中完成的，D错误。

2．下列关于“试管牛”培养流程的叙述，不正确的是(　 )

A．过程①可对供体母牛注射促性腺激素，使其排出更多的卵子

B．过程②发生的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体或雌、雄原核

C．大量的研究已经证明，过程③基本不会发生免疫排斥反应

D．移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中受受体的影响

解析：选D　“试管牛”的遗传物质来自供体母牛和供体公牛，胚胎遗传特性取决于供体，在孕育过程中不受受体的影响，D错误。

(1)胚胎移植过程中两次使用激素：第一次常用孕激素对受、供体进行同期发情处理；第二次用促性腺激素处理供体，使其超数排卵。

(2)胚胎移植过程中有两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查，第二次对受体母畜是否妊娠进行检查。　　

考法(二)　考查胚胎分割移植及其应用

3．如图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关说法正确的是(　 )

A．在胚胎发育过程中，受精卵通过有丝分裂不断增加体细胞数目

B．在进行步骤③时，应选择发育良好的原肠胚来操作

C．在胚胎发育中，卵裂期细胞数量不断增多，胚胎体积不断增大

D．步骤①代表奶牛的体外受精，属于无性繁殖的方式

解析：选A　在进行步骤③时，应选择发育良好的囊胚来操作，需均等分割囊胚的内细胞团，以免影响胚胎发育，B错误；在胚胎发育中，卵裂期细胞数量不断增多，细胞体积不断减小，胚胎体积基本不变，C错误；步骤①代表奶牛的体外受精，属于有性生殖，D错误。

4．胚胎工程技术能充分发挥动物的繁殖潜力，为优良牲畜的大量繁殖提供了有效的办法。如图是育种工作者采用不同方法培育良种牛的过程(a～h为操作过程)，下列相关叙述错误的是(　 )

A．为获得大量的卵母细胞，可用促性腺激素处理良种母牛

B．采集的精子必须置于ATP溶液中进行获能处理

C．若要生产高产奶牛，可取①处细胞做DNA分析鉴定性别

D．A、B牛的基因型相同，表型可存在差异

解析：选B　对精子进行获能处理的方法包括培养法和化学诱导法。对于啮齿动物、家兔和猪等动物的精子，一般采用培养法，即将取自附睾的精子，放入人工配制的获能液中，培养一段时间后，精子就可获能；对于牛、羊等家畜的精子常采用化学诱导法，即将精子放在一定浓度的肝素或Ca2＋载体等溶液中，B错误。

[归纳拓展]　胚胎移植的胚胎来源及生殖方式总结

(1)核移植→早期胚胎培养，属于无性繁殖。

(2)胚胎移植→早期胚胎培养，属于有性生殖。

(3)胚胎分割移植→早期胚胎培养或胚胎移植，属于无性生殖。