第十单元　第60课时　胚胎工程-2025年高考生物大一轮复习课件

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1.简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程。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。
考点一　　胚胎工程的理论基础
考点二　　胚胎工程技术及其应用
2.受精(1)概念：精子与卵子结合形成 (即受精卵)的过程。(2)场所：在自然条件下，哺乳动物的受精在 内完成。
子细胞形成致密的细胞团
4.孵化(1)概念：囊胚进一步扩大，会导致 破裂，胚胎从其中伸展出来的过程。(2)意义：如果不能正常孵化，胚胎就 。
(1)精子获能液常见的有效成分有肝素、Ca2＋载体等(　　)(2)动物排出的卵子都是次级卵母细胞，需进一步成熟(　　)
(3)当精子入卵后，透明带立即发生生理反应，阻止后来的精子进入(　　)
(4)胚胎工程中常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志(　　)
(5)卵裂阶段细胞中有机物、DNA的含量增多，细胞体积增大(　　)
(6)胚胎发育过程中细胞开始出现分化的阶段是原肠胚期(　　)
我国对奶类的总需求量很大，但与奶业发达的国家相比，我国奶牛的单产水平还存在一定差距。胚胎工程的迅猛发展实现了人们大量繁殖优良家畜品种的愿望。在此过程中，了解哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律十分重要。1.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。
(1)刚采集到的精子是否能与卵子立即结合完成受精作用？为什么？
提示　不能。刚采集到的精子不具有受精能力，必须先对精子进行获能处理，才能进一步与卵子结合完成受精。
(2)刚排出的卵子具有受精能力吗？为什么？
提示　不具有。卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程，要在输卵管内进一步成熟，到MⅡ期时，才具备与精子受精的能力。
(3)防止多精入卵受精的生理反应有哪些？有什么意义？
提示　有两道屏障，一是透明带发生生理反应，二是卵细胞膜发生生理反应。防止多精入卵，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。
2.思考回答以下有关胚胎早期发育的问题：(1)受精卵早期分裂时胚胎中有机物的总量和种类是如何变化的？
提示　有机物的总量不断减少，但有机物的种类增加。
(2)受精卵早期分裂时胚胎中DNA总量和每个细胞中核DNA含量有何变化？
提示　胚胎中总DNA含量逐渐增多，但每个细胞中核DNA含量保持相对稳定。
(3)胚胎早期发育过程中，具有全能性的时期有哪些？
提示　桑葚胚期及之前的时期。
考向一　胚胎工程的理论基础1.(2024·南通高三调研)DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，胞嘧啶的第5位碳原子上结合一个甲基基团，但胞嘧啶仍能与鸟嘌呤互补配对，Tet3基因控制合成的Tet3蛋白具有解除DNA甲基化的功能。小鼠胚胎发育过程中的各时期细胞甲基化水平如图所示。
下列说法正确的是A.DNA甲基化后，基因中的碱基序列将发生改变B.受精卵中父源染色体与母源染色体的甲基化同步进行C.前3次卵裂时，第3次卵 裂的子细胞甲基化水平 最低D.与囊胚期相比，原肠胚 期细胞内Tet3基因表达增强
2.(不定项)(2024·镇江高三一模)某地一对小姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎；发育成该对半同卵双胞胎的受精卵形成过程如图所示。图3中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成A、B、C三个细胞，其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法正确的是
A.图1表示卵子的异常受精过程，此时卵子已完成减数分裂ⅡB.该卵子与2个精子受精，表明透明带反应未能完全阻止多精入卵C.这对小姐弟来源于母亲的染色体一般相同，来源于父亲的染色体不相同D.若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，则细胞C可能含2个母系染色体组
1.体外受精(1)过程
(2)意义①提高 的有效措施。②为 提供可用的胚胎。
2.胚胎移植(1)概念
转基因、核移植和体外受精
(3)胚胎移植的意义①充分发挥雌性优良个体的 。②大大缩短了供体本身的 。③对供体施行 处理后，增加后代数量。
3.胚胎分割(1)概念
(2)仪器设备：体视显微镜和 。(3)材料：发育良好、形态正常的 。若分割囊胚阶段的胚胎时，要注意 。(4)意义：促进 的繁殖，产生的遗传性状 的后代是进行遗传学研究的宝贵材料；在胚胎移植前，进行 、 等，对于人工控制 、动物繁育健康后代具有重要意义。
(1)采集的卵母细胞需在体外培养使其分裂为卵细胞才能与获能的精子受精(　　)
(2)超数排卵是指应用外源性激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子(　　)
(3)胚胎分割移植时应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚(　　)
(4)做DNA分析、鉴定性别要取内细胞团处的细胞(　　)
(6)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎(　　)
(5)在对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割(　　)
母牛其实是有很强的生殖潜能的，只是没有激发出来。借助体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术，可以进一步挖掘优良家畜的繁殖潜力。1.胚胎移植技术在畜牧生产中占有重要的位置，且胚胎移植技术是胚胎工程不可缺少的终端环节。思考讨论下列问题：(1)为什么应对供体和受体母畜进行同期发情处理？
提示　使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相似的生理环境。
(2)在胚胎移植过程中有两次使用激素、两次检查，其目的分别是什么？
提示　第一次用孕激素对受、供体进行同期发情处理，第二次用促性腺激素处理使供体超数排卵。第一次是对收集的胚胎进行质量检查，第二次是对受体母畜是否妊娠进行检查。
(3)胚胎移植的优势是什么？
提示　可以发挥雌性优良个体的繁殖能力。
(4)胚胎移植中的胚胎有哪些来源？
提示　体外受精、转基因技术或者细胞核移植技术等方式获得的胚胎都可供胚胎移植。
2.通过胚胎分割技术，进一步提高荷斯坦奶牛的繁殖率。如图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图，请据图思考讨论下列问题：(1)图示①过程分割出的少量滋养层细胞常用来做什么？
提示　常用来做DNA分析，鉴定性别。
(2)图示②过程得到的两个a经过胚胎移植产生后代的生殖方式是有性生殖吗？
提示　不是，来自同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割移植可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。
(3)胚胎分割有什么意义？为什么要在桑葚胚或囊胚期进行分割？
提示　胚胎分割可提高胚胎利用率。选择桑葚胚期或囊胚期进行分割，是因为处于桑葚胚期的细胞和囊胚期的内细胞团细胞具有全能性，可以发育成完整个体。
1.比较自然受精、人工授精和体外受精
2.胚胎移植的生理学基础
考向二　胚胎工程技术及其应用3.(2023·广东，3)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
4.(2022·江苏，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
1.(选择性必修3 P61)胚胎移植是指________________________________________________________________________________________________________。2.(选择性必修3 P61)供体母牛和受体母牛的选择标准为____________________________________________________________________________________________________。
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
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
3.(选择性必修3 P62)胚胎移植的实质是______________________________ 。4.(选择性必修3 P62)胚胎移植的优势是______________________________ 。5.(选择性必修3 P62)在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的______________。
早期胚胎在相同生理环境条件下空
可以充分发挥雌性优良个体的繁殖
6.杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示，据图回答下列问题：
(1)为了获得更多的卵母细胞，需用 对雌性杜泊羊进行______ 处理，过程②中产生的精子需进行获能处理，目的是______________ 。
(2)在实际胚胎工程操作中，常以观察到 或 作为受精的标志。
(3)图中移植的胚胎处于 期。为获得雌性杜泊羊，胚胎移植前需取__ 鉴定 。为提高胚胎的利用率，尽快获得数量较多的子代杜泊羊，图中过程⑤使用 技术对胚胎进行处理，处理时要注意__ 。
7.(2022·全国甲，38节选)某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题：(1)在体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是__________________ ；精子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是 (答出1点即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到 时才具备与精子受精的能力。
雌性动物的生殖道内发生相应生理变化后才能受精
(2)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
对受体母羊进行同期发情处理，将保存的囊胚进行胚胎移植，对受体母羊进行是否妊娠的检查，一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代
一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。1.(2024·张家界高三模拟)下列有关哺乳动物精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述，正确的是A.采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用B.排卵就是排出成熟卵细胞的过程C.卵细胞形成时的分裂过程均在卵巢内完成D.受精的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体
2.下列有关卵巢的说法，正确的是A.从卵巢获取卵母细胞后可直接用于体外受精B.精子和卵子发生的场所分别是睾丸和卵巢，受精作用的场所是卵巢C.卵巢位于腹腔内，内部有许多发育程度不同的卵泡D.卵巢分泌的促性腺激素能维持第二性征并促进雌性生殖器官的发育
3.以下有关动物细胞工程和胚胎工程中所用技术操作与原理不相符的是A.动物细胞培养——应用酶的专一性原理对所需材料用胰蛋白酶进行处理B.制备单克隆抗体——应用免疫学原理对实验鼠注射特定的抗原C.胚胎移植——应用细胞增殖原理对受体、供体母畜进行同期发情处理D.胚胎分割——因桑葚胚细胞一般具有全能性，常选取形态正常的桑葚 胚进行移植
4.(2024·淮安高三一模)如图是科研人员利用白鼠和黑鼠的早期胚胎培育黑白嵌合鼠的简要过程。下列相关叙述正确的是A.过程①中需利用相关技 术去除早期胚胎外的滋养层B.过程②中可利用灭活的病毒诱导卵裂球细胞发生融合C.过程③中不需要对代孕母鼠注射免疫抑制剂D.培育嵌合体与克隆动物的生物学原理相同，但操作方法有差别
5.(2024·聊城高三开学考试)卵胞浆内单精子显微注射(ICSI)是借助显微操作系统将单一精子注入卵母细胞的胞浆内使其受精的一种辅助生殖技术。下列叙述错误的是A.ICSI所涉及的生殖方式为有性生殖B.ICSI中所用卵母细胞应处于MⅡ期C.受精后所得受精卵应直接移植到受体子宫内发育D.ICSI可用于治疗男性精子数量不足造成的不育症
6.(2023·天津，7)根据图示，正确的是A.子代动物遗传性状和受体动物完全一致B.过程1需要MⅡ期去核卵母细胞C.过程2可以大幅改良动物性状D.过程2为过程3提供了量产方式，过程3为过程1、2提供了改良性状的方式
7.下列关于胚胎移植的叙述，正确的是A.经胚胎移植产生的个体一定是无性生殖的后代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.胚胎移植前需对受体进行超数排卵处理D.胚胎移植的优势是可以充分发挥受体的繁殖潜力
8.(2024·泰安高三一模)下列有关胚胎工程的叙述，正确的是A.移入子宫的外来胚胎，在受体体内会发生免疫排斥反应B.自然条件下，哺乳动物的精子获能发生在睾丸的曲细精管内C.受精过程中，透明带处会出现阻止多精入卵的生理反应D.对桑葚胚进行胚胎分割移植时，应将内细胞团均等分割
9.(2024·日照高三期末)H－Y抗原存在于雄性动物体细胞的表面，决定性腺向雄性方向发育。向牛的早期胚胎培养液中添加H－Y单克隆抗体可用来筛选体外受精所获得的胚胎。下列相关叙述正确的是A.制备单克隆抗体所用的杂交瘤细胞既能产生抗体又能无限增殖B.营养液中添加H－Y单克隆抗体促进牛早期胚胎发育成雌性C.做性别鉴定时选择原肠胚的外胚层细胞对胚胎几乎无伤害D.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
10.体外受精和胚胎移植都是在医学和农业生产上应用较多的胚胎工程技术。下列相关叙述错误的是A.采集的精子经获能处理后才能用于体外受精，常以观察到两个极体或 者雌、雄原核作为受精的标志B.代孕母畜可以是同种的，也可以是不同物种的，需对其进行同期发情 处理C.在胚胎移植前，可取滋养层细胞进行性别鉴定、遗传病筛查等，保证 胚胎质量D.进行胚胎移植前，不需要对供体和受体进行免疫排斥检查
11.(2024·扬州高三三模)胚胎工程中各种胚胎操作技术如图所示。下列分析正确的是A.从良种公牛体内获得 的精子可以直接与获 能的卵细胞结合受精B.早期囊胚a、b、c基因 型相同，但发育得到的个体表型不一定相同C.d可直接移植给受体，得到小牛的途径属于有性生殖D.可取早期囊胚c的滋养层细胞进行染色体分析来鉴定小牛的性别
12.研究发现，小鼠四倍体胚胎具有发育缺陷，只能发育成胎盘等胚胎以外的结构。ES细胞能够诱导分化形成所有的细胞类型，但很难分化形成胎盘。四倍体胚胎与ES细胞的嵌合体则会使二者的发育潜能相互补偿，可得到ES小鼠，其中的四倍体胚胎只能发育成胚外组织。下列叙述正确的是A.将2细胞期胚胎用灭活病毒诱导法使2细胞融合，可得到一个含4个染色体组 的细胞B.嵌合体中的ES具有自我更新能力并只能分化为胎盘等胚外组织C.嵌合体胚胎发育至原肠胚时需移植入与之生理状态相同的小鼠子宫内才可以 进一步发育D.嵌合体发育形成的ES小鼠基因型与供体ES细胞的基因型不同
二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。13.(2023·江苏，17)我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”，研究流程如图所示。下列相关叙述正确的是A.猴的成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同，但具有相同 的基因组B.囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成，但表达的基 因都不同C.移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO2的培养箱 中进行D.移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌
14.(2024·淄博高三二模)为研究多种血糖调节因子的作用，我国科学家开发出胰岛素抵抗模型鼠。为扩增模型鼠数量，科学家通过诱导优良模型鼠体细胞转化获得诱导胚胎干细胞(iPS细胞)，继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠，具体步骤如图所示。下列叙述错误的是
A.诱导优良模型鼠体细胞转化为iPS细胞的过程类似于植物组织培养的脱 分化B.胚胎移植后，重构胚进一步扩大导致囊胚腔破裂的过程称为孵化C.为确定克隆鼠培育是否成功，须对黑色鼠③进行胰岛素抵抗的相关检测D.为获得更多的双细胞胚，可对白色鼠①注射性激素达到超数排卵的目的
15.(2023·益阳高三调研)原肠胚形成期被称为人体胚胎发育的“黑匣子”时期。研究人员利用胚胎干细胞，在实验室中制造出不能发育成完整胚胎的“拟原肠胚”模型，用来揭示人类早期胚胎发育的过程。下列说法正确的是A.滋养层细胞将来能发育成胎膜和胎盘B.利用核移植所得胚胎干细胞，可以诱导发育成适合移植的器官C.对原肠胚进行胚胎分割，可以提高移植胚胎的利用率D.该模型可以研究酒精、药物和病原体对胚胎发育的影响