内容正文:
胚胎工程
1
课标要求 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
2
考点一 胚胎工程的理论基础(固本·识记类)
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1.胚胎工程的概念
受精卵
细胞
受精
雌性
4
2.胚胎工程的理论基础
(1)受精
①概念:精子与卵细胞结合形成合子(受精卵)的过程。
②场所:自然条件下,哺乳动物的受精在________中完成。
输卵管
5
③过程
MⅡ 期
卵细胞膜
雄原核
雌原核
受精卵
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④受精过程中的“两个生理反应”
.精子的细胞膜与卵细胞膜融合,____________________迅速发生生
理反应,阻止____________进入透明带。
.精子入卵后,__________也会立即发生生理反应,拒绝__________再
进入卵内。
卵细胞膜外的透明带
后来的精子
卵细胞膜
其他精子
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(2)胚胎早期发育
①卵裂期
.场所:________。
.分裂方式:在透明带内进行__________。
.卵裂:胚胎发育早期,有一段时间是在________内进行分裂,细胞
的数量__________,但胚胎的总体积并不增加,这种受精卵的早期分
裂称为卵裂。
输卵管
有丝分裂
透明带
不断增加
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②过程:
受精卵
桑葚胚
9
胎膜和胎盘
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【考点易错】(明辨析)
(1)精子和卵子都需要经过获能才能进行受精作用。( )
×
[解析] 精子需要经过获能处理才能完成受精过程,而卵子需要发育
至 Ⅱ期才能与获能的精子完成受精过程。
(2)[2022·江苏卷] 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。( )
×
[解析] 精子获能是获得受精的能力,不是获得能量。
(3)受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核。( )
√
12
(4)在胚胎发育过程中细胞分化是从桑葚胚阶段开始的。( )
×
[解析] 在胚胎发育过程中细胞分化是从囊胚阶段开始的。
(5)卵裂期胚胎的总体积随分裂次数增加而不断增大。( )
×
[解析] 卵裂期在透明带内进行,细胞的数量不断增加,细胞的体积
随分裂次数增加而不断减小,而胚胎的总体积几乎不变。
(6)受精包括受精前的准备阶段和受精阶段,在自然状态下,哺乳
动物的受精在子宫内完成。 ( )
×
[解析] 在自然状态下,哺乳动物的受精在输卵管内完成。
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【长句拓展】(练思维)
1.精细胞变形形成精子的过程中,细胞核变为精子的头部,线粒体聚集在
尾的基部形成线粒体鞘,尝试从细胞的结构与功能的角度分析原因是
____________________________________________________________
____________________________________________________________
______________ 。
2.刚采集到的精子不能与卵子立即结合完成受精作用,原因是_______
_________________________________________________。
刚采集到的精子还没有受精能力,必须先对精子进行获能处理
细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所,也是后代代谢与遗传的
控制中心,还参与精、卵结合;线粒体是精子维持生存和运动、获得能
量的“动力工厂”
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3.卵子被排出后,不能立即与精子结合,生殖道中卵子在与精子结合前,
其所经历的变化是____________________________________________
_____________________。
卵子需要在输卵管内进一步成熟,发育到Ⅱ 期,才具备与精子受精的能力
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1.[2024·天津北辰区期中] 下列关于卵裂的叙述,正确的是( )
A.卵裂时期细胞不断分裂,胚胎体积不断增大
B.卵裂过程进行有丝分裂,胚胎中细胞数量不断增加
C.卵裂处于囊胚形成的过程中,每个细胞的体积不断增大
D.卵裂需要消耗能量,有机物总量和种类都不断减少
[解析] 卵裂期细胞不断分裂,细胞的数量不断增加,而胚胎总体积
并不增加,则每个细胞的体积均减小,A、C错误,B正确;卵裂需
要消耗能量,细胞中的有机物总量减少,而种类增加,D错误。
√
典型例题·提能力
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2.[2024·辽宁沈阳三模] 胚胎工程的许多技术,实际上是在体外条件下,
对动物自然受精和胚胎早期发育条件进行的模拟操作。以下有关哺乳
动物的受精和胚胎早期发育的说法,正确的是( )
A.自然条件下,哺乳动物的受精是在子宫里完成的
B.受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂,开始发育
C.内细胞团将来发育成胎盘和胎膜
D.卵裂期细胞数目增多,胚胎体积增大
[解析] 在自然条件下,哺乳动物的受精过程在输卵管中完成,A错
误;囊胚期的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,C错误;卵裂期
细胞数目增多,但胚胎总体积并不增加,D错误。
√
典型例题·提能力
17
卵裂期细胞或物质的变化情况
项目 变化
细胞数目 增多
每个细胞体积 减小
总量 增多
每个细胞内的 含量 不变
有机物干重 减少
有机物种类 增多
[题后归纳]
典型例题·提能力
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考点二 胚胎工程技术及其应用(固本·识记类)
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1.体外受精
(1)过程
Ⅱ
获能
获能的精子
适当的培养液
(2)意义:是提高动物___________的有效措施;为胚胎移植提供可
用的________。
繁殖能力
胚胎
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2.胚胎移植
(1)概念:指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到________
__________相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
(2)对胚胎移植概念的理解
①胚胎来源:体内早期胚胎、体外受精得到的胚胎、其他方式(转基因、
核移植等)得到的胚胎。
②供体:提供胚胎的个体。
③受体:接受胚胎的个体。
④移植条件:供体与受体为同种且生理状态相同。
同种的、生理状态
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(3)过程(以牛胚胎移植为例)
超数排卵
妊娠
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(4)优势:可以充分发挥________________________。
(5)胚胎移植的生理学基础
雌性优良个体的繁殖潜力
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3.胚胎分割
(1)概念: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。
对象 __________
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______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
(2)仪器设备:体视显微镜和显微操作仪。
早期胚胎
相同
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(3)操作程序:选择发育良好、形态正常的______________ 移入盛
有操作液的培养皿中 在显微镜下用分割针或分割刀分割胚胎。
(4)注意事项:分割囊胚时要将__________均等分割。
(5)应用
①促进优良动物品种的______。
②对于人工控制__________、动物繁育健康后代具有重要意义。
桑葚胚或囊胚
内细胞团
繁殖
动物性别
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【考点易错】(明辨析)
(1)为获得更多的卵母细胞,需用雌激素对供体进行处理。( )
×
[解析] 为获得更多的卵母细胞,需用外源促性腺激素对供体进行处理。
(2)在胚胎移植中,供体母畜需要具备优良的遗传性能。( )
√
(3)“试管牛”“克隆牛”都用到了胚胎体外培养和胚胎移植技术。( )
√
(4)精子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、 载体等。 ( )
√
26
(5)[2023·浙江卷] 胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率。( )
×
[解析] 胚胎分割可以获得多个胚胎,分割次数越多,分割后胚胎成
活的概率越小。
(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。
( )
×
[解析] 代孕绵羊对植入的胚胎基本上不产生排斥反应,因此不需要
对其注射免疫抑制剂。
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(7)[2022·江苏卷] 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。( )
×
[解析] 由核移植或胚胎分割形成的胚胎,属于无性繁殖。胚胎分割
可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。
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【长句拓展】(练思维)
1.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。
你认为这样的概括正确吗?______。理由是 _______________________
____________________________________________________________
__________________________________________ 。
正确
2.试管动物技术属于有性生殖还是无性生殖?__________。原因是 ___
____________________________________________________________
______________________。
有性生殖
其过程是精子和卵子在体外受精,形成受精卵,再将受精卵发育成的早期胚胎移植到受体子宫中
胚胎移植的成功率与供
体、受体生理环境条件的一致性密切相关。只有供体、受体生理环境
条件高度一致,移入受体的胚胎才能继续正常发育
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3.在胚胎移植过程中有两次使用激素,其目的分别是_______________
____________________________________________________________
_________;两次检查,其目的分别是___________________________
___________________________________________。
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
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命题角度一 考查体外受精与试管动物
1.[2024·浙江金华模拟] 精子载体法是一种新型的制备转基因动物的方
法,该方法以精子作为载体,使精子携带外源基因进入卵细胞受精。
如图为该方法制备转基因鼠的基本流程。下列叙述正确的是( )
典型例题·提能力
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A.过程①需将成熟的精子放入适宜浓度的 溶液中进行获能处理
B.②采用体外受精技术,常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受
精的标志
C.②③培养液的成分相同,获得转基因鼠与获得克隆鼠的生殖方式相同
D.过程④植入胚胎前需要对代孕母鼠注射促性腺激素
√
典型例题·提能力
32
[解析] 过程①需将成熟的
精子放在一定浓度的肝素
或 载体溶液中诱导精
子获能,获能不是获得能
量,A错误;②为体外受精过程,③为早期胚胎培养过程,前者在获
能液或专用的受精溶液中进行,后者在发育培养基中进行,这两个过
程所用培养液的成分不完全相同,且转基因鼠的获得属于有性生殖,
克隆鼠的获得为无性生殖,二者生殖方式不同,C错误;过程④是胚
胎移植过程,移植前要让供、受体同期发情,需注射孕激素,D错误。
典型例题·提能力
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2.[2024·山东聊城三模] 近年来由于栖息地丧失和人为捕猎,亚洲黑熊数量骤减,科学家期望通过人工授精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊,其过程如下图。下列说法正确的是( )
A.胚胎工程一般采用促性腺激素释放激素处理A使其超数排卵
B.后代遗传性状与A和C一致,后代 遗传性状与B一致
C.D受体雌性必须和A、B进行同期发情处理
D.A排出的卵子必须培养到 Ⅱ期才能与C的获能精子结合
√
典型例题·提能力
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[解析] 胚胎工程一般采用促性腺激素
处理A使其超数排卵,A错误;后代
遗传物质来源于A和C,的遗传性状
与A和C一致,而 的遗传物质来源于
A和B, 的遗传性状大部分与B一致,少数性状与A相同,B错误;D接受来自A的胚胎,所以必须和A进行同期发情处理,目的是使体内的生理环境保持一致,提高胚胎的存活率,而B只需要提供体细胞,所以不需要对其进行同期发情处理,C错误。
典型例题·提能力
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试管动物与克隆动物的比较
比较项目 试管动物 克隆动物
技术基础 体外受精、胚胎移植 核移植、胚胎(分割)移
植
实例 试管牛 多莉羊
[题后归纳]
典型例题·提能力
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比较项目 试管动物 克隆动物
过程 _____________________________________________________ _____________________________________________________
(续表)
典型例题·提能力
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比较项目 试管动物 克隆动物
生殖方式 有性生殖 无性生殖
遗传物质 遗传物质来自两个个体 遗传物质大部分来自供核
生物体
意义 充分发挥雌性优良个体的繁
殖潜力,缩短供体本身的繁
殖周期 加速家畜遗传改良进程、
挽救濒危物种等
(续表)
典型例题·提能力
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命题角度二 考查胚胎移植和胚胎分割
3.[2024·广东湛江三模] 胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植、胚胎
分割等。下列叙述错误的是( )
A.胚胎移植的供体需具有遗传性状优良、生产能力强的特点
B.胚胎移植前,需要使用促性腺激素对供体进行超数排卵处理
C.胚胎分割时,需对处于原肠胚阶段的胚胎进行均等分割
D.胚胎干细胞分化形成神经细胞和上皮细胞等过程不能体现细胞的全
能性
[解析] 在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团均等分
割,C错误。
√
典型例题·提能力
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4.[2024·河北张家口三模] 近日,某创新团队培育的“克隆奶牛”顺利出
生。该团队选择群体中高产、长寿和抗逆性能优异的明星奶牛,采集
其耳缘细胞,通过核移植来生产克隆胚胎,并进行胚胎移植,所得犊
牛体型、花色与明星奶牛完全一致,若不考虑突变,下列相关叙述正
确的是( )
典型例题·提能力
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A.所得犊牛的核遗传物质与明星奶牛不完全相同
B.该过程将动物耳缘细胞培养成完整个体,体现了动物细胞的全能性
C.核移植过程中,通过显微操作技术对卵母细胞去核的实质是去除纺
锤体—染色体复合物
D.可将获得的克隆胚胎培养至囊胚或原肠胚时期进行分割,分割囊胚
要注意将内细胞团均等分割
√
典型例题·提能力
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[解析] 所得犊牛的核遗传物质全部来源于明星奶牛,所以与明星奶
牛完全相同,A错误;该过程体现了动物细胞核具有全能性,B错误;
去核是去除 Ⅱ 期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物,C正确;可
将获得的克隆胚胎培养至桑葚胚或囊胚时期进行分割,分割囊胚要
注意将内细胞团均等分割,D错误。
典型例题·提能力
42
$$