第13单元 第3课时 胚胎工程（课件）-【创新方案】2026年高考生物一轮复习（单选版）

胚胎工程 第3课时 4.3.1　简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程 4.3.2　简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术 课标要求 目录 再认再现——教材基础落实 课时跟踪检测 互动课堂——核心深化学习 再认再现——教材基础落实 一、基础知识判断 (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)在胚胎移植中，对供体母畜要用促性腺激素进行超数排卵处理。 ( ) (4)可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植。 ( ) (5)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。 ( ) √ × √ × × (6)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。 ( ) (7)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。 ( ) (8)做DNA分析、鉴定性别时需要取内细胞团处的细胞。 ( ) (9)在对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞进行均等分割。 ( ) (10)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。 ( ) × √ × × × 二、基本概念梳理 1.胚胎工程的概念 早期胚胎细胞 雌性动物 自然受精 早期胚胎 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。 (3)过程 合子 输卵管 获能 MⅡ 透明带 卵细胞膜 雌、雄原核 (4)受精卵中遗传物质的来源 受精卵的遗传物质中，核遗传物质(染色体中的DNA)一半来自精子，一半来自卵子，细胞质中的遗传物质(线粒体中的DNA)几乎全部来自卵子。 3.胚胎早期发育 有丝分裂 各种组织 胎膜和胎盘 4.体外受精 (1)过程 获能 获能的精子 适当的培养液 MⅡ (2)意义 ①提高_____________的有效措施。 ②为_________提供可用的胚胎。 动物繁殖能力 胚胎移植 5.胚胎移植 (1)概念 核移植和体外受精 遗传性状优良、生产能力强 同种 的、生理状态相同 有健康的体质和正常繁殖 能力 (2)基本程序 (3)意义：充分发挥雌性优良个体的_________。 人工授精 收集 培养 胚胎的移植 繁殖潜力 (4)胚胎移植的生理学基础 胚胎 移入基础 哺乳动物排卵后，在一段时间内同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的 胚胎 存活基础 受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 胚胎 发育基础 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，且供体胚胎的遗传特性不受影响 胚胎 收集基础 早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，处于游离状态 6.胚胎分割 (1)概念 (2)仪器设备：体视显微镜和___________。 对象 早期胚胎 方法 机械方法 目的 获得_________或多胎 特点 来自同一胚胎的后代具有_______________ 实质 动物无性繁殖或克隆的方法之一 同卵双胎 相同的遗传物质 显微操作仪 融通大概念——建构知识体系 [盘点总结] (1)使精子获能的方法有直接利用雌性动物的生殖道使精子获能；将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。 (2)精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量；排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。 (3)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，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此各种性状能保持其原来的优良特性。 (4)胚胎分割应选取发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，属于无性繁殖或克隆。 互动课堂——核心深化学习 核心点(一)　胚胎工程的理论基础 [题点全练] 题点1　受精作用过程 1.(2024·湖北高考)研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的影响，实验结果如表所示。根据实验数据，下列叙述错误的是(　 ) 甲的浓度/ (μg/mL) 卵母细 胞/个 第一极体 排出/个 成熟 率/% 卵裂 数/个 卵裂 率/% 0 106 70 66.0 28 40.0 1 120 79 65.8 46 58.2 10 113 53 46.9 15 28.3 100 112 48 42.8 5 10.4 A.实验结果说明甲抑制卵裂过程 B.甲浓度过高抑制第一极体的排出 C.添加1 μg/mL的甲可提高受精后胚胎发育能力 D.本实验中，以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准 √ 解析：根据表格数据分析，甲浓度为1 μg/mL时，卵裂率高于对照组(甲浓度为0组)，甲浓度为10 μg/mL或100 μg/mL时，卵裂率低于对照组，说明甲浓度较低时促进卵裂过程，浓度过高时抑制卵裂过程，A错误；甲浓度过高时，第一极体排出个数占卵母细胞数的比例减小，说明甲浓度过高抑制第一极体的排出，B正确；用1 μg/mL的甲处理后受精卵的卵裂率增大，说明添加1 μg/mL的甲可提高受精后胚胎发育能力，C正确；由表格中成熟率、卵母细胞个数、第一极体排出个数之间的数量关系可知，本实验中以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准，D正确。 2.(2025·镇江模拟)发育成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。下列说法错误的是 (　 ) 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Ⅱ B.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.姐弟二人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包含双亲染色体组各1个，则细胞C可能含2个来自父亲的染色体组 √ 解析：图1中两个精子进入一个卵细胞，是异常受精过程，此时卵子还未完成减数分裂，精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，A错误；防止多精入卵的两道屏障是透明带和卵细胞膜发生的相应生理反应，该卵子与2个精子受精，表明透明带和卵细胞膜未能完全阻止多精入卵，B正确；姐弟二人来源于母亲的染色体是相同的，来自父亲的染色体由两个不同的精子提供，一个精子中含有X染色体，另一个精子中含有Y染色体，因此染色体组成不同，C正确；若图4细胞A包含双亲染色体组各1个，C应该包含双亲染色体组各1个或包含2个来自父亲的染色体组，D正确。 题点2　早期胚胎发育过程和特点 3.(2024·北京高考)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 解析：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)，证实了食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能，A正确；实验过程中使用的培养基需含有糖类，糖类可为细胞培养提供能源物质，B正确；类囊胚的获得利用了动物细胞培养技术，并没有进行核移植，C错误；可借助胚胎移植技术将类囊胚移植到相应的雌性受体中继续胚胎发育，从而研究类囊胚的后续发育，D正确。 √ 4.(2025·信阳二模)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 √ 解析：卵裂期的早期胚胎总体积并没有增加，但是细胞数目不断增加，该过程中每个细胞的核质比逐渐增大，同时胚胎中DNA总量逐渐增加，A正确；孵化是囊胚进一步扩大，透明带破裂，胚胎从其中伸展出来的过程，B错误；囊胚期的滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘，可用于性别鉴定，C正确；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，因为此时的胚胎处于游离状态，同时全能性较高，D正确。 [题后悟法] 1.受精阶段的主要过程及生理反应 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，是防止多精入卵的第一道屏障 第二步 精子进入卵细胞膜 卵细胞膜反应：拒绝其他精子再进入卵内，是防止多精入卵的第二道屏障 续表 第三步 精子入卵后，尾部脱离，原有的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、雄原核融合 形成合子(受精卵)：个体发育的起点 2.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：胚胎总体积并不增加，但细胞数目增多，每个细胞体积减小。 (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。 核心点(二)　胚胎工程技术及其应用 [系统知能] 1.胚胎移植的操作过程 2.胚胎分割的内涵 材料 应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚 实质 胚胎分割可增加动物后代的数量，其实质是动物的无性繁殖(或克隆) 操作 要求 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 用途 ①促进优良动物品种的繁殖；②为遗传学研究提供遗传性状相同的个体；③胚胎移植前的性别鉴定、遗传病筛查等对人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义 [题点全练] 题点1　体外受精与胚胎移植 1.(2024·甘肃高考)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 √ 解析：促性腺激素能诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子，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，A正确；从卵巢中刚采集的卵母细胞需培养成熟(在体外培养到MⅡ期)后才可与获能的精子进行体外受精，B错误；为使供体和受体的生理状况相同，受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理，C正确；后代丁是由藏羊甲的卵母细胞和藏羊乙的精子结合形成的受精卵发育而来的，因此后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙，D正确。 [微点拨] 归纳胚胎移植中的两个“两次” (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，第二次对受体进行妊娠检查。 2.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.移入受体的胚胎，其遗传特性在孕育过程中受受体的影响 √ 解析：“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。 [微点拨] 胚胎移植中的关注点 (1)不同动物胚胎移植的时间不同：牛、羊要培养到桑葚胚或囊胚阶段；小鼠、家兔在桑葚胚前。几乎所有动物都不能到原肠胚阶段移植，因为此时细胞分化程度高，移植成功率很低。 (2)胚胎移植是有性繁殖还是无性繁殖，取决于胚胎的来源：若由受精卵发育而成，属于有性繁殖；若由核移植技术形成的重组细胞发育而成，或由胚胎分割获得，则属于无性繁殖。 3.嵌合体是指在同一个体中，由基因型不同的细胞或组织相互接触且维持各自并存的混合状态。若细胞来自不同物种则为异种嵌合体；若细胞来自同一物种则为同种嵌合体。迄今为止，异种嵌合体仅有大、小鼠异种嵌合体实验获得成功。科研人员主要利用iPS细胞与囊胚构建嵌合体(如图)，下列叙述错误的是 (　 ) A.iPS细胞和囊胚的内细胞团细胞都具有发育的全能性 B.A过程前往往需要超数排卵处理，B过程为胚胎移植 C.体外采集到的精子可以直接与采集到的卵母细胞进行受精 D.若小鼠的染色体数目为40条，大鼠的染色体数目为42条，则嵌合体鼠的体细胞在有丝分裂后期染色体数目为80条或84条 √ 解析：iPS细胞和囊胚的内细胞团细胞都具有发育的全能性，A正确；为了获得更多的卵母细胞，A过程前往往需要超数排卵处理，B过程为胚胎移植，B正确；体外采集到的精子要经过获能处理才能与培养成熟的卵母细胞受精，C错误；若小鼠的染色体数目为40条，大鼠的染色体数目为42条，则嵌合体鼠的体细胞在有丝分裂后期染色体数目为80条或84条，D正确。 题点2　胚胎分割 4.(2025·绍兴二模)SRY-PCR胚胎的性别鉴定技术可用于哺乳动物的性别控制，对畜牧繁育有重要意义。先从胚胎中取若干细胞提取DNA进行PCR扩增，用Y染色体上的性别决定基因(SRY基因)制备的特异性探针对扩增产物进行检测，若结果为阳性，则表明胚胎细胞中含SRY基因。下列叙述错误的是(　 ) A.①处理的作用是使受体母牛和良种母牛的子宫生理状态相同 B.若②为体内受精，则受精在良种母牛的输卵管中完成 C.若③为体外培养，则需培养到原肠胚期才能分割 D.图中采集到的甲细胞可用于SRY-PCR胚胎性别鉴定 解析：过程①为同期发情处理，使受体母牛子宫的生理状态与良种母牛相同，确保胚胎移植后能正常发育，A正确；哺乳动物的体内受精在输卵管中完成，B正确；在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行分割，C错误；图中甲为胚胎的滋养层细胞，可用于SRY-PCR胚胎性别鉴别，D正确。 √ 主攻学困点——强化规范表达 1.在胚胎移植过程中，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：可以充分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：通过体外受精、转基因和核移植等方式获得的胚胎都可供胚胎移植。 5.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。 课时跟踪检测 (单击进入电子文档) $$