摘要:
该高中生物学高考复习课件聚焦干细胞技术和胚胎工程两大核心考点,依据高考评价体系精准解码考情,明确等级考对理论基础(如干细胞概念、胚胎早期发育过程)和技术流程(如体外受精、胚胎移植)的考查要求。通过知识导图系统梳理干细胞分类(胚胎、成体、诱导性多能干细胞)和胚胎发育阶段(受精→卵裂→囊胚→原肠胚),结合考向探究归纳概念辨析、实验分析等常考题型,体现备考的系统性与针对性。
课件亮点在于以高考真题(如2021年上海卷核移植技术题)和典型案例(家蚕转基因、斑马鱼胚胎发育实验)为载体,强化科学思维与探究实践素养培养。通过对比表格(如生殖性克隆与治疗性克隆的异同)突破干细胞技术难点,借助胚胎分割操作步骤图解明晰技术关键(内细胞团均等分割),帮助学生掌握实验题的变量分析与图表解读技巧。对学生冲刺高考可实现高频考点全覆盖与解题能力提升,为教师提供结构化复习框架与实战教学资源,助力高效备考。
内容正文:
第32讲
2026年高考一轮复习
动物细胞工程(下)
上海专用 | 高考生物
考向研析
知识夯基
1
01
考情解码·考点定标
智能导览·极速定位
02
知识导图·思维引航
03
考点突破·考向探究
04
真题溯源·考向感知
考点一 干细胞技术
知识点1 干细胞概念
知识点2 干细胞分类
考向 干细胞技术
考点二 胚胎工程
知识点1 动物胚胎的形成经历受精及早期发育
知识点2 胚胎工程快速繁育优良动物品种
考向 胚胎工程技术
上海专用 | 高考生物
考情解码·考点定标
考情
分析 干细胞技术及胚胎工程的理论基础、胚胎移植和胚胎分割技术,记忆性的知识较多,等级考考查难度不大同学们在复习时应熟读课本,重视细节
复习
目标
1.掌握干细胞技术
2.掌握胚胎工程的理论基础、胚胎移植和胚胎分割技术
考点
要求 ❤干细胞技术
❤胚胎工程
上海专用 | 高考生物
3
知识导图·思维引航
上海专用 | 高考生物
动物细胞工程
干细胞技术
胚胎干细胞
成体干细胞
诱导性多能干细胞
胚胎工程
操作对象
技术
体外受精(卵母细胞的采集及培养/精子的获取与获能)
胚胎移植(供体、受体选择处理/受精/胚胎收集并移植/检查)
胚胎分割(发育良好、 形态正常的桑葚胚或囊胚/内细胞团均等分割)
生殖细胞、受精卵以及早期胚胎细胞
多能干细胞
单能干细胞
胚胎的早期发育过程
受精→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→逐渐发育成胚胎
知识点1 干细胞概念
考点突破·考向探究
考点一 干细胞技术是组织或器官修复和再生的主导技术
(1)概念:具有自我更新和增殖、分化能力的细胞
(2)分类:
胚胎干细胞
分布:高等动物受精卵发育成囊胚时的内细胞团
主要来源:囊胚的内细胞团或是胎儿的原始生殖细胞
特点:在体外进行培养和传代,在一定条件下保持分化的全能性,几乎可以分化出所有的细胞类型无限传代增殖且不改变基因型和表型
成体干细胞
分布:成体组织
特点:尚未分化的、具有自我更新潜能的干细胞
分类
多能干细胞:骨髓多能造血干细胞
单能干细胞:上皮组织基底层的干细胞、皮肤干细胞
发育阶段
考向研析
知识夯基
知识点2 干细胞分类
考点突破·考向探究
考点一 干细胞技术是组织或器官修复和再生的主导技术
成体干细胞
分布:成体组织
特点:尚未分化的、具有自我更新潜能的干细胞
分类
多能干细胞:骨髓多能造血干细胞
单能干细胞:上皮组织基底层的干细胞、皮肤干细胞
考向研析
知识夯基
知识点2 干细胞分类
考点突破·考向探究
考点一 干细胞技术是组织或器官修复和再生的主导技术
ips细胞
概念:通过多种技术手段将体细胞诱导形成的, 具有与胚胎干细胞类似分裂和分化能力的干细胞
优点:获得方法相对简单和稳定,不需要使用卵细胞或者胚胎, 技术和伦理都更有优势
考向研析
知识夯基
知识点2 干细胞分类
考点突破·考向探究
考点一 干细胞技术是组织或器官修复和再生的主导技术
类型 生殖性克隆 治疗性克隆
概念 在哺乳动物的克隆过程中,克隆后代的进一步发育还需要将早期胚胎移植入一个代孕母体的子宫内,我们将这种类型的克隆称为生殖性克隆 治疗性克隆的目的不是产生一个活体生物,而是产生胚胎干细胞,并将其在合适的条件下(如某些生长刺激型蛋白质存在)分化成各种特化细胞乃至形成组织或器官
目的 产生独立生存的新个体 为了获得用于治疗疾病的组织或器官
水平 个体水平 细胞水平(组织、器官)
联系 都属于无性生殖;产生新个体或新组织,遗传信息相同
区别 治疗性克隆获得的早期胚胎主要用于获得胚胎干细胞,然后诱导胚胎干细胞分化出所需的特定的组织、细胞和器官;在生殖性克隆过程中,获得的胚胎移入母体的子宫内发育成婴儿。
考向研析
知识夯基
知识点3 干细胞的应用
考点突破·考向探究
考点一 干细胞技术是组织或器官修复和再生的主导技术
移植
修复或替换
①正常干细胞
患者体内
受损的器官或组织
治愈疾病
②胰岛干细胞
体外诱导分化
产胰岛素的胰岛β细胞
移植
糖尿病小鼠
接受移植的小鼠血糖浓度控制良好
③皮肤干细胞
药物诱导
能使烧伤处的皮肤原位再生
考向研析
知识夯基
家蚕具有重要的经济价值,最适生长温度为25℃左右,低温会引起家蚕生长缓慢,高温则易导致蚕病的发生。研究发现,高温和低温条件下家蚕体内的Bmh蛋白的量增多,因此科研人员欲培育转Bmh基因的家蚕以提高家蚕对极端温度的耐受性。
(1)为了获取目的基因,研究人员先提取了家蚕的RNA,再经过_______________过程得到DNA,然后利用PCR技术获得了大量含目的基因的DNA片段。
A.复制 B.转录 C.翻译 D.逆转录
典型例题
考向1 干细胞技术
考点突破·考向探究
考点一 干细胞技术是组织或器官修复和再生的主导技术
D
ABCD、获取家蚕中特定目的基因,可通过提取家蚕的RNA,经逆转录后得到的DNA即为目的基因,ABC错误,D正确。
考向研析
知识夯基
(2)研究过程中,用限制酶BamHⅠ处理含目的基因的DNA片段、用限制酶BglⅡ处理质粒后,可以在DNA连接酶的作用下形成重组质粒,说明BamHⅠ和BglⅡ的识别序列 __________(一定/不一定)相同、作用于DNA后形成的黏性末端__________(一定/不一定)相同。
不一定
两种限制酶作用后产生的黏性末端能在DNA连接酶的作用下形成重组质粒,说明其产生的黏性末端相同,但识别的序列可能在前后有一定的差异。
一定
考向1 干细胞技术
考点突破·考向探究
考点一 干细胞技术是组织或器官修复和再生的主导技术
考向研析
知识夯基
(3)利用显微注射法将重组质粒导入家蚕的BmE细胞后,继续在适宜条件下培养BmE细胞可获得转基因家蚕个体,说明BmE细胞属于______________。
A.全能干细胞 B.多能干细胞 C.单能干细胞 D.成体干细胞
(4)重组质粒中,在目的基因前还有一段hr3序列,该序列能增强目的基因的转录,研究人员这样设计质粒的目的是?
多能干细胞能发育成多种器官或分化出多种细胞,但不能发育成完整的个体,B错误;单能干细胞只能发育成特定的器官或分化出特定的细胞,不能发育成完整的个体,C错误;成体干细胞只能分化出特定的细胞,不能发育成完整的个体,D错误。
A
提高Bam蛋白的量(提高Bmh基因的表达量),以提高转基因家蚕对极端温度的耐受性
增强目的基因的转录,从而增强目的基因的表达量,以提高Bam蛋白的量,达到提高转基因家蚕对极端温度的耐受性的目的。
考向1 干细胞技术
考点突破·考向探究
考点一 干细胞技术是组织或器官修复和再生的主导技术
考向研析
知识夯基
(5)重组质粒含有dsRed基因,该基因可在家蚕的神经系统和复眼中特异性表达,通过荧光显微镜可观察到神经系统和复眼发出红光,利用这一特性,可以筛选转基因操作成功的个体。由此可知dsRed基因属于______________。
A.目的基因 B.标记基因 C.抗性基因 D.重组基因
(6)欲检验获得的转基因家蚕是否达到预期的目标,下列各项中,适合作为检测指标的是______________。
A.13℃下家蚕的体重 B.25℃下家蚕的繁殖力
C.25℃下家蚕的染病率 D.35℃下家蚕的存活率
考向1 干细胞技术
考点突破·考向探究
考点一 干细胞技术是组织或器官修复和再生的主导技术
B
AD
BC为正常温度
ABCD、具有筛选功能的基因属于标记基因,ACD错误,B正确。
考向研析
知识夯基
知识点1 动物胚胎的形成经历受精及早期发育
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
胚胎工程
理论基础
技术手段
概念
体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植等技术
对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理
以获得目标个体的技术
胚胎发育:受精→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→器官形成场所:输卵管、子宫
体外受精
早期胚胎培养
胚胎分割
胚胎移植
考向研析
知识夯基
知识点1 动物胚胎的形成经历受精及早期发育
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
①受精卵
卵黄的分布不对称,精子与卵结合之后形成的受精卵
分为动物极(发育为外胚层)和植物极(发育为中胚层和内胚层)
②卵裂
受精卵先分裂成两个细胞(有丝分裂),细胞数量逐次倍增,胚胎的总体积大致不变
①细胞分裂方式是有丝分裂
②细胞数目增加
③胚胎总体积不增加或略有减小
④每个细胞的体积减小
⑤胚胎总有机物减小
⑥胚胎总DNA数增加
理论基础
考向研析
知识夯基
知识点1 动物胚胎的形成经历受精及早期发育
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
③桑椹胚
受精卵分裂成16~32个细胞的阶段
④囊胚
动物极细胞的分裂频率超越植物极,且含有较多卵黄的细胞群,形成中空的球状胚
⑤原肠胚
外胚层:原肠胚表面的细胞层
内胚层:由原肠胚向内迁移的细胞形成
中胚层:由一部分细胞在内、外两个胚层之间形成
滋养层
发育
胎盘和胎膜
内细胞团
发育
胎儿的各种组织
理论基础
考向研析
知识夯基
知识点2 胚胎工程快速繁殖优良动物品种
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
①体外受精
概念:哺乳动物的精子和卵在人工控制的环境中完成受精
准备阶段
受精阶段
准备阶段Ⅰ——精子获能:在雌性动物的生殖道内完成
准备阶段Ⅱ——卵子的准备:在输卵管内发育到MⅡ期才具备受精能力
受精
精子穿越透明带,透明带发生生理反应
进入卵细胞膜,卵细胞膜发生生理反应
雌、雄原核形成
雌、雄原核融合
技术手段
考向研析
知识夯基
知识点2 胚胎工程快速繁殖优良动物品种
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
①体外受精
具体过程
卵的采集及成熟培养
卵与精子的体外受精
获能的精子和培养成熟的卵子
在适当的培养液中完成受精作用
意义:动物优良品种的繁育
卵母细胞
成熟培养
MⅡ期卵母细胞
精子
获能处理
获能的精子
培养液
受精卵
雌性哺乳动物
雄性哺乳动物
卵母细胞的采集
精子的采集
采集到的精子要进行获能处理才能受精
采集到的卵母细胞要培养到MⅡ期才能成熟
精子的采集与体外获能
考向研析
知识夯基
知识点2 胚胎工程快速繁殖优良动物品种
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
②胚胎移植
概念:早期胚胎移植到同种且生理状态相同的受体动物体内,使之继续发育成为新个体的技术
对象:转基因、核移植和体外受精获得的胚胎
过程:移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内
结果:发育为新个体
供体:提供胚胎的是遗传性状优良、生产能力强的个体
受体:接受胚胎的是具有健康的体质和正常繁殖能力的个体
考向研析
知识夯基
知识点2 胚胎工程快速繁殖优良动物品种
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
②胚胎移植
步骤
意义
最大限度地利用优良公畜资源
扩大良种雌性配子的推广应用
提高优良母畜生殖潜力的有效方法
供、受体的选择和处理
移植后的检查
配种或人工授精
胚胎的移植
胚胎的收集检查、培养或保存
考向研析
知识夯基
知识点2 胚胎工程快速繁殖优良动物品种
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
②胚胎移植
供体纯种安哥拉白色长毛兔
受体比利时兔
受体发情
同期发情处理
超数排卵处理
发情配种
或人工受精
胚胎移植
非手术取卵方法获取大量卵细胞
对受体进行妊娠检查
具有优良性状的后代
对供体进行超数排卵处理
对受体进行同期发情处理
配合逐步发展起来的非手术取卵方法
获取大量卵细胞
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
考向研析
知识夯基
知识点2 胚胎工程快速繁殖优良动物品种
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
③胚胎分割
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
对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细胞团。
考向研析
知识夯基
知识点2 胚胎工程快速繁殖优良动物品种
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
③胚胎分割
操作过程
选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,将其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进行分割
注意
在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,还要特别注意将内细胞团均等分割
(否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育)
意义
增加胚胎移植中的有效胚胎数、提高妊娠率,增加后代数量
与细胞核移植技术相比,具有更高的成功率
考向研析
知识夯基
知识点2 胚胎工程快速繁殖优良动物品种
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
补充1:比较自然受精、人工授精和体外受精
项目 自然受精 人工授精 体外受精
不同点 过程不同 通过雌雄动物交配完成受精 用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内,完成受精 人工获取精子、卵子,在体外培养液中完成受精过程
场所不同 雌性动物输卵管中 雌性动物输卵管中 体外培养液中
相同点 (1)精子获能、卵子成熟后才能完成受精过程;
(2)都是有性生殖
考向研析
知识夯基
知识点2 胚胎工程快速繁殖优良动物品种
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
补充2:胚胎分割动物和体细胞核克隆动物的异同
项目 胚胎分割动物 体细胞核克隆动物
相同点 都属于无性繁殖或克隆,最终技术是胚胎移植
不同点 胚胎的来源 雌性动物的早期胚胎或体外受精及其他方式得到的胚胎 通过核移植技术获得的重组胚胎
遗传物质 胚胎分割动物具有相同的遗传物质,两个亲本提供的核遗传物质一样多 克隆动物的核遗传物质主要由供体细胞核提供
起点 经过受精作用或其他方式形成的一个细胞 经过核移植技术形成的一个细胞
考向研析
知识夯基
知识点2 胚胎工程快速繁殖优良动物品种
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
试管婴儿
成熟培养
获能处理
体外受精
卵母细胞的采集
精子的获取
母亲
卵母细胞
父亲
精子
获能的精子
MⅡ期卵母细胞
超数排卵
受精卵
8-细胞胚胎
母体子宫
培养
移植
“试管婴儿”
英国学者爱德华兹和斯特普托最早开展了人类体外受精和胚胎移植技术的研究。1977年,他们利用腹腔镜取卵,完成体外受精,并在受精卵发育到8-细胞胚胎阶段移植入母体子宫内获得妊娠。
1978年7月,在英国剑桥大学诞生了世界首例“试管婴儿”。 我国首例试管婴儿于1985年4月诞生于台湾。此后,人类的体外受精和胚胎移植技术得到了进一步的发展和应用,为部分生育困难患者带来了福音。
考向研析
知识夯基
斑马鱼是一种生存能力强的热带体轴鱼品种,属于二倍体生物。其胚胎发育过程中,能用显微镜直接观察到沿体轴(是身体左右对称的基准线)依序分化形成各种组织器官。我国科学家发现一种无体轴品系,由于hwa基因突变导致其胚胎发育畸形,形似葫芦。图1为斑马鱼发育的示意图,①~④表示不同发育阶段。
典型例题
考向1 胚胎工程
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
考向研析
知识夯基
(1)下列关于斑马鱼的生物学事实中,能支撑“斑马鱼作为胚胎发育研究的模式生物(研究和揭示生命现象普遍规律的生物)”的理由是( )
A.胚体透明 B.繁殖周期短 C.产卵量大 D.性格温顺
(2)据图及已有知识推测,形成体轴的过程中,斑马鱼细胞在分子层面发生的行为有( )
A.hwa的复制 B.凋亡相关蛋白的合成
C.着丝粒排列在赤道面上 D.等位基因分离
斑马鱼作为模式生物的优势在于其胚体透明(便于观察胚胎发育过程)、繁殖周期短(可快速获得大量子代)、产卵量大(提供充足实验材料)。而 “性格温顺” 与胚胎发育研究无直接关联,ABC正确,D错误。故选ABC。
等位基因分离发生在减数分裂过程中,而胚胎发育是有丝分裂过程,D错误。
ABC
考向1 胚胎工程
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
ABC
考向研析
知识夯基
(3)图1所示斑马鱼各发育阶段中,体现“遗传信息控制生物性状”的有( )
A.① B.② C.③ D.④
ABCD
所有发育阶段(①~④)均需通过基因表达(转录、翻译)控制性状,体现 “遗传信息控制生物性状”,ABCD正确。
考向1 胚胎工程
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
考向研析
知识夯基
研究者用hwa+表示正常基因,hwa-表示突变基因,具有2个突变基因的个体基因型表示为hwa-/-。研究发现,基因型为hwa-/-的个体表现型也可能正常。为进一步研究hwa的作用机理,研究者进行图2所示的杂交实验。
考向1 胚胎工程
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
考向研析
知识夯基
(4)据图2分析,实验一和实验二中F₁的基因型分别是________,________。
A.hwa-/- B.hwa+/- C.hwa
(5)根据两组杂交实验结果可知________(A父本/B母本)的hwa基因对子代胚胎发育起作用。
(6)综合上述研究结果,对基因型hwa-/-个体表型正常的解释合理的是该个体( )
A.母本含有hwa+ B.母本基因型是hwa+/+
C.父本提供的精子中含有hwa- D.细胞的细胞质成分影响hwa表达
实验一:亲本为♀hwa⁺/⁺ × ♂hwa⁻/⁻,F1应为hwa⁺/⁻(杂合子), 实验二:若亲本为♀hwa-/- × ♂hwa+/+,F1的基因型应为hwa+/-,故两个实验组的F1的基因型都是hwa+/-,故都选B。
考向1 胚胎工程
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
B
B
B母本
B
考向研析
知识夯基
(7)用表型均正常的亲本组合♀hwa+/-和hwa-/-♂进行杂交,其后代的基因型及比例为_____________________________;表型及比例为________。
母本为hwa⁺/⁻,父本为hwa⁻/⁻,F1基因型及比例为hwa⁺/⁻:hwa⁻/⁻=1:1。 结合第五、六小问可知,母本hwa⁺/⁻可提供的正常成分以补偿hwa⁻/⁻,则其所有后代表现型全部正常。
考向1 胚胎工程
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
hwa⁺/⁻ : hwa⁻/⁻ = 1:1
全部正常
考向研析
知识夯基
研究者将hwa基因编码的mRNA导入母本基因型为(hwa-/-)的胚胎中,以研究hwa基因在胚胎发育中对体轴形成的影响,结果如图3所示。
考向1 胚胎工程
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
考向研析
知识夯基
(8)综合上述研究,解释葫芦型胚胎形成的原因。
(9)研究表明β-cat蛋白进入细胞核能够促进体轴正常发育,科研人员推测hwa基因编码的mRNA能够促进β-cat蛋白进入细胞核。
考向1 胚胎工程
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
一定(低)剂量的hwa编码的mRNA能诱导hwa-/-胚胎的体轴形成,剂量过大会引起胚胎体轴发育过度,导致胚胎体轴严重背侧化
结合实验一和二的杂交结果(母本为hwa+/+,后代都正常,母本为hwa-/-,后代都异常)以及图3结果,说明母本hwa基因突变产生的mRNA通过卵细胞传给子代胚胎,hwa-/-所产卵细胞中无正常的hwa+mRNA,即一定(低)剂量的hwa编码的mRNA能诱导hwa-/-胚胎的体轴形成,剂量过大会引起胚胎体轴发育过度,导致胚胎体轴严重背侧化,故出现无体轴胚胎(葫芦型胚胎)。
考向研析
知识夯基
为验证上述推测,请以母本基因型为hwa-的胚胎为实验材料,在表格中的横线上选填编号,完成实验设计,并预期实验结果。
①不注射hwa基因编码的mRNA②注射hwa基因编码的mRNA③注射无关mRNA④细胞核内β-cat蛋白含量增加⑤细胞核内β-cat蛋白含量减少⑥细胞核内β-cat蛋白含量基本不变⑦体轴发育正常个体较多⑧体轴发育正常个体较少⑨均发育为葫芦形个体
考向1 胚胎工程
考点突破·考向探究
考点二 胚胎工程
③
②
⑧
④
考向研析
知识夯基
真题溯源·考向感知
(2021·上海·高考真题)2017年11月,中国科学家首创的猴无性繁殖程序如图,并培育出“中中”。据图回答 培育“中中”所涉及的生物技术是( )
A.转基因技术 B.细胞融合技术
C.干细胞技术 D.细胞核移植技术
【答案】图中培育中中的过程中,将成纤维细胞的细胞核与去核卵子进行了融合,又经过胚胎移植等培育出了中中。该过程主要利用了核移植技术。
综上所述,ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
D
36
2026年高考一轮复习
上海专用 | 高考生物
感谢观看
THANK YOU
考向研析
知识夯基
37
$