60　选择性必修3　第九单元　第51讲　胚胎工程

选择性必修3生物技术与工程第九单元生物技术与工程第51讲胚胎工程课标要求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。考点1胚胎工程的理论基础一、胚胎工程的概念1．操作对象：生殖细胞、_________或早期胚胎细胞。2．技术种类___________、胚胎移植、胚胎分割等。3．操作水平主要集中在______水平上。受精卵体外受精细胞4．理论基础哺乳动物______和早期胚胎发育的规律。二、受精1．概念精子与卵子结合形成合子(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。受精输卵管3．阶段(1)受精前的准备阶段(2)受精阶段1．(选择性必修3P58“相关信息”)判断卵子是否受精的标志是________________________________。观察到两个极体或者雌、雄原核三、胚胎早期发育2．(选择性必修3P58“正文”)要对移植的早期胚胎进行性别鉴定，通常取滋养层的细胞，其原因是___________________________________________________________。滋养层细胞与内细胞团细胞染色体组成相同，且不损伤胚胎1．将精子培养在人工配制的获能液中可使其获能。(

)2．动物排出的卵子成熟程度不同，如猪、羊排出的是初级卵母细胞。(

)提示：马、犬等排出的是初级卵母细胞，猪、羊排出的卵子是次级卵母细胞。3．多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ。(

)4．受精时，精子入卵后，卵细胞膜会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。(

)√×√√5．卵裂时，细胞的数量不断增加，胚胎的总体积也不断增加。(

)提示：卵裂时，细胞的数量不断增加，胚胎的总体积并不增加。6．聚集在囊胚一端的细胞形成内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织。(

)×√子宫内膜异位症是指有活性的子宫内膜细胞种植在子宫内膜以外的位置而形成的一种常见妇科疾病，常伴有不孕等症状，且患者腹腔液中含有较高浓度的白细胞介素(IL)。为探明该类不孕症患者的不孕症状是否与其腹腔液中存在的IL有关，科研人员用含重组小鼠白细胞介素IL-1β的培养液混合培养小鼠的精子和卵母细胞，并观察受精情况，得到如图所示的实验结果。据图，写出IL-1β对小鼠卵母细胞受精的影响。影响：______________________________________。若要继续研究IL-1β对小鼠不同发育时期的早期胚胎发育的影响，写出其实验思路。实验思路：__________________________________________________________________________________。IL-1β能抑制小鼠卵母细胞受精利用上述培养液培养小鼠不同发育时期的早期胚胎，观察并统计胚胎的发育情况1．(2025·广东茂名模拟)哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下图为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图。下列有关叙述错误的是(

)体内受精及胚胎早期发育的过程A．下丘脑、垂体参与该哺乳动物次级卵母细胞的形成B．细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能完成减数分裂ⅡC．受精时，精子发生顶体反应可阻止多精入卵D．培育转基因动物通常选择细胞Ⅳ作为受体细胞C

[据题图可知，减数分裂Ⅰ完成需要促性腺激素处理，下丘脑合成的促性腺激素释放激素作用于垂体，使得垂体分泌促性腺激素，因此下丘脑、垂体参与该哺乳动物次级卵母细胞的形成，A正确；结合题图可知，细胞Ⅲ为次级卵母细胞，其在精子的作用下才能完成减数分裂Ⅱ，产生成熟的卵细胞，从而与精子结合形成受精卵，B正确；受精时，透明带与卵细胞膜发生生理反应可阻止多精入卵，C错误；培育转基因动物通常选择受精卵(细胞Ⅳ)作为受体细胞，D正确。]√2．澳大利亚一对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。下列叙述错误的是(

)A．图1表示卵子的异常受精过程，此时卵子发育到减数分裂Ⅱ的中期B．该卵子与2个精子受精，表明透明带、卵细胞膜反应未能阻止多精入卵C．若图4细胞A中父系染色体组仅1个，则细胞C含2个父系染色体组D．这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同，来源于父亲的染色体可能不同√C

[正常情况下只能有一个精子进入卵子，此时卵子发育到减数分裂Ⅱ的中期，A正确；透明带、卵细胞膜反应能阻止多精入卵，该卵子与2个精子受精，表明透明带、卵细胞膜反应未能阻止多精入卵，B正确；若图4细胞A中父系染色体组仅1个，则细胞C可能含2个父系染色体组，也可能含1个母系染色体组和1个父系染色体组，C错误；来自母亲的染色体组有两个，并且是复制得到的，这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同，来源于父亲的染色体可能不同，D正确。]考点2胚胎工程技术及其应用一、体外受精1．过程卵母细胞的采集(培养至______期)↓精子的获取(要在体外进行______处理)↓受精MⅡ获能2．意义体外受精技术是提高动物___________的有效措施，还可以为胚胎移植提供可用的胚胎。繁殖能力二、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______的、____________相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。同种生理状态2．过程3．胚胎移植的生理学基础三、胚胎分割1．材料：发育良好、形态正常的_______________。2．实质：胚胎分割可增加动物后代的数量，其实质是___________，即克隆。3．分割要求：在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将___________均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。4．意义：促进优良动物品种的繁殖，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。桑葚胚或囊胚无性繁殖内细胞团相同性别鉴定遗传病筛查动物性别(选择性必修3P63“图2-25”)对发育到囊胚期的牛胚胎进行二分胚分割时，要将内细胞团均等分割的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________。若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分发育能力强，少的部分发育受阻或不良，甚至不能发育等问题1．体外受精前需对采集到的卵母细胞和精子分别在体外进行成熟培养和获能处理。(

)2．移植给受体的胚胎仅通过体外受精技术获得。(

)提示：移植给受体的胚胎可通过转基因技术、核移植技术及体外受精技术等获得。3．胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性与供体保持一致。(

)√×√4．在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割。(

)5．超数排卵是应用外源雌激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的卵子。(

)提示：超数排卵应用的外源激素为促性腺激素。6．实践证明，胚胎分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小。(

)√×√目前我国第三代试管婴儿技术已获突破，不但能解决部分不孕不育问题，还能在胚胎移植前对部分遗传病进行筛查，从而实现优生优育。若要从分子水平对胚胎进行性别鉴定，请写出鉴定的实验设计思路。实验设计思路：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。若要对胚胎进行性别鉴定，可以从待测囊胚中取出滋养层细胞，提取DNA，然后用位于Y染色体上的性别决定基因(SRY基因)的一段碱基作引物，以提取得到的DNA(或滋养层细胞的DNA)为模板进行PCR扩增，最后与SRY特异性探针杂交，出现阳性反应者，胚胎为男性1．(2025·广东肇庆模拟)通过体外受精培育小鼠的过程如图。下列相关叙述正确的是(

)1体外受精A．①过程是先用雌激素使雌鼠超数排卵，再从输卵管或卵巢中采集卵子B．②过程发生了有性生殖，此过程中常见的变异类型有基因突变和基因重组C．③过程是体外胚胎早期发育，④过程是将培养至囊胚或原肠胚的胚胎进行胚胎移植D．②过程发生受精作用，受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核√D

[①过程是卵母细胞的采集，此时可以用促性腺激素使雌鼠超数排卵，A错误；②过程代表受精过程，属于有性生殖，但此过程中不会发生基因重组，B错误；④过程是胚胎移植，将培养至囊胚或桑葚胚的胚胎进行胚胎移植，C错误；②过程发生受精作用，受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核，雌、雄原核融合表示受精完成，D正确。]2．精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞，形成转基因动物的方法。某科研小组利用精子载体法将人的促卵泡激素(β-FSH)基因导入受精卵中形成转基因牛来生产促卵泡激素。下列有关说法错误的是(

)A．①过程中精子需处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态B．②过程的精子需要先在获能液或雌性生殖道中进行获能处理C．③过程的早期胚胎需要发育到桑葚胚或原肠胚才能进行胚胎移植D．④过程的代孕牛需要与卵细胞供体牛用相关激素进行同期发情处理√C

[①过程表示将外源基因导入精子，精子需处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，即成为感受态细胞，A正确；②过程表示受精作用，精子需要获能，可在获能液或雌性生殖道中进行获能处理，B正确；③过程的早期胚胎需要发育到桑葚胚或囊胚才能进行胚胎移植，C错误；④过程表示胚胎移植，进行胚胎移植时，要求受体和供体处于相同的生理状态，所以用相关激素对代孕母牛进行同期发情处理，D正确。]3．我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示，其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是(

)A．组蛋白脱乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程B．用电刺激、Ca2＋载体等方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程C．③过程中使用有活性的病毒处理的目的是诱导细胞融合D．图示流程运用了重组DNA、体细胞核移植、胚胎移植等技术2胚胎工程技术及其应用√B

[结合题图可知，重构胚在加入Kdm4d的mRNA和TSA后，发育成克隆鼠，而Kdm4d的mRNA表达产物为组蛋白去甲基化酶，可以使组蛋白去甲基化，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，保持组蛋白乙酰化，即组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程，A错误；在体细胞核移植过程中，用物理方法或化学方法(如电脉冲、Ca2＋载体、乙醇、蛋白质合成酶抑制剂等)激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，B正确；③为动物细胞融合的过程，诱导动物细胞融合用的是灭活的病毒，C错误；图示流程运用了体细胞核移植、胚胎移植等技术，并