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文档简介

2026届新高考生物热点复习胚胎工程目录高考考情分析思维导图基础知识梳理重难点解析1236技巧归纳45重点题型突破1高考考情分析一、考点分布1.胚胎工程的理论基础包括胚胎工程的操作对象、技术手段、受精过程以及胚胎早期发育等内容。如受精阶段中精子获能、卵子的准备,胚胎早期发育过程中桑椹胚、囊胚等阶段的特点等,都是重要考点2.胚胎工程技术及其应用主要涉及体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术。体外受精的基本步骤,胚胎移植的生理学基础、基本程序,胚胎分割的仪器设备、材料及注意事项等,在高考中都有考查到1高考考情分析二、考查形式1.选择题:通常会设置一些基础概念性的问题,或者结合具体的实例,考查学生对胚胎工程基本原理、技术流程的理解2.解答题:可能会以科研实践情境为背景,要求学生综合运用胚胎工程的知识,分析和解决实际问题,或者对实验结果进行解释和推理三、命题趋势预计未来高考仍会重点关注早期胚胎的获得和胚胎移植等方面的知识,同时可能会结合科研实践情境,将胚胎工程知识与其他模块内容相结合,分层设置问题,体现高考试题的综合性和应用性思维导图2基础知识梳理31.胚胎工程(1)操作对象:生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞(2)移植过程:将胚胎移植到雌性动物体内(3)目的:生产后代,满足人类的各种需求(4)处理技术:体外受精、胚胎移植和胚胎分割等2.胚胎工程的理论基础(1)受精①

精子的发生场所:睾丸时期:从初情期开始,直到生殖机能衰退3基础知识梳理形成过程精子的变形(包括头、颈、尾)②

卵子的发生场所:卵巢时期:动物的胚胎在性别分化以后卵子发生的过程3基础知识梳理③

受精作用概念:精子与卵子结合形成合子的过程场所:输卵管受精标志:在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体过程受精前的两个准备精子获能:刚刚排出的精子必须在雌性动物的生殖道中发生相应的生理变化,才能获得受精能力,这一生理现象称为“精子获能”3基础知识梳理卵子的准备:动物排出的卵子成熟程度不同,但均需要在输卵管内进一步成熟,达到减数分裂Ⅱ中(MⅡ)期时,才具备与精子受精的能力受精阶段:获能后的精子穿过透明带→精卵通过细胞表面的糖蛋白相互识别→精子进入卵细胞(2)胚胎早期发育3基础知识梳理→3.胚胎工程技术及其应用(1)体外受精概念:通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植产生后代的技术重要应用——良种培育:实现良种动物的快速大量繁殖技术手段:首先要做的是体外受精和早期胚胎的培养基本步骤3基础知识梳理(2)胚胎移植早期胚胎培养培养液的成分:一般包括无机盐、有机盐类、维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质胚胎早期培养的目的:精子和卵子在体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力;当胚胎发育到适宜的阶段时可进行受体移植或冷冻保存胚胎移植的时间:不同动物胚胎移植的时间不同。牛、羊一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段进行移植;人的体外受精胚胎,可在8~16个细胞阶段移植3基础知识梳理胚胎移植概念:指将雌性动物体内的早期胚胎或通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术过程3基础知识梳理→实质从过程看,实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程从结果看,是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移在胚胎工程中的地位及意义地位:是胚胎工程的最终技术环节意义:可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力3基础知识梳理(3)胚胎分割概念: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所需主要仪器设备:体视显微镜和显微操作仪基本程序选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,将它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。在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意将内细胞团均等分割3基础知识梳理实质:胚胎分割可以增加动物后代的数量,其实质是动物的无性繁殖或克隆胚胎分割的意义促进优良动物品种的繁殖,产生遗传性状相同的后代用于遗传学研究对胚胎进行性别鉴定、遗传病筛查等,对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义3基础知识梳理重难点解析44重难点解析一、受精作用和胚胎早期发育1.受精作用(1)受精作用的场所:输卵管(2)受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体或者雌、雄原核(3)受精完成的标志是雌、雄原核的融合注意:多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂

Ⅱ,因而不会形成两个第二极体4重难点解析(3)受精过程①精子穿过透明带:获能后的精子与卵子相遇时,首先它释放出多种酶,以溶解卵细胞膜外的一些结构,同时借助自身的运动接触卵细胞膜。随之,精子的细胞膜与卵细胞膜融合,卵细胞膜外的透明带迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带②精子入卵后,卵细胞膜也会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内③雌、雄原核的形成:精子入卵后,尾部脱离,原有的核膜破裂并形成一个新的核膜,最后形成一个比原来精子的核还大的核,叫作雄原核。与此同时,精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体后,形成雌原核。4重难点解析④雌、雄原核的融合:雄、雌原核充分发育后,相向移动,彼此靠近,核膜消失。这个含有两个染色体组的合子就是受精卵。受精过程结束后,受精卵的发育也就开始了(4)受精卵遗传物质的来源:核遗传物质来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核(即精卵各提供1/2),而细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞(5)精卵细胞结合具有物种特异性的原因:细胞膜表面糖蛋白具有识别作用,卵细胞只允许同种生物的精子进入4重难点解析(6)精子和卵子发生的异同点项目精子发生卵子发生区别场所睾丸曲细精管卵巢(MⅠ)、输卵管(MⅡ)时间初情期后性别分化后开始,卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的,减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的过程特点①MⅠ和MⅡ是连续的,需变形;②细胞质均等分配①MⅠ和MⅡ是不连续的,不需变形;②细胞质不均等分配结果形成4个精子形成1个卵子和3个极体相同点①原始生殖细胞的增殖为有丝分裂;②产生精子和卵子的方式均为减数分裂。该过程中均经过一次染色体复制和两次分裂,子细胞中染色体数目减半4重难点解析(7)受精过程中的“三大反应”与防止多精入卵受精的“两道屏障”①

顶体反应:精子膜和顶体外膜发生一系列改变并释放顶体酶的过程;顶体反应的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道,是精子和卵子结合必不可少的条件②

透明带反应:精子触及卵细胞膜的瞬间,会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应,称作透明带反应,它是防止多精入卵受精的第一道屏障③

卵细胞膜反应:精子入卵后,卵细胞膜会立即发生一种生理反应,拒绝其他精子再进入卵内,称为卵细胞膜反应,这是防止多精入卵受精的第二道屏障4重难点解析(8)比较自然受精、人工授精和体外受精的异同点项目自然受精人工授精体外受精不同点过程不同雌雄动物交配完成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、卵子成熟后方能完成受精过程(2)都是有性生殖4重难点解析2.胚胎早期发育(1)个体发育起点是受精卵,终点是形成性成熟的个体(2)发育中的细胞分裂均为有丝分裂,产生的是体细胞(3)卵裂期、桑葚胚期、囊胚期和原肠胚期的特点①卵裂期的特点:受精卵有丝分裂使细胞数目增加,但胚胎总体积并不增加,因此每个细胞的体积会随分裂的进行而不断缩小,但核内遗传物质并未减少4重难点解析②桑葚胚及以前的细胞均未分化,细胞均具有全能性③桑葚胚至囊胚的发育过程中,细胞逐渐分化,但其全能性仍很高,此阶段的胚胎可用于胚胎分割。其中聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织;而沿透明带内壁扩展和排列的细胞,称为滋养层细胞,将来发育成胎膜和胎盘4重难点解析④原肠胚期的特点:出现胚层分化(如内胚层、外胚层、中胚层等)。原肠胚阶段是早期胚胎发育中分化程度达到最大的阶段,但应注意胚胎分化贯穿整个个体发育过程中(4)孵化:囊胚后期,透明带破裂,胚胎伸展出来;原肠胚早期还保留缩小的囊胚腔,最后消失4重难点解析二、胚胎工程技术及其应用1.胚胎移植(1)胚胎移植的程序及生理学基础4重难点解析(2)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;第二次常用促性腺激素处理供体,使其超数排卵(3)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;第二次对受体母畜是否妊娠进行检查(4)胚胎移植的生殖方式:若胚胎是由受精卵发育而来的,属于有性生殖;若胚胎是由体细胞核移植技术形成的重组细胞发育而成或胚胎分割得到的,属于无性生殖(5)胚胎移植的优势:充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,大大缩短了供体本身的繁殖周期,推动了畜牧业的发展(6)胚胎移植实质:早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移4重难点解析2.胚胎移植和胚胎分割的比较胚胎移植胚胎分割移植前的处理用激素对受体和供体进行同期发情处理,对供体进行超数排卵处理对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要将内细胞团均等分割生殖方式通过核移植技术获得的胚胎,属于无性生殖;通过体内外受精获得的胚胎,属于有性生殖分割后的胚胎具有相同的遗传物质,可看作是无性生殖或克隆操作对象早期胚胎作用及意义充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,大大缩短了供体本身的繁殖周期,提高了繁殖率4重难点解析3.胚胎分割动物和体细胞核克隆动物的异同胚胎分割动物体细胞核克隆动物相同点都属于无性生殖或克隆,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形成的一个细胞经过核移植形成的一个细胞技巧归纳55技巧归纳高考中该模块题目主要分为“选择题(概念/细节辨析)”和“非选择题(流程分析/综合应用)”,不同题型有明确解题逻辑。(一)选择题:抓“关键细节”快速排除1.“技术细节/生理基础”类选择题解题步骤:①

提取“技术名称”(如“胚胎移植”“胚胎分割”)②

匹配“关键细节/生理基础”③

排除“绝对化/混淆项”5技巧归纳2.“体外受精vs体内受精”对比类选择题核心差异:体外受精是“精子获能、卵子成熟、受精均在体外进行”,体内受精是“自然状态下完成”;试管婴儿属于体外受精,其胚胎移植后与自然妊娠过程一致易错选项排除:“试管婴儿的胚胎发育全程在体外进行”(错误,胚胎培养至桑椹胚/囊胚后需移植到母体子宫发育)(二)非选择题:分“类型”建答题模板非选择题多围绕“技术流程描述”“生理基础分析”“综合应用设计”展开,需构建固定答题框架,避免漏点。5技巧归纳1.“胚胎移植生理基础分析”类题目(高频)答题模板:“生理基础→

具体解释→

对胚胎移植的意义”2.“体外受精流程描述”类题目答题模板:“精子处理→

卵子处理→

受精→

胚胎培养→

后续操作(移植/冷冻)”3.“实验异常现象分析”类题目答题模板:“异常现象→

可能原因(流程/条件/操作)→

改进措施”重点题型突破66重点题型突破1.【2025年云南高考真题】孕酮具有促进子宫内膜增生,为受精卵着床做准备的作用。某奶牛场发现一头高产奶量母牛生产两胎后重复配种均未成功妊娠,该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛。为获得该母牛的后代,下列说法正确的是()A.运用体外受精或人工授精技术可提高该牛的妊娠率B.使用外源促性腺激素处理该牛获得更多卵子进而可获得多枚胚胎C.体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康受体可提高存活率D.使用该牛MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植可获得可育后代【答案】C【解析】A、该母牛孕酮量低于正常母牛,子宫内膜增生可能不足,不利于受精卵着床,即使运用体外受精或人工授精技术,也难以提高妊娠率,A错误;B、使用外源促性腺激素处理该牛,可促使其超数排卵,获得更多卵子,但孕酮量低于正常母牛,受精卵不能成功着床,不能获得成活胚胎,B错误;C、该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛,故可通过体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康的受体内可提高存活率,C正确;D、使用该牛MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植,由于该牛本身孕酮分泌异常等问题,获得的后代也可能存在发育等方面的问题,不一定可育,D错误。6重点题型突破/2.【2025年内蒙古高考真题】研究显示,约70%的小鼠体细胞核移植胚胎未能成功发育至囊胚期,且仅有约2%的胚胎移植到代孕母鼠后可正常发育。下列叙述错误的是()A.体细胞核进入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚B.移植前胚胎发育率低,可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态C.胚胎移植到代孕母鼠后成活率低,可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化D.为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植【答案】C【解析】移植前胚胎发育率低,一方面可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态,另一方面可能是对动物胚胎进行操作的技术尚不完善,B正确。动物胚胎细胞分化程度低,胚胎细胞核全能性较体细胞核更高,为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植,D正确。早期胚胎是在透明带内进行孵化的,C错误。6重点题型突破3.【2025年全国高考真题】科研人员通过对绵羊受精卵进行基因编辑和胚胎移植等操作,获得了羊毛长度显著长于对照组的优良品系。下列叙述错误的是()A.为获取足够的卵子,需对供体绵羊注射促性腺激素进行超数排卵处理B.为确保受体绵羊与供体绵羊生理状态一致,需进行同期发情处理C.受精卵发育至桑葚胚阶段,细胞数量和胚胎总体积均增加D.对照组绵羊的选择需考虑年龄、性别等无关变量的影响【答案】C【解析】胚胎工程需要足够的卵子,可以对供体雌性绵羊进行超数排卵处理,即注射促性腺激素以诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子,A正确。为提高胚胎移植的成功率,需要使受体绵羊与供体绵羊生理状态保持一致,因此需要对受体、供体进行同期发情处理,B正确。对照组绵羊的年龄、性别等属于无关变量,无关变量应保持适宜且相同,D正确。受精卵发育至桑葚胚的早期分裂阶段称为卵裂,此时期细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,C错误。6重点题型突破4.【2025年江苏高考真题】梅花鹿和马鹿杂交后代生命力强、茸质好,但自然杂交很难完成,人工授精能解决此难题。胚胎工程技术的应用,可提高繁殖率,增加鹿场经济效益。下列相关叙述合理的是()A.采集的精液无需固定、稀释,即可用血细胞计数板检测精子密度B.人工授精时,采集的精液经获能处理后才能输入雌性生殖道C.超数排卵处理时,常用含促性腺激素

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