江苏高三生物一轮复习：胚胎工程（导学案）

第56讲胚胎工程

【课标要求】1.简述胚胎形成经过r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

考点透析

知识।胚胎工程概述

帙作对级生殖细胞、堂逍蝉早期胚胎细胞

体夕陵精、胚胎移植、胚胎分割、

早期胚胎培养等

果作水出主要集中在显微操作水平上

理论基理哺乳动物体内受精和早期胚胎发行的规律

知识2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：雌性动物的输卵管内。

3.过程

准备，精子雌：在雌性动物的生殖道内完成

姐11卵子的准备：发育到Mil期才有受精能力

精子释放金史叁溶解卵细胞膜外的一些结构

透明带反应（精子触及卵细胞膜的瞬间.阻止

I后来的精子进入透明带）

卵细胞膜反应（精子入卵后,拒绝其他精子再

进入加内）

受精①精子入卵后•尾部脱离,原有的核

阶段膜破裂•随后形成新的工.最后

以核形成」形成雄原核（大）

②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（小）

雌、雄原核结合（受精完成的标志）

受精卵

解疑释惑

（1）动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，有的可能是初级卵母细胞。但它们都要

在输卵管内进一步成熟,当达到管数分裂II中期时,才具备与精子受精的能力。

（2）精子获能是指精子获得受精“能力”,而不是获得能最。

（3）事实上，多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂II,因此不会形成3个第二极体。观察到的两个

极体，一个是第一极体,一个是受精时次级卵母细胞分裂后排出的第二极体。

(4)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观察到雄原核和雌原核；而受精完成的

标志是雌、雄原核融合。

(5)阻止多精入卵的第一道屏障是透明带反应,第二道屏障是卵细胞膜反应。(注：透明带是由糖蛋白

组成的一种结构，是精卵识别的基础之一。)

知识3胚胎早期发育

1.场所：输卵管。

2.过程

早期发育的胚胎包括以下几个阶段；受精卵一①桑加胚一②囊胚。

全能细胞：细胞分化

Qo舞瞿

受精f2---—*-8—►①一0.原肠胚

〃细胞细胞细胞，

H内细胞团内胚层

卵裂期滋养层中胚层

囊胚腔外胚层

原肠腔

,早期胚胎

胚胎发育

(1)卵裂期的特点

①细胞分裂方式：有丝分裂,发生在透明带内。

②有机物：有机物总量不断减少，但有机物种类增加。

③细胞体积：胚胎总体枳不变或略有减小，但细胞数目蛆，所以每个细胞体枳减小。

④细胞中DNA含量：伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含最增多，但每个细胞中核DNA含量

保持相对稳定。

(2)桑甚胚：由卵裂产生的子细胞形成的致密细胞团,形似桑甚。

(3)囊胚：细胞逐渐分化，结构如图所示。

①内细胞团一其细胞具有全能性,将来发育成胎儿的各种组织。

②滋养层——沿透明带内壁扩展和排列的细胞，将来发育成胎膜和胎盘。

③囊胚腔——胚胎内部含有液体的腔。

*孵化：囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来。

限思辨小练

I.判断下列说法的正误：

(1)刚排出的精子即能与卵子受精。(X)

(2)高等动物精子和卵子的发生都是连续的。(X)

提示：高等动物中，一般精子的形成是连续的，卵子的形成是不连续的，其减数分裂I是在排卵前后

(不同动物有差异)，受精时才继续完成减数分裂II。

(3)桑甚胚的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。(J)

(4)原肠胚发生的孵化非常重要，影响到胚胎能否继续发育.(X)

提示：囊胚扩大导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来叫作孵化，孵化影响到胚胎能否纸续发育，故

非常重要。

2.两道屏障防止多精入卵，其意义是保证受精卵中染色体数量与亲代体细胞一致,从而保证遗传的稳

定性。

3.受精卵(2〃)遗传物质的来源；核遗传物质(或染色体)来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核(即精、卵

各提供1/2),而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。

典题说法

考向受精和早期胚胎发育

血下列有关哺乳动物受精作用和早期胚胎发育规律的叙述，正确的是(C)

A.精子需获能才能与卵子结合，而卵子一经排出就具备受精能力

B.精子头部触及卵细胞膜时，发生卵细胞膜反应以防止多精入卵

C.囊胚的细胞逐渐分化，形成内细胞团和滋养层

D.原肠胚扩大导致透明带破裂，胚胎伸展出来叫作孵化，发生在输卵管内

【解析】精子需获能才能与明子结合，动物排出的可能是初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞，都要

在谕卵管内进一步成熟，达到减数分裂II中期时.，才具备与精子受精的能力，A错误；精子头部进入卵细

胞膜时，发生卵细胞膜反应以防止多精入卵，B错误：囊胚的细胞逐渐分化，形成内细胞团和滋养层，其

中内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层将来发育成胎盘和胎膜，C正确：囊胚扩大导致透明带破

裂，胚胎伸展出来叫作孵化，发生在输卵管内，D错误。

考点2胚胎工程技术及其应用

考点透析

知识1体外受精

1.试管动物：是通过人工操作使卵子在体外受精,经培育发育为早期胚胎后,再进行移植产生的个体。

2.体外受精技术过程：卵母细胞的采集、精子的获取、受精等。

Mn期卵

卜膜卜母细胞

体外C受精卵

受精o培养

新鲜或解精子离获能

冻的精子0心处理二〉精子

⑴采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养(即培养至MII期)和获能处理,然后才能用

于体外受精。

(2)一般情况下，可以将获能的精子和培养成熟的卵子置.于适当的培养液中共同培养一段时间,来促进

它们完成受精。

3.体外受精的意义：是提高雌性动物繁殖能力的有效措施.可以为胚胎移植提供可用胚E台。

知识2胚胎移植

1.概念理解

(1)定义：指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,

使之继续发育为新个体的技术。

(2)供体:提供胚胎的个体；受体：接受胚胎的个体。

(3)胚胎来源：体外受精、体内受精、转基因、座搂擅及其他方式得到的胚胎等。

2.过程

优良供体母牛(提供胚受体母牛(接受胚胎;

胎；遗传性状优良、生有健康的体质和正常

产能力强)繁殖能力)

------卜-进行①同期发撤b理…卜——

一超数排卵处理受体发情

同种♦♦

优

良一发情配种或人工授精一④胚胎移植

公

牛

③收集胚胎并检查进行⑤妊娠检查

-I

嚼舞或史豁月具有优良性状的后代

后进仃另一次移柚

牛胚胎移植的基本程序

3.地位：胚胎工程的最终技术环节。

4.意义

(I)可以充分发挥雌性优良个个的繁繁潜力。

(2)大大缩短了供体本身的繁疳周期。

(3)对供体施行超数排卵处理后,增加后代数量。

解疑释惑

胚胎移植的生理学基础

;动物发情排卵后，在一

:段时间内同种动物的

一九一一I收集一间丽硒

:供、受体生殖器官的生・T3理学基则~于游离状态

:理变化是①相同的

一—一一一一一一一一一一一一一.存活/遗f久

1二豆底而西又铳而菽而言同而H班祢冠避国

I'一基本---不--发--生-②-.免...疫..排..斥.-反..应J；1|-在---孕---育--过---程--中---不---受--影--响-I

知识3胚胎分割

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

概念

胎或多胎的技术

发育良好的、形态正常的桑黄胚或囊田(原因:桑意胚或囊胚的内细胞团细胞具

选择的胚胎

有发育的全能性)

注意事项将囊胚的内细胞团均等分割(原因：防止影响分割后胚胎的恢复和进一步发育)

主要仪器体视显微镜、显微操作仪

分割工具分割针或分割刀

操作环境盛有操作液的培养皿，在显微镜下分割

后代的特点具有相同的遗传物质

生殖方式无性生殖(无性繁殖、克隆)

分割后

直接移植给受体，或经体外培养后再移植给受体

胚胎去向

①可以促进优良动物品种的繁殖;

优点②产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料；

(意义)③在胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物

繁育健康后代具有重要意义

归纳总结

(I)胚胎工程操作流程(以牛为例)

试管动物法胚胎移植胚胎分割

良种母牛

受精卵

同

期

发

情代孕母牛

处

理妊娠检查舞小牛

(2)用外源促性腺激素对供体进行超数排卵处理。

(3)胚胎移植过程中的两次检查：第一次在移植前，对收集的胚胎进行检查，检查胚胎质量等；第二次

在移植后，对受体母畜是否妊娠进行检查。

(4)胚胎移植或胚胎分割的两个时期：桑黄胚和囊胚。

(5)胚胎分割般以二等份为主(分割成活和移植成功率高)。

虺思辨小练

1.判断下列说法的正误：

(1)精子只有在雌性动物的生殖道才能获能。(X)

提示：精子在雌性动物的生范道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力：也可以在获能培养液中

获得受精能力。

(2)胚胎移植时，供体母畜需要具备优良的遗传性能。(J)

(3)胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割。(X)

提示：胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割。

(4)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。(V)

2.胚胎分割动物和克隆动物的生殖方式都是无理邃殖。体外受精的生殖方式是有性生殖c

3.胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性是与供体亦是与受体保持一致？为什么？

提示：供体。供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传物质在孕育过程中不发生

变化。

典题说法

考向1体外受精

011(多选)(2025・海安期初)白藜芦醇是一种有效保护精子的抗氧化剂。科研人员在精子获能液中添加

不司浓度的白藜芦醇，研究其对牛精子体外获能效果及早期胚胎发育的影响，实验结果如下表。相关叙述

错误是(ABD)

浓度/未获能获能且完整型损伤型

卵裂率/%囊胚率/%

(|.unolL')精子/%精子/%精子；％

058.7515.1726.1764.5131.53

5054.7525.3319.9067.6133.32

KX)53.9227.4218.6773.1937.22

50058.9213.8327.2560.2228.15

A.采集到的精子除获能外逐需要培养使其完成减数分裂才能与卵母细胞受精

B.白藜芦醇保护精子的机制可能是促进自由基的产生从而清除精子中活性氧

C.受精卵卵裂过程中，胚胎中细胞数目不断增加而胚胎总体积并不增加

D.促进精子获能进而提高早期胚胎发白能力的白藜卢博的最适浓度是100pmolL^

【解析】采集到的精子已经完成了减数分裂，A错误；白藜芦醇为抗氧化剂，其保护精子的机制可能

是清除精子中的活性氧，减少自由基，B错误；从表中数据可以看出，白藜芦醉浓度为lOOpmo卜时，

获能且完整型精子比例最高，卵裂率和囊胚率也最高，但题目中浓度梯度太大，不能确定此浓度是最适浓

度，D错误。

考向2胚胎工程技术

即2(2024.湖北卷)波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉，具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产

中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是(D)

A.选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理

B.胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测

C.普通品质的健康杜泊母绢羊不适合作为受体

D.生产