2026《金版教程》高考复习方案生物经典多选版-第十单元 小单元2 第3课时 胚胎工程

第课时胚胎工程eq\a\vs4\al()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。一胚胎工程概念指对eq\x(\s\up1(01))生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到eq\x(\s\up1(02))雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。二胚胎工程技术包括eq\x(\s\up1(01))体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。三体内受精1．哺乳动物受精场所：雌性动物的eq\x(\s\up1(01))输卵管内。2．受精前的准备阶段(1)准备阶段1——精子获能：刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在eq\x(\s\up1(02))雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。(2)准备阶段2——卵子的准备：动物排出的卵子成熟度不同，有的可能是eq\x(\s\up1(03))初级卵母细胞，如马、犬等；有的可能是eq\x(\s\up1(04))次级卵母细胞，如猪、羊等。卵子要在输卵管内进一步成熟，到eq\x(\s\up1(05))MⅡ期时，才具备与精子受精的能力。3．受精阶段过程主要变化精子穿越卵细胞膜外的结构获能后的精子与卵子相遇时，首先它释放出多种酶，以溶解eq\x(\s\up1(06))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精子入卵防止多精入卵的第一道屏障：精子的细胞膜与卵细胞膜融合，卵细胞膜外的eq\x(\s\up1(07))透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的eq\x(\s\up1(08))精子进入透明带。防止多精入卵的第二道屏障：精子入卵后，eq\x(\s\up1(09))卵细胞膜也会立即发生生理反应，拒绝其他eq\x(\s\up1(10))精子再进入卵内形成雄、雌原核精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂并形成一个新的核膜，形成雄原核；同时卵子完成eq\x(\s\up1(11))减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核受精卵形成雄、雌原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，eq\x(\s\up1(12))核膜消失。这个含有两个染色体组的合子就是受精卵特别提醒在实际胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志。四胚胎早期发育五体外受精1．试管动物含义：通过eq\x(\s\up1(01))人工操作使卵子在eq\x(\s\up1(02))体外受精，经培养发育为eq\x(\s\up1(03))早期胚胎后，再进行移植产生的个体。2．体外受精过程(1)主要包括：eq\x(\s\up1(04))卵母细胞的采集、eq\x(\s\up1(05))精子的获取和受精等步骤。采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和eq\x(\s\up1(06))获能处理。(2)哺乳动物体外受精过程3．应用：是提高动物繁殖能力的有效措施，还可以为胚胎移植提供可用的胚胎。六胚胎移植1．概念将通过eq\x(\s\up1(01))体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到eq\x(\s\up1(02))同种的、eq\x(\s\up1(03))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．基本程序供体、受体的选择和处理→配种或人工授精→胚胎的收集、检查、培养或保存→胚胎的移植→移植后的检查。3．过程(以牛的胚胎移植为例)特别提醒同期发情处理的原因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。4．优势(1)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(2)大大缩短了供体本身的繁殖周期。(3)对供体施行超数排卵处理后，可获得多枚胚胎，经移植可得到多个后代，这使供体的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍。5．地位：胚胎移植作为胚胎工程的最终技术环节，还将推动胚胎工程其他技术的研究和应用。6．实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。特别提醒1．超数排卵是指应用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。2．胚胎移植的生理学基础3．体外受精、体内受精形成的胚胎进行胚胎移植属于有性生殖，动物体细胞核移植形成的胚胎进行胚胎移植属于无性生殖，即判断胚胎移植为何种生殖方式时，关键是看胚胎通过何种方式获得。七胚胎分割1．概念：采用机械方法将eq\x(\s\up1(01))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。①eq\x(\s\up1(02))囊胚腔②eq\x(\s\up1(03))透明带③eq\x(\s\up1(04))滋养层④eq\x(\s\up1(05))内细胞团⑤eq\x(\s\up1(06))分割针⑥eq\x(\s\up1(07))取样滋养层⑦eq\x(\s\up1(08))做DNA分析，鉴定性别2．胚胎分割时应注意的问题(1)胚胎选择：选择发育良好、形态正常的eq\x(\s\up1(09))桑葚胚或囊胚。(2)分割要求：在分割eq\x(\s\up1(10))囊胚阶段的胚胎时，要注意eq\x(\s\up1(11))将内细胞团均等分割。(3)做DNA分析，鉴定性别时，要取eq\x(\s\up1(12))滋养层细胞。3．实质：通过无性繁殖或克隆增加后代数量。1．动物排出的卵子都是次级卵母细胞，需进一步成熟。(×)2．当精子入卵后，透明带立即发生生理反应，阻止后来的精子进入。(×)3．卵裂阶段细胞中有机物、DNA的含量增多，细胞体积增大。(×)4．胚胎发育过程中细胞开始出现分化的阶段是原肠胚期。(×)5．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。(×)6．做DNA分析、鉴定性别要取内细胞团处的细胞。(×)7．在对囊胚进行分割时，要将内细胞团细胞均等分割。(√)8．精子获能就是获得能量。(×)9．精子入卵后形成雄原核；同时卵子完成减数分裂Ⅰ，排出第二极体后，形成雌原核。(×)10．在胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志。(√)11．采集得到的卵母细胞和精子可直接用于体外受精操作。(×)12．胚胎分割时应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚。(×)13．采用胚胎分割技术的次数越多，胚胎利用率越高。(×)14．在胚胎发育过程中，细胞的分化出现在桑葚胚期。(×)15．桑葚胚前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能干细胞。(√)16．内细胞团将来发育成胎膜和胎盘。(×)17．胎膜和胎盘是由原肠胚的外胚层细胞发育而成的。(×)18．从受精卵到桑葚胚的发育过程在透明带内完成。(√)19．胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植。(×)20．胚胎移植前，供、受体母牛需用促性腺激素进行超数排卵。(×)21．将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖。(×)考向一围绕受精作用、早期胚胎发育，考查生命观念[例1]如图为受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述错误的是()A．①过程需依赖细胞表面糖蛋白识别B．②过程通过有丝分裂方式增殖C．③过程细胞的核/质的值逐渐变小D．④过程细胞的基因表达发生了差异答案：C解析：①过程为受精过程，该过程需要依赖细胞表面糖蛋白识别，A正确；②过程为卵裂过程，该过程通过有丝分裂方式增殖，B正确；③细胞卵裂过程中，单个细胞体积减小，但核物质(DNA)不变，因此核/质的值增大，C错误；④过程中发生细胞分化，而细胞分化的实质是基因的选择性表达，即基因表达发生了差异，D正确。[例2](多选)体外受精技术实际上是在体外条件下，对自然受精条件进行的模拟操作。关于受精的过程，下列分析正确的是()A．排出的精子经“精子获能”过程才可与发育至减数分裂Ⅱ的卵子完成受精B．卵子会通过透明带生理反应和卵细胞膜生理反应拒绝其他精子再进入卵内C．精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体，形成雌原核D．受精卵形成后即进行有丝分裂，在输卵管内完成胚胎发育的过程答案：ABC解析：受精作用、受精卵发育的最早期是在输卵管中完成的，然后进入子宫，在子宫内完成后续的胚胎发育过程。[例3]高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂。经32细胞期、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体。如图是胚胎发育过程中某阶段示意图，有关叙述不正确的是()A．囊胚进一步扩大，①破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫作孵化B．进行胚胎分割时，应将该时期的内细胞团进行均等分割C．①②依次为滋养层、内细胞团D．高等哺乳动物细胞分化开始于囊胚期，终止于生命结束答案：A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。考向二围绕体外受精、胚胎移植和胚胎分割过程，考查科学思维能力[例4](2024·湖北，5)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()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绵羊不适合作为受体D．生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选答案：D解析：选择遗传性状优良、生产能力强的健康波尔母山羊作为供体，进行超数排卵处理，A正确；滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，胚胎移植前，可采集部分滋养层细胞进行遗传学检测，B正确；胚胎移植的受体需要满足的条件是与供体同种且生理状态相同，而山羊和绵羊是不同的物种，因此普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体，C正确；生产中需选择品质良好的波尔公山羊提供精子，D错误。[例5](多选)在干旱的戈壁和沙漠地区，单峰骆驼凭借巨大的体型、强悍的环境忍受力，成为了名副其实的沙漠之舟，单峰骆驼在野外几乎灭绝。近些年，在我国干燥、缺水的戈壁无人区，科学家又发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼。下列叙述正确的是()A．使用促性腺激素对野化单峰雌骆驼A处理以进行超数排卵B．为提高体外受精成功率，从野化单峰骆驼B中新采集的精子应直接用于体外受精C．通过同期发情处理代孕受体雌性C，可以提升受孕成功率D．为提高胚胎的利用率，可对囊胚或桑葚胚进行无限次分割答案：AC解析：从野化单峰骆驼B中获得的精子需获能处理才具备与培养成熟的卵子受精的能力，B错误；在进行操作前，需要对代孕母体C进行同期发情处理，以保证受体与供体的生理变化是相同的，进而提升受孕成功率，C正确；采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，内细胞团分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，D错误。考向三围绕胚胎工程的应用，考查社会责任[例6](2023·天津，7)多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体才能获得后代。如图列举了几项技术成果。下列叙述正确的是()A．经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体均保持一致B．①过程需获得MⅡ期的去核卵母细胞C．②能大幅改良动物性状D．③可通过②技术实现扩大化生产，①②可通过③技术实现性状改良答案：D解析：胚胎移植的受体只提供胚胎发育的场所，A错误；①过程为试管动物的培育过程，是将卵细胞与精子从体内取出并在体外受精、培养，再将发育而成的早期胚胎移植到母体子宫内，完成生殖的过程，在体外受精过程中，采集到的卵母细胞需要培养到MⅡ期，但无需去核，卵母细胞去核属于②克隆动物操作程序，B错误；②过程为克隆动物的培育过程，属于无性生殖，保持亲本性状，所以不能大幅改良动物性状，C错误；③过程获得的动物可通过②克隆技术实现扩大化生产，而试管动物和克隆动物均可通过③转基因技术进行外源基因的导入，实现性状改良，D正确。课时作业题号12345678910111213难度★★★★★★★★★★★★★★★★★对点受精过程胚胎早期发育过程体外受精、胚胎移植胚胎移植过程胚胎移植、胚胎分割胚胎工程综合动物细胞工程综合胚胎移植过程胚胎工程综合胚胎早期发育过程、胚胎移植胚胎早期发育过程动物体细胞核移植、胚胎移植胚胎早期发育过程、胚胎移植1．如图为猪精子和卵子正在受精的过程。下列相关叙述不正确的是()A．图中B细胞中正在进行同源染色体的互换B．图中A和B细胞需要相互识别才能完成受精作用C．图中A细胞需要到减数分裂Ⅱ中期才具备与精子受精的能力D．精子与卵细胞膜结合后阻止后来精子再进入透明带答案：A解析：图中B细胞为精子细胞，已经完成减数分裂，图中B细胞不会发生同源染色体的互换，A错误；图中B细胞为精子细胞，A细胞为卵子，精子与卵子需要相互识别才能完成受精作用，B正确；A细胞为卵子，处于减数分裂Ⅱ中期的卵子才具备与精子受精的能力，C正确。2．如图表示利用二倍体小鼠所做的实验，下列分析合理的是()A．过程①中细胞数目和有机物总量在不断增加B．图中囊胚的细胞基因型都相同C．代孕母鼠需进行同期发情处理D．嵌合体幼鼠是四倍体答案：C3．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，如图表示用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列叙述正确的是()A．①过程需将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理B．②过程采用体外受精技术，受精卵中的遗传物质来自于父母双方C．③过程有一段时间是在透明带内进行分裂，这种受精卵的早期分裂称为孵化D．④过程一般选择桑葚胚或囊胚期胚胎进行移植答案：D解析：获能液的成分因动物种类不同而有所差异，常见有效成分有肝素、Ca2＋载体等，A错误；②过程采用体外受精技术，受精卵中的遗传物质来自于父母双方和外源基因，B错误；③过程为早期胚胎培养过程，胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，而孵化是指胚胎(囊胚进一步扩大)从透明带中伸展出来的过程，C错误；④过程为胚胎移植过程，一般选择桑葚胚或囊胚期胚胎进行移植，D正确。4．牛胚胎移植试验的主要流程如下，下列相关叙述不正确的是()①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④________→⑤胚胎移植→⑥子代小牛A．①过程需要注射促性腺激素，目的是获得更多的卵母细胞B．③过程以哺乳动物早期胚胎未与子宫建立组织上的联系为前提C．④过程是“对胚胎进行妊娠检查”D．⑤过程成功率的高低主要取决于供、受体生理环境的一致性答案：C解析：①过程需要注射促性腺激素，目的是获得更多的卵母细胞，A正确；③过程是以哺乳动物早期胚胎处于游离状态为前提，未与子宫建立组织上的联系，B正确；④过程是“对胚胎进行质量检查”，C错误；⑤过程成功率的高低主要决定于供、受体生理环境的一致性，这也是需要对供、受体进行同期发情处理的原因，D正确。5．如图为经过体外受精和胚胎分割、移植培育优质奶牛的过程。下列叙述正确的是()A．精子需要获能处理后才能参与体外受精，而卵母细胞可直接参与受精B．②是内细胞团，用分割针将其均等分割成2、3或8等份C．胚胎移植的实质是早期胚胎在相同环境条件下空间位置的转移D．胚胎移植前需要对受体进行免疫抑制处理以避免发生免疫排斥反应答案：C解析：体外受精时获取的精子一般需要经过获能处理才能参与受精，获取的卵母细胞也需要在体外进行成熟培养，A错误；根据胚胎移植的操作流程可知，胚胎移植的实质是早期胚胎在相同环境条件下空间位置的转移，C正确；胚胎移植的理论基础之一是受体不会对移植过来的早期胚胎发生免疫排斥反应，所以无需对受体进行免疫抑制处理，D错误。6．胚胎工程理论的发展和技术的应用提高了良种奶牛的繁育速度，保证了我国高品质牛奶的充足供应。如图表示繁殖良种奶牛以及获取胚胎干细胞的流程，下列说法错误的是()A．图中小牛的性别可能为雌性或雄性B．进行①胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一C．可从早期囊胚(b)中的滋养层细胞获得胚胎干细胞(e)D．进行②的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力答案：C解析：由于不知道受精形成的早期囊胚(c)的性染色体组成，因此不能确定图中小牛的性别，故图中小牛的性别可能为雄性或雌性，A正确；②表示胚胎移植，胚胎移植能够充分发挥雌性优良个体的繁殖能力，大大缩短供体本身的繁殖周期，增加供体后代繁殖的数量，D正确。7．(2024·北京，11)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答案：C解析：据图可知，食蟹猴胚胎干细胞经体外诱导可以形成类囊胚，说明其胚胎干细胞具有分化潜能，A正确；培养基中需要添加细胞生长必需的营养物质，包括糖类，B正确；类囊胚是胚胎干细胞经诱导形成的，没有用到核移植技术，C错误；如果要研究类囊胚的后续发育，可将该类囊胚移植到雌性动物的子宫中进行后续发育，D正确。8．(2020·山东等级考)经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚，通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是()A．用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子B．体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理C．胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植D．遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得答案：C解析：促性腺激素可以使雌鼠超数排卵，获得更多的卵子，A正确；精子只有获能后才能完成受精，故体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理，B正确；转基因技术可以定向改造小鼠的基因，所以遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得，D正确。9.如图为对牛进行胚胎工程部分操作示意图，已知牛雄性胚胎中存在特异性H—Y抗原。下列相关叙述错误的是()A．利用H—Y抗体可进行性别鉴定B．①过程的部分发育阶段细胞数量和总体积都不变C．②过程指的是对桑葚胚或囊胚进行胚胎分割D．经③④过程得到的B牛与A牛的性别不一定相同答案：B解析：为了提高繁殖率，②过程采用胚胎分割技术，该技术可对桑葚胚或囊胚进行胚胎分割，C正确；A牛为受体母牛，经③④过程得到的B牛与A牛(由受精卵发育而来)的性别不一定相同，D正确。10．(2023·江苏，17，改编)我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”，研究流程如图所示。下列相关叙述错误的有()A．猴的成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同，但具有相同的基因组B．囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成，但表达的基因完全相同C．移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO2的培养箱中进行D．移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌答案：BC解析：猴的成纤维细胞和胚胎干细胞来自同一个受精卵，虽然二者功能不同，但基因组相同，A正确；动物细胞培养和早期胚胎培养均需要在含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行，CO2的主要作用是维持培养液的pH，C错误；移植后胚胎通过脐带与母体进行物质交换，因此其发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌，D正确。11．体外培养发现绝大多数的克隆胚胎在囊胚阶段出现发育阻滞。Wnt通路抑制剂处理克隆囊胚后，供体的核移植胚胎出生率可大幅提高。下列相关叙述正确的是()A．胚胎发育早期依次经历囊胚、桑葚胚和原肠胚B．动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术C．Wnt信号通路持续异常激活可阻碍克隆胚胎发育过程D．胚胎发育过程中部分细胞的凋亡是基因选择性表达的结果答案：BCD解析：动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术，B正确；Wnt通路抑制剂处理克隆囊胚后，供体的核移植胚胎出生率可大幅提高，因此Wnt信号通路持续异常激活可阻碍克隆胚胎发育过程，C正确；胚胎发育过程中部分细胞的凋亡是基因选择性表达的结果，是基因控制的主动死亡的结果，D正确。12．科研人员设法保存了北部白犀牛的精子和部分组织，欲通过胚胎移植等方法繁育该物种，其研究过程如图所示，其中①②③表示操作过程。下列说法正确的是()A．①表示注射相关激素，从卵巢中收集的卵母细胞不可以直接与精子完成体外受精过程B．③表示胚胎移植，重构胚发育为胚胎的过程不需要进行任何处理C．两种后代细胞中的核DNA相同，细胞质DNA不同D．后代B