2027届新高考生物热点冲刺复习胚胎工程

2027届新高考生物热点冲刺复习胚胎工程中国奶牛良种荷斯坦奶牛体细胞克隆牛体外受精、胚胎分割、胚胎移植技术等1.概念：2.受精及其过程：3.胚胎早期发育：一、胚胎工程及其理论基础：（P56—59）生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞获得胚胎后代人类的各种需求雌性动物显微操作处理生产移植满足1.胚胎工程概念：（1）对象：（2）目的：（3）技术：（4）实质：（5）理论基础：体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。生殖细胞（

和

）、受精卵或早期胚胎细胞。生产后代，满足人类各种需求。精子卵细胞哺乳动物“受精”和“胚胎早期发育”的规律。在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行模拟操作。2.受精及其过程：（1）概念：____和____结合形成____(即______)的过程；包括________________和________；自然条件下，哺乳动物在_______内完成。（2）准备阶段1——精子获能：（3）准备阶段2——卵子的准备：（4）受精阶段：精子卵子合子输卵管受精前的准备阶段受精阶段受精卵温故知新——精子的形成:思考1：精子形成场所、过程？

睾丸曲细精管思考2：精子的结构？

头颈线粒体鞘尾巴（主要是细胞核）（有氧呼吸主要场所，提供能量）（由中心体演变而来）

思考3：不同种动物精子？形态相似，大小略有不同，且与动物的体型大小无关。（2）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，这一生理现象称为“精子获能”。1951年·张明觉

直接利用雌性动物的生殖道

或培养在人工配制的获能液。精子获能的原因：精液由精子和精浆组成，精浆中含有抑制精子获能的物质，只有精子进入雌性动物的生殖道后，由生殖道分泌产生相关物质解除对精子的抑制，才能使精子获得受精的能力。Ca2＋载体肝素等③意义：为体外受精技术的建立奠定了基础。①含义：②方法：温故知新——卵子的形成:思考1：卵子形成场所、过程？

卵巢特点：卵细胞的形成是一个不连续的过程，有两次暂停。卵泡中的卵母细胞在排卵前都处于_________________。性成熟后，受_______刺激，继续分裂。减数分裂Ⅰ前期性激素（3）准备阶段2——卵子的准备：①卵子一般在排出____后才能被精子穿入。②不同动物排出的卵子成熟程度____：

可能是____________，如马、犬等；

可能是____________，如猪、羊等；③排出的卵子都要在______内进一步成熟，到_______________期才具备与精子受精的能力。透明带卵细胞膜核第一极体初级卵母细胞次级卵母细胞2-3h不同输卵管MⅡ（减Ⅱ中期）思考：进行体外受精操作时，需要对精子和卵子进行什么处理？精子——获能处理；卵子——培养成熟。透明带是包裹在卵母细胞和早期胚胎外的一层非细胞结构，主要起保护作用。受精作用：睾丸♀生殖道精子体外:获能液“获能”精子卵巢初级卵母细胞：马、犬卵子次级卵母细胞：猪、羊“MⅡ期”卵子输卵管成熟输卵管透明带卵细胞膜核第一极体准备阶段受精阶段（4）受精阶段：思考：（1）受精时，精子依次穿过了哪些结构？（2）防止多精入卵的机制有哪些？（3）精子入卵后，精子结构发生了哪些变化？（4）卵细胞受精的标志是什么？受精完成标志是？（4）受精阶段：雌原核雄原核第一极体第二极体受精阶段透明带卵细胞膜核第一极体①精卵接触②精子入卵③原核形成④合子形成（4）受精阶段：①精卵接触放射冠透明带细胞核卵细胞膜获能后的精子与卵子在

相遇释放多种酶溶解卵细胞膜外的一些结构（如透明带）借助精子自身运动精子接触卵细胞膜输卵管瞬间，透明带会迅速发生生理反应，

。阻止后来的精子进入透明带（4）受精阶段：①精卵接触②精子入卵精子入卵后，________会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。③原核形成雄原核雌原核极体精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂并形成一个新的核膜，形成一个比原来精子的核还大的核，叫做雄原核。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。卵细胞膜哺乳动物卵细胞的形成过程示意图思考：1.卵子完成减数分裂Ⅱ时间、场所：精子入卵被激活后2.受精标志：三个观察到两个极体或雌、雄原核多数不会进行减数分裂Ⅱ。输卵管（4）受精阶段：①精卵接触②精子入卵③原核形成④合子形成雌、雄原核充分发育相向移动，彼此靠近核膜消失，形成含有两个染色体组的合子，受精卵形成。受精完成的标志：雌、雄原核融合形成合子。受精卵遗传物质：核遗传物质:精子和卵子各占一半质遗传物质:几乎全部来自卵子受精作用小结：准备阶段准备阶段1：精子获能准备阶段2：卵子的准备：精子穿越卵细胞膜外的结构（放射冠和透明层）透明带反应(阻止多精入卵的第一道屏障)精子接触卵细胞膜精子入卵(进入卵细胞膜)卵细胞膜反应(阻止多精入卵的第二道屏障)雄、雌原核形成雌、雄原核融合形成合子受精阶段(受精的标志：观察到两个极体或雌、雄原核)——受精完成的标志雌性动物生殖道人工配制的获能液在输卵管内发育到MⅡ期保证受精卵中的遗传物质与亲代体细胞一致，从而保证了遗传的稳定性。3.胚胎早期发育：一、胚胎工程及其理论基础：（P56—59）幼体继续分化出生发育性成熟个体孵化胚胎发育受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑葚胚囊胚原肠胚胎后发育个体发育

卵裂有丝分裂

分化输卵管、子宫次级卵母细胞受精卵2细胞期4细胞期8细胞期桑葚胚囊胚3.胚胎早期发育：（1）卵裂：（2）桑葚胚：（3）囊胚：（4）原肠胚：一、胚胎工程及其理论基础：（P56—59）输卵管、子宫3.胚胎早期发育：（1）卵裂：胚胎发育早期，有一段时间是在______内进行分裂，细胞数量________，但胚胎总体积________，这种受精卵的早期分裂称为卵裂。受精卵2细胞4细胞8细胞桑葚胚囊胚原肠胚透明带不断增加并不增加每个细胞的变化？胚胎的变化？体积变小、核DNA周期性变化DNA总量变多、有机物总量变少、种类变多3.胚胎早期发育：（1）卵裂

→（2）桑葚胚：①含义：当____产生的子细胞逐渐形成致密的______，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚。

②特点：桑葚胚桑葚桑葚胚卵裂细胞团这一阶段及之前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于胚胎干细胞。3.胚胎早期发育：（1）卵裂

→（2）桑葚胚

→（3）囊胚①特点：

②结构：

③孵化：桑葚胚→囊胚形成细胞继续分化囊胚扩大→孵化（聚集在胚胎一端的细胞）（沿透明带内壁扩展和排列的细胞）内细胞团滋养层细胞囊胚腔发育成胎盘和胎膜发育成胎儿的各种组织透明带囊胚进一步扩大，透明带破裂，胚胎从其中伸展出来的过程。（内部出现了含有液体的腔。）3.胚胎早期发育：（1）卵裂

→（2）桑葚胚

→（3）囊胚

→（4）原肠胚：①特点：

②结构：出现胚层分化表面的细胞层。向内迁移的细胞。内外两个胚层之间。外胚层：中胚层：内胚层：逐渐分化形成各种组织、器官等全能细胞细胞分化幼体继续分化出生发育性成熟个体孵化卵裂期胚胎发育胚后发育个体发育内细胞团滋养层细胞囊胚腔外胚层中胚层内胚层拓展：胚胎发育vs个体发育3.胚胎早期发育：从受精完成至第1周末这一时期，胚胎开始着床，囊胚进一步发育。从第2周开始至第8周。囊胚植入子宫内膜过程中，囊胚壁逐渐发育为滋养层，内细胞团逐渐发育形成二胚层的胚盘，然后继续发育为三胚层的原肠胚。从第3周开始，二胚层胚盘中的部分细胞增殖分化形成中胚层。随着三个胚层的分化，三胚层逐渐发育为各种器官的原基。胚盘发育为胚体，胚体凸入羊膜腔，浸泡在羊水中，胎盘逐渐形成。约在第3周末，心脏出现。3.胚胎早期发育：思考：体外培养任意阶段的的胚胎都可移植到子宫发育吗？动物种类受精卵发育的时间/h进入子宫时受精卵的发育天数和发育阶段2细胞4细胞8细胞16细胞桑葚胚时间/天发育阶段小鼠24～3838～5050～6060～7068～803桑葚胚绵羊36～38424867～72963～416细胞猪21～5151～6666～7290～110110～1142～2.54～6细胞马2430～3650～607298～1066囊胚牛27～4244～6546～9096～120120～1444～58～16细胞不同动物胚胎进入子宫所处的时期不同→体外受精形成的胚胎，发育到一定阶段方可移植到子宫中。

（实践中一般选桑椹胚或囊胚阶段→提高发育率）小结——胚胎工程的理论基础：受精精子获能受精前的准备卵子准备MⅡ期具备受精能力雌性动物的生殖道或培养在获能液(肝素或Ca2+载体)中精子穿过卵细胞膜外结构精子接触卵细胞膜精子入卵称为雄原核；卵子释放第二极体，形成雌原核雌雄原核靠近核膜消失桑葚胚受精卵每个细胞能发育成组成个体的任何细胞类型及胚外组织囊胚原肠胚卵裂孵化内细胞团滋养层组成个体的各种组织细胞胎盘、胎膜等胚外组织细胞外胚层内胚层中胚层国际良种奶牛：年均产奶量10000公斤左右国产奶牛：年均产奶量3000公斤左右我国奶业肉业现状奶业肉业海福特肉用牛：2岁体重可达800Kg我国蒙古黄牛：均重300Kg①引进一头良种成年奶牛需3万---5万元②一头牛一胎只产一头牛犊，一生只生育4、5次牛的生育率虽然很低，但是一头母牛一生排出的卵细胞约200个左右，卵巢中卵母细胞数量是它的1000倍（20万）；公牛平均每次射精5ml，精子数50亿。母牛其实是有很强的生殖潜能的，只是没有激发出来。良种荷斯坦奶牛实际问题科学发现如何实现良种牛快速繁殖呢?学以致用：学以致用：请写出良种牛快速繁殖流程。良种牛精子获能液“获能”精子卵子“MⅡ期”卵子体外培养体外受精受精卵早期胚胎代孕牛移植分裂发育

资料：生育率低，一头母牛一生卵细胞约200个左右，卵巢中卵母细胞数量是它的1000倍（20万）；公牛平均每次射精5ml，精子数50亿。试管牛发育生产1984年“试管羊”1.试管动物：（1）概念：（2）涉及的技术：（3）繁殖方式：2.与克隆动物的区别：二、胚胎工程技术的实例——试管动物：（P60）1.试管动物：（1）概念：通过人工操作使卵子在________，经培养发育为________后，再进行____产生的个体。（2）涉及的技术：（3）繁殖方式：体外受精早期胚胎移植受体母牛(代孕)培养移植受精卵早期胚胎试管牛体外受精精子卵子发育产生体外受精、体外胚胎培养、胚胎移植有性生殖【拓展】试管牛VS克隆牛

体外受精核移植早期胚胎培养胚胎移植试管牛受精卵克隆牛比较项目试管动物(婴儿)克隆动物技术基础生殖类型发育起点遗传物质来源体外受精、胚胎早期培养、胚胎移植动物细胞培养、动物体细胞核移植、胚胎移植有性生殖无性生殖受精卵核移植后的重组细胞亲本双方主要来源于供核方重组细胞试管婴儿：1988年中国首例试管婴儿郑萌珠1978年世界首例试管婴儿露易丝.布朗思考：能否获得性状几乎一样的试管婴儿？体外受精、体外胚胎培养、胚胎分割、胚胎移植1.体外受精：2.胚胎移植：3.胚胎分割：三、胚胎工程技术及其应用：（P60—63）体外培养1.体外受精：（1）过程：包括_______________、__________和____等步骤。（2）意义：卵母细胞的采集精子的获取受精卵巢中获取卵母细胞MⅡ期卵母细胞体外受精获能精子精子离心处理新鲜或解冻的精液去除精浆，以利于精子获能、提取纯度较高精子。目的获能处理或输卵管（无需体外培养）①提高动物繁殖能力的有效措施；②为胚胎移植提供可用的胚胎。采集方法采集过程培养?适用范围

________；实验动物以及小家畜(如：小鼠、兔)

________大型动物以及大家畜(如：牛、马)输卵管采卵卵巢采卵摘卵巢采卵活体采卵①促进排卵（超数排卵）：

利用___________(激素），②从________中冲取卵子；不需要需要促性腺激素输卵管从被屠宰的雌性动物卵巢中，采集______________；卵母细胞借助仪器，吸取卵母细胞；卵母细胞的采集和培养2.胚胎移植：（1）概念：通过__________________得到的____，____到______、____________的其他____动物的体内，使之继续发育为______的技术。（2）实质：（3）主要步骤：（4）意义：体外受精及其他方式胚胎移植同种的生理状态相同雌性新个体胚胎移植受体供体发育新个体体外受精转基因核移植胚胎移植早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。“借一般动物之腹怀优秀个体之胎”2.胚胎移植：（3）主要步骤：①供体、受体的选择和处理：②配种或人工授精：③胚胎的收集、检查、培养或保存：④胚胎移植及移植后的检查：

用外源促性腺激素等处理→诱发卵巢排出比自然情况下更多的卵子。

用外源孕激素等处理→确保生殖器官处于相同的生理状态→使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致。（3）主要步骤：①供体、受体的选择和处理：受体供体a.选择：b.处理：供体：提供胚胎→优良遗传性状优良、生产能力强；受体：接受胚胎、承担妊娠、育仔任务→同种健康、正常繁殖力。供、受体同期发情处理：供体超数排卵处理：受体供体公牛（3）主要步骤：

②配种或人工授精：项目不同点过程场所相同点①精子

、卵子

后方能完成受精过程；②都是

生殖。自然受精人工授精体外受精获能成熟有性≠内用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内，完成受精。雌雄动物交配完成。人工获取精子、卵子，在体外培养液中完成受精过程。雌性动物输卵管中（体

受精）体外培养液中（3）主要步骤：

③胚胎的收集、检查、培养或保存：受体供体公牛胚胎移植a.能收集的原因：早期胚胎如桑葚胚、囊胚阶段处于游离状态。b.收集的方法：c.检查、培养：d.保存：用配制好的冲卵液，借助特制的冲卵装置，将供体母畜子宫中的胚胎冲洗出来，即冲卵。检查胚胎质量和发育时期，若未到则需培养。-196℃的液氮。正常繁殖或两三个月后进行另一次移植。（3）主要步骤：

④胚胎移植及移植后的检查：受体供体公牛胚胎移植a.能移植的条件：同种雌性且生理状态相同。b.能移植的原因：受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应；供体胚胎与受体子宫可建立生理和组织上的联系。c.检查：对受体进行妊娠检查，即胚胎在受体体内是否成功着床。d.后代性状：供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，遗传特性在孕育过程中不会发生任何变化→与供体保持一致。收集胚胎并检查胚胎移植对受体进行妊娠检查正常繁殖或两三个月后进行另一次移植优良公牛发情配种或人工授精优良供体母牛受体母牛超数排卵——————进行同期发情处理——————受体发情着床前冲卵发育到桑椹胚或囊胚阶段(放入-196℃的液氮中保存)(一般用孕激素或雌激素)（促性腺激素）体内受精胚胎移植小结：2次激素2次检查2个条件2.胚胎移植：（4）意义：①可以充分发挥

的繁殖潜力，大大缩短了供体本身的

。②胚胎移植是胚胎工程的____技术环节，还将推动胚胎工程其他技术的研究和应用。受体供体公牛胚胎移植雌性优良个体繁殖周期最终（只需产生优良遗传特性的胚胎、超数排卵措施）内细胞团内细胞团分开，形成一模一样的双胞胎

你能想到进一步提高荷斯坦奶牛的繁殖率的思路吗？同卵双胞胎分割胚胎，让其各自发育成新的个体。3.胚胎分割：（1）原理：（2）概念：（3）特点：（4）主要仪器：（5）步骤：（6）应用：3.胚胎分割：（1）原理：（2）概念：采用________将早期胚胎切割成_________________等，经移植获得______________的技术。（3）特点：（4）主要仪器：早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着