第41讲 胚胎工程（课件）-2025年高考生物一轮复习课件+讲义+专练（新教材新高考）

这是一份第41讲 胚胎工程（课件）-2025年高考生物一轮复习课件+讲义+专练（新教材新高考），共58页。PPT课件主要包含了考情分析，课标要求，知识构建，胚胎工程技术及其应用，体外受精，胚胎分割，胚胎移植，内容概览，考点训练，桑葚胚等内容，欢迎下载使用。
第十单元 生物技术与工程 第41讲 胚胎工程
1.简述胚胎形成经过了受精及早期胚胎发育等过程。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。
雌性动物的生殖道或培养到获能液(肝素或Ca2+载体)中
每个细胞能发育成组成个体的任何细胞类型及胚外组织
细胞在透明带内分裂，胚胎总体积并不增加
步骤：卵母细胞的采集、精子的获取、受精
胚胎分割的概念：对早期胚胎切割
胚胎分割的基础：细胞的全能性、每个细胞的细胞核内具有相同的遗传物质
胚胎分割的步骤：选择胚胎、分割胚胎、胚胎移植
体外受精技术的意义：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
胚胎移植的概念：移植到同种的、生理状况相同的雌性动物体内
胚胎移植的意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖能力
①促进优良动物品种的繁殖；②产生遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料；③对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义
考点一 胚胎工程的理论基础 知识点一 胚胎工程的概念知识点二 胚胎工程的理论基础知识点三 胚胎早期发育 考点二 胚胎工程技术及其应用知识点一 体外受精知识点二 胚胎移植知识点三 胚胎移植的几点注意事项知识点四 胚胎分割
归纳总结＋易错辨析＋教材隐性知识＋拓展延伸
1.胚胎工程的定义？胚胎工程包含的技术手段？2.胚胎工程的理论基础1——受精（1）受精的两个阶段？受精的场所？精子获能的定义？精子获能的场所？精子获能的方法？卵子成熟的部位和时期？（2）防止多精入卵的两道屏障？ 受精的标志？受精完成的标志？3.胚胎工程的理论基础2——胚胎早期发育（1）胚胎早期发育的场所？胚胎早期发育分为哪几个阶段？（2）卵裂期的特点？细胞分裂方式? 注意：细胞数量？每个细胞的体积？有机物的总量？有机物种类？DNA总量？（3）什么时期的细胞具有全能性？什么时期的细胞开始分化？什么时期出现胚层分化？囊胚期的细胞类型和功能？（4）胎膜和胎盘由什么结构发育而来的？什么是孵化？孵化的意义？
希望我们一轮复习能够持续精进！—— 自主梳理课本（选必三）2.3
4.胚胎工程技术1——体外受精（1）体外受精技术主要包括哪几个步骤？（2）卵母细胞的培养的目的是什么？离心的目的是什么？（3）精子与卵细胞如何完成体外受精？受精卵如何培养？ 5.胚胎工程技术2——胚胎移植（1）胚胎移植的定义？ 移植胚胎的来源？胚胎移植的实质？ 胚胎移植的优势？地位？（2）胚胎移植的步骤？（3）注意：①供体、受体母牛的选择要求？ ②两次处理的对象？同期发情处理的目的？超数排卵处理所用的激素？（4）胚胎移植的生理学基础？（4条）6.胚胎工程技术3——胚胎分割（1）胚胎分割的生殖方式？原理？意义？胚胎分割的时期？注意什么？胚胎移植前如何进行性别鉴定？
考点一 胚胎工程的理论基础
知识点一、胚胎工程的概念
指对生殖细胞、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雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
体外受精、胚胎移植、胚胎分割等
生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞
在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作
哺乳动物体内受精和早期胚胎发育的规律
知识点二、胚胎工程的理论基础
指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。
准备阶段Ⅰ——精子获能
准备阶段Ⅱ——卵子的准备
知识链接：体现细胞膜的功能？体现细胞膜的结构特点？
【教材隐性知识】源于选择性必修3 P56“相关信息”：精子获能方法①直接利用雌性动物的生殖道使精子获能；②精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。获能液的成分因动物种类不同而有所差异，常见的有效成分有 、 等。
总结：受精阶段的主要过程及生理反应
教材隐性知识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。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。
①时期：②场所：③特点：
细胞数量 胚胎总体积
知识点三、胚胎早期发育
1.如图表示人的受精卵在卵裂期过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、细胞数量的变化趋势(横坐标为发育时间)。其中正确的是（ ）
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
当卵裂产生的子细胞数目达到32个，逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚。
这一阶段及之前的每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。
聚集在胚胎一端，将来发育成胎儿的各种组织。
沿透明带内壁扩展和排列，将来发育成胎膜和胎盘
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破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化。孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育。
内细胞团细胞具有全能性
逐渐分化形成各种组织、器官等。
1.胚胎发育中的细胞分裂均为有丝分裂，原肠胚阶段是个体发育中分化限度最大的阶段，但细胞分化贯穿于生物体整个生命历程中。
2.桑葚胚及以前的细胞均未分化，细胞全能性高，是胚胎分割的最佳时期。
3.桑葚胚到囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。
4.卵裂期和桑葚胚时期，只进行细胞分裂，不需要从外界获取营养物质，胚胎发育所需营养主要来自卵黄。②囊胚期细胞开始分化，透明带破裂，滋养层细胞（以后发育成胎盘、胎膜，与母体建立联系）从外界吸收营养物质，使胚胎继续发育。
【教材隐性知识】源于选择性必修3 P59“思考·讨论”：将体外培养的胚胎移植到子宫时，应选择至少发育到什么阶段的胚胎：小鼠： ；绵羊：16细胞；猪：4～6细胞；马： ；牛： 。
1．动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初级卵母细胞，有的可能是次级卵母细胞。(选择性必修3 P57正文)(　　)2．卵子发育到MⅡ期，才具备与精子受精的能力。(选择性必修3 P57正文)(　　)3．在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜内的透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。(选择性必修3 P57正文)(　　)4．精子入卵后形成雄原核；同时卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核。(选择性必修3 P57图2­20)(　　)
2.下图表示精子入卵后，发生(或引起)的一系列变化形成受精卵的过程。下列叙述错误的是（ ）A.图中X指卵细胞膜反应，Y指 卵子的减数分裂ⅡB.经图中Y过程只形成了雌原核C.精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合D.精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶体的作用下自溶
Y过程既形成了雌原核，又形成了第二极体
3.下列有关早期胚胎发育的叙述，错误的是( ) A.卵裂期每个细胞的核质比逐渐增大，胚胎中DNA总量逐渐增加 B.孵化是指透明带破裂，桑葚胚从透明带中伸展出来 C.滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘并可用于性别鉴定 D.在胚胎移植中，选择桑葚胚或囊胚期的胚胎进行移植较易成功
孵化是指透明带破裂，囊胚从透明带中伸展出来的过程
试管动物:是指通过人工操作使卵细胞在体外受精，培养发育为早期胚胎后，在进行移植生产的个体。
注意：试管动物≠克隆动物
考点二 胚胎工程技术及其应用
转基因、核移植和体外受精
遗传性状优良、生产能力强
产生具有优良遗传特性的胚胎
承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务
胚胎移植的意义：充分发挥雌性优良个体的 。
利用某些激素人为地控制并调整一群母畜发情周期的进程，使之在预定时间内集中发情。
使他们处于相同的生理环境，这样供体的胚胎移入受体后不会发生免疫排斥反应。
诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
问题1:什么是同期发情处理？
问题2:同期发情处理的目的是什么？
问题3:如何进行超数排卵？
问题4:超数排卵的目的是什么？
问题5:冲卵的目的是什么？
正常繁殖或两三个月后进行另一次移植
第一次对受、供体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。
第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。
胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。
知识点三、胚胎移植的几点注意事项
（1）超数排卵使用的激素是 。（2）用于胚胎移植的早期胚胎是 。（3）良种牛的后代的遗传特性是由 牛决定的。（4）胚胎工程的最后一道“工序”是 。（5）胚胎移植的方法有 和 。 （6）冲卵 。且胚胎分割的次数不宜过多;但一次给受体动物 ，可增加双胞胎和多胞胎的比例
供体公牛和供体母
手术法 非手术法
把供体子宫内的胚胎冲洗出来
【教材隐性知识】教材隐性知识：源于选择性必修3 P62“相关信息”：超数排卵是指应用外源___________，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
【教材隐性知识】源于选择性必修3 P62“思考·讨论”：胚胎移植的生理学基础
对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细胞团。
选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，移入盛有操作液的培养皿中。
分割后的胚胎可直接移植给受体，或经体外培养后，再移植给受体。
进行DNA分析的目的是进行遗传病筛查，以防止产生的后代具有严重的遗传病；进行性别鉴定，是为了人工筛选后代动物的性别。
问题1:为什么要取滋养层细胞进行分析和鉴定？
选取滋养层细胞。 因为内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，如果取了内细胞团细胞，可能会影响胎儿以后的发育。而滋养层细胞将来发育成胎儿的胎盘和胎膜，只为胚胎提供营养；同时滋养层细胞和内细胞团细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂和细胞分化形成，具有相同的遗传物质。
实践证明，采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。另外，还存在刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等问题。
1．哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获能和受精等步骤。(选择性必修3 P60正文)(　　)2．通过转基因、核移植和体外受精获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。(选择性必修3 P61正文)(　　)3．胚胎移植中通常选遗传性状优良、生产能力强的受体母牛，选有健康体质和正常繁殖能力的供体母牛。(选择性必修3 P61图2­23)(　　)4．胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。(选择性必修3 P62思考·讨论)(　　)
遗传性状优良是供体细胞
1.下图表示精子入卵后，发生(或引起)的一系列变化形成受精卵的过程。下列叙述错误的是( )
A.图中X指卵细胞膜反应，Y指卵子的减数分裂ⅡB.经图中Y过程只形成了雌原核C.精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合D.精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶体的作用下自溶
2.下列关于“试管牛”培养流程的叙述，不正确的是( )
A.过程①可对供体母牛注射促性 腺激素，使其排出更多的卵子B.过程②发生的标志是在卵细胞 膜和透明带的间隙观察到两个 极体或雌、雄原核C.大量的研究已经证明，过程③基本不会发生免疫排斥反应D.移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中受受体的影响
“试管牛”的遗传物质来自供体母牛和供体公牛，胚胎遗传性状取决于供体，在孕育过程中不受受体的影响
3.近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限可能。下图为经体外受精和胚胎分割移植培育优良奶牛的过程。下列相关说法正确的是（ ）
A.体外受精所需的成熟卵子可以从母体卵巢中直接获取，但在受精前要对精子进行获能处理B.进行胚胎分割时，应选择发育到原肠胚时期的胚胎进行操作C.胚胎分割的方法只能用分割针在显微镜下将胚胎均等分割成若干份D.胚胎在受体子宫内的发育过程中其遗传特性不受影响
卵巢中获取的卵细胞必须在体外培养到MⅡ期，才能与获能精子融合得到受精卵
进行胚胎分割时，应选择发育到桑葚胚或囊胚时期的胚胎进行操作
若胚胎处于卵裂期可以采用酶解法或机械法，若处于囊胚期则只能运用机械法分割
4.下列有关哺乳动物体外受精的叙述，正确的是（ ） A.给实验动物注射促性腺激素，使其产生更多的精子 B.采集的卵母细胞可直接与获能的精子受精 C.获能的精子和成熟的卵子要在适当的培养液中完成受精 D.卵母细胞与精子受精前均已完成减数分裂Ⅱ
给实验动物注射促性腺激素，目的是使其产生更多的卵母细胞
采集的卵母细胞要在体外进行成熟培养，然后才能与精子共同培养完成受精
次级卵母细胞的减数分裂Ⅱ是在精子和卵子结合过程中完成的
1.（2024·北京·高考真题）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
类囊胚的获得利用了动物细胞培养技术，并没有进行核移植
2.（2024·甘肃·高考真题）甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种，是季节性发情动物，每年产羔一次，每胎一羔，繁殖率较低。为促进畜牧业发展，研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率，流程如下图。下列叙述错误的是（     ）
A．藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵B．藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精C．受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理D．后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙
从卵巢中刚采集的卵母细胞需培养成熟（减数第二次分裂中期）后才可与获能的精子进行体外受精
3.（2024·湖北·高考真题）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
生产中需选择品质良好的波尔公山羊提供精子
4.（2023·天津·高考真题）多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体 才能获得后代。下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与受体均保持一致B．①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
子代动物的遗传性状与供体基本一致，但与受体无关
核移植过程中需要处于MII中期的去核卵母细胞，而过程1是培育试管动物，需要培育到适宜时期（桑葚胚或囊胚等时期）进行胚胎移植
过程2得到的是克隆动物，是无性生殖的一种，不能大幅改良动物性状
5.（2023·广东·高考真题）科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎，并将其移植到长角羚羊体内，使后者成功妊娠并产仔，该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是（     ）A．超数排卵 B．精子获能处理C．细胞核移植 D．胚胎培养
由题干信息可知，该过程通过体外受精获得胚胎，再通过胚胎移植，使长角羚羊成功妊娠并产仔，因此需要进行超数排卵、精子获能处理，并对获得的受精卵进行胚胎培养；由于该过程为有性生殖，因此不需要涉及细胞核移植
(1)比较自然受精、人工授精和体外受精
(2)胚胎移植中的三个关注点①胚胎移植过程中两次使用激素：第一次是用激素对受体母牛和供体母牛进行同期发情处理；第二次是用促性腺激素处理供体母牛使其超数排卵。②不同动物胚胎移植的时间不同：牛、羊要培养到桑葚胚或囊胚阶段；小鼠、家兔在桑葚胚前。几乎所有动物都不能到原肠胚阶段移植，因为此时细胞分化程度高，移植成功率很低。③胚胎移植是有性繁殖还是无性繁殖，取决于胚胎的来源：若由受精卵发育而成，属于有性繁殖；若由核移植技术形成的重组细胞发育而成，或由胚胎分割获得，则属于无性繁殖。
教材深挖拓展及长句表达
1．(选择性必修3 P56“相关信息”改编)进行体外受精时，将卵母细胞取出后，是否应当将它置于与输卵管中相似的环境，让它进一步成熟？
是。从卵巢中取出的卵母细胞还没有成熟，可能尚未完成减数分裂Ⅰ，应在体外人工模拟的输卵管环境中进行培养，才能使其成熟，即达到受精前的成熟阶段。
2．(选择性必修3 P61图2­23拓展)胚胎移植时怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？
应对供体和受体母畜用激素进行同期发情处理，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同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。
3．(选择性必修3 P63图2­25改编)对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？
内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养层细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。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，含内细胞团少的部分发育受阻或发育不良，甚至出现不能发育等问题。