2025届高考 一轮复习 人教版 胚胎工程 课件(多选版) (1)

这是一份2025届高考 一轮复习 人教版 胚胎工程 课件(多选版) (1)，共54页。PPT课件主要包含了受精卵，输卵管，2受精阶段，胚胎早期发育，雌性动物的生殖道，人工配制的获能液，繁殖能力，可用的胚胎，体外受精，生理状态相同等内容，欢迎下载使用。
考点一　胚胎工程理论基础
【精梳·攻教材】一、胚胎工程概念
二、受精过程1.概念:精子和卵子结合形成合子(即________)的过程。 2.场所:雌性动物的________内。 3.过程:(1)受精前的准备阶段:
【名师点睛】受精作用及相关辨析(1)精子获能:精子获能是指精子获得受精“能力”,而不是获得能量。(2)排卵:卵子从卵泡中排出,而不是卵泡从卵巢中排出。(3)受精的标志≠受精完成的标志:①受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体,或观察到雌、雄原核的形成。②受精完成的标志是雌、雄原核的融合。
【辨·清易错】1.雄性动物刚刚排出的精子并不具有受精能力,必须获能后才具备受精能力。( )2.精子获能就是获得“能量”。( )分析:精子获能是指精子获得受精“能力”,而不是获得能量。3.卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体。( )4.在胚胎发育过程中,细胞的分化出现在桑葚胚期。　( )分析:细胞分化出现在囊胚期。
【写·练表达】1.(选择性必修3 P56“相关信息”)使精子获能的方法有利用__________________;还可以将精子培养在__________________中。2.(选择性必修3 P59拓展应用改编)精母细胞变成精子的过程中,很多结构会消失,为什么细胞核和线粒体保留下来?_____________________________________________。
细胞核内储存遗传物质,线粒体为精子运动提供能量
【精研·破疑难】【命题研究】【典例】如图表示的是受精卵发育至囊胚的过程。 胚胎早期发育过程中,DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量分别怎么变化? _________________________________________________________________________________。 聚焦考查点:胚胎发育过程的物质变化。
  DNA总量增加、每个细胞体积减小、所有细胞体积之和
略有减小、有机物总量逐渐减少
【破解策略】卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化
【解析】从受精卵发育至囊胚的过程中进行连续的有丝分裂,随着细胞数目的增加,DNA分子总量也呈指数形式增长。随细胞数目的增加,每个细胞的体积在逐渐变小,囊胚的总体积与受精卵的大小相似,且囊胚中还出现了囊胚腔,因此所有细胞体积之和应该略有减小。早期胚胎发育过程中,胚胎不能从外界摄入有机物,故有机物总量逐渐减少。
【精练·提能力】1.关于体内受精的顺序,正确的是(　　)①释放第二极体②第一次卵裂开始③卵细胞膜发生反应④穿越透明带⑤雌、雄原核的形成⑥雌雄原核融合A.④①③②⑤⑥B.④③①⑤⑥② C.④⑤①②③⑥D.③①④⑤⑥②【解析】选B。体内受精的具体过程为精卵相遇→精子释放多种酶,溶解卵细胞膜外的结构→穿越透明带→卵细胞膜发生反应→卵子完成减数分裂Ⅱ并释放第二极体→雌、雄原核的形成→雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
2.关于桑葚胚和囊胚的比较,下列叙述正确的是(　　)A.桑葚胚的内细胞团将来可发育成胎儿的各种组织B.囊胚的滋养层细胞具有发育的全能性C.囊胚期细胞分化是由遗传物质突变引起的D.囊胚的进一步扩大会导致透明带的破裂【解析】选D。囊胚的内细胞团将来可发育成胎儿的各种组织,具有发育的全能性,A、B错误;囊胚期细胞分化是由于基因的选择性表达,C错误;囊胚的进一步扩大会导致透明带的破裂,D正确。
【加固训练】胚胎发育的早期有一段时间是在透明带中进行的,这一时期称为卵裂期。其特点是(　　)A.细胞进行有丝分裂,所有细胞均具有全能性B.每个细胞体积不变,细胞的数量增加C.胚胎有机物总量增加,细胞DNA总量不断减少D.所有细胞的相对表面积减小,核物质(质量)与质物质比值增大
【解析】选A。卵裂期细胞进行有丝分裂,所有细胞均具有全能性,A正确;每个细胞体积有所减小,B错误;胚胎有机物总量由于消耗而减少,细胞DNA总量由于复制而增加,C错误;卵裂期细胞体积减小,细胞的相对表面积增大,核物质(质量)与质物质比值增大,D错误。
考点二　胚胎工程技术及其应用
【精梳·攻教材】一、体外受精1.过程:
2.意义:(1)提高动物__________;(2)为胚胎移植提供____________。二、胚胎移植1.概念:将通过__________及其他方式得到的胚胎,移植到______________________的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
【名师点睛】　胚胎移植中的两激素和两“卵”(1)两次使用激素的目的:第一次用孕激素对供、受体进行同期发情处理,第二次用(外源)促性腺激素处理使供体超数排卵。(2)两个“卵”:超数排卵排出的是卵母细胞,“冲卵”冲出的是早期胚胎。
4.实质:早期胚胎在__________________下空间位置的转移。5.意义:充分发挥雌性优良个体的__________,大大缩短供体繁殖周期。三、胚胎分割1.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__________或______的技术。2.基础:
3.仪器设备:体视显微镜和____________。4.材料:发育良好、形态正常的______________。若分割囊胚阶段的胚胎时,要将__________________。5.意义:(1)促进______________的繁殖,产生的遗传性状______的后代是进行遗传学研究的宝贵材料;(2)胚胎移植前进行__________、____________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。
【辨·清易错】1.在胚胎移植中,对供体母畜要用外源促性腺激素进行超数排卵处理。( )2.可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植。( )分析:胚胎移植应选择桑葚胚或囊胚。3.小鼠胚胎干细胞可来自对囊胚内细胞团的分离培养。( )4.为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂。( )分析:不需要注射免疫抑制剂。5.对囊胚进行分割时,要将滋养层细胞均等分割。( )分析:将内细胞团均等分割。6.取囊胚滋养层细胞做DNA分析,可用于性别鉴定。( )
【写·练表达】1.(选择性必修3 P62“思考·讨论”)并不是将检验合格的胚胎移植到任何一个受体的子宫内都能正常发育,胚胎移植成功需要的条件有:(1)在同一物种的雌性____________________。(2)进行胚胎移植的供、受体生理状态要相同,所以________________________________________。
在移植前要对供、受体进行
2.(选择性必修3 P63“图2-25”延伸)对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要将内细胞团均等分割的原因是:(1)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_______________________________________________________。(2)若分割时不能将内细胞团均等分割,会出现___________________________________________________________________________________。
滋养层细胞,将发育成胎盘和胎膜,为胚胎和胎儿发育提供营养
含内细胞团多的部分正常发育的
能力强,少的部分发育受阻或发育不良,甚至不能发育等问题
【精练·提能力】1.(2023·泉州模拟)科研人员利用如图所示的流程,将雄鼠多能干细胞(PSC)诱导产生精子,并使其成功与卵细胞受精,得到正常后代,这项研究给男性无精症导致的不孕不育带来了福音。下列分析正确的是(　　) A.PSC经诱导分化成精原细胞的过程中,会发生染色体数目的变化B.步骤④只能加入一个分化出的精子,以避免多个精子和卵子融合C.步骤⑤受精卵在体外培养时需提供95%氧气和5%CO2的混合气体环境D.上述流程利用了动物细胞培养、体外受精和胚胎移植等生物技术
【解析】选D。PSC经诱导分化成精原细胞的过程中,根本原因是发生了基因的选择性表达,该过程中染色体数目不变,A错误;为保证受精的成功,步骤④可加入多个分化出的精子,卵子受精后会发生相应的变化避免多精入卵,B错误;动物细胞培养需要一定的气体环境,即95%的空气和5%的CO2,C错误;该流程利用了动物细胞培养(如精子、卵子和精原细胞等培养)、体外受精(精子和卵子结合成为受精卵)和胚胎移植等生物技术,D正确。
2.为了更好地研究新型冠状病毒感染机制,我国科学家构建了能表达病毒受体ACE2的转基因模型小鼠,具体过程如下图所示。下列分析错误的是(　　) A.ACE2基因需要与相应载体连接才能成功导入小鼠细胞中B.吸附于基质表面进行增殖的小鼠细胞只能形成单层细胞C.对小鼠体内早期胚胎发育过程及特点进行研究有助于确定移植时期D.为获得更多转基因小鼠需要对代孕雌鼠进行超数排卵处理
【解析】选D。基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。ACE2基因需要与相应载体连接才能成功导入小鼠细胞中,A正确;由于接触抑制,动物细胞培养时只能形成单层细胞,因此吸附于基质表面进行增殖的小鼠细胞只能形成单层细胞,B正确;对小鼠体内早期胚胎发育过程及特点进行研究,发现桑葚胚和囊胚期的细胞具备发育成完整个体的能力,该时期是胚胎移植的最佳时期,C正确;为获得更多转基因小鼠,需要对供体雌鼠进行超数排卵处理,而不是代孕雌鼠,D错误。
3.(多选)据统计,不孕不育患病率目前已经高达18%。体外受精技术是胚胎工程的技术之一,下列有关胚胎工程的说法错误的是(　　)A.试管婴儿技术繁殖后代属于无性生殖,为某些不孕夫妇提供生育机会B.判断培养液中卵子是否受精通常以观察到三个极体或雌、雄原核作为标志C.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D.胚胎移植时可选取囊胚的滋养层细胞进行遗传病基因检测
【解析】选A、B。试管婴儿是指用人工的方法使精子与卵子在体外的试管中结合形成受精卵并进行早期胚胎发育,然后把胚胎移植进母体的子宫内的过程,胚胎和胎儿的发育在子宫中进行,直至发育成熟,分娩产出,属于有性生殖,A错误;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,B错误;胚胎移植是将胚胎移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,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,C正确;在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意将内细胞团均等分割,否则影响胚胎的发育,可以对滋养层细胞做DNA分析、遗传病基因检测等,D正确。
4.和牛是世界公认的高档肉牛品种,其体形较小,肉质鲜嫩,营养丰富。我国科研人员利用胚胎移植技术,按如图所示流程操作,成功地批量培育了和牛这一优良品种。请回答下列问题:
(1)用____________激素处理,可使供体母牛超数排卵,过程①中产生的精子需要进行__________处理后才具有与卵子受精的能力。 【解析】(1)用促性腺激素处理后,可使供体母牛一次性排出多个卵子,采集的精子往往需要经过获能处理后才具有与卵子受精的能力。
(2)试管牛的培育需要的工程技术有____________________________和胚胎移植等。 【解析】(2)试管牛的培育需要体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。
　体外受精、早期胚胎培养　
(3)题图中移植的胚胎处于__________期,移入的胚胎能在代孕雌牛子宫中存活的生理基础是__________________________________________________;为培育子代雌性小牛,胚胎移植前要进行性别鉴定,宜取____________细胞进行DNA分析。 
　受体雌牛子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应　
【解析】(3)题图中移植的胚胎处于囊胚期;移入的胚胎能在受体雌牛子宫中存活,其生理基础是代孕雌牛子宫对外来胚胎基本不会发生免疫排斥反应;另外,为培育雌性奶牛,胚胎移植前要进行性别鉴定,宜取早期胚胎的滋养层细胞进行DNA分析。
(4)为提高胚胎利用效率,尽快获得数量较多的子代和牛,图中甲环节是对牛胚胎所做的处理,使用的技术称为______________,最终目的是________________________________;这一过程中,要特别注意将内细胞团__________分割,其原因是______________________________________________________________________________________。 
　产生多个基因型相同的后代　　
　 若分割不均匀,将影
响分割后胚胎的恢复和发育,如含内细胞团少的部分发育不良或不发育　
【解析】(4)为提高胚胎利用效率,尽快获得数量较多的子代和牛,应对胚胎进行胚胎分割处理,此操作的最终目的是获得多个基因型相同的后代。该处理过程需特别注意的是要将内细胞团均等分割,否则将影响分割后胚胎的恢复和发育,比如含内细胞团少的部分发育不良或不发育。
【从教材走向高考】5.(选择性必修3 P64“到社会中去”改编)荷斯坦奶牛是世界上产奶量最高的奶牛品种之一。某良种公司引进纯种荷斯坦奶牛,并用以下途径繁育出荷斯坦良种奶牛群体。请回答以下问题。
(1)若一次给受体母牛移入多个胚胎,产生的多个后代基因型相同吗?__________________(填“一定不相同”“可能不相同”或“一定相同”),为什么?____________________________________________。 【解析】(1)若一次给受体母牛移入多个胚胎,产生的多个后代基因型可能不相同,因为这些胚胎可能由不同的受精卵发育而来。
　 因为这些胚胎可能由不同的受精卵发育而来　
5.(选择性必修3 P64“到社会中去”改编)荷斯坦奶牛是世界上产奶量最高的奶牛品种之一。某良种公司引进纯种荷斯坦奶牛,并用以下途径繁育出荷斯坦良种奶牛群体。请回答以下问题。
(2)为了确保得到雌性的奶牛,往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定,请举出一种对早期胚胎进行性别鉴定的方法(只需写出名称或简要原理):_____________________。 【解析】(2)对移植前的胚胎进行性别鉴定时,可取滋养层细胞,利用DNA分子杂交技术,做DNA分析性别鉴定。
　DNA分子杂交技术　
【加固训练】下图表示科学家采用不同方法培育良种牛的过程,a～h为操作过程,请据图回答有关问题: (1)“试管牛”技术的操作流程通常是__________________。(用箭头将相关字母连接起来表示) 
【解析】(1)图示是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,其中a表示体外受精,b表示早期胚胎培养,形成的是囊胚,c表示胚胎分割,d和f表示胚胎移植,e和g是妊娠。试管动物(如试管牛)的培育过程包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植,所以“试管牛”技术的操作流程是a→b→f→g。
下图表示科学家采用不同方法培育良种牛的过程,a～h为操作过程,请据图回答有关问题:
(2)所得卵子要培养成熟再与精子受精,常以观察到__________________或__________________作为受精的标志。 【解析】(2)用促性腺激素对良种奶牛进行超数排卵处理,获得更多的卵子,然后将卵子培养成熟再与精子受精,常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志。
(3)c过程名称为__________________,后经过d→e过程获得刚出生的A牛和B牛,在毛色和斑纹上存在微小差异,这与__________遗传有关。 【解析】(3)图中c过程是胚胎分割,经过d→e过程获得刚出生的A牛和B牛,A牛和B牛是来自同一胚胎的后代,具有相同的遗传物质,但是在毛色和斑纹上存在微小差异,这与表观遗传有关。
【感悟高考】1.(2023·广东选择考)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【解析】选C。体外受精技术主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精等步骤。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。该过程为有性生殖,因此不涉及细胞核移植。
2.(2023·浙江6月选考)在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。下列叙述错误的是(　　)A.经获能处理的精子才能用于体外受精B.受精卵经体外培养可获得早期胚胎C.胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率D.胚胎移植前需对受体进行选择和处理【解析】选C。精子需要经过获能处理才具有受精能力,A正确;受精卵经体外培养可获得早期胚胎,B正确;胚胎分割可以获得多个胚胎,分割次数越多,分割后胚胎成活的概率越小,C错误;胚胎移植前,需选择健康体质和正常繁殖能力的受体且进行同期发情处理,D正确。
3.(2022·江苏选择考改编)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是(　　)A.通常采用人工配制的获能液使精子获得能量后进行体外受精B.哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质C.克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程D.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【解析】选C。本题主要考查细胞工程和胚胎工程等知识。精子获能是获得受精的能力,不是获得能量,A错误;哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养所需的营养物质与体内基本相同,如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清等天然成分,B错误;克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程,C正确;胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一,D错误。
4.(2022·全国甲卷改编)某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊,为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代,该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题。(1)在体外受精前要对精子进行获能处理,其原因是______________________________________________________________________。 【解析】(1)刚排出的精子必须在雌性动物的生殖道内发生相应生理变化后才能受精,故在体外受精前要对精子进行获能处理。
　刚排出的精子必须在雌性
动物的生殖道内发生相应生理变化后才能受精　
4.(2022·全国甲卷改编)某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊,为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代,该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题。(2)精子体外获能可采用化学诱导法,诱导精子获能的药物是__________________________(答出1种即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞,因为卵母细胞发育到_______________时才具备与精子受精的能力。 【解析】(2)通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法,化学诱导法是将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体溶液中,用化学药物诱导精子获能。卵母细胞需要培养到MⅡ期才具备与精子受精的能力。
　肝素或钙离子载体溶液　
【预测高考】锁定新情境:嵌合胚胎　　如图为科研人员利用白鼠和黑鼠的早期胚胎培育黑白嵌合鼠的简要过程。研究发现,小鼠四倍体胚胎具有发育缺陷,只能发育成胎盘等胚胎以外的结构。ES细胞能够诱导分化形成所有的细胞类型,但很难分化形成胎盘。四倍体胚胎与ES细胞的嵌合体则会使二者的发育潜能相互补偿,可得到嵌合鼠,其中的四倍体胚胎只能发育成胚外组织。