第42講胚胎工程高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2026素養(yǎng)目標(biāo)考點一胚胎工程的理論基礎(chǔ)夯實基礎(chǔ)?精研教材1.胚胎工程的概念

早期胚胎細(xì)胞雌性動物自然受精早期胚胎發(fā)育2.受精(1)概念:

結(jié)合形成合子(即受精卵)的過程。

(2)場所:在自然條件下,哺乳動物的受精在

內(nèi)完成。

(3)階段:①受精前的準(zhǔn)備階段精子與卵子輸卵管生殖道MⅡ期②受精階段

3.胚胎早期發(fā)育

有絲分裂各種組織胎膜和胎盤4.卵裂期胚胎發(fā)育過程中物質(zhì)和體積變化的規(guī)律(1)有機物:胚胎沒有和母體建立聯(lián)系,不能從母體獲取有機物,而呼吸消耗一直進(jìn)行,因此有機物總量減少。(2)細(xì)胞數(shù)目和體積:胚胎總體積不變或略有減小,但細(xì)胞數(shù)目增多,每個細(xì)胞體積減小。(3)細(xì)胞中DNA含量:伴隨細(xì)胞分裂,細(xì)胞數(shù)目增多,總DNA含量增多,但每個細(xì)胞中核DNA含量保持相對穩(wěn)定。教材深挖1.(選擇性必修3

P56相關(guān)信息)使精子獲能的方法:①直接利用雌性動物的

使精子獲能;②將精子培養(yǎng)在人工配制的

中使其獲能等。獲能液的成分因動物種類不同而有所差異,常見的有效成分有

、

等。

2.(選擇性必修3

P57正文)進(jìn)行體外受精時,將卵母細(xì)胞取出后,能否直接用于體外受精?為什么?生殖道獲能液肝素Ca2+載體

不能,從卵巢中取出的卵母細(xì)胞還沒有成熟,可能尚未完成減數(shù)分裂Ⅰ,應(yīng)在體外人工模擬的輸卵管環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng),才能使其成熟,即達(dá)到受精前的成熟階段易錯排查1.囊胚內(nèi)細(xì)胞團和滋養(yǎng)層細(xì)胞內(nèi)含有的核基因不同,所以全能性高低不同。(

)2.隨著卵裂的進(jìn)行,卵裂球細(xì)胞的體積變小,卵裂球的體積和有機物總量顯著增加。(

)3.精子在獲能液中于37

℃、5%CO2條件下培養(yǎng)的目的是使精子獲能。(

)4.受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于營養(yǎng)液。(

)5.囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞具有發(fā)育全能性。(

)××√××考法練透?素養(yǎng)提升1.(2024·湖北卷)研究者探究不同濃度的雌激素甲對牛的卵母細(xì)胞和受精卵在體外發(fā)育的影響,實驗結(jié)果如下表所示。根據(jù)實驗數(shù)據(jù),下列敘述錯誤的是(

)甲的濃度/(μg·mL-1)卵母細(xì)胞/個第一極體排出/個成熟率/%卵裂數(shù)/個卵裂率/%01067066.02840.011207965.84658.2101135346.91528.31001124842.8510.4A.實驗結(jié)果說明甲抑制卵裂過程B.甲濃度過高抑制第一極體的排出C.添加1μg/mL的甲可提高受精后胚胎發(fā)育能力D.本實驗中,以第一極體的排出作為卵母細(xì)胞成熟的判斷標(biāo)準(zhǔn)A解析

雌激素甲濃度為1

μg/mL時卵裂數(shù)和卵裂率都比不使用甲時要高,說明在一定濃度下甲可促進(jìn)卵裂進(jìn)程,添加1

μg/mL的甲可提高受精后胚胎發(fā)育能力,A項錯誤,C項正確;甲濃度為1

μg/mL時第一極體排出數(shù)量比0

μg/mL時增多,甲濃度為10

μg/mL、100

μg/mL時第一極體排出數(shù)量比0

μg/mL時減少,說明甲濃度過高抑制第一極體的排出,B項正確;通過卵母細(xì)胞數(shù)、第一極體排出數(shù)與成熟率的關(guān)系可以看出,本實驗中以第一極體的排出作為卵母細(xì)胞成熟的判斷標(biāo)準(zhǔn),D項正確。2.(2025·八省聯(lián)考內(nèi)蒙古卷)下列有關(guān)牛體外受精的敘述,錯誤的是(

)A.精子需經(jīng)過獲能步驟,才可用于體外受精B.卵母細(xì)胞需培養(yǎng)至MⅡ期,與精子結(jié)合完成受精C.體外受精需加入聚乙二醇等誘導(dǎo)精卵結(jié)合D.精子入卵后卵細(xì)胞膜發(fā)生生理反應(yīng),阻止其他精子進(jìn)入C解析

體外受精時,采集到的成熟精子經(jīng)獲能處理后才具有受精能力,A項正確;動物排出的可能是初級卵母細(xì)胞也可能是次級卵母細(xì)胞,需培養(yǎng)至MⅡ期才具備與精子受精的能力,B項正確;聚乙二醇常用于細(xì)胞融合,受精過程可自然發(fā)生,不需要聚乙二醇,C項錯誤;卵細(xì)胞膜反應(yīng)是指精子外膜和卵黃膜融合,精子入卵后,卵細(xì)胞膜會拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)的過程,這是防止多精入卵的第二道屏障,D項正確。考點二胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用夯實基礎(chǔ)?精研教材1.胚胎工程技術(shù)包括

等。

2.體外受精(1)技術(shù):主要包括卵母細(xì)胞的采集、

和

等步驟。(2)過程體外受精、胚胎移植和胚胎分割精子的獲取受精(3)意義:體外受精技術(shù)是提高動物繁殖能力的有效措施,還可以為胚胎移植提供可用的

。

胚胎3.胚胎移植(1)概念:胚胎移植是指將通過體外受精及其他方式得到的胚胎,移植到

的雌性動物體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。

(2)實質(zhì):

。

同種的、生理狀態(tài)相同早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移(3)胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)

(4)過程

超數(shù)排卵沖卵桑葚胚或囊胚妊娠(5)意義

4.胚胎分割(無性繁殖或克隆的方法之一)胚胎分割同卵雙胎或多胎細(xì)胞的全能性相同體視顯微鏡胚胎分割桑葚胚或囊胚無性繁殖內(nèi)細(xì)胞團胚胎分割遺傳性狀性別鑒定易錯排查1.為獲得更多的囊胚,采用激素注射促進(jìn)雄鼠產(chǎn)生更多的精子。(

)2.從雄性奶牛中采集到的成熟精子遇到卵子即可進(jìn)入卵子內(nèi)。(

)3.在體外完成受精后的受精卵,將其植入子宮即可完成著床。(

)4.體外培養(yǎng)發(fā)育到原腸胚期的胚胎即可進(jìn)行移植。(

)5.試管動物技術(shù)的核心環(huán)節(jié)就是體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植。(

)××××√思維探究?考教銜接(根據(jù)2014·江蘇卷、2014·山東卷、2012·山東卷、2015·重慶卷、2010·海南卷、2015·安徽卷情境設(shè)計)杜泊羊以其生長速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點,被稱為“鉆石級”肉用綿羊?？蒲泄ぷ髡咄ㄟ^胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示:(1)為獲取更多的卵(母)細(xì)胞,要對供體母羊注射

,使其

。采集的精子需要經(jīng)過

,才具備受精能力。

(2)在體外培養(yǎng)受精卵時,除了給予一定量的O2以維持細(xì)胞呼吸外,還需要提供

(氣體)以維持

。

(3)從受精卵到早期胚胎過程中所用的胚胎工程技術(shù)是

。為了提高已有胚胎的利用率,在胚胎移植前,可采取

技術(shù),它在胚胎工程中的意義在于

。這體現(xiàn)了早期胚胎細(xì)胞的

。

(4)應(yīng)用胚胎工程技術(shù)可以培育出“試管羊”。試管羊的培育需經(jīng)過體外受精、

、

以及在母體中發(fā)育和產(chǎn)出等過程。進(jìn)行胚胎移植時,代孕母羊?qū)σ迫胱訉m的胚胎基本不發(fā)生

,這為胚胎在代孕母羊體內(nèi)的存活提供了可能。

促性腺激素超數(shù)排卵獲能(處理)CO2

培養(yǎng)液的pH早期胚胎培養(yǎng)胚胎分割提高優(yōu)良母畜的繁殖率全能性早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植免疫排斥反應(yīng)考法練透?素養(yǎng)提升1.(2024·湖北卷)波爾山羊享有“世界山羊之王”的美譽,具有生長速度快、肉質(zhì)細(xì)嫩等優(yōu)點。生產(chǎn)中常采用胚胎工程技術(shù)快速繁殖波爾山羊。下列敘述錯誤的是(

)A.選擇遺傳性狀優(yōu)良的健康波爾母山羊進(jìn)行超數(shù)排卵處理B.胚胎移植前可采集滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行遺傳學(xué)檢測C.普通品質(zhì)的健康杜泊母綿羊不適合作為受體D.生產(chǎn)中對提供精子的波爾公山羊無需篩選D解析

通過胚胎工程技術(shù)快速繁殖波爾山羊,應(yīng)選擇具有遺傳優(yōu)良性狀的公羊和母羊,對母羊進(jìn)行超數(shù)排卵處理后,進(jìn)行發(fā)情配種或人工授精,收集胚胎并檢查后,選擇同一物種母羊作為受體進(jìn)行胚胎移植,進(jìn)行遺傳學(xué)檢測時可采集滋養(yǎng)層細(xì)胞,A、B兩項正確,D項錯誤;綿羊和山羊不是同一物種,可能出現(xiàn)免疫排斥反應(yīng),C項正確。2.(2024·甘肅卷)甘加藏羊是甘肅高寒牧區(qū)的優(yōu)良品種,是季節(jié)性發(fā)情動物,每年產(chǎn)羔一次,每胎一羔,繁殖率較低。為促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展,研究人員通過體外受精、胚胎移植等胚胎工程技術(shù)提高藏羊的繁殖率,流程如下圖。下列敘述錯誤的是(

)A.藏羊甲需用促性腺激素處理使其卵巢卵泡發(fā)育和超數(shù)排卵B.藏羊乙的獲能精子能與剛采集到的藏羊甲的卵母細(xì)胞受精C.受體藏羊丙需和藏羊甲進(jìn)行同期發(fā)情處理D.后代丁的遺傳物質(zhì)來源于藏羊甲和藏羊乙答案

B

解析

藏羊甲提供卵母細(xì)胞,需用促性腺激素處理使其卵巢卵泡發(fā)育和超數(shù)排卵,以獲得更多卵母細(xì)胞,A項正確;剛采集到的卵母細(xì)胞需培養(yǎng)成熟(MⅡ期)后才可與獲能的精子進(jìn)行體外受精,B項錯誤;在胚胎移植前要對接受胚胎的受體和供體進(jìn)行同期發(fā)情處理,使受體和供體的生理環(huán)境相同或相似,因此受體藏羊丙需和藏羊甲進(jìn)行同期發(fā)情處理,C項正確;后代丁是由藏羊甲的卵細(xì)胞和藏羊乙的精子結(jié)合形成的受精卵發(fā)育而來的,因此后代丁的遺傳物質(zhì)來源于藏羊甲和藏羊乙,D項正確。聚焦表達(dá)?回扣落實1.(選擇性必修3

P59拓展應(yīng)用1)精母細(xì)胞在變成精子的過程中,很多結(jié)構(gòu)會消失,而細(xì)胞核與線粒體都保留了下來,請嘗試用你所了解的哺乳動物受精的相關(guān)知識來解釋這一現(xiàn)象。2.(選擇性必修3

P58相關(guān)信息)多數(shù)哺乳動物的第一極體不進(jìn)行減數(shù)分裂Ⅱ,因而不會形成兩個第二極體。在實際胚胎工程操作中,常以觀察到

。

細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所,參與精卵結(jié)合,是后代遺傳特性與細(xì)胞代謝活動的控制中心;而線粒體則是精子進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生能量的主要場所,精子的線粒體集中于尾的基部形成線粒體鞘,可以為精子的運動提供能量,使其能夠到達(dá)卵子處完成受精兩個極體或者雌、雄原核作為受精的標(biāo)志

3.(選擇性必修3

P59思考·討論)將體外培養(yǎng)的胚胎移植到子宮時,應(yīng)選擇至少發(fā)育到什么階段的胚胎?4.(選擇性必修3

P62正文