新人教生物一轮复习学案：第49讲　胚胎工程（含答案解析）

新人教生物一轮复习学案
第49讲　胚胎工程
课标要求 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。
考点1　受精和早期胚胎发育、培养
概 念 落 实
1.受精
（1）场所：在自然条件下，哺乳动物的受精在　　　　内完成。
（2）受精的过程
2.胚胎早期发育
诊断·加强
1.判断下列说法的正误：
（1）雄性动物刚刚排出的精子必须经过培养获得能量后才能受精。 （　　）
（2）受精卵中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞。 （　　）
（3）卵裂时期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加。 （　　）
（4）囊胚期最先出现细胞分化。 （　　）
2.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，都要在输卵管内发育到　　　　　　时，才具备与精子受精的能力。
典 题 固 法
（2021·湖北卷）植物的有性生殖过程中，一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现，当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是（　　）
A.多精入卵会产生更多的种子
B.防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
C.未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2
D.ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
考向1　体内受精
1.下列有关哺乳动物受精作用的叙述，错误的是（　　）
A.刚刚排出的精子要在雌性动物生殖道内发生相应生理变化才能获得受精的能力
B.精子需要释放多种酶才能溶解、穿越卵细胞膜外透明带等结构
C.精子触及卵细胞膜的瞬间发生卵细胞膜反应
D.卵子在输卵管内发育到MⅡ期时才具备受精的能力
考向2　胚胎早期发育
2.下图为受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述不正确的是（　　）
A.①过程需要依赖细胞表面糖蛋白的识别
B.②过程通过有丝分裂方式增殖
C.③过程细胞的核质比逐渐变小
D.④过程细胞的基因表达发生了差异
考点2　胚胎工程技术及其应用
概 念 落 实
1.胚胎工程概念的理解
2.体外受精
（1）试管动物：指通过　　　　使卵子在体外　　　　，睛揉养发育为　　　　后，再进行　　　　产生的个体。
（2）采集到卵母细胞和精子后，要分别对它们进行成熟培养（卵子培养至　　　　）和　　　　，然后才能用于体外受精。
（3）步骤：主要包括　　　　　　的采集、精子的获取和　　　　等。
（4）体外受精技术是提高　　　　　　的有效措施，还可以为　　　　提供可用的胚胎。
归 纳 总 结
克隆动物、试管动物的比较
项目 克隆动物 试管动物
生产 流程
遗传 特性 主要与供核个体相同 具备双亲的遗传性状
意义 加速家畜遗传改良进程、挽救濒危物种等 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
相同点 两者均涉及早期胚胎培养、胚胎移植技术，且移植所选胚胎一般是桑葚胚或囊胚期的胚胎
3.胚胎移植
（1）概述
对象 通过　　　　及其他方式得到的胚胎
移植条件 　　　　、　　　　相同的雌性动物体内
供体 在胚胎移植中　　　　的个体
受体 在胚胎移植中　　　　的个体
地位 通过任何一项技术（如　　　　、　　　　和　　　　等）获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。
（2）过程
归 纳 总 结
胚胎移植的生理学基础
4.胚胎分割
对象 早期胚胎（发育良好、形态正常的　　　　或　　　　）
方法 机械方法（分割针或分割刀）
要求 内细胞团　　　　，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育
目的 获得同卵双胎或多胎
特点 来自同一胚胎的后代具可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一，有　　　　　　　
诊断·加强
1.判断下列说法的正误：
（1）可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植。 （　　）
（2）小鼠胚胎干细胞可来自对囊胚内细胞团的分离培养。 （　　）
（3）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。 （　　）
（4）在对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割。 （　　）
2.链接选择性必修3教材 P62“思考·讨论”。
胚胎移植的后代具有供体和受体共同的遗传性状吗？为什么？
典 题 固 法
（2020·山东卷）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
（2020·江苏卷改编）小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞，制备流程如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A.为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同，所以全能性高低不同
C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
（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　　　　　　　　　　　　　　　　；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，因为卵母细胞达到　　　　时才具备与精子受精的能力。
（2）体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行，该培养液的成分除无机盐、激素、血清外，还含有　　　　　　　　　　　　　　　　（答出3点即可）等。将培养好的良种囊胚保存备用。
（3）请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
规范长难句——第（3）小题答题时注意提取题干关键信息“非繁殖期”，从而想到需要对受体母牛进行同期发情处理，步骤中答到这一点是得分关键。
考向1　体外受精
1.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
考向2　胚胎分割和胚胎移植
2.（2022·石家庄调研）下列对细胞工程的描述，错误的是（　　）
A.胚胎分割和胚胎移植都可以在桑葚胚阶段进行
B.胚胎分割和动物体细胞核移植都可以看作动物的无性繁殖
C.通过体细胞核移植方法生产的克隆动物是对提供细胞核的动物进行了100%的复制
D.胚胎分割技术获得的后代遗传物质相同，胚胎移植获得的后代遗传物质不一定相同
考向3　胚胎工程综合分析
3.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
4.辅助生殖技术是人类辅助生殖技术（ART）的简称，其直接效应是使不育夫妇实现妊娠生子的愿望，包括人工授精技术、试管婴儿技术等。请回答下列问题：
（1）科学家发现　　　　　　可以促进排卵，这为体外人工授精技术提供了条件。
（2）试管婴儿技术中，可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的　　　　中共同培养一段时间，来促使它们完成受精，受精过程中，体内阻止多精入卵的机制是　　　　　　　　　　。另外，科学家通过显微注射法将单个精子注入处于　　　　　　　　期的卵母细胞内，以提高受精率。
（3）当在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到　　　　个极体时，说明卵子受精。试管婴儿技术涉及到胚胎移植，受体为胚胎存活创造的有利条件为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
构核心概念
练教材长句
链接选择性必修3教材 P62“思考·讨论”和正文。
（1）胚胎移植的实质是　　　　　　　　　　　　　　　　　。优势是　　　　　　　　　　　　　　。
（2）胚胎移植时使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致的手段是：　　　　　　　　　　　　　　，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。
拎教材“冷”点
链接选择性必修3 P62“相关信息”。
（1）超数排卵一般采用　　　　　　　　　处理卵巢，诱发排出更多成熟卵子。
链接选择性必修3 P63“图2－25”。
（2）胚胎分割时可取　　　　细胞做DNA分析、鉴定性别，为胚胎移植做准备。
链接选择性必修3 P63“资料卡”。
胚胎分割技术产生同卵多胚是有限的，分割次数越多，分割后胚胎成活率越　　　　。目前仍以　　　　的成功率最高。
第49讲　胚胎工程
考点1　受精和早期胚胎发育、培养
【概念落实】
1.（1）输卵管　（2）精子获能　MⅡ中期　卵细胞膜　雌、雄原核　第二极体　融合
2.有丝分裂　增多　并不增加或略有减小　变小　致密的细胞团　胎儿的各种组织　胎膜和胎盘　外胚层　内胚层
【诊断·加强】
1.（1）×　提示：精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。　（2）×　提示：受精卵中核遗传物质是精卵各提供一半，而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。　（3）×　（4）√
2.MⅡ期
【典题固法】
【高考典例】
例　A　解析：多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精细胞的染色体，破坏亲子代之间遗传信息的稳定性，因此一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。防止多精入卵可以保证子代遗传信息来自一个精子和一个卵细胞，能保持后代染色体数目稳定，A错误，B正确。结合题意“当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2”可知，未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2，C正确。据题意可知，ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合，推测是ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合，D正确。
【对点演练】
1.C　解析：精子触及卵细胞膜的瞬间发生透明带反应。
2.C　解析：①为受精作用，该过程精子和卵细胞依赖细胞表面的糖蛋白识别，体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能，A正确；②为卵裂过程，该过程细胞通过有丝分裂的方式增殖，B正确；细胞卵裂过程中，细胞数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，说明单个细胞体积减小，因此细胞核质比增大，C错误；④过程中发生了细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，D正确。
考点2　胚胎工程技术及其应用
【概念落实】
1.受精卵　细胞　受精
2.（1）人工操作　受精　早期胚胎　移植　（2）MⅡ中期　获能处理　（3）卵母细胞　受精　（4）动物繁殖能力　胚胎移植
3.（1）体外受精　同种的　生理状态　提供胚胎　接受胚胎　转基因　核移植　体外受精
（2）①遗传性状优良、生产能力强　②有健康的体质和正常的繁殖能力　③超数排卵　④发情　⑤人工授精　⑥移植　胚胎
4.桑葚胚　囊胚　均等分割　相同的遗传物质
【诊断·加强】
1.（1）×　（2）√　（3）×　（4）×
2.提示：不具有。后代的遗传性状是由供体决定的，受体只是提供了胚胎发育的场所，不影响后代的遗传特性。
【典题固法】
【高考典例】
例1　C　解析：不同动物胚胎移植的时间不同，一般选择桑葚胚阶段或囊胚阶段的胚胎，C错误。
例2　D　解析：哺乳动物进行体外受精时很容易获得大量精子，因为自然状态下雄性哺乳动物产生的精子数量就很多，不容易大量获取的是卵细胞，因而通常需要用促性腺激素处理雌性哺乳动物，使其一次性产生更多的卵母细胞，来培养更多的胚胎，A错误；细胞分化是基因选择性表达的结果，不改变基因的种类和数量，细胞a和细胞b内含有的核基因相同，B错误；细胞培养过程中分散细胞时，用胰蛋白酶等处理组织，分散得到单细胞悬液，不是破坏了细胞的膜蛋白，而是仅仅分解掉细胞间的黏连蛋白，C错误。
例3　（1）刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能受精　MⅡ中期　（2）维生素、氨基酸、核苷酸　（3）对受体母羊进行同期发情处理，将保存的囊胚进行胚胎移植，对受体母羊进行是否妊娠的检查，一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代
【对点演练】
1.C　解析：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，A错误；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，B错误；一般情况下，获能的精子和成熟的卵子要在适当的培养液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精，C正确；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，D错误。
2.C　解析：通过体细胞核移植方法生产的克隆动物不是对提供细胞核的动物进行了100%的复制，因为克隆动物还有一部分遗传物质来自提供细胞质的动物，C错误。
3.D　解析：过程①可对供体母牛注射促性腺激素使其超数排卵，使其排出更多的卵子，A正确；过程②表示体外受精，在实际胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志，B正确；胚胎移植时，受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，这是胚胎移植成功的理论基础，C正确；“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，D错误。
4.（1）促性腺激素　（2）培养液　透明带反应和卵细胞膜反应　MⅡ中　（3）两　对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应
课堂小结与延伸
【构核心概念】
①精子获能　②卵子的准备　③识别与融合　④桑葚胚→囊胚　⑤充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力　⑥均等分割
【练教材长句】
（1）早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移　可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
（2）对供体和受体母畜用激素进行同期发情处理
【拎教材“冷”点】
（1）外源促性腺激素　（2）滋养层　（3）低　二分胚胎