資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第37講　胚胎工程
[課程導學]
內容要求 4.3.1.簡述胚胎形成經過了受精及早期發育等過程。4．3.2.簡述胚胎工程包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等技術。
與舊教材對比 刪：①精子的發生與卵子的發生；②卵母細胞的采集和培養；③精子的采集和獲能；④胚胎的早期培養。改：①受精階段內容簡化；②胚胎移植的基本程序內容精減。淡化：胚胎移植的生理基礎改為“思考·討論”。
考點一　胚胎工程的理論基礎
1．胚胎工程
2．受精
(1)概念：精子與卵子結合形成合子(即受精卵)的過程。
(2)場所：在自然條件下，哺乳動物的受精在輸卵管內完成。
(3)階段
①受精前的準備階段
　a．精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是獲得能量；排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。
b．不同動物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初級卵母細胞，如馬、犬等；有的可能是次級卵母細胞，如豬、羊等。但它們都要在輸卵管內進一步成熟，當達到MⅡ期時，才具備與精子受精的能力。
②受精階段
　(1)卵子減數分裂Ⅱ是在精子和卵子結合的過程中完成的。
(2)減數分裂Ⅱ、受精作用和受精卵的早期細胞分裂都是在雌性動物的輸卵管中進行的。
3．胚胎早期發育
(1)精子和卵子相遇結合形成受精卵的部位是輸卵管。(　　)
(2)次級卵母細胞的減數分裂Ⅱ完成于排卵前后，場所是卵巢內。(　　)
(3)受精完成的標志是在透明帶和卵細胞膜之間觀察到兩個極體。(　　)
(4)卵裂階段的細胞分裂方式包括有絲分裂和減數分裂。(　　)
(5)卵裂階段細胞中有機物、DNA的含量增多，細胞體積增大。(　　)
(6)胚胎發育過程中開始分化的階段是原腸胚期。(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×
1．(選擇性必修3 P56相關信息改編)進行體外受精時，將卵母細胞取出后，________(填“是”或“否”)應當將它置于與輸卵管中相似的環境，讓它進一步成熟？__________________________________________________________。
提示：是　從卵巢中取出的卵母細胞還沒有成熟，可能尚未完成減數分裂Ⅰ，應在體外人工模擬的輸卵管環境中進行培養，才能使其成熟，即達到受精前的成熟階段
2．(選擇性必修3 P58相關信息)判斷卵子是否受精的標志：__________________________________________________________________。
提示：觀察到兩個極體或者雌、雄原核
3．(選擇性必修3 P59拓展應用T1)精母細胞在變成精子的過程中，很多結構會消失，而細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知識來解釋這一現象。_______________________________________。
提示：細胞核和線粒體都是精子結構中的重要組成部分。其中，細胞核是精子遺傳物質儲存和復制的場所，參與精卵結合，是后代遺傳特性與細胞代謝活動的控制中心；而線粒體則是精子進行有氧呼吸產生能量的主要場所，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，使其能夠到達卵子處完成受精
突破1 受精準備階段及受精階段
核心素養 生命觀念
1．下圖為哺乳動物(2n)的卵原細胞進行減數分裂及之后的生理過程示意圖，下列說法正確的是(　　)
A．細胞Ⅱ是初級卵母細胞，細胞內含有4個染色體組
B．圖中減數分裂的整個過程都在卵巢中進行
C．處于減數分裂Ⅱ前期的細胞Ⅲ具備與精子結合的能力
D．細胞Ⅳ卵裂成早期胚胎的方式是有絲分裂
解析：選D。由題圖中過程可知，細胞Ⅱ是初級卵母細胞，雖然染色體已復制，但染色體數目沒有變化，所以細胞內仍為2個染色體組，A錯誤；次級卵母細胞的減數分裂Ⅱ是在精子和卵子結合過程中完成的，精子與卵子結合形成合子的過程稱為受精，在自然條件下，哺乳動物的受精在輸卵管內完成，B錯誤；處于減數分裂Ⅱ中期(MⅡ期)的細胞Ⅲ具備與精子結合的能力，C錯誤；細胞Ⅳ為受精卵，其卵裂成早期胚胎的方式是有絲分裂，D正確。
2．下圖表示精子入卵后，發生(或引起的)一系列變化形成受精卵的過程，下列敘述錯誤的是(　　)
A．圖中X指卵細胞膜反應，Y指卵子的減數分裂Ⅱ
B．經圖中Y過程只形成了雌原核
C．精子入卵主要指精子的頭部外膜與卵細胞膜融合
D．精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶體的作用下自溶
解析：選B。經圖中Y過程，除形成雌原核外，還形成極體，B錯誤。
受精過程中的“兩道屏障”
　
突破2 胚胎的早期發育
核心素養 生命觀念
3.(2022·江蘇泰州高三測試)下圖表示利用體外受精等技術培育牛的過程，下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．一般通過注射性激素對性成熟的雌牛進行超數排卵處理
B．②過程可在專用受精溶液中進行，該過程與細胞膜的流動性有關
C．③過程中細胞增殖的方式是有絲分裂，細胞中有機物總量減少
D．④過程表示胚胎移植，圖示過程中移植的胚胎一般發育到桑葚胚或囊胚階段
解析：選A。一般通過注射促性腺激素對性成熟的雌牛進行超數排卵處理，A錯誤。
4．下圖表示哺乳動物胚胎發育過程的幾個階段，請據圖回答下列問題：
(1)寫出胚胎發育各個階段的名稱：
A：________________，B：________________。
(2)寫出圖中各標號的名稱：
①________________，②________________，
③________________，④________________。
(3)A時期的細胞具有發育上的________________性，B時期開始出現________________。
(4)②將來發育成________________________。
(5)動物胚胎是由受精卵經有絲分裂形成的，受精卵由一個精子和卵子結合，防止多精入卵受精的兩道屏障分別是________________和________________。
答案：(1)桑葚胚　囊胚　(2)滋養層　內細胞團　透明帶　囊胚腔　(3)全能　細胞分化　(4)胎兒的各種組織　(5)透明帶反應　卵細胞膜反應
考點二　胚胎工程技術及其應用
1．胚胎工程技術：包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
2．體外受精
(1)體外受精技術：主要包括卵母細胞的采集、精子的獲取和受精等步驟。
(2)體外受精過程
(3)體外受精的意義：體外受精技術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。
　體外受精技術并非胚胎自始至終都在體外發育，而是胚胎發育的初期在培養皿或試管中，培養一段時間后需移植到母體內繼續發育。
3．胚胎移植
(1)對象：通過體外受精及其他方式得到的胚胎。
(2)條件：同種的、生理狀態相同的其他雌性動物。
(3)供體：在胚胎移植中提供胚胎的個體。
(4)受體：在胚胎移植中接受胚胎的個體。
(5)基本程序
　體外受精、體內受精形成的胚胎進行胚胎移植屬于有性生殖，動物體細胞核移植形成的胚胎進行胚胎移植屬于無性生殖，即判斷胚胎移植為何種生殖方式時，關鍵是看胚胎通過何種方式獲得。
(6)意義：充分發揮雌性優良個體的繁殖潛力，大大縮短了供體本身的繁殖周期，增加供體一生繁殖后代的數量。
4．胚胎分割
(1)概念：指采用機械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。
(2)主要儀器設備：體視顯微鏡和顯微操作儀。
(3)繁殖方式：無性生殖。
(4)特點：后代遺傳性狀相同。
(5)操作程序
①選擇發育良好、形態正常的桑葚胚或囊胚，移入盛有操作液的培養皿中。
②用分割針或分割刀分割。在分割囊胚階段的胚胎時，要注意將內細胞團均等分割。
③對于不同發育階段的胚胎，分割的具體操作不同。分割后的胚胎可以直接移植給受體，或經體外培養后，再移植給受體。
④還可用分割針分割滋養層，做DNA分析，鑒定性別。
(1)試管動物的性別和性狀由父本、母本決定，而克隆動物的性別和主要性狀與核供體相同。(　　)
(2)哺乳動物的體外受精主要包括卵母細胞的采集、精子的獲取和受精等步驟。(　　)
(3)采集的卵母細胞需在體外培養使其分裂為卵細胞才能與獲能的精子受精。(　　)
(4)胚胎移植兩次檢查的目的：一是對收集胚胎的質量檢查；二是移植后對受體母畜是否妊娠的檢查。(　　)
(5)胚胎分割時應選取發育良好、形態正常的囊胚或原腸胚。(　　)
(6)利用胚胎分割技術可以獲得兩個基因型完全相同的胚胎。(　　)
(7)對囊胚進行分割時，要將滋養層細胞均等分割。(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√
(7)×
1．(選擇性必修3 P62相關信息)超數排卵是指應用外源________，誘發卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子。
提示：促性腺激素
2．(選擇性必修3 P62思考·討論)胚胎移植的生理學基礎：
提示：同種動物　生理變化　游離　免疫排斥　遺傳特性
突破1 體外受精和胚胎移植
核心素養 生命觀念
1．(2020·高考山東卷)經遺傳改造的小鼠胚胎干細胞注入囊胚，通過胚胎工程的相關技術可以獲得具有不同遺傳特性的實驗小鼠。下列說法錯誤的是(　　)
A．用促性腺激素處理雌鼠可以獲得更多的卵子
B．體外受精前要對小鼠的精子進行獲能處理
C．胚胎移植前要檢查胚胎質量并在囊胚或原腸胚階段移植
D．遺傳改造的小鼠胚胎干細胞可以通過轉基因等技術獲得
解析：選C。胚胎移植前要檢查胚胎質量，不同動物胚胎移植的時間不同，例如牛、羊一般要培養到桑葚胚或囊胚階段才進行移植，小鼠和家兔等實驗動物可在更早的階段移植，C錯誤。
2．(2022·山東濟寧一模)牛胚胎移植實驗的主要流程如下圖所示，下列相關敘述正確的是(　　)
①供體超數排卵→②配種→③胚胎收集→④________→⑤胚胎移植→⑥子代小牛
A．①過程需要注射有關激素，目的是獲得更多的成熟卵細胞
B．③過程以哺乳動物早期胚胎與子宮建立了組織上的聯系為前提
C．④過程是“對胚胎進行質量檢查”，可移植的胚胎應發育到囊胚或原腸胚階段
D．⑤過程能否成功主要取決于供、受體生理狀況是否一致
解析：選D。①過程需要注射有關激素(促性腺激素)，目的是獲得更多的卵母細胞，但此時所獲得的卵母細胞還未完成減數分裂，是不成熟的，A錯誤；③過程是以哺乳動物早期胚胎處于游離狀態為前提，B錯誤；④過程是“對胚胎進行質量檢查”，可移植的胚胎應發育到桑葚胚或囊胚階段，C錯誤；⑤過程成功率的高低主要決定于供、受體生理狀況的一致性，D正確。
胚胎移植的三個關鍵環節
(1)移植胚胎必須在原腸胚之前進行，但不能直接移植受精卵。
(3)胚胎移植的供體和受體必須是同種生物，同一物種的動物才有可能具有相同的生理特征。　
突破2 胚胎分割技術及其應用
核心素養 生命觀念、社會責任
3．(2022·寧夏銀川期末)下圖是科學家采用不同的方法培育良種牛的過程，a～h為操作過程，回答下列有關問題：
(1)圖中A牛和B牛的性別________(填“相同”“不同”或“不一定相同”)。
(2)c過程一般是將發育到______________(階段)的早期胚胎進行處理，再植入受體內。操作過程中應注意將③________________均等分割，以免影響胚胎的恢復和進一步發育，該技術的意義在于__________________________________
____________________________________________________________。
(3)用于移植的胚胎除了圖中所示的途徑，還可以來自________；胚胎移植能否成功依賴于一定的生理學基礎，__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，為胚胎的收集提供了可能。
(4)圖中C牛的培育過程屬于________生殖，D牛的培育過程屬于________生殖。(填“有性”或“無性”)
答案：(1)相同　(2)桑葚胚或囊胚　內細胞團　提高胚胎的利用率　(3)核移植　早期胚胎(在一定時間內)不會與母體子宮建立組織上的聯系，而是處于游離狀態　(4)有性　有性
胚胎移植的易錯點歸納
(1)胚胎移植實質上是早期胚胎在相同生理環境條件下空間位置的轉移，而胚胎本身的遺傳物質并不發生改變，因此各種性狀保持不變。
(2)胚胎移植成功的兩個條件：①同種動物之間；②供、受體生理狀態要相同。
(3)兩次處理：①用激素(主要是孕激素)對供體(雌性個體)和受體進行同期發情處理；②用促性腺激素對供體(雌性個體)進行超數排卵處理。　
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑