2024版新教材高考生物全程一輪總復(fù)習(xí)第十二單元生物技術(shù)與工程課堂互動探究案5胚胎工程學(xué)生用書

課堂互動探究案5胚胎工程考點(diǎn)一受精與胚胎早期發(fā)育任務(wù)1完善受精過程中的“三大反應(yīng)”“兩道屏障”任務(wù)2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(jī)物：胚胎沒有和母體建立聯(lián)系，不能從母體獲取有機(jī)物，而呼吸消耗一直進(jìn)行，因此有機(jī)物總量。（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，每個細(xì)胞體積。（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，但每個細(xì)胞中核DNA含量。任務(wù)3完善胚胎發(fā)育的過程圖受精過程的四個易混點(diǎn)（1）精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是獲得能量。（2）排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。（3）受精的標(biāo)志不等于受精完成的標(biāo)志。受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個極體；而受精過程完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。（4）受精卵遺傳物質(zhì)的來源：核遺傳物質(zhì)來自精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核（即精卵各提供1/2），而細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自卵細(xì)胞?？枷蛞皇芫^程的考查1.[經(jīng)典高考]哺乳動物卵原細(xì)胞減數(shù)分裂形成成熟卵子的過程，只有在促性腺激素和精子的誘導(dǎo)下才能完成。下面為某哺乳動物卵子及早期胚胎的形成過程示意圖（N表示染色體組）。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是（）A．次級卵母細(xì)胞形成的過程需要激素調(diào)節(jié)B．細(xì)胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子C．Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ細(xì)胞分裂后期染色體數(shù)目相同D．培育轉(zhuǎn)基因動物應(yīng)選擇細(xì)胞Ⅳ作為受體細(xì)胞2．如圖為受精作用及胚胎發(fā)育示意圖，a、b代表兩個發(fā)育時期，下列敘述正確的是（）A．①過程主要包括：精子穿越透明帶，進(jìn)入卵細(xì)胞膜，原核形成和融合B．a(chǎn)、b分別是原腸胚和囊胚時期C．①～④過程都沒有發(fā)生細(xì)胞分化D．b階段前的每一個細(xì)胞都具有發(fā)育成完整胚胎的潛能，屬于全能細(xì)胞考向二胚胎早期發(fā)育過程考查3.[2023·北京海淀實驗中學(xué)月考]如圖為受精作用及早期胚胎發(fā)育示意圖，下列敘述錯誤的是（）A．①過程需依賴細(xì)胞表面糖蛋白識別B．②過程通過有絲分裂方式增殖C．③過程細(xì)胞的“核/質(zhì)”比逐漸變小D．④過程細(xì)胞的基因表達(dá)發(fā)生了差異4．如圖表示高等動物的個體發(fā)育過程，下列說法正確的是（）A．圖中①過程表示胚胎發(fā)育，②過程表示胚后發(fā)育B．受精卵卵裂處于囊胚形成的過程中，每個細(xì)胞的體積不斷增大C．兔子、雄鷹和眼鏡蛇在個體發(fā)育過程中會出現(xiàn)羊膜D．原腸胚期是進(jìn)行胚胎移植的最好時期考點(diǎn)二胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用任務(wù)1比較自然受精、人工授精和體外受精項目自然受精人工授精體外受精不同點(diǎn)過程不同雌雄動物完成用的方法將公畜的精液注入母畜生殖道內(nèi)，完成受精人工獲取精子、卵子，在中完成受精過程場所不同雌性動物中雌性動物中體外中相同點(diǎn)（1）精子獲能、卵子成熟后方能完成受精過程；（2）都是生殖任務(wù)2完善胚胎工程的操作流程示意圖，并填空（1）對供體牛要進(jìn)行處理；對供、受體牛要進(jìn)行處理。（2）排卵是指卵子從中排出，沖卵是指把供體母牛子宮內(nèi)的沖洗出來。（3）動物的早期胚胎一般發(fā)育到或階段才能進(jìn)行移植。（4）若要獲得多個遺傳物質(zhì)完全相同的新個體，可對檢查合格的胚胎用胚胎分割技術(shù)處理，該過程屬于或克隆。任務(wù)3試管動物與克隆動物的比較比較項目試管動物克隆動物技術(shù)基礎(chǔ)體外受精、早期胚胎培養(yǎng)核移植技術(shù)、、實例試管牛多莉羊過程生殖方式生殖生殖遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)來自個個體遺傳物質(zhì)大部分來自生物體意義充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，供體本身的繁殖周期加速家畜遺傳改良進(jìn)程、挽救瀕危物種等任務(wù)4完成胚胎分割、核移植和胚胎移植的比較項目區(qū)別胚胎分割核移植胚胎移植胚胎來源雌性動物或形成的早期胚胎、其他方式得到的胚胎經(jīng)得到的胚胎雌性動物________________________________________________________________________或形成的早期胚胎、其他方式得到的胚胎生殖方式生殖生殖有性生殖或無性生殖后代遺傳特點(diǎn)相同相同1.試管動物操作注意的事項動物排出卵子的成熟程度不同，有的可能是次級卵母細(xì)胞，如豬、綿羊等；有的可能是初級卵母細(xì)胞，如馬、犬等，但它們都要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，當(dāng)達(dá)到減數(shù)分裂Ⅱ期時，才具有與精子受精的能力。2．胚胎移植的來源及生殖方式胚胎的來源生殖方式核移植無性生殖體外受精有性生殖體內(nèi)受精有性生殖3.胚胎移植過程中的“兩”（1）兩次處理：①對供、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理；②用激素使供體超數(shù)排卵。（2）兩次檢查：①對收集的胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查；②對受體是否妊娠進(jìn)行檢查。（3）兩個條件：①胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進(jìn)行；②進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。4．胚胎分割注意的事項（1）胚胎分割份數(shù)不能過多。分割的次數(shù)越多，每一份的細(xì)胞數(shù)目越少，不但難以做到均等分割，而且囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞所受的影響也越大。分割的份數(shù)越多，技術(shù)難度越大，移植后發(fā)育的難度越大，分割后胚胎成活的概率越小。（2）同一胚胎經(jīng)分割移植形成的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，該過程中沒有減數(shù)分裂、有性生殖細(xì)胞的形成、有性生殖細(xì)胞的結(jié)合屬于無性繁殖或克隆。考向一對體外受精過程的分析1.[經(jīng)典模擬]如圖表示通過體外受精培育牛的過程，下列敘述錯誤的是（）A．獲取的精子經(jīng)獲能后才能進(jìn)行體外受精B．②過程只與細(xì)胞膜的流動性有關(guān)C．③過程的細(xì)胞增殖方式是有絲分裂D．④過程屬于胚胎移植考向二早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植的條件和過程分析2.[2023·北京四中高三月考]小鼠胚胎干細(xì)胞經(jīng)定向誘導(dǎo)可獲得多種功能細(xì)胞，其制備流程如圖所示。下列敘述正確的是（）A．為獲得更多的囊胚，可采用激素注射以促進(jìn)雄鼠產(chǎn)生更多的精子B．細(xì)胞a和細(xì)胞b內(nèi)含有的核基因不同，所以全能性高低不同C．用胰蛋白酶將細(xì)胞a的膜蛋白消化后即可獲得分散的胚胎干細(xì)胞D．胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)出的各種細(xì)胞都需在CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)3．下列關(guān)于胚胎移植的敘述，正確的是（）A．胚胎移植的優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮雄性優(yōu)良個體的繁殖潛力B．胚胎移植過程中沖卵的操作是選擇特定裝置將卵子沖出來C．胚胎移植過程中受體母畜必須經(jīng)過免疫學(xué)檢驗以防止排斥外來胚胎D．轉(zhuǎn)基因、核移植、體外受精等技術(shù)獲得的胚胎都必須移植給受體才能獲得后代考向三胚胎分割過程分析及應(yīng)用4.下列關(guān)于胚胎分割的敘述，正確的是（）A．可以將胚胎任意分割成多塊B．胚胎分割是一種有性生殖C．胚胎分割后，移植獲得的后代基因型不相同D．胚胎分割是在動物體外進(jìn)行的，且不能無限分割考向四胚胎工程的應(yīng)用5.2015年2月3日，英國議會下院通過一項歷史性法案，允許以醫(yī)學(xué)手段培育“三親嬰兒”。三親嬰兒的培育過程可選用如下技術(shù)路線。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是（）A．該技術(shù)可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代B．捐獻(xiàn)者攜帶的紅綠色盲基因不能遺傳給三親嬰兒C．三親嬰兒的染色體全部來自母親提供的細(xì)胞核D．三親嬰兒的培育還需要早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)[網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)提升][長句應(yīng)答必備]1．受精過程：獲能的精子穿過放射冠和透明帶→精卵通過細(xì)胞表面的糖蛋白相互識別→精子遺傳物質(zhì)進(jìn)入卵細(xì)胞。2．胚胎發(fā)育過程：受精卵→桑葚胚→囊胚→原腸胚→幼體。3．體外受精過程eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng),精子的采集和獲能))eq\x(受精)4．胚胎移植的基本程序：對供、受體的選擇和處理→配種或進(jìn)行人工授精→對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存→胚胎移植→移植后檢查。[等級選考研考向]1．[2023·浙江1月]在家畜優(yōu)良品種培育過程中常涉及胚胎工程的相關(guān)技術(shù)。下列敘述錯誤的是（）A．經(jīng)獲能處理的精子才能用于體外受精B．受精卵經(jīng)體外培養(yǎng)可獲得早期胚胎C．胚胎分割技術(shù)提高了移植胚胎的成活率D．胚胎移植前需對受體進(jìn)行選擇和處理2．[2022·江蘇卷]下列關(guān)于動物細(xì)胞工程和胚胎工程的敘述正確的是（）A．通常采用培養(yǎng)法或化學(xué)誘導(dǎo)法使精子獲得能量后進(jìn)行體外受精B．哺乳動物體外受精后的早期胚胎培養(yǎng)不需要額外提供營養(yǎng)物質(zhì)C．克隆牛技術(shù)涉及體細(xì)胞核移植、動物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植等過程D．將小鼠桑葚胚分割成2等份獲得同卵雙胎的過程屬于有性生殖3．[2022·北京卷]將黑色小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)部分細(xì)胞注射到白色小鼠囊胚腔中，接受注射的囊胚發(fā)育為黑白相間的小鼠（Mc）。據(jù)此分析，下列敘述錯誤的是（）A．獲得Mc的生物技術(shù)屬于核移植B.Mc表皮中有兩種基因型的細(xì)胞C．注射入的細(xì)胞會分化成Mc的多種組織D．將接受注射的囊胚均分為二，可發(fā)育成兩只幼鼠4．[2022·海南卷]以我國科學(xué)家為主的科研團(tuán)隊將OSNL（即4個基因Oct4/Sox2/Nanog/Lin28A的縮寫）導(dǎo)入黑羽雞胚成纖維細(xì)胞（CEFs），誘導(dǎo)其重編程為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS），再誘導(dǎo)iPS分化為誘導(dǎo)原始生殖細(xì)胞（iPGCs），然后將iPGCs注射到孵化2.5天的白羽雞胚血管中，最終獲得具有黑羽雞遺傳特性的后代，實驗流程如圖?；卮鹣铝袉栴}。（1）CEFs是從孵化9天的黑羽雞胚中分離獲得的，為了獲得單細(xì)胞懸液，雞胚組織剪碎后需用處理。動物細(xì)胞培養(yǎng)通常需要在合成培養(yǎng)基中添加等天然成分，以滿足細(xì)胞對某些細(xì)胞因子的需求。（2）體外獲取OSNL的方法有（答出1種即可）。若要在CEFs中表達(dá)外源基因的蛋白，需構(gòu)建基因表達(dá)載體，載體中除含有目的基因和標(biāo)記基因外，還須有啟動子和等。啟動子是識別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動。（3）iPS細(xì)胞和iPGCs細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同的根本原因是。（4）誘導(dǎo)iPS細(xì)胞的技術(shù)與體細(xì)胞核移植技術(shù)的主要區(qū)別是。（5）該實驗流程中用到的生物技術(shù)有（答出2點(diǎn)即可）。[國考真題研規(guī)律]5．[2022·全國甲卷]某牧場引進(jìn)一只產(chǎn)肉性能優(yōu)異的良種公羊，為了在短時間內(nèi)獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的大量后代，該牧場利用胚胎工程技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)操作?；卮鹣铝袉栴}。（1）為了實現(xiàn)體外受精需要采集良種公羊的精液，精液保存的方法是。在體外受精前要對精子進(jìn)行獲能處理，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；精子體外獲能可采用化學(xué)誘導(dǎo)法，誘導(dǎo)精子獲能的藥物是（答出1點(diǎn)即可）。利用該公羊的精子進(jìn)行體外受精需要發(fā)育到一定時期的卵母細(xì)胞，因為卵母細(xì)胞達(dá)到時才具備與精子受精的能力。（2）體外受精獲得的受精卵發(fā)育成囊胚需要在特定的培養(yǎng)液中進(jìn)行，該培養(yǎng)液的成分除無機(jī)鹽、激素、血清外，還含的營養(yǎng)成分有（答出3點(diǎn)即可）等。將培養(yǎng)好的良種囊胚保存?zhèn)溆?。?）請以保存的囊胚和相應(yīng)數(shù)量的非繁殖期受體母羊為材料進(jìn)行操作，以獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的后代。主要的操作步驟是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。課堂互動探究案5考點(diǎn)一【任務(wù)驅(qū)動】任務(wù)1透明帶反應(yīng)卵細(xì)胞膜反應(yīng)任務(wù)2(1)減少(2)增多減小(3)增多保持相對穩(wěn)定任務(wù)3外內(nèi)中內(nèi)中【過程評價】1．解析：據(jù)圖可知，初級卵母細(xì)胞在形成次級卵母細(xì)胞的過程中需要促性腺激素處理，A正確；細(xì)胞Ⅲ為次級卵母細(xì)胞，減數(shù)分裂Ⅱ是在輸卵管中伴隨著受精作用完成的，B正確；Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分別為初級卵母細(xì)胞、次級卵母細(xì)胞和受精卵，它們在細(xì)胞分裂后期的染色體組數(shù)依次為：2N、2N、4N，染色體數(shù)不同，C錯誤；動物細(xì)胞的受精卵全能性高，因此培育轉(zhuǎn)基因動物常用受精卵作為受體細(xì)胞，D正確。答案：C2．解析：①為受精，該過程主要包括：精子穿越透明帶，進(jìn)入卵細(xì)胞膜，原核形成和融合，A正確；a、b分別是囊胚和原腸胚時期，B錯誤；①～④過程中，③④過程都會發(fā)生細(xì)胞分化，C錯誤；b為原腸胚，其前一個階段是囊胚階段，囊胚中的滋養(yǎng)層細(xì)胞不是全能細(xì)胞，D錯誤。答案：A3．解析：①為受精過程，該過程需要依賴細(xì)胞表面糖蛋白識別，A正確；②為卵裂過程，該過程通過有絲分裂方式增殖，B正確；細(xì)胞卵裂過程中，單個細(xì)胞體積減小，但核物質(zhì)(DNA)不變，因此核/質(zhì)比增大，C錯誤；④過程中發(fā)生細(xì)胞分化，而細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因表達(dá)發(fā)生了差異，D正確。答案：C4．解析：由受精卵發(fā)育為幼體的過程是胚胎發(fā)育，由幼體發(fā)育為成體的過程是胚后發(fā)育，A錯誤；卵裂形成的囊胚總體積基本不變，而每個細(xì)胞的體積減小，B錯誤；兔子、雄鷹和眼鏡蛇分別是哺乳類、鳥類和爬行類動物，都是真正的陸生脊椎動物，羊膜和羊水能保證其胚胎發(fā)育所需的水環(huán)境，還具有防震和保護(hù)作用，C正確；原腸胚期已發(fā)生了細(xì)胞的分化，最好在早期胚胎時進(jìn)行移植，如牛、羊一般在桑葚胚或囊胚階段移植，而其他生物要在更早階段進(jìn)行，D錯誤。答案：C考點(diǎn)二【任務(wù)驅(qū)動】任務(wù)1交配人工體外培養(yǎng)液輸卵管輸卵管培養(yǎng)液有性任務(wù)2同期發(fā)情超數(shù)沖卵胚胎移植(1)超數(shù)排卵同期發(fā)情(2)卵泡早期胚胎(3)桑葚胚囊胚(4)無性繁殖任務(wù)3胚胎移植細(xì)胞培養(yǎng)胚胎(分割)移植有性無性兩供核縮短任務(wù)4體內(nèi)受精體外受精體細(xì)胞核移植體內(nèi)受精體外受精無性無性不一定相同【過程評價】1．解析：在進(jìn)行體外受精時，獲取的精子需獲能后才能進(jìn)行體外受精；圖中的②過程是受精作用，該過程涉及精卵細(xì)胞的識別、細(xì)胞膜的融合(與膜的流動性有關(guān))、核的融合等；③過程是卵裂過程，該過程的細(xì)胞增殖方式是有絲分裂；④過程是將早期胚胎移入受體子宮的過程，屬于胚胎移植過程。答案：B2．解析：為了獲得更多的囊胚，可以采用激素促進(jìn)成熟雌性個體超數(shù)排卵，然后將卵細(xì)胞從母體內(nèi)取出，在試管內(nèi)與人工采集的精子進(jìn)行體外受精，培育成胚胎，A錯誤；細(xì)胞a和細(xì)胞b是由同一個受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的，故核基因相同，B錯誤；運(yùn)用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以從哺乳動物的早期胚胎中獲得胚胎干細(xì)胞，首先必須用胰蛋白酶處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，分解細(xì)胞間的膠原蛋白等，使之分散成單個細(xì)胞，C錯誤；動物細(xì)胞培養(yǎng)時需要在含5%CO2的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，以維持培養(yǎng)液的pH，D正確。答案：D3．解析：胚胎移植的優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力；胚胎移植過程中沖卵的操作是選擇特定裝置將早期胚胎沖出來；大量的研究已經(jīng)證明，受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。答案：D4．解析：胚胎分割可以看做無性生殖，它所形成的后代基因型完全相同，遺傳性狀極為相似。胚胎分割是在動物體外進(jìn)行的操作，但不能無限分割。答案：D5．解析：“三親嬰兒”的線粒體基因來自捐獻(xiàn)者，A正確；紅綠色盲基因位于X染色體上，捐獻(xiàn)者只將細(xì)胞質(zhì)基因遺傳給該嬰兒，B正確；“三親嬰兒”的染色體來自母親卵母細(xì)胞的細(xì)胞核與父親精子的細(xì)胞核，C錯誤；體外受精獲得受精卵，先在體外培養(yǎng)到桑葚胚或囊胚，再進(jìn)行胚胎移植，D正確。答案：C課堂總結(jié)網(wǎng)絡(luò)聚焦大概念①體外受精②胚胎移植③胚胎分割歷屆真題分類集訓(xùn)培素養(yǎng)1．解析：精子獲能后才能進(jìn)行體外受精，A正確；受精卵經(jīng)體外培養(yǎng)后可以獲得早期胚胎，B正確；胚胎分割可增加胚胎的數(shù)量，提高胚胎利用率，C錯誤；胚胎移植的受體需要與供體是同種的且生理狀態(tài)相同，因此需要對受體進(jìn)行選擇和處理，D正確。答案：C2．解析：精子獲