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第41讲 胚胎工程
目录
01考情透视·目标导航 2
02知识导图·思维领航 3
03考点突破·考法探究 4
考点一 胚胎工程的理论基础 4
知识点1 胚胎工程的概念 4
知识点2　胚胎工程的理论基础 4
知识点3 胚胎早期发育 6
考向1 围绕胚胎工程的理论，考查生命观念 8
考点二 胚胎工程技术及其应用 9
知识点1 体外受精 9
知识点2 胚胎移植 10
知识点3 胚胎移植的几点注意事项 11
知识点4 胚胎分割 12
考向1 围绕体外受精和胚胎移植，考查生命观念 14
考向2 围绕胚胎分割技术及其应用，考查科学探究 15
04真题练习·命题洞见（含2024年高考真题） 16
05长句分析·规范作答 19
一、教材知识链接 19
二、教材深挖拓展 19
三、长句规范作答 20
考点 由高考知核心知识点 预测
胚胎 工程 考点一：胚胎工程的理论基础 （3年5考，全国卷3年0考） 2024·湖北（选择题） 题型：选择题、解答题 内容：本专题知识难度较高，要求基础要扎实。考查学生对相关胚胎工程的整体性的认识,或结合一些情景信息或表格信息设置题目，考查学生的应变能力、获取信息和综合分析能力。
考点二：胚胎工程技术及其应用 （3年13考，全国卷3年1考） 2024·北京（选择题）、2024·甘肃（选择题） 2024·广东（选择题）、2023·江苏（选择题） 2023·天津（选择题）、2023·广东（北京题） 2022·全国（解答题）、2022·江苏（选择题） 2022·江苏（选择题）
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。
新旧教材对比 淡化：胚胎移植的生理基础改为“思考·讨论”。 改：①受精阶段内容简化；②胚胎移植的基本程序内容精减。
考点一 胚胎工程的理论基础
知识点1 胚胎工程的概念
指对生殖细包、受精卵或早期胚胎细包进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
(1)操作对象：生殖细包、受精卵或早期胚胎细包。
(2)技术手段：体外受精、胚胎移植、胚胎分割等。
(3)理论基础：哺乳动物体内受精和早期胚胎发育的规律。
(4)工程实质：在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
知识点2　胚胎工程的理论基础
1.受精概念：
（1）定义：指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。
知识链接：精子和卵子结合体现细包膜的功能？体现细包膜的结构特点？
提示：体现细包膜信息交流功能；体现细包膜具有一定的流动性。
（2）阶段：
①受精前的准备阶段：准备阶段Ⅰ——精子获能；准备阶段Ⅱ——卵子的准备。
②受精阶段
（3）场所：输卵管内
2.受精过程：
【教材隐性知识】源于选择性必修3 P56“相关信息”：精子获能方法
①直接利用雌性动物的生殖道使精子获能；
②精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。获能液的成分因动物种类不同而有所差异，常见的有效成分有 肝素 、 Ca2＋载体 等。
总结：受精阶段的主要过程及生理反应
步骤 主要过程 生理反应
第一步 精子释放多种酶溶解卵细包膜外的一些结构(如透明带等)，接触卵细包膜 透明带反应：阻止后来的精子进入透明带，是防止多精入卵受精的第一道屏障
第二步 精子入卵，尾部脱落 卵细包膜反应：拒绝其他精子再进入卵内，是防止多精入卵受精的第二道屏障
第三步 精子核膜破裂后形成新核，卵子被激活完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体 形成雄原核和雌原核：受精的标志
第四步 雌、雄原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，核膜消失 形成合子(受精卵)：个体发育的起点
【教材隐性知识】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。
知识点3 胚胎早期发育
①时期：受精卵→桑葚胚
②场所：在透明带内
③特点：细包数量不断增加；胚胎总体积并不增加。
项目 变化
细包数目 增加
胚胎的总体积 不增加
每个细包体积 减小
DNA总量 增多
每个细包内的DNA总量 不变
有机物总量 减小
2.过程
（1）桑葚胚：
①概念：当卵裂产生的子细包数目达到32 个，逐渐形成致密的细包团，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚。
②特点：这一阶段及之前的每个细包都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细包。
（2）囊胚
①内细包团：内细包团细包具有全能性；聚集在胚胎一端，将来发育成胎儿的各种组织。
②滋养层细包：沿透明带内壁扩展和排列，将来发育成胎膜和胎盘。
③囊胚腔：胚胎内部含有液体的腔。
④孵化：囊胚进一步扩大会导致透明带破裂破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化。孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育。
（3）原肠胚——出现胚层分化
①外胚层：表面的细包层。
②中胚层：内外两个胚层之间。
③内胚层：向内迁移的细包。
外胚层、中胚层、内胚层逐渐分化形成各种组织、器官等。
（4）原肠胚
【特别提醒】
1.胚胎发育中的细包分裂均为有丝分裂，原肠胚阶段是个体发育中分化限度最大的阶段，但细包分化贯穿于生物体整个生命历程中。
2.桑葚胚及以前的细包均未分化，细包全能性高，是胚胎分割的最佳时期。
3.桑葚胚到囊胚的发育过程中，细包开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。
4.卵裂期和桑葚胚时期，只进行细包分裂，不需要从外界获取营养物质，胚胎发育所需营养主要来自卵黄。
②囊胚期细包开始分化，透明带破裂，滋养层细包（以后发育成胎盘、胎膜，与母体建立联系）从外界吸收营养物质，使胚胎继续发育。
【教材隐性知识】源于选择性必修3 P59“思考·讨论”：将体外培养的胚胎移植到子宫时，应选择至少发育到什么阶段的胚胎：小鼠：桑葚胚；绵羊：16细包；猪：4～6细包；马：囊胚；牛：8～16细包。
【易错辨析】
1．动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初级卵母细包，有的可能是次级卵母细包。(选择性必修3 P57正文)(　√　)
2．卵子发育到MⅡ期，才具备与精子受精的能力。(选择性必修3 P57正文)(　√　)
3．在精子触及卵细包膜的瞬间，卵细包膜内的透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。(选择性必修3 P57正文)(　×　)
提示：透明带在细包膜的外面
4．精子入卵后形成雄原核；同时卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核。(选择性必修3 P57图2 20)(　√　)
考向1 围绕胚胎工程的理论，考查生命观念
例1．(2022·江苏卷，4)下列关于动物细包工程和胚胎工程的叙述正确的是(　　)
A.通常采用培养法或化学诱导法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包核移植、动物细包培养、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
【答案】　C
【解析】　对精子进行获能处理包括培养法和化学诱导法，但精子获能不是获取能量，A正确；哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养所需营养物质与体内基本相同，例如需要无机盐、激素、氨基酸、核苷酸、维生素等，还需加入血清、血浆等天然成分，B错误；克隆牛技术涉及体细包核移植、动物细包培养、胚胎移植等过程，C正确；将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程可以看作动物无性繁殖或克隆，D错误。
【变式训练】1.斑马鱼和生态有着87%的相似性，每条雌鱼每次排卵300枚左右，体外受精后胚胎发育同步性好，胚体透明且发育速度快，是科研上常用的模式脊椎动物之一。下列说法错误的是(　　)
A.用胶原蛋白酶处理斑马鱼胚胎的滋养层，可获得大量胚胎干细包
B.利用斑马鱼进行实验获得的结论大多数情况下也适用于
C.斑马鱼的透明胚胎有利于观察药物对其体内器官发育的影响
D.胚胎数量多、体外发育都是斑马鱼作为模式脊椎动物的优点
【答案】　A
【解析】　胚胎干细包是一类全能性细包，囊胚期的细包开始出现分化，其中内细包团具有全能性，而滋养层细包不具有全能性，故处理斑马鱼胚胎的滋养层，不能获得大量胚胎干细包，A正确；结合题意“斑马鱼和生态有着87%的相似性”，故利用斑马鱼进行实验获得的结论大多数情况下也适用于，B正确；斑马鱼的胚体透明，有利于观察药物对其体内器官发育的影响，C正确；胚胎数量多(便于生物学统计)、体外发育(便于观察和操作)都是斑马鱼作为模式脊椎动物的优点，D错误。
【变式训练】2.下列有关早期胚胎发育的叙述，错误的是(　　)
A.卵裂期每个细包的核质比逐渐增大，胚胎中DNA总量逐渐增加
B.孵化是指透明带破裂，桑葚胚从透明带中伸展出来
C.滋养层细包将发育成胎膜和胎盘并可用于性别鉴定
D.在胚胎移植中，选择桑葚胚或囊胚期的胚胎进行移植较易成功
【答案】　B
【解析】　卵裂期的早期胚胎的总体积并没有增加，但是细包数目在增加，该过程中每个细包的核质比逐渐增大，同时胚胎中DNA总量逐渐增加，A正确；孵化是指透明带破裂，囊胚从透明带中伸展出来的过程，B错误；囊胚期的滋养层细包将来发育为胎膜和胎盘，可用于性别鉴定，而内细包团将会发育成胎儿的各种组织，C正确；在胚胎移植中，选择桑葚胚或囊胚期的胚胎进行移植较易成功，因为此时的胚胎处于游离状态，同时此时的胚胎全能性较高，D错误。
考点二 胚胎工程技术及其应用
知识点1 体外受精
1.过程
试管动物：是指通过人工操作使卵细包在体外受精，培养发育为早期胚胎后，在进行移植生产的个体。
注意：试管动物≠克隆动物
知识点2 胚胎移植
1.胚胎移植的意义：充分发挥雌性优良个体的 繁殖潜力 。
2.供体：产生具有优良遗传特性的胚胎。
3.受体：承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务。
问题1：什么是同期发情处理？
提示：利用某些激素人为地控制并调整一群母畜发情周期的进程，使之在预定时间内集中发情。
问题2：同期发情处理的目的是什么？
提示：使他们处于相同的生理环境，这样供体的胚胎移入受体后不会发生免疫排斥反应。
问题3：如何进行超数排卵？
提示：注射外源促性腺激素
问题4：超数排卵的目的是什么？
提示：诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
问题5：冲卵的目的是什么？
提示：排出早期胚胎
4.注意事项：
(1)两次使用激素：第一次对受、供体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。
(2)两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。
(3)两个条件：胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。
知识点3 胚胎移植的几点注意事项
（1）超数排卵使用的激素是 促性腺激素 。
（2）用于胚胎移植的早期胚胎是 桑椹胚或囊胚 。
（3）良种牛的后代的遗传特性是由 供体公牛和供体母 牛决定的。
（4）胚胎工程的最后一道“工序”是 胚胎移植 。
（5）胚胎移植的方法有 手术法 和 非手术法 。
（6）冲卵 把供体子宫内的胚胎冲洗出来 。且胚胎分割的次数不宜过多；但一次给受体动物 植入多个胚胎 ，可增加双胞胎和多胞胎的比例。
【教材隐性知识】
1.教材隐性知识：源于选择性必修3 P62“相关信息”：超数排卵是指应用外源 促性腺激素 ，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
2.源于选择性必修3 P62“思考·讨论”：胚胎移植的生理学基础
知识点4 胚胎分割
1.概念
对象 早期胚胎
方法 机械方法
目的 获得同卵双胎或多胎
特点 来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质
实质 可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
注意：方法要根据胚胎发育时期决定。
2.设备：体视显微镜和显微操作仪。
3.过程：选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，移入盛有操作液的培养皿中。
①对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细包团。
②分割后的胚胎可直接移植给受体，或经体外培养后，再移植给受体。
提醒：进行DNA分析的目的是进行遗传病筛查，以防止产生的后代具有严重的遗传病；进行性别鉴定，是为了人工筛选后代性别。
问题1：为什么要取滋养层细包进行分析和鉴定？
提示：选取滋养层细包。因为内细包团将来发育成胎儿的各种组织，如果取了内细包团细包，可能会影响胎儿以后的发育。而滋养层细包将来发育成胎儿的胎盘和胎膜，只为胚胎提供营养；同时具有相同的遗传物质。
4.优点和局限性：
(1)优点：①可以促进优良动物品种的繁殖；②产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料；
③在胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义。
(2)局限性：实践证明，采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。另外，还存在刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等问题。
【易错辨析】
1．哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细包的采集、精子的获能和受精等步骤。(选择性必修3 P60正文)(　√　)
2．通过转生态、核移植和体外受精获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。(选择性必修3 P61正文)(　√　)
3．胚胎移植中通常选遗传性状优良、生产能力强的受体母牛，选有健康体质和正常繁殖能力的供体母牛。(选择性必修3 P61图2 23)(　×　)
提示：遗传性状优良是供体细包
4．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。(选择性必修3 P62思考·讨论)(　√　)
考向1 围绕体外受精和胚胎移植，考查生命观念
例1．我国大陆首例由试管婴儿分娩的“试管婴儿二代宝宝”在北京大学第三医院诞生，他的母亲是我国大陆首例试管婴儿。试管婴儿技术不断进步，为许多不孕不育患者实现了做父母的心愿。下列相关叙述错误的是(　　)
A.试管婴儿技术所获得的胚胎必须通过胚胎移植给受体才能获得后代
B.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
C.精子接触透明带时，卵细包膜会发生反应阻止多精入卵
D.采集的卵母细包和精子都要进行相应的处理才能完成体外受精过程
【答案】　C
【解析】　核移植、转生态或体外受精等技术获得的胚胎均需通过胚胎移植给受体才能获得后代，A正确；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，B正确；在精子触及卵细包膜的瞬间，卵细包膜外的透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带，C错误；体外受精之前，要对精子进行获能处理，采集的卵母细包要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，D错误。
【思维建模】(1)比较自然受精、人工授精和体外受精
项目 自然受精 人工授精 体外受精
不同点 过程 雌雄动物交配完成 用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内，完成受精 人工获取精子、卵子，在体外培养液中完成受精过程
场所 雌性动物输卵管中 雌性动物输卵管中 体外培养液中
相同点 ①精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程；②都是有性生殖
【变式训练】精子载体法是以精子作为外源生态载体携带外源生态进入卵细包，形成转生态动物的方法。某科研小组利用精子载体法将人的促卵泡激素(βFSH)生态导入受精卵中形成转生态牛来生产促卵泡激素。下列有关说法错误的是(　　)
A.①过程中需使精子处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
B.②过程的精子需要先在获能液或雌性生殖道中进行获能处理
C.③过程的早期胚胎需要发育到桑葚胚或原肠胚才能进行胚胎移植
D.④过程的代孕牛需要与卵细包供体牛用相关激素进行同期发情处理
【答案】　C
【解析】　①过程表示将外源生态导入精子，需使精子处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，A正确；②过程表示受精作用，精子需要获能，可在获能液或雌性生殖道中进行获能处理，B正确；③过程的早期胚胎需要发育到桑葚胚或囊胚才能进行胚胎移植，C错误；过程④表示胚胎移植，进行胚胎移植时，要求受体和供体处于相同的生理状态，所以需用相关激素对代孕牛和供体牛进行同期发情处理，D错误。
考向2 围绕胚胎分割技术及其应用，考查科学探究
例2．某科研小组采用“胚胎干细包介导法”将荧光素生态导入纯种灰色小鼠胚胎干细包(ES细包)中并整合到染色体上，然后将转生态的ES细包注射到纯种黄色小鼠囊胚中培育嵌合体小鼠。下列叙述正确的是(　　)
A.荧光素生态可用于检测子代小鼠体内由灰色小鼠胚胎发育的部分
B.ES细包是从灰色小鼠囊胚的内细包团中取出的初步分化的细包
C.注入ES细包的囊胚移植前需用促性腺激素对受体母鼠进行超数排卵处理
D.割取黄色小鼠囊胚的滋养层细包做DNA分析即可检测嵌合体子代鼠的性别
【答案】　C
【解析】　荧光素生态导入灰色小鼠胚胎，荧光素生态会表达荧光蛋白，将来检测子代小鼠有荧光蛋白的即为灰色小鼠胚胎发育而来的，据此推测荧光素生态在该实验操作中可用于检测灰色小鼠囊胚发育的部分，A错误；ES细包可取自囊胚的内细包团或早期胚胎的原始性腺，B错误；注入ES细包的囊胚移植前需用促性腺激素对受体母鼠进行同期发情处理，C正确；嵌合体小鼠中既有纯种灰色小鼠胚胎干细包，也有纯种黄色小鼠细包，只割取黄色小鼠囊胚的滋养层细包做DNA分析不能检测出嵌合体子代鼠的性别，D错误。
【变式训练】近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限可能。下图为经体外受精和胚胎分割移植培育优良奶牛的过程。下列相关说法正确的是(　　)
A．体外受精所需的成熟卵子可以从母体卵巢中直接获取，但在受精前要对精子进行获能处理
B．进行胚胎分割时，应选择发育到原肠胚时期的胚胎进行操作
C．胚胎分割的方法只能用分割针在显微镜下将胚胎均等分割成若干份
D．胚胎在受体子宫内的发育过程中其遗传特性不受影响
【答案】　D
【解析】　卵巢中获取的卵细包必须在体外培养到MⅡ期，才能与获能精子融合得到受精卵，A正确；进行胚胎分割时，应选择发育到桑葚胚或囊胚时期的胚胎进行操作，B错误；不同阶段的胚胎进行胚胎分割时，可采用的方法有一定的差别，若胚胎处于卵裂期可以采用酶解法或机械法，若处于囊胚期则只能运用机械法分割，C错误。
1．（2024·北京·高考真题）我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细包，形成了类似囊胚的结构（类囊胚），为研究灵长类胚胎发育机制提供了实验体系（如图）。相关叙述错误的是（ ）
A．实验证实食蟹猴胚胎干细包具有分化潜能
B．实验过程中使用的培养基含有糖类
C．类囊胚的获得利用了核移植技术
D．可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育
【答案】B
【分析】该过程利用胚胎干细包创造出了类胚胎结构，并在体外培养至原肠胚时期，将类囊胚移植进雄猴体内后，成功引起了雌猴的早期妊娠反应有可能会产生新生个体，该过程属于无性生殖。
【详解】A、体外诱导食蟹猴胚胎干细包， 形成了类似囊胚的结构(类囊胚)，证实了食蟹猴胚胎干细包具有分化潜能，A正确；
B、实验过程中使用的培养基需含有糖类，糖类可为细包培养提供能源物质，B正确；
C、类囊胚的获得利用了动物细包培养技术，并没有进行核移植，C错误；
D、可借助胚胎移植技术将类囊胚移植到相应的雌性受体中继续胚胎发育，从而可以用来研究类囊胚的后续发育，D错误。
故选B。
2．（2024·甘肃·高考真题）甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种，是季节性发情动物，每年产羔一次，每胎一羔，繁殖率较低。为促进畜牧业发展，研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率，流程如下图。下列叙述错误的是（ ）
A．藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵
B．藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细包受精
C．受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理
D．后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙
【答案】B
【分析】胚胎移植基本程序主要包括：1、对供、受体的选择和处理。2、配种或人工授精。3、对胚胎的收集、检查、培养或保存。4、对胚胎进行移植。5、移植后的检查。
【详解】A、促性腺激素能作用于卵巢，藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵，A正确；
B、从卵巢中刚采集的卵母细包需培养成熟（减数第二次分裂中期）后才可与获能的精子进行体外受精，B错误；
C、在胚胎移植前要对接受胚胎的受体和供体进行同期发情处理，使受体的生理状况相同，因此受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理，C正确；
D、后代丁是由藏羊甲的卵细包和藏羊乙的精子结合形成的受精卵发育而来，因此后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙，D错误。
故选B。
3．（2024·湖北·高考真题）波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉，具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是（ ）
A．选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理
B．胚胎移植前可采集滋养层细包进行遗传学检测
C．普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体
D．生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选
【答案】A
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供
C．细包核移植 D．胚胎培养
【答案】B
【分析】体外受精主要包括：卵母细包的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
（1）卵母细包的采集和培养①主要方法是：用促性腺激素处理，使其超数排卵，然后，从输卵管中冲取卵子。②第二种方法：从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细包或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细包。
（2）精子的采集和获能①收集精子的方法：假阴道法、手握法和电刺激法；②对精子进行获能处理：包括培养法和化学诱导法。
（3）受精：在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
【详解】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；由于该过程为有性生殖，因此不需要涉及细包核移植，所以C正确、ABD错误。
故选B。
一、教材知识链接
1．(选择性必修3 P58)判断卵子是否受精的标志：观察到两个极体或者雌、雄原核。
2．(选择性必修3 P61)胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
3．(选择性必修3 P61)供体母牛和受体母牛的选择标准为供体是遗传性状优良、生产能力强的个体，受体是有健康的体质和正常繁殖能力的个体，且二者必须是同一物种。
4．(选择性必修3 P62)胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
5．(选择性必修3 P62)胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
6．(选择性必修3 P62)胚胎分割是指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，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
二、教材深挖拓展
1．(选择性必修3 P56“相关信息”改编)进行体外受精时，将卵母细包取出后，是否应当将它置于与输卵管中相似的环境，让它进一步成熟？
提示：是。从卵巢中取出的卵母细包还没有成熟，可能尚未完成减数分裂Ⅰ，应在体外人工模拟的输卵管环境中进行培养，才能使其成熟，即达到受精前的成熟阶段。
2．(选择性必修3 P61图2 23拓展)胚胎移植时怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？
提示：应对供体和受体母畜用激素进行同期发情处理，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。
3．(选择性必修3 P63图2 25改编)对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细包团均等分割？
提示：内细包团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细包，其他细包为滋养层细包，只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细包团均等分割，会出现含内细包团多的部分发育能力强，含内细包团少的部分发育受阻或发育不良，甚至出现不能发育等问题。
三、长句规范作答
1.(科学思维)受精是精子和卵子结合形成受精卵的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段；受精卵形成后进行有丝分裂，通过细包分裂和分化，形成新个体。防止多精入卵受精的生理反应有哪些？有什么意义？
提示：两道屏障，一是透明带发生生理反应，二是卵细包膜发生生理反应。防止多精入卵，保证受精卵中遗传物质与亲代体细包一致，从而保证遗传的稳定性。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第41讲 胚胎工程
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01考情透视·目标导航 2
02知识导图·思维领航 3
03考点突破·考法探究 4
考点一 胚胎工程的理论基础 4
知识点1 胚胎工程的概念 4
知识点2　胚胎工程的理论基础 4
知识点3 胚胎早期发育 6
考向1 围绕胚胎工程的理论，考查生命观念 8
考点二 胚胎工程技术及其应用 9
知识点1 体外受精 9
知识点2 胚胎移植 10
知识点3 胚胎移植的几点注意事项 11
知识点4 胚胎分割 12
考向1 围绕体外受精和胚胎移植，考查生命观念 14
考向2 围绕胚胎分割技术及其应用，考查科学探究 14
04真题练习·命题洞见（含2024年高考真题） 15
05长句分析·规范作答 16
一、教材知识链接 16
二、教材深挖拓展 16
三、长句规范作答 17
考点 由高考知核心知识点 预测
胚胎 工程 考点一：胚胎工程的理论基础 （3年5考，全国卷3年0考） 2024·湖北（选择题） 题型：选择题、解答题 内容：本专题知识难度较高，要求基础要扎实。考查学生对相关胚胎工程的整体性的认识,或结合一些情景信息或表格信息设置题目，考查学生的应变能力、获取信息和综合分析能力。
考点二：胚胎工程技术及其应用 （3年13考，全国卷3年1考） 2024·北京（选择题）、2024·甘肃（选择题） 2024·广东（选择题）、2023·江苏（选择题） 2023·天津（选择题）、2023·广东（北京题） 2022·全国（解答题）、2022·江苏（选择题） 2022·江苏（选择题）
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。
新旧教材对比 淡化：胚胎移植的生理基础改为“思考·讨论”。 改：①受精阶段内容简化；②胚胎移植的基本程序内容精减。
考点一 胚胎工程的理论基础
知识点1 胚胎工程的概念
指对生殖细包、受精卵或早期胚胎细包进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
(1)操作对象：生殖细包、受精卵或早期胚胎细包。
(2)技术手段：体外受精、胚胎移植、胚胎分割等。
(3)理论基础：哺乳动物体内受精和早期胚胎发育的规律。
(4)工程实质：在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
知识点2　胚胎工程的理论基础
1.受精概念：
（1）定义：指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。
知识链接：精子和卵子结合体现细包膜的功能？体现细包膜的结构特点？
提示：体现细包膜信息交流功能；体现细包膜具有一定的流动性。
（2）阶段：
①受精前的准备阶段：准备阶段Ⅰ——精子获能；准备阶段Ⅱ——卵子的准备。
②受精阶段
（3）场所：输卵管内
2.受精过程：
【教材隐性知识】源于选择性必修3 P56“相关信息”：精子获能方法
①直接利用雌性动物的生殖道使精子获能；
②精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。获能液的成分因动物种类不同而有所差异，常见的有效成分有 肝素 、 Ca2＋载体 等。
总结：受精阶段的主要过程及生理反应
步骤 主要过程 生理反应
第一步 精子释放多种酶溶解卵细包膜外的一些结构(如透明带等)，接触卵细包膜 透明带反应：阻止后来的精子进入透明带，是防止多精入卵受精的第一道屏障
第二步 精子入卵，尾部脱落 卵细包膜反应：拒绝其他精子再进入卵内，是防止多精入卵受精的第二道屏障
第三步 精子核膜破裂后形成新核，卵子被激活完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体 形成雄原核和雌原核：受精的标志
第四步 雌、雄原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，核膜消失 形成合子(受精卵)：个体发育的起点
【教材隐性知识】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。
知识点3 胚胎早期发育
①时期：受精卵→桑葚胚
②场所：在透明带内
③特点：细包数量不断增加；胚胎总体积并不增加。
项目 变化
细包数目 增加
胚胎的总体积 不增加
每个细包体积 减小
DNA总量 增多
每个细包内的DNA总量 不变
有机物总量 减小
2.过程
（1）桑葚胚：
①概念：当卵裂产生的子细包数目达到32 个，逐渐形成致密的细包团，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚。
②特点：这一阶段及之前的每个细包都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细包。
（2）囊胚
①内细包团：内细包团细包具有全能性；聚集在胚胎一端，将来发育成胎儿的各种组织。
②滋养层细包：沿透明带内壁扩展和排列，将来发育成胎膜和胎盘。
③囊胚腔：胚胎内部含有液体的腔。
④孵化：囊胚进一步扩大会导致透明带破裂破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化。孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育。
（3）原肠胚——出现胚层分化
①外胚层：表面的细包层。
②中胚层：内外两个胚层之间。
③内胚层：向内迁移的细包。
外胚层、中胚层、内胚层逐渐分化形成各种组织、器官等。
（4）原肠胚
【特别提醒】
1.胚胎发育中的细包分裂均为有丝分裂，原肠胚阶段是个体发育中分化限度最大的阶段，但细包分化贯穿于生物体整个生命历程中。
2.桑葚胚及以前的细包均未分化，细包全能性高，是胚胎分割的最佳时期。
3.桑葚胚到囊胚的发育过程中，细包开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。
4.卵裂期和桑葚胚时期，只进行细包分裂，不需要从外界获取营养物质，胚胎发育所需营养主要来自卵黄。
②囊胚期细包开始分化，透明带破裂，滋养层细包（以后发育成胎盘、胎膜，与母体建立联系）从外界吸收营养物质，使胚胎继续发育。
【教材隐性知识】源于选择性必修3 P59“思考·讨论”：将体外培养的胚胎移植到子宫时，应选择至少发育到什么阶段的胚胎：小鼠：桑葚胚；绵羊：16细包；猪：4～6细包；马：囊胚；牛：8～16细包。
【易错辨析】
1．动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初级卵母细包，有的可能是次级卵母细包。(选择性必修3 P57正文)(　 　)
2．卵子发育到MⅡ期，才具备与精子受精的能力。(选择性必修3 P57正文)(　 　)
3．在精子触及卵细包膜的瞬间，卵细包膜内的透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。(选择性必修3 P57正文)(　 　)
4．精子入卵后形成雄原核；同时卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核。(选择性必修3 P57图2 20)(　 　)
考向1 围绕胚胎工程的理论，考查生命观念
例1．(2022·江苏卷，4)下列关于动物细包工程和胚胎工程的叙述正确的是(　　)
A.通常采用培养法或化学诱导法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包核移植、动物细包培养、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
【变式训练】1.斑马鱼和生态有着87%的相似性，每条雌鱼每次排卵300枚左右，体外受精后胚胎发育同步性好，胚体透明且发育速度快，是科研上常用的模式脊椎动物之一。下列说法错误的是(　　)
A.用胶原蛋白酶处理斑马鱼胚胎的滋养层，可获得大量胚胎干细包
B.利用斑马鱼进行实验获得的结论大多数情况下也适用于
C.斑马鱼的透明胚胎有利于观察药物对其体内器官发育的影响
D.胚胎数量多、体外发育都是斑马鱼作为模式脊椎动物的优点
【变式训练】2.下列有关早期胚胎发育的叙述，错误的是(　　)
A.卵裂期每个细包的核质比逐渐增大，胚胎中DNA总量逐渐增加
B.孵化是指透明带破裂，桑葚胚从透明带中伸展出来
C.滋养层细包将发育成胎膜和胎盘并可用于性别鉴定
D.在胚胎移植中，选择桑葚胚或囊胚期的胚胎进行移植较易成功
考点二 胚胎工程技术及其应用
知识点1 体外受精
1.过程
试管动物：是指通过人工操作使卵细包在体外受精，培养发育为早期胚胎后，在进行移植生产的个体。
注意：试管动物≠克隆动物
知识点2 胚胎移植
1.胚胎移植的意义：充分发挥雌性优良个体的 繁殖潜力 。
2.供体：产生具有优良遗传特性的胚胎。
3.受体：承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务。
问题1：什么是同期发情处理？
问题2：同期发情处理的目的是什么？
问题3：如何进行超数排卵？
问题4：超数排卵的目的是什么？
问题5：冲卵的目的是什么？
4.注意事项：
(1)两次使用激素：第一次对受、供体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。
(2)两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。
(3)两个条件：胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。
知识点3 胚胎移植的几点注意事项
（1）超数排卵使用的激素是 促性腺激素 。
（2）用于胚胎移植的早期胚胎是 桑椹胚或囊胚 。
（3）良种牛的后代的遗传特性是由 供体公牛和供体母 牛决定的。
（4）胚胎工程的最后一道“工序”是 胚胎移植 。
（5）胚胎移植的方法有 手术法 和 非手术法 。
（6）冲卵 把供体子宫内的胚胎冲洗出来 。且胚胎分割的次数不宜过多；但一次给受体动物 植入多个胚胎 ，可增加双胞胎和多胞胎的比例。
【教材隐性知识】
1.教材隐性知识：源于选择性必修3 P62“相关信息”：超数排卵是指应用外源 促性腺激素 ，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
2.源于选择性必修3 P62“思考·讨论”：胚胎移植的生理学基础
知识点4 胚胎分割
1.概念
对象 早期胚胎
方法 机械方法
目的 获得同卵双胎或多胎
特点 来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质
实质 可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
注意：方法要根据胚胎发育时期决定。
2.设备：体视显微镜和显微操作仪。
3.过程：选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，移入盛有操作液的培养皿中。
①对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细包团。
②分割后的胚胎可直接移植给受体，或经体外培养后，再移植给受体。
提醒：进行DNA分析的目的是进行遗传病筛查，以防止产生的后代具有严重的遗传病；进行性别鉴定，是为了人工筛选后代动物的性别。
问题1：为什么要取滋养层细包进行分析和鉴定？
4.优点和局限性：
(1)优点：①可以促进优良动物品种的繁殖；②产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料；
③在胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义。
(2)局限性：实践证明，采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。另外，还存在刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等问题。
【易错辨析】
1．哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细包的采集、精子的获能和受精等步骤。(选择性必修3 P60正文)(　 　)
2．通过转生态、核移植和体外受精获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。(选择性必修3 P61正文)(　 　)
3．胚胎移植中通常选遗传性状优良、生产能力强的受体母牛，选有健康体质和正常繁殖能力的供体母牛。(选择性必修3 P61图2 23)(　 　)
4．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。(选择性必修3 P62思考·讨论)(　 　)
考向1 围绕体外受精和胚胎移植，考查生命观念
例1．我国大陆首例由试管婴儿分娩的“试管婴儿二代宝宝”在北京大学第三医院诞生，他的母亲是我国大陆首例试管婴儿。试管婴儿技术不断进步，为许多不孕不育患者实现了做父母的心愿。下列相关叙述错误的是(　　)
A.试管婴儿技术所获得的胚胎必须通过胚胎移植给受体才能获得后代
B.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
C.精子接触透明带时，卵细包膜会发生反应阻止多精入卵
D.采集的卵母细包和精子都要进行相应的处理才能完成体外受精过程
【变式训练】精子载体法是以精子作为外源生态载体携带外源生态进入卵细包，形成转生态动物的方法。某科研小组利用精子载体法将人的促卵泡激素(βFSH)生态导入受精卵中形成转生态牛来生产促卵泡激素。下列有关说法错误的是(　　)
A.①过程中需使精子处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
B.②过程的精子需要先在获能液或雌性生殖道中进行获能处理
C.③过程的早期胚胎需要发育到桑葚胚或原肠胚才能进行胚胎移植
D.④过程的代孕牛需要与卵细包供体牛用相关激素进行同期发情处理
考向2 围绕胚胎分割技术及其应用，考查科学探究
例2．某科研小组采用“胚胎干细包介导法”将荧光素生态导入纯种灰色小鼠胚胎干细包(ES细包)中并整合到
A．藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵
B．藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细包受精
C．受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理
D．后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙
3．（2024·湖北·高考真题）波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉，具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是（ ）
A．选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理
B．胚胎移植前可采集滋养层细包进行遗传学检测
C．普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体
D．生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选
4．（2023·天津·高考真题）多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体 才能获得后代。下图列举了几项技术成果。
下列叙述正确的是 （ ）
A．经胚胎移植产生的后代与受体均保持一致
B．①需获得MII期的去核卵母细包
C．②能大幅改良动物性状
D．③可通过②技术实现扩大化生产，①②可通过③技术实现性状改良
5．（2023·广东·高考真题）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．细包核移植 D．胚胎培养
一、教材知识链接
1．(选择性必修3 P58)判断卵子是否受精的标志：观察到两个极体或者雌、雄原核。
2．(选择性必修3 P61)胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
3．(选择性必修3 P61)供体母牛和受体母牛的选择标准为供体是遗传性状优良、生产能力强的个体，受体是有健康的体质和正常繁殖能力的个体，且二者必须是同一物种。
4．(选择性必修3 P62)胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
5．(选择性必修3 P62)胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
6．(选择性必修3 P62)胚胎分割是指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，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
二、教材深挖拓展
1．(选择性必修3 P56“相关信息”改编)进行体外受精时，将卵母细包取出后，是否应当将它置于与输卵管中相似的环境，让它进一步成熟？
2．(选择性必修3 P61图2 23拓展)胚胎移植时怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？
3．(选择性必修3 P63图2 25改编)对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细包团均等分割？
三、长句规范作答
1.(科学思维)受精是精子和卵子结合形成受精卵的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段；受精卵形成后进行有丝分裂，通过细包分裂和分化，形成新个体。防止多精入卵受精的生理反应有哪些？有什么意义？
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