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第 5 课时 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。
考点一 胚胎工程的理论基础
1．胚胎工程的概念
2．受精
(1)概念：精子与卵子结合形成____________(即受精卵)的过程。
(2)场所：哺乳动物的受精在________内完成。
(3)过程
(1)源于选择性必修3 P “相关信息”：使精子获能的方法有直接利用雌性动物的生殖道使
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精子获能；将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________、________________等。
(2)源于选择性必修3 P “相关信息”：多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因而
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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。
3．胚胎早期发育
4．孵化
(1)概念：囊胚进一步扩大，会导致__________破裂，胚胎从其中伸展出来的过程。
(2)意义：如果不能正常孵化，胚胎就__________________________。
源于选择性必修3 P “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
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什么阶段的胚胎：小鼠：________；绵羊：16细胞；猪：4～6细胞；马：________；牛：
________。
1．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，通过细胞分裂和分化，形成新个体。
(1)刚采集到的精子是否能与卵子立即结合完成受精作用？为什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)刚排出的卵子具有受精能力吗？为什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)防止多精入卵受精的生理反应有哪些？有什么意义？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
2．胚胎工程需要在体外条件下对动物早期胚胎发育条件进行模拟操作，因此了解早期胚胎发育的规律十分重要。思考回答以下有关胚胎早期发育的问题：
(1)受精卵早期分裂时胚胎中有机物的总量和种类是如何变化的？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)受精卵早期分裂时胚胎中DNA总量和每个细胞中核DNA含量有何变化？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)胚胎早期发育过程中，具有全能性的时期有哪些？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
1．下图表示精子入卵后，发生(或引起)的一系列变化形成受精卵的过程。下列叙述错误的
是( )
A．图中X指卵细胞膜反应，Y指卵子的减数分裂 Ⅱ
B．经图中Y过程只形成了雌原核
C．精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合
D．精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶体的作用下自溶
2．(2023·河南信阳高三期中)下列有关早期胚胎发育的叙述，错误的是( )
A．卵裂期每个细胞的核质比逐渐增大，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．滋养层细胞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
归纳提升 (1)受精阶段的主要过程及生理反应
步骤 主要过程 生理反应
透明带反应：阻止后来的精子进入
精子释放多种酶溶解卵细胞膜外的一
第一步 透明带，是防止多精入卵受精的第
些结构(如透明带等)，接触卵细胞膜
一道屏障
卵细胞膜反应：拒绝其他精子再进
第二步 精子入卵，尾部脱落 入卵内，是防止多精入卵受精的第
二道屏障精子核膜破裂后形成新核，卵子被激
第三步 形成雄原核和雌原核：受精的标志
活完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体
雌、雄原核充分发育后，相向移动， 形成合子(受精卵)：个体发育的起
第四步
彼此靠近，核膜消失 点
(2)卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化的规律
①有机物：胚胎没有和母体建立联系，不能从母体获取有机物，而呼吸消耗一直进行，因此
有机物总量减少。
②细胞数目和体积：胚胎总体积不变或略有减小，但细胞数目增多，每个细胞体积减小。
③细胞中DNA含量：伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个细胞中核
DNA含量保持相对稳定。
考点二 胚胎工程技术及其应用
1．体外受精
(1)过程
(2)意义
①提高______________________的有效措施。
②为__________________________提供可用的胚胎。
2．胚胎移植
(1)概念(2)基本程序
(3)意义：充分发挥雌性优良个体的_________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
(1)源于选择性必修3 P “相关信息”：超数排卵是指应用外源________________，诱发卵
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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 P “思考·讨论”：胚胎移植的生理学基础
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3．胚胎分割
(1)概念对象 早期胚胎
方法 机械方法
目的 获得________________或多胎
特点 来自同一胚胎的后代具有________________
实质 可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
(2)仪器设备：体视显微镜和____________。
(3)材料：发育良好、形态正常的____________________。若分割囊胚阶段的胚胎时，要注
意________________________。
(4)意义：促进________________的繁殖，产生的遗传性状________的后代是进行遗传学研
究的宝贵材料；在胚胎移植前，进行________________、__________________等，对于人工
控制________________、动物繁育健康后代具有重要意义。
1．胚胎移植技术在畜牧生产中占有重要的位置，因为通过体外受精或其他方式获得的胚胎，
只有移植给受体才能获得后代，因此，胚胎移植技术是胚胎工程不可缺少的终端环节。思考
讨论下列问题：
(1)为什么应对供体和受体母畜进行同期发情处理？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)在胚胎移植过程中有两次使用激素、两次检查，其目的分别是什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)胚胎移植的优势是什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(4)胚胎移植中的胚胎有哪些来源？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
2．欲得到更多的后代，可进行胚胎分割，如图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图，请
据图思考讨论下列问题：(1)上图①过程分割出的少量胚体细胞常用来做什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)上图②过程得到的两个a经过胚胎移植产生后代的生殖方式是有性生殖吗？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)胚胎分割有什么意义？为什么要在桑葚胚或囊胚期进行分割？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
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．(2023·江苏南通高三期末)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
5．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
归纳提升 (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
用人工的方法将公畜 人工获取精子、卵
过程 雌雄动物交配完成 的精液注入母畜生殖 子，在体外培养液
不同点
道内，完成受精 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
(2)胚胎移植中的三个关注点
①胚胎移植过程中两次使用激素：第一次是用激素对受体母牛和供体母牛进行同期发情处理；
第二次是用促性腺激素处理供体母牛使其超数排卵。
②不同动物胚胎移植的时间不同：牛、羊要培养到桑葚胚或囊胚阶段；小鼠、家兔在桑葚胚
前。几乎所有动物都不能到原肠胚阶段移植，因为此时细胞分化程度高，移植成功率很低。
③胚胎移植是有性繁殖还是无性繁殖，取决于胚胎的来源：若由受精卵发育而成，属于有性
繁殖；若由核移植技术形成的重组细胞发育而成，或由胚胎分割获得，则属于无性繁殖。
1．(2020·山东，14)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
2．(2020·江苏，23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CO 培养箱中进行培养
2
3．(2019·江苏，29)利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中，然后通过核移植
技术培育基因编辑猪，可用于生产基因工程疫苗。如图为基因编辑猪培育流程，请回答下列
问题：
(1) 对 1 号 猪 使 用 _____________ 处 理 ， 使 其 超 数 排 卵 ， 收 集 并 选 取 处 在
_________________(时期)的卵母细胞用于核移植。
(2)采集2号猪的组织块，用____________处理获得分散的成纤维细胞，放置于37 ℃的CO
2
培养箱中培养，其中CO 的作用是________________。
2
(3)为获得更多基因编辑猪，可在胚胎移植前对胚胎进行________。产出的基因编辑猪的性
染色体来自______号猪。
(4)为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达，可采用的方法有______(填序号)。
①DNA测序 ②染色体倍性分析
③体细胞结构分析 ④抗原—抗体杂交
4．(2022·全国甲，38)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)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是____________________。
在体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是____________________________________；
精子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是______________________(答出1
点即可)。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，还含的营养成分有__________________________________(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
_____________________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
1．判断关于受精作用和早期胚胎发育的叙述
(1)在自然条件下，受精在子宫中完成( )
(2)精子获能液常见的有效成分有肝素、Ca2＋载体等( )
(3)当精子入卵后，透明带立即发生生理反应，阻止后来的精子进入( )
(4)卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大( )
(5)卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加( )
2．判断关于胚胎移植和胚胎分割的叙述
(1)在胚胎移植中，对供体母畜要进行超数排卵处理，对供、受体要进行同期发情处理(
)
(2)胚胎分割移植时应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚( )
(3)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎( )
(4)在对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割( )
(5)做DNA分析、鉴定性别要取内细胞团处的细胞( )
3．填空默写
(1)(选择性必修3 P )判断卵子是否受精的标志：______________________________________。
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(2)(选择性必修3 P )胚胎移植是___________________________________________________
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_______________________________________________________________________________
。
(3)(选择性必修3 P )供体母牛和受体母牛的选择标准为_______________________________
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_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
(4)(选择性必修3 P )胚胎移植的实质是___________________________________________。
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(5)(选择性必修3 P )胚胎移植的优势是____________________________________________。
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(6)(选择性必修3 P )胚胎分割是指_________________________________________________
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_______________________________________________________________________________
。
