2022届高考生物二轮复习讲义专题27克隆技术和胚胎工程.docx

专题27 克隆技术和胚胎工程 核心考点一 体内受精和早期胚胎发育1．精子的发生（1）不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，但与动物的体型大小无关2）精子的发生中两次减数分裂是连续的，是在睾丸的曲细精管内进行的卵子的发生中两次减数分裂是不连续的，减数第一次分裂在卵巢内完成，产生一个次级卵母细胞和第一极体，进入输卵管在与精子的结合过程中完成减数第二次分裂，产生一个成熟的卵子和第二极体当原核融合时，第一极体完成分裂，形成2个第二极体有的哺乳动物的第一极体不再分裂2．卵子的发生（1）哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前（即胎儿时期）完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别2）哺乳动物卵巢、卵泡和卵子的关系：卵巢是卵子形成、卵泡存在的场所，内部包含许许多多不同发育阶段的卵泡，而成熟的卵泡中可释放出卵子，其中卵子的外面有辅助结构——透明带，由卵丘细胞（卵泡细胞）形成放射冠3．受精过程中的“三大反应”和防止多精子入卵受精的“两道屏障”（1）顶体反应：精子释放的顶体酶可直接溶解卵丘细胞间的物质，形成精子穿越放射冠的通路2）透明带反应：在精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，它是防止多精子入卵受精的第一道屏障。

3）卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜拒绝其他精子再进入卵内，这是防止多精子入卵受精的第二道屏障4．胚胎发育过程（1）起点是受精卵分裂，在输卵管内完成受精作用时即已开始，直至发育成为成熟的胎儿2）卵裂期的特点：细胞有丝分裂使细胞数目增加，但胚胎总体积并不增加或略缩小，因此每个细胞的体积会随分裂的进行不断缩小，但核内遗传物质并未减少3）桑椹胚以前的细胞均未分化，细胞全能性最高，是胚胎分割的最佳时期4）桑椹胚至囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割易错警示】受体及胚胎发育的2个易错点（1）受精过程的三个易混点①精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量②排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出③受精的标志≠受精完成的标志：受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体；而受精过程完成的标志是雌、雄原核的融合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，没有从母体获取有机物，而一直呼吸消耗，有机物总量减少②细胞体积：胚胎总体积不变或略有减小，但细胞数目增多，所以每个细胞体积减小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。

考法一 （2015·四川高考真题）精子内的顶体由高尔基体特化而来受精时顶体膜与精子细胞膜融合，释放顶体酶使卵子外层形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵下列叙述正确的是A．顶体内储存的顶体酶是在精子的溶酶体中合成的B．精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质C．顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择透过性D．受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方【答案】B【详解】精子细胞变形成精子的过程中，细胞核变为精子头的主要部分，高尔基体发育为头部的顶体，中心体演变为精子的尾，线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘膜，包括核糖体在内的细胞内的其他物质浓缩为原生质滴，随精子的成熟过程向后移动，最后脱落，A项错误；精子游向卵子所需的能量来自ATP水解，而ATP是通过细胞呼吸产生的，细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，B项正确；顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的流动性，C项错误，受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方，而细胞质中的遗传物质主要来自母方，D项错误考法二 （2013·天津高考真题）哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图（N表示染色体组）据图分析，下列叙述错误的是（ ）A．次级卵母细胞形成的过程需要激素调节B．细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子C．Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ细胞分裂后期染色体数目相同D．培育转基因动物应选择细胞Ⅳ作为受体细胞【答案】C【解析】由题意可知卵原细胞形成卵子需要促性腺激素和精子诱导，所以次级卵母细胞形成需要激素调节，A、B正确；由题图可知Ⅱ染色体数是2N，Ⅲ染色体数是N，Ⅳ分裂后期染色体数是4N，所以它们染色体数目不同，C错误；培养转基因动物时一般选取受精卵作为受体细胞，所以D正确。

1．下列有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述，正确的是A．顶体反应是防止多精入卵的一道屏障B．卵子形成的过程需在卵巢和输卵管内完成C．采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用D．卵子发生时，MⅠ和MⅡ过程是不连续的，但细胞质均等分配【答案】B【详解】A、透明带反应是防止多精入卵的一道屏障，A错误；B、卵子形成的过程需在卵巢和输卵管内完成，B正确；C、采集到的精子获能后与成熟的卵子相遇即可发生受精作用，C错误；D、卵子发生时，MⅠ和MⅡ过程是不连续的，细胞质不均等分配，D错误2．分析下面图解，判断以下哪一项不是精子、卵细胞发生的区别(　　)→A．初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间B．MⅠ和MⅡ的时间连续性C．成熟生殖细胞是否经过变形D．成熟生殖细胞中染色体的数目【答案】D【分析】哺乳动物精子和卵子发生的不同点：（1）精子的减数两次分裂是连续的，场所唯一（MⅠ和MⅡ的场所都是睾丸）；而卵子的两次分裂是不连续的，场所不唯一MⅠ场所在卵巢，MⅡ场所在输卵管中）；（2）精子和卵子发生的时间不同：精子的发生是从初情期一直到生殖机能衰退；多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的；MⅠ是在雌性动物排卵前后完成的，MⅡ是在受精过程中完成的；（3）精子的形成过程需要变形；卵细胞的形成过程不需要变形。

详解】A、初级精母细胞和初级卵母细胞的形成时间不同，A正确；B、精子形成过程中，MI和MII在时间上是连续的，而卵细胞形成过程中，MI和MII在时间上不是连续的，B正确；C、精子的形成过程需要变形，卵细胞的形成过程不需要变形，C正确；D、精子和卵细胞中的染色体数目相同，都是体细胞的一半，D错误3．下图是胚胎发育过程中某阶段示意图，下列有关叙述错误的是A．图中②将发育为胎膜和胎盘等结构B．图中③可发育成胎儿的各种组织C．高等哺乳动物细胞分化开始于桑椹胚期D．胚胎从①中伸展出来的过程叫做孵化【答案】C【解析】【分析】分析题图，图示为囊胚阶段示意图，其中①是透明带；②是滋养层，将来发育成胎盘或胎膜；③是内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织详解】根据以上分析已知，图中②是滋养层，将来发育成胎盘或胎膜，A正确；③是内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织，B正确；高等哺乳动物细胞分化开始于囊胚期，C错误；①是透明带，胚胎从透明带中伸展出来的过程叫做孵化，D正确4．下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是(　 　)A．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加B．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割C．胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点D．胚胎移植是胚胎工程最后一道工序，能充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力【答案】D【解析】卵裂期胚胎中细胞通过有丝分裂增加细胞数目，细胞中的有机物通过呼吸作用被消耗，总量不断减少，A项错误；胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割，B项错误；胚胎干细胞具有细胞核大、核仁明显和蛋白质合成旺盛等特点，C项错误；胚胎移植是胚胎工程最后一道工序，让优良雌性个体只负责提供胚胎，让普通雌性个体承担孕育胚胎的任务，能充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，D项正确。

5．下列关于高等哺乳动物受精过程的叙述，正确的是A．获能的精子穿越透明带的同时释放顶体酶水解卵细胞膜B．透明带反应和卵细胞膜反应是阻止多精入卵的两道屏障C．精子被卵细胞膜表面的微绒毛抱合后立即发生卵细胞膜反应D．精子入卵后立即与卵细胞核发生融合并马上开始有丝分裂【答案】B【解析】在受精作用过程中，获能的精子头部的顶体首先释放顶体酶，发生顶体反应，然后精子穿越放射冠和透明带，A错误；透明带反应和卵细胞膜反应是阻止多精入卵的两道屏障，B正确；精子与卵黄膜接触后，被其表面大量的微绒毛抱合，随后，精子外膜与卵黄膜发生融合，精子的尾脱落，细胞核进入卵细胞精子入卵后，卵细胞随即发生卵细胞膜反应，C错误；精子入卵后，核膜破裂形成雄原核，再与雌原核结合，D错误核心考点二 胚胎工程的应用及前景1．胚胎工程的操作流程分析（1）胚胎移植的生理学基础①哺乳动物排卵后，同种动物供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这是胚胎能够移入受体的生理基础②早期胚胎形成后，未与母体子宫建立联系，而是处于游离状态，这是胚胎收集的生理基础③受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，这是胚胎在受体内能够存活的生理基础④供体胚胎可与受体子宫建立联系，且不影响供体胚胎的遗传特性，这是供体胚胎正常发育的生理基础。

2）实质：是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此各种性状能保持其原来的优良特性3）优势：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，从而大大缩短了供体本身的繁殖周期，大大推动了畜牧业的发展4）胚胎移植过程中两次使用激素：第一次常用孕激素对受、供体进行同期发情处理；第二次用促性腺激素处理供体使其超数排卵5）胚胎移植过程中有两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母畜是否妊娠进行检查6）胚胎移植的意义：①加速育种工作和品种改良；②大量节省购买种畜的费用；③一胎多产；④保存品种资源和濒危物种；⑤可充分发挥优良个体的繁殖潜能，缩短繁殖周期，增加一生繁殖的后代数量特别提醒】胚胎移植是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎是由受精卵形成的，还是由核移植技术形成重组细胞发育而成或胚胎分割形成的2．胚胎分割（1）概念：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2）理论基础：细胞的全能性3）使用的主要仪器：实体显微镜和显微操作仪4）材料选择：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚5）囊胚期分割要求：内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。

6）意义：加快繁殖速度，是动物无性繁殖或克隆的方法之一，其他克隆方法还有核移植7）特点：后代具有相同的遗传物质3．试管动物与克隆动物的比较比较项目试管动物克隆动物技术基础体外受精、胚胎移植核移植技术、细胞培养、胚胎（分割）移植实例试管牛多利羊过程生殖方式有性生殖无性生殖遗传物质遗传物质来自两个个体遗传物质大部分来自供核生物体意义充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期加速家畜遗传改良进程、挽救濒危物种等【特别提醒】胚胎移植中供体与受体的确定：提供胚胎的个体称为供体，接受胚胎移植的个体称为受体；供体为优良品种，作为受体的雌性动物一般为常见的或现存量大的同种健康品种考法一 （2018·江苏高考真题）下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述，正确的是（ ）A．采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理B．体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植C．使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植。