胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用【備課精講精研+能力拓展提升】 高二生物 （人教版2019選擇性必修3）

第2章

細(xì)胞工程第3節(jié)胚胎工程第2課時(shí)胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.以文字和圖示表示哺乳動(dòng)物的體外受精和胚胎移植的過程。（科學(xué)思維）2.說明體外受精、胚胎移植和胚胎分割技術(shù)在畜牧業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。（社會(huì)責(zé)任）自主預(yù)習(xí)·悟新知合作探究·提素養(yǎng)深化拓展·育技能一、體外受精1.過程：卵母細(xì)胞的采集→卵母細(xì)胞的培養(yǎng)→①____________→精子獲能→受精→培養(yǎng)液中共同培養(yǎng)。2.意義：提高動(dòng)物繁殖能力，為胚胎移植提供可用的胚胎。精子的獲取自主預(yù)習(xí)·悟新知LONGCHENGNO.1MIDDLESCHOOL二、胚胎移植1.概念：指將通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到②__________________相同的雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。2.原理：同種雌性動(dòng)物供受體排卵前后，在生殖道中的生理狀況相同；早期胚胎未和母體建立聯(lián)系；受體對(duì)外來胚胎基本上不發(fā)生③______________；供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但其④__________不受影響。同種的、生理狀態(tài)免疫排斥反應(yīng)遺傳特性3.過程4.優(yōu)勢(shì)：可以充分發(fā)揮⑧________________________。雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力三、胚胎分割1.概念：指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。對(duì)象⑨__________方法機(jī)械方法目的獲得同卵雙胎或多胎特點(diǎn)來自同一胚胎的后代具有⑩______的遺傳物質(zhì)實(shí)質(zhì)可以看作動(dòng)物無性繁殖或克隆的方法之一2.儀器設(shè)備：體視顯微鏡和顯微操作儀。早期胚胎相同3.操作程序：選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的?______________→移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中→在顯微鏡下用分割針或分割刀分割胚胎。4.注意事項(xiàng)：分割囊胚時(shí)要將?__________均等分割。桑葚胚或囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)任務(wù)

了解胚胎工程技術(shù)及應(yīng)用活動(dòng)1

探究體外受精技術(shù)

合作探究·提素養(yǎng)LONGCHENGNO.1MIDDLESCHOOL1.試管動(dòng)物技術(shù)屬于有性生殖還是無性生殖？為什么？提示

屬于有性生殖。其過程是精子和卵子在體外受精，形成受精卵，再將受精卵發(fā)育成的早期胚胎移植到受體子宮中。2.從卵巢中采集的卵子為什么不能與獲能的精子直接受精？

3.受精過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的哪種功能和哪種特性？提示

受精過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的進(jìn)行細(xì)胞間信息交流的功能，精子和卵子的融合利用了細(xì)胞膜具有流動(dòng)性的結(jié)構(gòu)特性。4.體外受精技術(shù)為何能提高優(yōu)良動(dòng)物的繁殖能力?提示

體外受精中用到的精子采集自優(yōu)良品種雄畜，每次采集的精子可與多個(gè)卵子受精，提高了精子的利用率；可從屠宰場(chǎng)已屠宰母牛的卵巢中獲取卵母細(xì)胞，也可從活體母牛輸卵管中獲取卵母細(xì)胞。這樣精子和卵子的來源就比較充足。例1

[2022·衡水期中]

下列說法<zzd>錯(cuò)誤</zzd>的是(

)。A.哺乳動(dòng)物的體外受精包括卵母細(xì)胞的采集、精子的獲取和受精等幾個(gè)主要步驟B.在體外受精前，要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理，從而使精子具有與卵細(xì)胞受精的能力C.胚胎發(fā)育的卵裂期，胚胎中細(xì)胞數(shù)目不斷增加，但胚胎的總體積并不增加D.胚胎發(fā)育的過程是受精卵→桑葚胚→原腸胚→囊胚D[解析]

胚胎發(fā)育的過程是受精卵→桑葚胚→囊胚→原腸胚，D錯(cuò)誤。比較自然受精、人工授精和體外受精的異同點(diǎn)項(xiàng)目自然受精人工授精體外受精不同點(diǎn)過程不同雌雄動(dòng)物交配完成用人工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，在體外培養(yǎng)液中完成受精過程場(chǎng)所不同雌性動(dòng)物輸卵管中雌性動(dòng)物輸卵管中體外培養(yǎng)液中相同點(diǎn)①精子獲能、卵子成熟后方能完成受精過程；②都是有性生殖知識(shí)拓展對(duì)點(diǎn)練1

體內(nèi)受精、體外受精的共同點(diǎn)是(

)。A.均需在輸卵管完成受精

B.均需采集卵母細(xì)胞C.均需采集精液

D.受精前精子均需獲能D[解析]

體外受精在體外專門的受精溶液中進(jìn)行，A錯(cuò)誤；體內(nèi)受精不需要采集卵母細(xì)胞，B錯(cuò)誤；體內(nèi)受精不需要采集精液，C錯(cuò)誤；任何形式的受精作用過程中，精子都需要獲能，D正確?；顒?dòng)2

探究胚胎移植技術(shù)

胚胎移植是胚胎工程的核心技術(shù)，下圖表示胚胎移植的操作流程。請(qǐng)據(jù)圖思考下列問題。1.胚胎移植過程中，對(duì)供、受體的選擇有哪些要求？提示

供體：遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強(qiáng)。受體：有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力。2.怎樣才能使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致？提示

對(duì)供、受體母畜用孕激素進(jìn)行同期發(fā)情處理，使它們的生理?xiàng)l件達(dá)到同步或一致，這樣才能使供體的胚胎移入受體后有相同的生理環(huán)境，這是胚胎移植成功的關(guān)鍵。3.進(jìn)行胚胎移植時(shí)應(yīng)選擇發(fā)育到什么階段的胚胎？提示

動(dòng)物的早期胚胎一般在桑葚胚或囊胚階段進(jìn)行移植。4.胚胎移植后，經(jīng)受體孕育的后代，其遺傳特性與供體還是受體保持一致？為什么？提示

胚胎移植產(chǎn)生的后代的遺傳特性與供體保持一致，受體母畜只提供胚胎發(fā)育的場(chǎng)所（子宮）和營(yíng)養(yǎng)，不影響供體胚胎的遺傳特性。認(rèn)知生成試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物的比較

試管動(dòng)物克隆動(dòng)物技術(shù)基礎(chǔ)體外受精、胚胎移植核移植、胚胎移植實(shí)例試管?？寺⊙蚨嗬?/p>

試管動(dòng)物克隆動(dòng)物過程

續(xù)表

試管動(dòng)物克隆動(dòng)物生殖方式有性生殖無性生殖遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)來自兩個(gè)個(gè)體遺傳物質(zhì)與核供體基本相同續(xù)表例2

[2022·鹽城期中]

牛胚胎移植的主要流程如下，下列相關(guān)敘述正確的是(

)。①超數(shù)排卵→②配種→③胚胎收集→④____→⑤胚胎移植→⑥子代小牛A.①過程供、受體母牛都需要處理，目的是獲得更多的卵母細(xì)胞B.③過程是以哺乳動(dòng)物早期胚胎未與子宮建立組織上的聯(lián)系為前提的C.④過程是“對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查”，可移植的胚胎應(yīng)發(fā)育到囊胚或原腸胚階段D.⑤過程成功率的高低主要取決于受體的排斥程度B[解析]

①過程僅需對(duì)供體母牛進(jìn)行超數(shù)排卵處理，A錯(cuò)誤；③過程是以哺乳動(dòng)物早期胚胎未與子宮建立組織上的聯(lián)系，處于游離狀態(tài)為前提的，B正確；經(jīng)過④過程可移植的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑葚胚或囊胚階段，C錯(cuò)誤；⑤過程成功率的高低主要取決于供、受體生理狀況是否一致，D錯(cuò)誤。胚胎移植中的四個(gè)注意點(diǎn)兩次激素使用第一次：用孕激素對(duì)供、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次：用促性腺激素處理使供體超數(shù)排卵兩次檢查第一次：對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次：對(duì)受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查移植時(shí)間牛、羊要培養(yǎng)到桑葚胚或囊胚階段；小鼠、家兔培養(yǎng)到桑葚胚階段前；幾乎所有動(dòng)物都不能到原腸胚階段移植繁殖方式胚胎由受精卵形成，屬于有性生殖；胚胎由核移植或胚胎分割形成，屬于無性生殖方法技巧對(duì)點(diǎn)練2

[2022·黃岡期中]

胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序。下列有關(guān)胚胎移植技術(shù)的敘述，<zzd>錯(cuò)誤</zzd>的是(

)。A.胚胎移植前需對(duì)供體進(jìn)行激素處理B.為避免出現(xiàn)免疫排斥，須讓受體服用免疫抑制劑C.胚胎移植前需對(duì)胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)檢查D.胚胎移植后仍需對(duì)代孕母畜進(jìn)行定期檢查B[解析]

胚胎移植前需對(duì)供體和受體使用激素，進(jìn)行同期發(fā)情處理，以保證胚胎移植到相同的生理環(huán)境，A正確；受體對(duì)移植的外來胚胎基本不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，不需要讓受體服用免疫抑制劑，B錯(cuò)誤；胚胎移植前需對(duì)胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)檢查，以確保移植的胚胎為正常胚胎，C正確；胚胎移植后仍需對(duì)代孕母畜進(jìn)行定期檢查，以確保胚胎的正常發(fā)育，D正確。活動(dòng)3

探究胚胎分割技術(shù)

為提高胚胎的利用率，科學(xué)家們又研究了胚胎分割技術(shù)，閱讀教材，據(jù)圖回答下列問題：1.應(yīng)選擇發(fā)育到什么階段的胚胎進(jìn)行胚胎分割？原因是什么？提示

桑葚胚或囊胚階段的胚胎。桑葚胚階段尚未出現(xiàn)細(xì)胞分化，細(xì)胞具有全能性；囊胚階段的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)具有全能性。2.對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，為什么要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割？提示

內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它將來會(huì)發(fā)育成胎兒的各種組織，若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。3.在胚胎移植前常需要對(duì)胚胎進(jìn)行檢測(cè)，為什么要對(duì)胚胎進(jìn)行檢測(cè)？檢測(cè)什么？應(yīng)選擇什么細(xì)胞進(jìn)行鑒定？為什么選這種細(xì)胞？提示

在胚胎移植時(shí)常要選擇特定性別且不患遺傳病的胚胎，如培養(yǎng)高產(chǎn)奶牛，需要選擇發(fā)育成雌牛的胚胎。為達(dá)到目的，可分別對(duì)胚胎進(jìn)行染色體檢測(cè)和DNA檢測(cè)。應(yīng)選擇滋養(yǎng)層的細(xì)胞進(jìn)行鑒定。滋養(yǎng)層細(xì)胞以后會(huì)發(fā)育成胎盤和胎膜，對(duì)個(gè)體的影響較小。4.為了獲得更多的胚胎，能否把胚胎多分割幾份？分割完的胚胎能否直接移植？提示

不能使胚胎分割的份數(shù)過多，因?yàn)榉指罘輸?shù)越多，移植的成功率越低。分割完的胚胎可直接移植給受體或經(jīng)體外培養(yǎng)后再移植給受體。例3

[2022·長(zhǎng)沙期中]

下圖表示研究人員利用胚胎工程培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程，下列相關(guān)說法正確的是(

)。DA.②代表早期胚胎培養(yǎng)，該過程中細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，無細(xì)胞分化B.③代表胚胎分割，需均等分割原腸胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，以免影響胚胎發(fā)育C.④過程是培育優(yōu)質(zhì)奶牛必不可少的步驟D.⑤代表胚胎移植，胚胎移植能否成功與供體和受體的生理狀態(tài)有關(guān)[解析]

②代表早期胚胎培養(yǎng)，該過程中細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂和細(xì)胞分化，A錯(cuò)誤；③代表胚胎分割，需均等分割囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，以免影響胚胎發(fā)育，B錯(cuò)誤；④代表分割后胚胎的恢復(fù)過程，并不是培育優(yōu)質(zhì)奶牛必不可少的步驟，C錯(cuò)誤。胚胎分割動(dòng)物與體細(xì)胞克隆動(dòng)物的比較項(xiàng)目胚胎分割動(dòng)物體細(xì)胞克隆動(dòng)物相同點(diǎn)都屬于無性繁殖，最終技術(shù)是胚胎移植不同點(diǎn)胚胎來源雌性動(dòng)物的早期胚胎或通過體外受精及其他方式得到的胚胎通過核移植技術(shù)獲得的重組胚胎遺傳物質(zhì)胚胎分割的動(dòng)物具有相同的遺傳物質(zhì)，兩個(gè)親本提供的核遺傳物質(zhì)一樣多克隆動(dòng)物的核遺傳物質(zhì)主要由供體細(xì)胞核提供起點(diǎn)經(jīng)過受精作用形成的一個(gè)細(xì)胞經(jīng)過核移植形成的一個(gè)細(xì)胞歸納總結(jié)對(duì)點(diǎn)練3

[2022·常德質(zhì)檢]

在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割的原因是(

)。A.以免影響胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育B.保證遺傳物質(zhì)的平均分配及個(gè)體性狀完全相同C.確保胚胎發(fā)育后期營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)D.防止分割而來的兩個(gè)個(gè)體遺傳物質(zhì)產(chǎn)生差異A[解析]

若胚胎分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。因此，胚胎分割時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，以免影響胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育，A符合題意。

隨著生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，動(dòng)物的生殖方式變得越來越多樣化。下圖是胚胎工程技術(shù)研究及應(yīng)用的相關(guān)情況，供體1是良種荷斯坦高產(chǎn)奶牛，供體2是健康的黃牛，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。深化拓展·育技能LONGCHENGNO.1MIDDLESCHOOL（1）應(yīng)用1中獲得的良種小牛，遺傳物質(zhì)來源于______________個(gè)體，性別為______。供體1和供體2雌性[解析]

應(yīng)用1屬于核移植技術(shù)，供體1主