江蘇專版2023-2024學年新教材高中生物第二章細胞工程第四節(jié)胚胎工程及其應用第2課時體外受精技術胚胎移植技術和胚胎分割技術課件蘇教版選擇性必修3

第四節(jié)

胚胎工程及其應用第2課時

體外受精技術、胚胎移植技術和胚胎分割技術學習目標學科核心素養(yǎng)1.簡述體外受精的主要操作步驟。2.簡述胚胎移植的生理學基礎和基本流程。3.簡述胚胎分割的概念。1.生命觀念——通過掌握體外受精技術，理解生命的延續(xù)和發(fā)展。2.科學思維——通過對胚胎移植和胚胎分割技術的比較，培養(yǎng)歸納與概括、推理和邏輯分析的能力。01教材預習·必備知識全過關02核心要點·能力素養(yǎng)全提升01教材預習·必備知識全過關一、體外受精技術

體外人工控制卵母細胞精子3.

主要步驟（1）

采集精子方法__________：通過模仿發(fā)情的雌性動物在交配時陰道的壓力、溫度和潤滑度等條件，創(chuàng)造了適合______的環(huán)境過程采精者可手持________，利用假臺畜讓被采精動物在模擬交配時將精液射入假陰道內(nèi)，從而達到采集精子的目的精子去向采集的精子可以立即使用或__________待用假陰道法采精假陰道冷凍保存（2）

采集卵母細胞動物種類卵母細胞的采集方法優(yōu)點缺點________的動物（如牛、豬）抽吸法借助______________和內(nèi)窺鏡等進行，將注射器針頭刺入卵泡中一并吸出________和__________，再在顯微鏡下進行______可以有目的地選擇卵泡，分離得到_______________的卵母細胞不能用于小動物較小型的動物（如小鼠、兔）機械破碎法將剛宰殺的雌性動物體內(nèi)摘出的卵巢置于培養(yǎng)皿中，用針頭刺破______和______，再在顯微鏡下對卵母細胞進行篩選可以得到各種成熟程度的卵母細胞有可能刺傷卵母細胞較大型超聲波探測儀卵泡液卵母細胞篩選

適當成熟程度卵巢卵泡動物種類卵母細胞的采集方法優(yōu)點缺點較小型的動物超數(shù)排卵采用____________處理，使其排出更多的卵子直接與獲能的精子在體外完成受精超數(shù)排卵效果不夠穩(wěn)定，特別是個體之間差異很大促性腺激素續(xù)表（3）

體外受精①

精子獲能的處理方法方法名稱方法內(nèi)容適用對象培養(yǎng)法將采集的精子放入人工配制的________中，培養(yǎng)一段時間嚙齒動物、家兔、豬等化學誘導法牛、羊等動物獲能液肝素

增加

升高降低③

精子獲能的意義：增強了精子的______能力和______能力。代謝運動

通透性

糖蛋白前端頂體頂體酶放射冠透明帶⑤

受精在__________的適宜條件下和專用的__________中，______的精子和培養(yǎng)______的卵母細胞放在一起培養(yǎng)一段時間，可以在體外完成受精過程。如下圖：人為控制

受精溶液獲能成熟⑥

應用早期胚胎發(fā)育縮短

二、胚胎移植技術1.胚胎工程的概念：指對動物的胚胎進行人為操作和處理以獲得目標個體的技術，包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等現(xiàn)代生物技術。2.

培養(yǎng)受精卵的培養(yǎng)液的基本成分主要包括________、氨基酸、________、無機鹽和糖類等。維生素蛋白質(zhì)3.

胚胎移植技術：將良種雌性動物配種后，從其生殖道取出__________或通過體外受精及其他方式（如轉(zhuǎn)基因、________）得到的________或胚胎，再移植到同種的同時發(fā)情排卵但未經(jīng)配種的其他雌性動物的體內(nèi)，使它們進一步發(fā)育為新個體的技術。早期胚胎核移植受精卵4.

胚胎移植的過程：一般分為供體和受體的______、供體和受體__________處理、供體的__________處理和受精、__________以及胚胎移植。選擇同期發(fā)情超數(shù)排卵胚胎收集5.

應用價值繁殖能力世代間隔種質(zhì)運輸三、胚胎分割技術1.

概念：用__________將早期胚胎平均分割成________、四分胚甚至八分胚，經(jīng)培養(yǎng)后植入受體，以得到__________或同卵多生后代的技術。2.

實質(zhì)：胚胎______方法。3.

儀器：利用____________進行操作。機械方法二分胚同卵雙生克隆顯微操作儀4.

過程

桑椹胚囊胚血清內(nèi)細胞團透明帶5.

優(yōu)勢：胚胎分割技術不僅能使可供胚胎移植的胚胎數(shù)目__________，而且可以產(chǎn)生__________相同的后代。成倍增加遺傳性能02核心要點·能力素養(yǎng)全提升要點一

體外受精1.人工授精與體外受精的比較比較項目人工授精體外受精不同點過程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、卵母細胞,在體外分別經(jīng)處理后完成受精過程場所雌性動物輸卵管中體外培養(yǎng)液中相同點①精子獲能、卵子成熟后方能完成受精過程;②都屬于有性生殖2.試管動物與克隆動物的區(qū)別比較項目試管動物克隆動物生產(chǎn)流程比較項目試管動物克隆動物生物學原理或生物技術體外受精、胚胎移植細胞核的全能性、動物細胞核移植生殖類型有性生殖無性生殖后代的遺傳物質(zhì)來自雙親核遺傳物質(zhì)來自細胞核供體續(xù)表典例1

下圖是哺乳動物體外受精的過程簡圖，據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是(

)

BA.如果是大型動物，①是卵母細胞培養(yǎng)B.小鼠、兔等動物需要用性激素進行超數(shù)排卵處理C.②是精子獲能處理，可采用肝素或鈣離子載體溶液處理D.③是在專用的受精溶液中完成的[解析]

應用促性腺激素進行超數(shù)排卵處理，B項錯誤。對點演練1

下列關于體外受精技術的說法，錯誤的是(

)

B

要點二

胚胎移植1.胚胎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2.胚胎移植中三個需要注意的問題兩次激素使用第一次：用激素對供、受體進行同期發(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：對收集的胚胎進行檢查。第二次：對受體母畜是否妊娠進行檢查繁殖方式①胚胎由受精卵形成，屬于有性生殖。②胚胎由核移植或胚胎分割形成，屬于無性生殖3.胚胎移植的生理學基礎及相應意義項目生理學基礎意義受體的生理環(huán)境同種動物的供、受體排卵后生殖器官的生理變化是相同的為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境胚胎收集早期胚胎形成后，在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)為胚胎的收集提供了可能胚胎存活受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能胚胎發(fā)育供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但其遺傳特性不受任何影響為移植后胚胎繼續(xù)發(fā)育提供了營養(yǎng)等方面的保障典例2

牛胚胎移植的基本程序如圖所示，請據(jù)圖回答下列問題：

超數(shù)排卵處理同期發(fā)情

（2）

供體牛的主要職能是產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的______，受體母牛必須具備健康的體質(zhì)和正常的__________。胚胎繁殖能力[解析]

供體牛的主要職能是產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎，受體母牛必須具備健康的體質(zhì)和正常的繁殖能力。（3）

胚胎移植技術在生產(chǎn)實踐中的主要意義有_____________________________________________。

加快優(yōu)良種畜的繁殖速度；提高家畜改良速度等[解析]

胚胎移植能發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖能力，迅速擴大優(yōu)良畜種數(shù)量，加速優(yōu)良畜種的推廣應用；能縮短世代間隔，提高家畜改良速度；能長期保存冷凍胚胎，便于優(yōu)良品種的種質(zhì)運輸和保存。對點演練2

[2023江蘇蘇州實驗中學高三月考]紅安格斯牛肉質(zhì)鮮美、營養(yǎng)全面。某養(yǎng)殖基地利用本地黃牛作受體“借腹懷胎”，培育出150頭紅安格斯牛。下列相關敘述錯誤的是(

)

BA.紅安格斯?？商峁┚哂袃?yōu)良遺傳特性的胚胎B.對本地黃牛要采取超數(shù)排卵技術C.“借腹懷胎”可以充分發(fā)揮紅安格斯牛的繁殖潛力D.“借腹懷胎”可以縮短紅安格斯牛的繁殖周期[解析]

胚胎移植中，供體紅安格斯牛的主要職能是提供具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎，受體的主要職能是孕育胚胎，A項正確；為獲得更多的胚胎，對供體紅安格斯牛注射促性腺激素，促進其超數(shù)排卵，B項錯誤；胚胎移植充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖能力，C項正確；胚胎移植技術中，繁重而漫長的妊娠和育仔的任務由受體取代，大大縮短了供體本身的繁殖周期，D項正確。對點演練3

[2023江蘇蘇州木瀆高級中學高三質(zhì)量檢測]下列關于牛胚胎移植的說法，錯誤的是(

)

CA.對供體、受體要進行選擇B.要用激素對供體進行超數(shù)排卵處理C.供體和受體要進行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應D.供體的主要職能是產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎[解析]

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，在進行胚胎移植時沒有必要對受體進行免疫檢查，C項錯誤。要點三

胚胎分割技術1.胚胎分割的物質(zhì)基礎和特點（1）物質(zhì)基礎：每個細胞內(nèi)具有相同的遺傳物質(zhì)。（2）特點：每個后代具有相同的遺傳特性。2.注意事項（1）對囊胚進行分割時，一定要均分內(nèi)細胞團。若分割不均，會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部分正常發(fā)育的能力強，含內(nèi)細胞團少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。（2）分割的份數(shù)越多，每一份的細胞數(shù)會越少，不但難以做到均等分割，而且內(nèi)細胞團的細胞所受的影響會越大。因此，分割的份數(shù)越多，技術難度會越大，移植后的恢復和發(fā)育的難度會越大，移植成功率自然會越低。3.胚胎分割和胚胎移植的比較比較項目胚胎分割胚胎移植胚胎的來源雌性動物體內(nèi)的早期胚胎或通過體外受精及其他方式得到的胚胎是否切割切割不切割生殖方式無性生殖有性生殖或無性生殖（取決于胚胎是由受精卵發(fā)育形成的還是由核移植技術形成的重構胚發(fā)育而成的）后代的遺傳特點后代具有相同的遺傳物質(zhì)—比較項目胚胎分割胚胎移植處理（移植）的時期一般是桑椹胚或囊胚卵裂期、桑椹胚或囊胚意義①進行優(yōu)良品種的快速繁殖；②為轉(zhuǎn)基因技術、性別控制技術提供活胚材料①進行優(yōu)良品種的快速繁殖；②充分發(fā)揮雌性個體的繁殖潛力，縮短供體本身的繁殖周期；③保持供體的優(yōu)良特性；④節(jié)約成本；⑤用于保護珍稀動物等共性胚胎分割和胚胎移植最終都涉及胚胎的移植，胚胎移植是胚胎工程的最后一道“工序”續(xù)表4.胚胎分割動物和體細胞核克隆動物的異同比較項目胚胎分割動物體細胞核克隆動物相同點都屬于無性生殖或克隆，最終技術是胚胎移植不同點胚胎的來源雌性動物體內(nèi)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獲得的重組胚胎遺傳物質(zhì)胚胎分割動物具有相同的遺傳物質(zhì)，兩個親本提供的核遺傳物質(zhì)一樣多克隆動物的核遺傳物質(zhì)主要由細胞核供體提供起點經(jīng)過受精作用或其他方式形成的一個細胞經(jīng)過核移植技術形成的一個細胞典例3

[2023江蘇揚州高三質(zhì)量檢測]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。下列相關說法正確的是(

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DA.①代表體外受精，與體內(nèi)受精不同的是，體外受精獲取的精子能立即與卵細胞受精B.②代表早期胚胎培養(yǎng)，該過程中細胞進行減數(shù)分裂，有細胞分化C.③代表胚胎分裂，需均等分割桑椹胚的內(nèi)細胞團，以免影響胚胎恢復和發(fā)育D.通過①~⑤繁育高產(chǎn)奶牛的過程與克隆羊的原理不同[解析]

①代表體外受精，體外受精和體內(nèi)受精前精子都需要獲能，A項錯誤；②代表早期胚胎培養(yǎng)，該過程中細胞進行有絲分裂和細胞分化，B項錯誤；③代表胚胎分割，需均等分割囊胚的內(nèi)細胞團，以免影響胚胎發(fā)育，C項錯誤；圖示奶牛的培育存在兩性生殖細胞的結合，而克隆羊是通過細胞核移植技術獲得的，兩者的原理不同，D項正確。對點演練4

［多選］下列關于胚胎分割的敘述，正確的是(

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ACA.胚胎分割份數(shù)越多，胚胎移植的成功率越低B.胚胎分割是一種有性生殖C.胚胎分割后，移植獲得的后代的基因型完全相同D.胚胎分割是在動物體內(nèi)進行的[解析]

胚胎分割可以看作無性生殖，所形成的后代的基因型完全相同，遺傳性狀極為相似，B項錯誤，C項正確；胚胎分割是在動物體外進行的操作，但不能無限分割，分割的份數(shù)越多，胚胎移植的成功率越低，A項正確，D項錯誤。對點演練5

下列關于胚胎分割的敘述，正確的是(

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