2.3胚胎工程（第2課時(shí)）

第二章細(xì)胞工程第3節(jié)第2課時(shí)胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用（課前+課中+課后，三案一體）課前案【預(yù)習(xí)新知】1.體外受精（1）步驟：卵母細(xì)胞的采集、精子的獲取和受精等。（2）應(yīng)用①提高動(dòng)物繁育能力。②為胚胎移植提供可用的胚胎。2.胚胎移植（1）概念：通過(guò)體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)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）過(guò)程（3）優(yōu)勢(shì)：可以充分發(fā)揮雌性?xún)?yōu)良個(gè)體的繁殖潛力。3.胚胎分割（1）概念：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，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。可以看作動(dòng)物無(wú)性繁殖或克隆的方法之一。（2）主要儀器：體視顯微鏡和顯微操作儀。（3）對(duì)象：發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚，若分割囊胚階段的胚胎時(shí)，注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割?！绢A(yù)習(xí)自測(cè)】1.移植的胚胎只能來(lái)自體內(nèi)受精或者體外受精直接產(chǎn)生的胚胎。（X）2.胚胎移植時(shí)，供體母畜需要具備優(yōu)良的遺傳性能。（√）3.胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進(jìn)行，因?yàn)槎叩纳硖卣飨嘟?，易于成功。（√?.（不定項(xiàng)選擇）對(duì)胚胎分割技術(shù)的有關(guān)敘述，不正確的是（ABCD）A.凡是利用胚胎工程產(chǎn)生新個(gè)體都要用到胚胎分割技術(shù)B.分割的胚胎直接移植給受體或在體外培養(yǎng)到原腸胚階段再移植給受體C.目前人類(lèi)的同卵雙胞胎多數(shù)是通過(guò)胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生的D.胚胎分割次數(shù)越多，產(chǎn)生的新個(gè)體也越多第2課時(shí)胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用課中案【導(dǎo)】荷斯坦牛是產(chǎn)奶量很高的奶牛品種，原產(chǎn)于荷蘭，但是一頭荷斯坦牛的售價(jià)高昂。某公司從國(guó)外引進(jìn)了一對(duì)純種的荷斯坦牛，如何快速、大量繁殖引進(jìn)的荷斯坦牛呢？【思】1.胚胎工程技術(shù)主要包括哪些內(nèi)容？它們的原理分別是什么？2.胚胎工程在生產(chǎn)實(shí)踐中有哪些應(yīng)用？【議】1.將檢驗(yàn)合格的胚胎移植到任何一個(gè)受體的子宮內(nèi)，胚胎都能正常發(fā)育嗎？如果不能，在胚胎移植前應(yīng)該對(duì)受體進(jìn)行怎樣的處理？不一定。一般情況下檢驗(yàn)合格的胚胎需要移植到同種的、生理狀態(tài)相同的受體子宮內(nèi)，胚胎才能繼續(xù)發(fā)育。同期發(fā)情處理。2.受體會(huì)不會(huì)對(duì)來(lái)自供體的胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)?受體對(duì)來(lái)自供體的胚胎基本上不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。3.胚胎移植后，經(jīng)受體孕有的后代，其遺傳特性與供體還是受體保持一致?為什么?遺傳特性與供體保持一致。因?yàn)楣w胚胎與受體子宮建立的僅是生理和組織上的聯(lián)系，其遺傳物質(zhì)在孕育過(guò)程中不會(huì)發(fā)生任何變化。4.胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。你認(rèn)為這樣的概括正確嗎?為什么?正確。只有供體、受體生理環(huán)境條件高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續(xù)發(fā)育。所以，我們可以把胚胎移植簡(jiǎn)單概括為早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。5.胚胎分割的優(yōu)點(diǎn)有哪些？①可以促進(jìn)優(yōu)良動(dòng)物品種的繁殖；②產(chǎn)生的遺傳性狀相同的后代是進(jìn)行遺傳學(xué)研究的寶貴材料；③在胚胎移植前，進(jìn)行性別鑒定、遺傳病篩查等，對(duì)于人工控制動(dòng)物性別、動(dòng)物繁育健康后代有重要意義【展】學(xué)生展示討論結(jié)果【評(píng)】1.比較試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物2.比較體外受精與以上兩種受精方式的異同【檢】引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課內(nèi)容【練】完成課后案第2課時(shí)胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用課后案1．如下圖為胚胎工程中各種胚胎操作技術(shù)。下列分析錯(cuò)誤的是（

）A．從良種母牛體內(nèi)獲得的卵母細(xì)胞培養(yǎng)后才能與精子受精B．通過(guò)胚胎分割獲得子代的途徑（d）屬于無(wú)性繁殖的范疇C．通過(guò)胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)獲得的子代（e）其遺傳性狀是相同的D．常通過(guò)采取早期胚胎（c）內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞來(lái)鑒定小牛（f）的性別【答案】D【分析】1、體外受精：(1）試管動(dòng)物：通過(guò)人工操作使卵子在體外受精，經(jīng)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再進(jìn)行移植產(chǎn)生的個(gè)體。(2)體外受精：①步驟：主要包括卵母細(xì)胞的采集．精子的獲取和受精等。②意義：體外受精技術(shù)是提高動(dòng)物繁殖能力的有效措施，還可以為胚胎移植提供可用的胚胎。2、胚胎早期發(fā)育：(1）卵裂：胚胎發(fā)育早期，有一段時(shí)間是在透明帶內(nèi)進(jìn)行分裂的，細(xì)胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積不斷增加。(2)胚胎早期發(fā)育的階段：桑椹（葚）胚→囊胚→原腸胚。3、分析題圖：圖中超數(shù)排卵需要用促性腺激素處理雌性母牛；體外受精形成了多個(gè)受精卵，再通過(guò)早期胚胎培養(yǎng)獲得了a、b、c三個(gè)不同的早期胚胎，分別進(jìn)行了胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植獲得不同的產(chǎn)物。【詳解】A、在卵巢內(nèi)獲得的卵母細(xì)胞在體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才能與獲能的精子受精，A正確；B、通過(guò)胚胎分割獲得子代的途徑（d）屬于無(wú)性繁殖的范疇，B正確；C、通過(guò)胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)獲得的子代（e）其遺傳性狀是相同的，因?yàn)檫z傳物質(zhì)DNA相同，C正確；D、常通過(guò)采取早期胚胎（c）的滋養(yǎng)層細(xì)胞，進(jìn)行DNA分析來(lái)鑒定小牛的性別，D錯(cuò)誤。故選D。2．世界上首次成功克隆非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物“中中”和“華華”在我國(guó)誕生，它們的基因都來(lái)自同一個(gè)流產(chǎn)的雌性獼猴胎兒。下列說(shuō)法正確的是（

）A．為便于操作，需要對(duì)卵母細(xì)胞染色后，再采用顯微操作法去除細(xì)胞核B．利用獼猴胎兒的細(xì)胞成功培育出克隆猴，體現(xiàn)了動(dòng)物體細(xì)胞的全能性C．該培育過(guò)程中要用到體外受精、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)D．用克隆動(dòng)物作疾病模型，能使人們更好追蹤研究疾病的發(fā)展過(guò)程和治療疾病【答案】D【分析】動(dòng)物核移植是指將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個(gè)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎。在體外將采集到的卵母細(xì)胞培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才成熟，可以通過(guò)顯微操作技術(shù)去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核，核移植時(shí)，對(duì)提供細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的奶牛不需要進(jìn)行同期發(fā)情處理，使用電脈沖等方法可以激活重組細(xì)胞使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育?！驹斀狻緼、不需要對(duì)卵母細(xì)胞染色，A錯(cuò)誤；B、利用獼猴胎兒的細(xì)胞成功培育出克隆猴，體現(xiàn)了動(dòng)物細(xì)胞核的全能性，而不是動(dòng)物體細(xì)胞的全能性，B錯(cuò)誤；C、該培育過(guò)程沒(méi)有用到體外受精，C錯(cuò)誤；D、用克隆動(dòng)物做疾病模型，能使人們更好追蹤研究疾病的發(fā)展過(guò)程和治療疾病，這是體細(xì)胞核移植技術(shù)在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域方面的應(yīng)用之一，D正確。故選D。3．如圖為科研人員用蛙的腸上皮細(xì)胞進(jìn)行克隆的一系列操作，有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．圖中①處應(yīng)選用未受精的卵細(xì)胞B．圖中②處可用紫外線破壞其細(xì)胞核C．圖中③處需要借助顯微操作儀D．圖中④處需要胚胎體外培養(yǎng)與胚胎移植【答案】D【分析】動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)是將動(dòng)物一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的卵母細(xì)胞中，使這個(gè)重新組合的細(xì)胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體的技術(shù)。哺乳動(dòng)物核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植?！驹斀狻緼、為了使核移植得到的重組細(xì)胞能正常發(fā)育，需要有卵細(xì)胞提供細(xì)胞質(zhì)，A正確；B、紫外線可以破壞細(xì)胞核，從而獲得去核卵細(xì)胞，B正確；C、需要借助精密的顯微操作儀才能才能完成去核的過(guò)程，C正確；D、蛙不是哺乳動(dòng)物，不需要進(jìn)行胚胎移植過(guò)程，D錯(cuò)誤。故選D。4．2018年3月，最后一頭雄性北方白犀牛去世，至此世界上僅剩兩頭雌性個(gè)體?？蒲袌F(tuán)隊(duì)擬采用提前保存的北方白犀牛冷凍精子借助核移植、體外受精等技術(shù)，以南方白犀牛作為代孕母畜人工繁育北方白犀牛。下列敘述正確的是（）A．獲取的精子和卵細(xì)胞需在培養(yǎng)液中培養(yǎng)至成熟才可用于體外受精B．若取雌性白犀牛的體細(xì)胞進(jìn)行核移植，獲得的克隆后代可繁衍為一個(gè)種群C．若要培養(yǎng)北方白犀牛個(gè)體，可將早期胚胎移植到經(jīng)促性腺激素處理的南方白犀牛子宮內(nèi)D．若要得到多只北方白犀牛個(gè)體，可對(duì)早期囊胚進(jìn)行胚胎分割，分割后的胚胎經(jīng)培養(yǎng)后移植到雌性南方白犀牛的子宮角【答案】D【分析】胚胎分割是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或者8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或者多胎的技術(shù)。【詳解】A、冷凍保存的精子已經(jīng)成熟不需要再培養(yǎng)，但需要獲能處理，卵細(xì)胞需要發(fā)育到MⅡ時(shí)期才具備受精能力，A錯(cuò)誤；B、用雌性白犀牛體細(xì)胞進(jìn)行核移植克隆出多頭子代，獲得的克隆后代均為雌性，不能繁殖后代，故不是一個(gè)種群，B錯(cuò)誤；C、若要培養(yǎng)北方白犀牛個(gè)體，可將早期胚胎移植到經(jīng)同期發(fā)情處理的南方白犀牛子宮內(nèi)，C錯(cuò)誤；D、若要得到多只北方白犀牛個(gè)體，可對(duì)早期囊胚進(jìn)行胚胎分割，分割后的胚胎經(jīng)培養(yǎng)后移植到雌性南方白犀牛的子宮角，D正確。故選D。5．2023年9月，我國(guó)科學(xué)家在豬體內(nèi)培養(yǎng)胚胎人源腎臟達(dá)28天，這是科學(xué)家第一次能夠在另一物種體內(nèi)培養(yǎng)出實(shí)體人源器官，具體過(guò)程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．細(xì)胞甲常選擇受精卵，因其具有發(fā)育為個(gè)體的能力B．該過(guò)程利用的現(xiàn)代生物技術(shù)只有胚胎培養(yǎng)和胚胎移植C．胚胎培養(yǎng)過(guò)程應(yīng)在CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行，CO2的主要作用是維持pHD．進(jìn)行胚胎移植前，代孕母豬需進(jìn)行同期發(fā)情處理【答案】B【分析】胚胎移植是指將體外培養(yǎng)的胚胎移植到哺乳動(dòng)物子宮內(nèi)；胚胎移植的基本程序主要包括：①對(duì)供、受體的選擇和處理(選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體，有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體。用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理，用促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理)；②配種或人工授精；③對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存(對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查，此時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹或胚囊胚階段)；④對(duì)胚胎進(jìn)行移植；⑤移植后的