高中生物學(xué)人教版（2019）選擇性必修三3.2胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用

3.2胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1、簡(jiǎn)述精子和卵子受精前需要具備的條件。

2、描述受精過(guò)程。

3、簡(jiǎn)述哺乳動(dòng)物的胚胎發(fā)育過(guò)程及其主要特點(diǎn)。

4、認(rèn)同胚胎工程建立及發(fā)展的意義。

基礎(chǔ)梳理

（-）體外受精

1.試管動(dòng)物：通過(guò)人工操作使卵子在_____受精，經(jīng)培養(yǎng)發(fā)育為后，再進(jìn)行移

植產(chǎn)生的個(gè)體。

2.體外受精技術(shù)的主要步驟：、和.

3.過(guò)程

卵巢

I

______________采集精子

的卵母細(xì)胞

-------、

______培養(yǎng)

（二）胚胎移植

1.概念：是指將通過(guò)及其他方式得到的胚胎，移植到、

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.分析胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)

/胚胎移植成功與否關(guān)系到：供體和受體的

（1）供、受體的生理變化相同，為胚胎提供相同的生理環(huán)境。怎樣保證胚胎移植

前后所處的生理環(huán)境保持一致？

（2）早期胚胎沒(méi)有與母體子宮建立組織聯(lián)系，為提供可能。

（3）受體對(duì)外來(lái)胚胎基本不發(fā)生，為胚胎的存活提供可能。

（4）胚胎能與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但其不受影響。

3.胚胎移植的基本程序

Q）供、受體的選擇和處理（使用激素進(jìn)行處理、處理）

（2）或人工受精。

（3）胚胎收集（沖卵）、檢查（胚胎發(fā)育到或囊胚）、培養(yǎng)或保存（-196C的液氮）

（4）胚胎移植：手術(shù)法（引出子宮和卵巢將其注入）；非手術(shù)法（用移植管將其送入子宮）

（5）移植后的檢查（是否妊振）等。

4.胚胎移植的意義

（1）充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的。

（2）了供體本身的繁殖周期。

（3）對(duì)供體施行處理后，增加后代數(shù)量。

（三）胚胎分割

1.概念：采用將早期胚胎切割成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)。

2.所需主要儀器設(shè)備：和o

3.操作對(duì)象及要求：選擇發(fā)育良好、形態(tài)正?；蚰遗撸瑢⑺迫胧⒂胁僮饕旱呐囵B(yǎng)

皿中，在顯微鏡下用或分割。在分割囊胚階段的胚胎時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞

團(tuán)______分割。

4.胚胎分割的意義

（1）促進(jìn)優(yōu)良動(dòng)物品種的繁殖，產(chǎn)生_______相同的后代用于遺傳學(xué)研究。

（2）對(duì)胚胎進(jìn)行、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。

隨堂訓(xùn)練

1.下列是人工授精和體外受精，相同點(diǎn)是（）

A.人工授精能更有效地發(fā)揮優(yōu)良公畜的優(yōu)良特性

B.體外受精能更有效地發(fā)揮母畜的繁殖潛能

C.人工授精和體外受精的本質(zhì)相同

D.人工授精的精卵結(jié)合過(guò)程發(fā)生在母畜體內(nèi)，而體外受精的過(guò)程發(fā)生在母畜體外

2.下列關(guān)于哺乳動(dòng)物胚胎工程的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.胚胎分割時(shí)，最好選擇桑甚胚或原腸胚

B.胚胎干細(xì)胞可從早期胚胎中分離獲取

C.胚胎移植時(shí)，受體母畜的生理狀態(tài)必須與供體母畜相同

D.受精過(guò)程及早期胚胎發(fā)育過(guò)程可以在體外進(jìn)行

3.下列關(guān)于胚胎移植生理學(xué)基礎(chǔ)的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）

A.早期胚胎處于游離狀態(tài)，為胚胎的移植提供了可能

B.供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理、組織上的聯(lián)系，這是供體胚胎正常發(fā)育的生理基

礎(chǔ)

C.受體子宮與外來(lái)胚胎不發(fā)生排斥反應(yīng)，這為胚胎在受體內(nèi)存活提供了可能

D.胚胎移植產(chǎn)下的個(gè)體在細(xì)胞質(zhì)基因控制的性狀上與受體性狀相似

4.某種野豬數(shù)量少，繁殖率低。利用體外受精等胚胎工程技術(shù)能有效提高該種野豬的繁殖率。

下列相關(guān)說(shuō)法正確的是（）

A.卵母細(xì)胞需人工培育至減數(shù)第一次分裂中期才具備寫(xiě)精子受精的能力

B.胚胎發(fā)育早期，卵裂時(shí)細(xì)胞的數(shù)量和胚胎總體積都在不斷增加

C.可以對(duì)發(fā)育良好的囊胚滋養(yǎng)層進(jìn)行均等分割以獲得更多優(yōu)良性狀的胚胎

D.可選擇健康的家豬作為胚胎移植的受體

5.下列關(guān)于胚胎分割技術(shù)的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.胚胎分割操作在動(dòng)物的子宮內(nèi)進(jìn)行

B.用分割針或分割刀對(duì)早期胚胎進(jìn)行分割

C.分割后的胚胎可移植到受體子宮內(nèi)進(jìn)一步完成胚胎發(fā)育

D.對(duì)囊胚進(jìn)行分割時(shí)要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割

6.下列關(guān)于胚胎工程在動(dòng)物育種中應(yīng)用的敘述，正確的是（）

A.從家兔輸卵管沖取的成熟卵子可以直接與獲能的精子在體外受精

B.移植的胚胎中一定含有來(lái)自不同個(gè)體的數(shù)量相等的核遺傳物質(zhì)

C.在桑根胚時(shí)期進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割

D.鑒定胚胎性別時(shí)可根據(jù)減數(shù)第一次分裂中期細(xì)胞中染色體的形態(tài)確定

7.科學(xué)家剝離小鼠囊胚滋養(yǎng)層細(xì)胞得到內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（ICM）,并將其置于飼養(yǎng)層細(xì)胞上培養(yǎng)得

到小鼠ES細(xì)胞，過(guò)程如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（ICM）ICM細(xì)胞

飼養(yǎng)層

整。細(xì)胞

孕鼠

囊胚飼養(yǎng)層上抑制培養(yǎng)

（1）體外動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中C02的主要作用是，定期更換培養(yǎng)基的目的是,

（2）飼養(yǎng)層細(xì)胞可以合成和分泌促有絲分裂因子，可以合成和分泌細(xì)胞分化抑制因子，因

而飼養(yǎng)層在分離培養(yǎng)ES細(xì)胞中具有和兩個(gè)方面的作用。

（3）ES細(xì)胞在形態(tài)中的特點(diǎn)是o若實(shí)現(xiàn)ES細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化，需要在培養(yǎng)基中加

入

（4）利用胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化成的新膀胱移植最大優(yōu)點(diǎn)是

（5）為了保證遺傳的穩(wěn)定性，囊胚的獲取還可以采用技術(shù)，該過(guò)程通常用去核的卵母

細(xì)胞作為受體細(xì)胞除了它體積大、易操作、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富外，還因?yàn)樗械奈镔|(zhì)。

答案解析

1.答案：C

解析：人工授精能更有效地發(fā)揮優(yōu)良公畜的優(yōu)良特性，這是兩者的區(qū)別，A不符合題意；體

外受精能更有效地發(fā)揮母畜的繁殖潛能，這是兩者的區(qū)別，B不符合題意；二者的本質(zhì)都是

兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合，C符合題意；人工授精的精卵結(jié)合過(guò)程發(fā)生在母畜體內(nèi)，而體外受精

的過(guò)程發(fā)生在母畜體外，這是兩者的區(qū)別，D不符合題意。

2.答案：A

解析：胚胎分割時(shí)，最好選擇桑意胚或囊胚，A錯(cuò)誤；胚胎干細(xì)胞來(lái)源于早期胚胎，具有發(fā)

育的全能性，B正確；胚胎移植時(shí)，受體母畜的生理狀態(tài)必須與供體母畜相同，這樣可以保

證胚胎植入一個(gè)相似的生理環(huán)境，C正確；培育試管動(dòng)物時(shí)，受精過(guò)程及早期胚胎發(fā)育過(guò)程

在體外進(jìn)行，D正確。

3.答案：D

解析：早期胚胎在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)是獨(dú)立存在的，未與子宮建立實(shí)質(zhì)性聯(lián)系，這為胚胎的移

植提供了可能，A正確；供體胚胎，在一定時(shí)期后會(huì)與受體子宮建立生理上和組織上的聯(lián)系,

從而保證了以后正常發(fā)育所需要的營(yíng)養(yǎng)條件，B正確：一般來(lái)說(shuō)，同一物種的受體子宮對(duì)于

具有外來(lái)抗原性質(zhì)的胚胎并沒(méi)有免疫排斥現(xiàn)象,這為胚胎在受體內(nèi)存活提供了可能,C正確;

供體胚胎的遺傳性狀與供體性狀相似，D錯(cuò)誤。

4.答案：D

解析：卵母細(xì)胞需人工培育至減數(shù)第二次分裂時(shí)期才具備與精子受精的能力，A錯(cuò)誤；胚胎

發(fā)育早期，細(xì)胞的數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體積并不增加，B錯(cuò)誤；可以對(duì)發(fā)育良好的囊

胚進(jìn)行分割以獲得更多優(yōu)良性狀的胚胎，分割時(shí)應(yīng)注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，C錯(cuò)誤；進(jìn)行

胚胎移植時(shí)，一般選用同種生物作為移植的受體，本題中可選擇健康的家豬作為受體，D正

確。

5.答案：A

解析：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8等份等，經(jīng)移植獲

得同卵雙胎或多胎的技術(shù)；來(lái)自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，因此胚胎分割可以看

作動(dòng)物無(wú)性繁殖或克隆的方法之一；目前以二分胚的分割和移植效率最高。胚胎分割是在體

外進(jìn)行的，A錯(cuò)誤；胚胎分割時(shí)，應(yīng)用分割針或分割刀對(duì)早期胚胎進(jìn)行分割，分割后可移植

到受體子宮內(nèi)進(jìn)一步完成胚胎發(fā)育，B、C正確；為保證個(gè)體的成活率及發(fā)育的一致性，對(duì)

囊胚進(jìn)行分割時(shí)要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，D正確。

6.答案：A

解析：從輸卵管沖取的成熟卵子可以直接與獲能的精子在體外受精；移植的胚胎的細(xì)胞中不

一定含有來(lái)自不同個(gè)體的數(shù)量相等的遺傳物質(zhì)；在囊胚時(shí)期進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)注意將內(nèi)細(xì)

胞團(tuán)均等分割；鑒定胚胎性別時(shí)可選擇滋養(yǎng)層細(xì)胞，進(jìn)行DNA鑒定，也可以觀察有絲分裂

中期細(xì)胞中染色體的形態(tài)；故選A。

7.答案：（1）維持培養(yǎng)液的pH；補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，清除有害代謝廢物

（2）促進(jìn)細(xì)胞的增殖；抑制細(xì)胞的分化

（3）體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯；分化誘導(dǎo)因子

（4）不會(huì)引起免疫排斥反應(yīng)

（5）核移植；促進(jìn)細(xì)胞核全能性表達(dá)

解析：（1）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要一定的氣體環(huán)境，即95%的空氣和5%的C02,其中C02的主

要作用是維持培養(yǎng)液的pH；定期更換培養(yǎng)基可以補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并能清除有害代謝廢物，

防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物枳累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。