胚胎工程技术及其应用【备课精讲精研+能力拓展提升】 高二生物 （人教版2019选择性必修3）

第2章

细胞工程第3节胚胎工程第2课时胚胎工程技术及其应用学习目标1.以文字和图示表示哺乳动物的体外受精和胚胎移植的过程。（科学思维）2.说明体外受精、胚胎移植和胚胎分割技术在畜牧业生产中的应用。（社会责任）自主预习·悟新知合作探究·提素养深化拓展·育技能一、体外受精1.过程：卵母细胞的采集→卵母细胞的培养→①____________→精子获能→受精→培养液中共同培养。2.意义：提高动物繁殖能力，为胚胎移植提供可用的胚胎。精子的获取自主预习·悟新知LONGCHENGNO.1MIDDLESCHOOL二、胚胎移植1.概念：指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到②__________________相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。2.原理：同种雌性动物供受体排卵前后，在生殖道中的生理状况相同；早期胚胎未和母体建立联系；受体对外来胚胎基本上不发生③______________；供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其④__________不受影响。同种的、生理状态免疫排斥反应遗传特性3.过程4.优势：可以充分发挥⑧________________________。雌性优良个体的繁殖潜力三、胚胎分割1.概念：指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。对象⑨__________方法机械方法目的获得同卵双胎或多胎特点来自同一胚胎的后代具有⑩______的遗传物质实质可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一2.仪器设备：体视显微镜和显微操作仪。早期胚胎相同3.操作程序：选择发育良好、形态正常的⑪______________→移入盛有操作液的培养皿中→在显微镜下用分割针或分割刀分割胚胎。4.注意事项：分割囊胚时要将⑫__________均等分割。桑葚胚或囊胚内细胞团任务

了解胚胎工程技术及应用活动1

探究体外受精技术

合作探究·提素养LONGCHENGNO.1MIDDLESCHOOL1.试管动物技术属于有性生殖还是无性生殖？为什么？提示

属于有性生殖。其过程是精子和卵子在体外受精，形成受精卵，再将受精卵发育成的早期胚胎移植到受体子宫中。2.从卵巢中采集的卵子为什么不能与获能的精子直接受精？

3.受精过程体现了细胞膜的哪种功能和哪种特性？提示

受精过程体现了细胞膜的进行细胞间信息交流的功能，精子和卵子的融合利用了细胞膜具有流动性的结构特性。4.体外受精技术为何能提高优良动物的繁殖能力?提示

体外受精中用到的精子采集自优良品种雄畜，每次采集的精子可与多个卵子受精，提高了精子的利用率；可从屠宰场已屠宰母牛的卵巢中获取卵母细胞，也可从活体母牛输卵管中获取卵母细胞。这样精子和卵子的来源就比较充足。例1

[2022·衡水期中]

下列说法<zzd>错误</zzd>的是(

)。A.哺乳动物的体外受精包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤B.在体外受精前，要对精子进行获能处理，从而使精子具有与卵细胞受精的能力C.胚胎发育的卵裂期，胚胎中细胞数目不断增加，但胚胎的总体积并不增加D.胚胎发育的过程是受精卵→桑葚胚→原肠胚→囊胚D[解析]

胚胎发育的过程是受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚，D错误。比较自然受精、人工授精和体外受精的异同点项目自然受精人工授精体外受精不同点过程不同雌雄动物交配完成用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内，完成受精人工获取精子、卵子，在体外培养液中完成受精过程场所不同雌性动物输卵管中雌性动物输卵管中体外培养液中相同点①精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程；②都是有性生殖知识拓展对点练1

体内受精、体外受精的共同点是(

)。A.均需在输卵管完成受精

B.均需采集卵母细胞C.均需采集精液

D.受精前精子均需获能D[解析]

体外受精在体外专门的受精溶液中进行，A错误；体内受精不需要采集卵母细胞，B错误；体内受精不需要采集精液，C错误；任何形式的受精作用过程中，精子都需要获能，D正确。活动2

探究胚胎移植技术

胚胎移植是胚胎工程的核心技术，下图表示胚胎移植的操作流程。请据图思考下列问题。1.胚胎移植过程中，对供、受体的选择有哪些要求？提示

供体：遗传性状优良、生产能力强。受体：有健康的体质和正常繁殖能力。2.怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？提示

对供、受体母畜用孕激素进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同的生理环境，这是胚胎移植成功的关键。3.进行胚胎移植时应选择发育到什么阶段的胚胎？提示

动物的早期胚胎一般在桑葚胚或囊胚阶段进行移植。4.胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性与供体还是受体保持一致？为什么？提示

胚胎移植产生的后代的遗传特性与供体保持一致，受体母畜只提供胚胎发育的场所（子宫）和营养，不影响供体胚胎的遗传特性。认知生成试管动物和克隆动物的比较

试管动物克隆动物技术基础体外受精、胚胎移植核移植、胚胎移植实例试管牛克隆羊多莉

试管动物克隆动物过程

续表

试管动物克隆动物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与核供体基本相同续表例2

[2022·盐城期中]

牛胚胎移植的主要流程如下，下列相关叙述正确的是(

)。①超数排卵→②配种→③胚胎收集→④____→⑤胚胎移植→⑥子代小牛A.①过程供、受体母牛都需要处理，目的是获得更多的卵母细胞B.③过程是以哺乳动物早期胚胎未与子宫建立组织上的联系为前提的C.④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚阶段D.⑤过程成功率的高低主要取决于受体的排斥程度B[解析]

①过程仅需对供体母牛进行超数排卵处理，A错误；③过程是以哺乳动物早期胚胎未与子宫建立组织上的联系，处于游离状态为前提的，B正确；经过④过程可移植的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段，C错误；⑤过程成功率的高低主要取决于供、受体生理状况是否一致，D错误。胚胎移植中的四个注意点两次激素使用第一次：用孕激素对供、受体进行同期发情处理；第二次：用促性腺激素处理使供体超数排卵两次检查第一次：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移植时间牛、羊要培养到桑葚胚或囊胚阶段；小鼠、家兔培养到桑葚胚阶段前；几乎所有动物都不能到原肠胚阶段移植繁殖方式胚胎由受精卵形成，属于有性生殖；胚胎由核移植或胚胎分割形成，属于无性生殖方法技巧对点练2

[2022·黄冈期中]

胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序。下列有关胚胎移植技术的叙述，<zzd>错误</zzd>的是(

)。A.胚胎移植前需对供体进行激素处理B.为避免出现免疫排斥，须让受体服用免疫抑制剂C.胚胎移植前需对胚胎进行遗传学检查D.胚胎移植后仍需对代孕母畜进行定期检查B[解析]

胚胎移植前需对供体和受体使用激素，进行同期发情处理，以保证胚胎移植到相同的生理环境，A正确；受体对移植的外来胚胎基本不会发生免疫排斥反应，不需要让受体服用免疫抑制剂，B错误；胚胎移植前需对胚胎进行遗传学检查，以确保移植的胚胎为正常胚胎，C正确；胚胎移植后仍需对代孕母畜进行定期检查，以确保胚胎的正常发育，D正确。活动3

探究胚胎分割技术

为提高胚胎的利用率，科学家们又研究了胚胎分割技术，阅读教材，据图回答下列问题：1.应选择发育到什么阶段的胚胎进行胚胎分割？原因是什么？提示

桑葚胚或囊胚阶段的胚胎。桑葚胚阶段尚未出现细胞分化，细胞具有全能性；囊胚阶段的内细胞团具有全能性。2.对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？提示

内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它将来会发育成胎儿的各种组织，若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，含内细胞团少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。3.在胚胎移植前常需要对胚胎进行检测，为什么要对胚胎进行检测？检测什么？应选择什么细胞进行鉴定？为什么选这种细胞？提示

在胚胎移植时常要选择特定性别且不患遗传病的胚胎，如培养高产奶牛，需要选择发育成雌牛的胚胎。为达到目的，可分别对胚胎进行染色体检测和DNA检测。应选择滋养层的细胞进行鉴定。滋养层细胞以后会发育成胎盘和胎膜，对个体的影响较小。4.为了获得更多的胚胎，能否把胚胎多分割几份？分割完的胚胎能否直接移植？提示

不能使胚胎分割的份数过多，因为分割份数越多，移植的成功率越低。分割完的胚胎可直接移植给受体或经体外培养后再移植给受体。例3

[2022·长沙期中]

下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关说法正确的是(

)。DA.②代表早期胚胎培养，该过程中细胞进行有丝分裂，无细胞分化B.③代表胚胎分割，需均等分割原肠胚的内细胞团，以免影响胚胎发育C.④过程是培育优质奶牛必不可少的步骤D.⑤代表胚胎移植，胚胎移植能否成功与供体和受体的生理状态有关[解析]

②代表早期胚胎培养，该过程中细胞进行有丝分裂和细胞分化，A错误；③代表胚胎分割，需均等分割囊胚的内细胞团，以免影响胚胎发育，B错误；④代表分割后胚胎的恢复过程，并不是培育优质奶牛必不可少的步骤，C错误。胚胎分割动物与体细胞克隆动物的比较项目胚胎分割动物体细胞克隆动物相同点都属于无性繁殖，最终技术是胚胎移植不同点胚胎来源雌性动物的早期胚胎或通过体外受精及其他方式得到的胚胎通过核移植技术获得的重组胚胎遗传物质胚胎分割的动物具有相同的遗传物质，两个亲本提供的核遗传物质一样多克隆动物的核遗传物质主要由供体细胞核提供起点经过受精作用形成的一个细胞经过核移植形成的一个细胞归纳总结对点练3

[2022·常德质检]

在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割的原因是(

)。A.以免影响胚胎的恢复和进一步发育B.保证遗传物质的平均分配及个体性状完全相同C.确保胚胎发育后期营养物质的供应D.防止分割而来的两个个体遗传物质产生差异A[解析]

若胚胎分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，含内细胞团少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。因此，胚胎分割时，要将内细胞团均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育，A符合题意。

随着生物科学技术的发展，动物的生殖方式变得越来越多样化。下图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是健康的黄牛，请据图回答下列问题。深化拓展·育技能LONGCHENGNO.1MIDDLESCHOOL（1）应用1中获得的良种小牛，遗传物质来源于______________个体，性别为______。供体1和供体2雌性[解析]

应用1属于核移植技术，供体1主