江苏专版2023-2024学年新教材高中生物第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课件新人教版选择性必修3

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.概述胚胎工程技术的主要操作步骤及原理。2.认同体外受精、胚胎移植在家畜快速繁殖中的重要意义。3.举例说出胚胎分割的注意事项及其实际意义。01基础落实·必备知识全过关02重难探究·能力素养全提升01基础落实·必备知识全过关知识点一

体外受精1.

试管动物：通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育为__________后，再进行移植产生的个体。早期胚胎2.

体外受精（1）

体外受精的步骤①卵母细胞的采集：要培养成熟，即培养到______期。②精子的获取：要进行______处理。③受精。

获能（2）

意义：是提高动物繁殖能力的有效措施，还可以为__________提供可用的胚胎。胚胎移植知识点二

胚胎移植1.

概念（1）

对象:通过__________及其他方式得到的胚胎。（2）

移植条件:______的、__________相同的雌性动物体内。（3）

供体:在胚胎移植中__________的个体。（4）

受体:在胚胎移植中__________的个体。（5）

地位:通过任何一项技术（如________、________和__________等）获得的胚胎,都必须移植给受体才能获得后代。体外受精同种生理状态提供胚胎接受胚胎转基因核移植体外受精2.

过程同期发情发情人工授精移植胚胎胚胎3.

意义（1）

充分发挥雌性优良个体的__________。（2）

__________了供体本身的繁殖周期。（3）

对供体施行__________处理,可增加后代数量。繁殖潜力大大缩短超数排卵知识点三

胚胎分割1.

概念：采用______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________________的技术。2.

所需主要仪器设备：____________和显微操作仪。机械同卵双胎或多胎体视显微镜3.

操作对象及要求：选择发育良好、形态正常的______________，将它移入盛有操作液的培养皿中，然后在显微镜下用分割针或分割刀分割。在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意____________________。桑葚胚或囊胚将内细胞团均等分割4.

胚胎分割的意义（1）促进优良动物品种的繁殖，产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料。（2）在胚胎移植前，进行__________、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义。性别鉴定旁栏边角

想一想1.

［教材P62思考·讨论］受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？_______________________________________________________提示

受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。2.

［教材P62思考·讨论］胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？为什么？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________提示

正确。因为胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境条件的一致性密切相关。只有供体、受体生理环境条件高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。3.

［教材P62相关信息］超数排卵处理中为什么使用的是促性腺激素而不是性激素?_______________________________________________________________________________________________________________________________提示

促性腺激素由垂体产生并释放，作用于性腺，可以促进排卵，并且不会使性腺萎缩，因此超数排卵处理中使用促性腺激素而不是性激素。4.

［教材P64拓展应用］我们可以使用哪些现代生物技术来人工繁育北方白犀牛？_____________________________________________________________________________________提示

可以使用人工授精、体外受精、胚胎移植、体细胞核移植等技术来人工繁育北方白犀牛。结论语句

辨一辨（1）

试管动物的制备属于无性繁殖。

(

)

×（2）

胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移。

(

)

√（3）

胚胎移植是胚胎工程中的最终技术环节，移植的胚胎一般在原肠胚之前，也可直接移植受精卵。(

)

×（4）

超数排卵需外源促性腺激素。

(

)

√（5）

桑葚胚、囊胚和原肠胚都可用于胚胎分割移植。

(

)

×（6）

对桑葚胚分割移植时，应将内细胞团均等分割。

(

)

×（7）

胚胎的产生过程一般是有性生殖，但胚胎分割是无性繁殖。

(

)

√02重难探究·能力素养全提升主题一

体外受精情境探究

下图是哺乳动物体外受精过程示意图,请据图思考回答下列问题。1.

受精时精子需要进行获能处理,对卵子的要求是什么？_______________________________提示

需要在体外进行成熟培养。2.

精子获能前要进行离心处理的目的是什么？图中体外受精应该模拟雌性动物的哪个部位的环境?_________________________________________________________提示

离心处理的目的是除去精浆，有利于精子获能。输卵管。3.

试管婴儿技术和母亲正常怀孕生产的过程有何异同?_________________________________________________________________________________________________________________________提示

二者都属于有性生殖，都在母体子宫内发育形成胎儿，但是试管婴儿的受精和早期胚胎发育都在体外完成，且需要进行胚胎移植。4.

体外受精与人工授精有什么不同？____________________________________________________________________________________________________________________________提示

体外受精是人工获取精子、卵子,在体外培养液中完成受精过程，人工授精是用人工的方法将雄性的精液注入雌性生殖道内,完成受精。方法突破

1.比较自然受精、人工授精和体外受精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、卵母细胞,在体外分别经处理后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

2.克隆动物、试管动物的比较项目克隆动物试管动物生产流程项目克隆动物试管动物遗传特性主要与供核个体相同具备双亲的遗传性状意义加速家畜遗传改良进程、挽救濒危物种等充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力相同点两者均涉及早期胚胎培养、胚胎移植等技术续表视角应用视角1

体外受精1.

下列有关哺乳动物体外受精的叙述，正确的是(

)

CA.给实验动物注射促性腺激素，使其产生更多的精子B.从输卵管中采集的卵母细胞经培养后才能与获能的精子受精C.获能的精子和成熟的卵子，要在相应的培养液中完成受精D.试管动物的培育就是利用人工授精技术实现的[解析]

给实验动物注射促性腺激素，使其产生更多的卵子，A项错误；从卵巢中采集的卵母细胞要在体外进行成熟培养，然后才能与获能的精子受精，B项错误；一般情况下，可以将获能的精子和成熟的卵子在适当的培养液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精，C项正确；人工授精与体外受精不同，试管动物是利用体外受精技术实现的，D项错误。视角2

试管动物2.

下列有关试管动物的说法，正确的是(

)

BA.试管牛所采用的技术中包含克隆技术和体外受精、胚胎移植B.卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程C.试管婴儿技术让无法产生生殖细胞的夫妇得到自己的孩子D.试管动物的繁殖方式为无性繁殖

主题二

胚胎移植情境探究胚胎移植实际上是产生胚胎的供体和孕育胚胎的受体分工合作共同繁育后代的过程。下图为牛胚胎移植过程示意图,请据图回答问题。1.

将检验合格的胚胎移植到任何一个受体的子宫内，胚胎都能正常发育吗？如果不能，在胚胎移植前应该对受体进行怎样的处理？_________________________________________________________________________________________________________________提示

不一定都能正常发育。一般情况下应移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内，在移植前应对受体进行同期发情处理。2.

胚胎移植中，同期发情处理和超数排卵处理的对象和目的分别是什么?_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

提示

同期发情处理是对受体母牛和供体母牛用孕激素处理，使它们处于相同的生理状态，有利于胚胎移植；超数排卵是利用促性腺激素处理供体母牛，使其产生多个卵细胞，从而获得多枚胚胎。3.

⑤过程产生的犊牛的遗传物质与受体母牛⑥的遗传物质是否相同？________。为什么？______________________________________________________________________________________________________。不相同

因为犊牛的遗传物质来源于供体母牛和供体公牛,且通常情况下，供体胚胎的遗传物质在孕育过程中不受受体影响方法突破

胚胎移植中的四个注意点视角应用1.

红安格斯牛的肉质鲜美、营养全面，某示范养殖基地利用本地黄牛作受体牛进行胚胎移植，同期移植接种了150枚纯种胚胎。下列相关叙述错误的是(

)

BA.红安格斯牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎B.此法获得的红安格斯犊牛性状与本地黄牛相同C.胚胎移植可以充分发挥红安格斯牛的繁殖潜力D.本地黄牛作受体牛应具有健康的体质和正常繁殖能力[解析]

胚胎移植中，供体的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎，受体的主要职能是孕育胚胎，结合题干信息可知，红安格斯牛作为供体，其主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎，A项正确；因本地黄牛作受体牛，故此法获得的红安格斯犊牛性状与本地黄牛不相同，与供体红安格斯牛相同，B项错误；胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，C项正确；对受体的选择条件是具有健康的体质和正常繁殖能力，D项正确。2.

牛胚胎移植的基本程序如下图所示，下列说法错误的是(

)

D

[解析]

受体子宫基本不对外来胚胎发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能，不需要进行免疫检查，D项错误。主题三

胚胎分割情境探究胚胎分割技术可以促进优良动物品种的繁殖,产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料。下图为哺乳动物胚胎性别鉴定和分割示意图，请据图回答下列问题。1.

胚胎分割时,一般选择发育良好、形态正常的______________。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此,胚胎分割可以看作动物________________的方法之一。桑葚胚或囊胚无性繁殖或克隆2.

在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意什么问题?_________________________________________________________________________________________________提示

要将内细胞团均等分割。若分割时不能将内细胞团均等分割，会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。3.

为什么鉴定胚胎的性别时从滋养层取样而不是从内细胞团取样?____________________________________________________________________________________________________________________________

方法突破

胚胎分割动物和体细胞核克隆动物的异同项目胚胎分割动物体细胞核克隆动物相同点都属于无性繁殖或克隆，最终技术是胚胎移植不同点胚胎的来源雌性动物的早期胚胎或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或其他方式形成的一个细胞经过核移植技术形成的一个细胞视角应用1.

下图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程。下列叙述正确的是(

)

AA.采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的B.进行胚胎分割时，应选择发育到原肠胚时期的胚胎进行操作C.通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有不同的遗传物质D.胚胎分割是一种有性繁殖[解析]

采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的，胚胎分割的次数越多，操作的难度越大，移植的成功率也越低，A项正确；胚胎分割时应选择发育良好、胚胎正常的桑葚胚或囊胚时期的胚胎，B项错误；通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同遗传性状，原因是其具有相同的遗传物质，C项错误；胚胎分割是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，经移植获得同卵双胚或多胚的技术，属于无性繁殖，D项错误。2.

[2023江苏淮安高二校考阶段练习]杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示，据图回答下列问题：（1）

为了获得更多的卵母细胞，需用____________激素对雌性杜泊羊进行超数排卵处理，过程②中产生的精子需进行获能处理，目的是____________________________。外源促性腺使其具有与卵细胞受精的能力[解析]

为了获得更多的卵母细胞，需用外源促性腺激素对雌性