2024-2025学年高二生物人教版选择性必修3上课课件 第2章 第3节 第2课时 胚胎工程技术及其应用

第2课时胚胎工程技术及其应用第2章细胞工程<<<学习目标1.简述体外受精的主要操作步骤。2.简述胚胎移植的生理学基础和基本流程。3.简述胚胎分割概念。内容索引一、体外受精和胚胎移植二、胚胎分割课时对点练

体外受精和胚胎移植一1.体外受精(1)试管动物：通过人工操作使卵子在

受精，经培养发育为________后，再进行

产生的个体。(2)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。(3)意义：是提高动物

的有效措施，还可以为

提供可用的胚胎。体外梳理教材新知早期胚胎移植MⅡ获能繁殖能力胚胎移植2.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

、

相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。(2)供体和受体①供体：

胚胎的个体。②受体：

胚胎的个体。同种的生理状态提供接受(3)基本程序(以牛的胚胎移植为例)超数排卵同期发情健康的体质人工授精妊娠(4)胚胎移植的意义①充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。②大大缩短了供体本身的

。③对供体施行超数排卵处理后，增加后代数量。繁殖周期(1)采集的卵母细胞需在体外培养使其分裂为卵细胞才能与获能的精子受精(

)提示采集的卵母细胞需在体外培养，使其发育到MⅡ期才能与获能的精子受精。(2)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(

)提示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，不能直接移植受精卵。(3)超数排卵需外源促性腺激素(

)××√任务一：胚胎移植的生理学基础请结合牛的胚胎移植的过程图解，分析回答下列问题：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。探究核心知识2.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。3.胚胎移植后，经受体孕育的后代，遗传特性与供体还是受体保持一致？为什么？提示与供体保持一致；因为供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传特性在孕育过程中不会发生任何变化。4.胚胎移植实质上是

，因为胚胎移植的成功率与

密切相关。只有

，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移供体、受体生理环境条件的一致性供体、受体生理环境条件高度一致核心归纳1.胚胎移植的来源及生殖方式胚胎的来源生殖方式核移植无性生殖体外受精有性生殖体内受精有性生殖核心归纳2.胚胎移植的生理学基础及相应意义核心归纳3.胚胎移植过程中的两次处理和两次检查1.(2023·广东，3)科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎，并将其移植到长角羚羊体内，使后者成功妊娠并产仔，该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是A.超数排卵

B.精子获能处理C.细胞核移植

D.胚胎培养√落实思维方法由题干信息可知，该过程通过体外受精获得胚胎，再通过胚胎移植，使长角羚羊成功妊娠并产仔，因此需要进行超数排卵、精子获能处理，并对获得的受精卵进行胚胎培养；由于该过程为有性生殖，因此不涉及细胞核移植，C符合题意。2.(2024·湖北，5)波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉，具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是A.选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理B.胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测C.普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体D.生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选√选择遗传性状优良、生产能力强的健康波尔母山羊作为供体，进行超数排卵处理，A正确；滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，胚胎移植前，可采集部分滋养层细胞进行遗传学检测，B正确；胚胎移植的受体需要满足的条件是与供体同种且生理状态相同，而山羊和绵羊是不同的物种，因此普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体，C正确；生产中需选择品质良好的波尔公山羊提供精子，D错误。

二胚胎分割1.概念：指采用

方法将

切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得

的技术。2.实质：动物的

繁殖或克隆。3.特点：后代

相同。4.主要仪器设备：

和

。梳理教材新知机械早期胚胎同卵双胎或多胎无性遗传性状体视显微镜显微操作仪5.操作程序(1)选择发育良好、形态正常的______或

，移入盛有

的培养皿中。(2)在显微镜下用__

或分割刀分割，在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将

均等分割。(3)分割后的胚胎可以直接移植给受体，或经

后，再移植给受体。桑葚胚囊胚操作液分割针内细胞团体外培养6.意义(1)可以促进优良动物品种的繁殖。(2)产生的遗传性状相同的后代是进行

研究的宝贵材料。(3)在胚胎移植前，进行

、

等，对于人工控制_____

、动物繁育健康后代具有重要意义。遗传学性别鉴定遗传病筛查动物性别(1)桑葚胚、囊胚和原肠胚都可用于胚胎分割移植(

)提示胚胎分割移植用的胚胎一般发育到桑葚胚或囊胚时期，不能将原肠胚时期的胚胎进行分割移植。(2)对桑葚胚分割移植时，应将内细胞团均等分割(

)提示对囊胚分割移植时，应将内细胞团均等分割。(3)胚胎的产生过程一般是有性生殖，但胚胎分割是无性繁殖(

)××√任务二：胚胎分割时的注意事项1.在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意要将

均等分割。若分割时不能将

均等分割，会出现含

多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。2.胚胎分割是不是分割的份数越多，效率越高？探究核心知识提示分割的份数越多，分割后胚胎成活的概率越小。内细胞团内细胞团内细胞团3.在对囊胚阶段的胚胎进行胚胎分割时，做性别鉴定时选取___________进行DNA分析，两方面原因：①

，用其做鉴定不会影响胚胎的恢复和进一步发育。②滋养层细胞和内细胞团细胞

，具有相同的遗传物质。4.原肠胚

(填“适合”或“不适合”)进行胚胎分割，因为_________________________________________________________________________________________________________。滋养层细胞滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘都是由同一个受精卵经有丝分裂和细胞分化形成不适合原肠胚已分化出三个胚层，每个胚层细胞的分化方向已确定，只分割出一部分胚层细胞不可能发育为一个完整的幼体3.胚胎分割技术是一种现代生物技术，下列关于这一技术的叙述正确的是①胚胎分割是将早期胚胎任意分割成多份②胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎③胚胎分割技术属于无性繁殖，因此属于克隆④胚胎分割技术可以分割任意时期的胚胎A.①② B.②③

C.①③④

D.①②③④√落实思维方法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，经移植获得同卵双胎或多胎的技术，但不能任意分割成多份，也不能分割任意时期的胚胎；通过胚胎分割获得后代的过程是无性繁殖，属于克隆。4.(多选)如图表示胚胎分割的过程，下列有关胚胎分割的说法，正确的是A.为了获得良种后代，可以取少量内细胞团细胞进行DNA分析B.细胞A不一定是受精卵C.为了获得更多的胚胎，分割

胚胎时产生的份数越多越好D.对胚胎进行分割后得到的个体性别相同√√囊胚阶段应对滋养层细胞取样进行DNA分析，A错误；胚胎分割可将早期胚胎分为2等份、4等份、8等份等，但胚胎分割份数越多，操作难度越大，成功率越低，C错误。网络构建

课时对点练三题组一体外受精1.(2023·石家庄高二检测)下列关于体外受精技术的说法中，错误的是A.体外受精技术操作前需对精子进行获能处理B.体外受精需要对采集到的卵子进行成熟培养C.体外受精技术已成为一项常规的动物繁殖生物技术D.体外受精技术就是人工将获能的精子放入雌性动物的输卵管中以辅助

受精√1234567891011121314人工授精是人工将获能的精子放入雌性动物的输卵管中以辅助受精，该过程不是体外受精，D错误。12345678910111213142.试管动物技术是指通过人工操作使精子和卵子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后再经移植产生后代的技术。下列关于试管动物技术的叙述，不正确的是A.该技术可以更多、更有效地利用动物卵细胞B.运用该技术繁育后代的过程属于有性生殖C.可实现优良品种的快速、大量繁殖D.运用试管动物技术培育动物的过程全部在体外进行√1234567891011121314根据题意可知，试管动物技术仍然属于通过有性生殖繁育后代的技术，因为操作过程中仍然有两性生殖细胞的结合过程，只不过是通过人工体外操作，获得胚胎，然后再移植到生物体内发育成新个体。早期胚胎经移植后的过程在体内进行，故选D。1234567891011121314代孕母体仅为植入的胚胎提供营养物质及适宜的发育环境，一般不会影响其遗传特性，D错误。题组二胚胎移植3.下列有关牛胚胎移植技术的叙述，不正确的是A.供体牛应选择具有人类所需优良性状的个体B.受体牛必须具有正常的孕育、生殖后代的能力C.胚胎移植前要对受体母牛进行同期发情处理D.在孕育过程中，移入胚胎的遗传特性受代孕母体的影响√12345678910111213144.(2024·盐城高二期中)下列有关牛胚胎移植技术的叙述，错误的是A.胚胎工程的最终技术环节一般都是胚胎移植B.供体雌牛和受体雌牛的选择必须是同一物种的良种，且需要进行同期

发情处理C.进行胚胎移植前，可用分子生物学的方法对胚胎进行性别鉴定D.胚胎移植的生理学基础包括受体不会对移植胚胎发生免疫排斥反应√1234567891011121314供体雌牛和雄牛必须是同一物种的良种，这样才能获得良种的胚胎，但受体雌牛只是提供胚胎发育的一个正常环境，可以只是同物种的一般有健康体质的牛，B错误。12345678910111213145.梅花鹿胚胎移植实验的主要流程如下，下列相关叙述正确的是①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④胚胎移植→子代梅花鹿A.过程①需要注射有关激素，目的是获得更多的卵原细胞B.过程③以哺乳动物早期胚胎与子宫建立了组织上的联系为前提C.过程④中可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚阶段D.过程④成功率的高低主要决定于供、受体生理状况的一致性√1234567891011121314超数排卵处理需要注射促性腺激素，目的是获得更多的卵母细胞，A错误；过程③为胚胎收集，前提是早期胚胎处于游离状态，没有与子宫建立组织上的联系，B错误；过程④中可移植的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段，C错误。12345678910111213146.如图表示牛胚胎移植的流程，其中①～④表示相应的操作流程。下列相关叙述错误的是A.过程①是注射相关激素，使供、

受体同期发情B.过程②是注射促性腺激素，使供

体超数排卵C.过程③主要涉及人工授精和从卵

巢中冲取胚胎D.过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎√1234567891011121314过程③是从子宫中冲取胚胎，C错误。1234567891011121314题组三胚胎分割7.下列关于胚胎分割技术的说法，错误的是A.被分割的胚胎应该是发育良好的早期胚胎B.要将内细胞团均等分割的原因是防止由分割而来的两个体遗传物质差

异过大C.来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质D.胚胎分割是进行动物克隆的方法之一√1234567891011121314因为内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，因此在分割时一定要注意将其均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。1234567891011121314胚胎分割技术，可以取滋养层细胞进行DNA分析性别鉴定，D错误。8.(2024·泰州高二期中)下列关于胚胎分割的叙述不正确的是A.胚胎分割技术可以促进优良动物品种的繁殖B.分割胚胎一般用分割针或者分割刀进行分割C.胚胎分割所需要的主要仪器设备为体视显微镜和显微操作仪D.胚胎分割技术，可以取内细胞团细胞进行DNA分析性别鉴定√12345678910111213149.如图表示移植卵裂期胚胎和囊胚的流产率与受孕妇女年龄的关系，下列相关叙述正确的是A.体外受精时，需用促性腺激

素处理使精子获能B.卵裂期细胞和囊胚细胞均未

分化C.实验结果表明，卵裂期胚胎

移植成功率较高D.受孕妇女年龄越大，胚胎移植的流产风险越高√1234567891011121314体外受精时，需用促性腺激素处理使妇女超数排卵，A错误；囊胚阶段细胞逐渐分化，B错误；根据题图可知，移植卵裂期胚胎流产率高于移植囊胚，故卵裂期胚胎移植成功率低，C错误。123456789101112131410.(多选)(2024·邯郸高二期中)2023年1月，宁夏首批体细胞克隆高产长寿超级奶牛诞生，科研人员选择高产长寿和抗逆性能优异的“明星奶牛”，采集其耳缘组织，培养皮肤成纤维细胞，再通过核移植生产克隆胚胎，进行胚胎移植及妊娠。下列说法错误的是A.为获得更多的超级奶牛，可进行胚胎分割且分割的份数越多越好B.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C.胚胎移植的优势是可以充分发挥受体的繁殖潜力D.体细胞核移植的成功率非常低，人类对克隆技术的应用还有很多问题

需要解决√1234567891011121314√胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体(供体)的繁殖潜力，受体的任务就是妊娠和育仔，C错误。1234567891011121314分割胚胎培养液桑葚胚囊胚分割胚胎数分割成功率(%)分割胚胎数分割成功率(%)PBS2075.02680.8TCM－1993880.33384.8DMEM4480.74281.0合计10278.710182.211.(多选)研究人员对新西兰白兔不同阶段胚胎在三种培养液中的分割效果进行研究，结果如表。下列相关叙述正确的是1234567891011121314分割胚胎培养液桑葚胚囊胚分割胚胎数分割成功率(%)分割胚胎数分割成功率(%)PBS2075.02680.8TCM－1993880.33384.8DMEM4480.74281.0合计10278.710182.2A.应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行胚胎分割B.结果显示在DMEM培养液中分割效果优于其他两种培养液C.分割的两种胚胎数量应足够多以减少实验误差D.胚胎分割技术可用于优良种畜的快速繁殖√1234567891011121314√√结果显示分割囊胚时，在TCM－199培养液中分割效果优于其他两种培养液，B错误。123456789101112131412.(多选)研究人员探究不同冷冻处理方法对囊胚分割效果的影响，结果如表所示。下列有关叙述正确的是A.分割时，必须将滋养层和透明带均等分割B.胚胎冷冻后分割，更有利于提高分割成功率C.半胚移植后，可与受体子宫建立正常的组织联系D.同一胚胎分割获得的不同个体性状不一定相同处理方法分割成功率/%半胚存活率/%1冷冻后分割76.466.52分割后冷冻76.557.6√1234567891011121314√在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意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错误；胚胎冷冻后分割，更有利于提高半胚存活率，而冷冻后分割与分割后冷冻的分割成功率相比几乎无差别，B错误；胚胎分割属于无性繁殖或克隆，但是由于环境条件不同或生物产生变异，生物性状不一定完全相同，D正确。1234567891011121314(1)试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的生物工程技术有_________________________等。养和胚胎移植动物细胞培13.(2024·无锡高二检测)为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法。请根据图示信息回答下面的问题：1234567891011121314(2)用来促进B牛超数排卵的激素是_______激素。为筛选出具有优良性状的母牛，胚胎移植前应取___________鉴定胚胎的性别，并在胚胎发育到_____________阶段进行胚胎移植。若要获得更多胚胎，可采用________技术，该技术属于_____(填“有性”或“无性”)生殖。1234567891011121314促性腺滋养层细胞桑葚胚或囊胚胚胎分割无性(3)产生F牛的理论依据是_____________________________，其繁殖方式属于______(填“有性”或“无性”)生殖。动物体细胞的细胞核具有全能性无性123456789101112131414.(2022·全国甲，38)某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题：(1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是_________________________。在体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是__________________________________________________________；精子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是____________________(答出1点即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到________时才具备与精子受精的能力。(甘油