新教材高中生物选择性必修3课件：2 3 2 胚胎工程技术及其应用(人教版)

第2课时胚胎工程技术及其应用知识点1知识点2课时作业随堂检测///////1245/////////////////////网络构建·晨读必背3///////体外受精和胚胎移植1联想质疑自主梳理1.体外受精MⅡ繁殖胚胎移植人牛提醒：精子获能的方法(1)直接利用雌性动物的生殖道使精子获能；(2)将精子培养在人工配制的获能液中使其获能，获能液的成分因动物种类不同而有所差异，常见的有效成分有肝素、Ca2＋载体等。2.胚胎移植(1)胚胎移植的定义体外受精同相同提供接受(2)胚胎移植的优势和实质①优势：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。②实质：从过程看，实际上是产生胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。从结果看，是早期胚胎在__________环境条件下空间位置的转移。相同生理3.胚胎移植的基本步骤(1)从动物卵巢中获得的卵母细胞需要进行成熟培养到卵细胞阶段，才能进行体外受精。()提示：从动物卵巢中获得的卵母细胞需要进行成熟培养到MⅡ期，才能进行体外受精。(2)体外受精和核移植都能为胚胎移植提供可用的胚胎。()(3)胚胎移植技术中，提供精子的一方为供体，提供卵母细胞的一方为受体。()提示：胚胎移植技术中，提供胚胎的一方为供体，接受胚胎的一方为受体。(4)胚胎移植时，可以将早期胚胎移植入生理状况相同的异种雌性动物体内。(

)提示：胚胎移植时，必须将早期胚胎移植入生理状况相同的同种雌性动物体内。×√××[典型例题]

(2021·济宁一中期末)爱德华兹以他在体外受精技术领域做出的开创性贡献而获得2010年诺贝尔生理学或医学奖。关于体外受精技术的叙述正确的是(

) A.获取的精子经获能后才能进行体外受精 B.采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液中才能形成受精卵 C.精子和卵细胞受精形成受精卵后即可移入母体子宫 D.精子与卵子相遇后，精子会释放多种水解酶，防止多精入卵

解析获取的精子经获能后才能进行受精，A正确；直接从卵巢中采集的卵母细胞要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，B错误；成熟的卵子与收集来的精子相遇形成受精卵，需培养到一定阶段才可移植，C错误；主要通过透明带反应和卵细胞膜反应两道屏障防止多精入卵，D错误。A[变式训练]

(2021·辽宁葫芦岛期中)下列关于胚胎移植的叙述错误的是(

)A.在胚胎移植中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”B.胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程C.胚胎移植是胚胎工程其他技术的第一道“工序”D.胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理状态有关解析胚胎移植是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”，C错误。C

胚胎移植的生理基础★哺乳动物体外受精的过程★胚胎移植是试管婴儿的关键步骤。(1)胚胎移植时“两次”激素的使用：①第一次用激素对供、受体进行同期发情处理；②第二次用促性腺激素对供体进行超数排卵处理。(2)胚胎移植时“两次”检查①第一次对收集的胚胎进行质量检查；②第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。

(1)受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？提示：不会。(2)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？提示：供体。胚胎分割2联想质疑自主梳理机械方法同卵双胎或多胎体视显微操作仪操作液分割针内细胞团体外培养相同性别鉴定遗传病筛查(1)同一胚胎经分割产生的双胎或多胎，含有相同的遗传物质。()(2)桑葚胚、囊胚和原肠胚都可用于胚胎分割移植。()提示：用于分割的胚胎应是发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。(3)对桑葚胚分割移植时，应将内细胞团均等分割。(

)提示：桑葚胚还没有内细胞团和滋养层的分化。(4)用于分割的胚胎是由体外受精产生的受精卵发育而来，所以胚胎分割技术是一种动物有性生殖的繁殖方法。(

)提示：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无性繁殖或克隆的方法之一。√×××(5)分割后的胚胎，不能直接移植给受体，往往需要经过体外培养后才能移植给受体。(

)提示：分割后的胚胎，可以直接移植给受体，或经体外培养后，再移植给受体。×[典型例题]

(2021·太原一中期末)对胚胎分割技术的叙述错误的是(

)A.胚胎分割技术已在多种动物中取得成功B.采用胚胎分割技术产生的同卵多胎的可能性是有限的C.分割的胚胎直接移植给受体或在体外培养到囊胚阶段再移植到受体内D.对移植的胚胎进行性别鉴定时，应选取囊胚期内细胞团的细胞进行鉴定解析胚胎分割技术已在多种动物中取得成功，A正确；实践证明，采用胚胎分割技术产生的同卵多胎的可能性是有限的，到目前为止，最常见的是经胚胎分割产生的同卵双胎，而同卵多胎成功的比例都很小，B正确；分割的胚胎直接移植给受体或在体外培养到囊胚阶段再移植到受体内，C正确；对移植的胚胎进行性别鉴定时，应选取囊胚期滋养层的细胞进行鉴定，D错误。D[变式训练]

(2021·福建莆田期末)科学家运用不同的生物工程技术培育具有优良性状的牛，下列说法不正确的是(

) A.体外受精等技术可培育出与母本遗传物质相同的试管牛 B.核移植等技术可培育具有亲本优良性状的克隆牛 C.胚胎分割等技术可提高优良牛胚胎的利用率 D.胚胎移植等技术可充分发挥优良雌性个体的繁殖潜力A解析体外受精经过精子和卵细胞的结合，故试管牛的遗传物质与母本不同，只含有母本一半的核基因，A错误；核移植属于无性繁殖，可培育具有亲本优良性状的克隆牛，B正确；胚胎分割可以把胚胎分为若干份，经移植可以获得同卵双胎或多胎，可提高优良牛胚胎的利用率，C正确；胚胎移植中，供体母牛只需要提供有优良性状的胚胎，育仔的任务由受体取代，可充分发挥优良雌性个体的繁殖潜力，D正确。

胚胎分割动物与体细胞克隆动物★胚胎分割胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序，胚胎分割则可增加繁殖的子代数量，二者相结合可更好地发挥优良雌性动物的繁殖潜力。1.胚胎移植前，为什么要对胚胎进行DNA分析和性别鉴定？

提示：进行DNA分析的目的是进行遗传病筛查，以防止产生的后代具有严重的遗传病；进行性别鉴定，是为了人工筛选后代动物的性别。2.为什么要取滋养层细胞进行分析和鉴定？

提示：①避免损伤内细胞团；②滋养层和内细胞团均来自同一个受精卵的有丝分裂，含有相同的遗传物质。性别鉴定的方法不止一种，可进行DNA分析，也可做染色体检查。

网络构建·晨读必背3思维导图MⅡ晨读必背1.哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。2.胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。3.胚胎移植主要包括供体、受体的选择和处理，配种或人工授精，胚胎的收集、检查、培养或保存，胚胎的移植以及移植后的检查等步骤。4.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。5.在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割。6.超数排卵是指应用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的卵子。随堂检测41.可以与获能精子进行体外受精的卵母细胞需要培养到(

) A.MⅠ期

B.MⅡ期 C.桑葚胚期

D.囊胚期

解析卵母细胞要培养到MⅡ期时才可以受精，因为MⅡ期卵母细胞细胞核、细胞质已成熟，而MⅠ期卵母细胞细胞核、细胞质尚未成熟，其细胞质不能支持胚胎的全程发育。BD2.(2021·西安高新一中模拟)发展试管动物技术具有重要意义，下列有关叙述错误的是(

) A.试管动物技术可解决动物生育率低的问题 B.试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵母细胞 C.试管动物技术可以通过普通家畜繁育良种家畜 D.试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖

解析试管动物技术能够将优良品种的雌雄生殖细胞体外受精并发育成大量胚胎，然后将这些胚胎移植到普通个体子宫内发育，从而实现家畜的快速繁殖，也能够解决动物生育率低的问题。3.(2021·江苏徐州调研)下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述，正确的是(

) A.采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理 B.体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植 C.使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应 D.利用胚胎分割技术，同卵多胎较同卵双胎成功率更高

解析用促性腺激素对良种奶牛进行注射处理，可促使其超数排卵，A正确；进行移植的胚胎是桑葚胚或囊胚，B错误；受体对移植的胚胎几乎不发生免疫排斥反应，因此无需使用免疫抑制剂，C错误；利用胚胎分割技术，同卵双胎较同卵多胎成功率更高，D错误。A4.(2021·福建永安三中月考)中国科学家利用猕猴体细胞的细胞核移植和胚胎移植技术，最终培育出体细胞克隆猴“中中”和“华华”，过程如图所示。下列叙述正确的是(

)CA.核移植获得的克隆猴体细胞的染色体数目是核供体的一半B.重组细胞体外培养发育到原肠胚阶段即可进行胚胎移植C.为获得更多克隆猴可在胚胎移植前对胚胎进行分割D.利用某一胚胎的干细胞进行多组核移植，理论上产生的雌雄动物数量比为1∶1解析核移植获得的克隆猴体细胞的染色体数目与核供体的相同，A错误；重组细胞体外培养发育到桑葚胚或囊胚阶段可进行胚胎移植，B错误；利用某一胚胎的干细胞进行多组核移植，产生的动物的性别相同，即均为雌性或均为雄性，D错误。5.Leigh氏综合征是一种攻击神经系统的严重神经障碍，其致病基因位于线粒体DNA中。一位母亲约有1/4的线粒体携带有这种致病基因，她的前两个孩子因为患有Leigh氏综合征而夭亡。她的第三个孩子因为接受另一名女性捐赠的健康基因而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。请根据男婴孕育过程回答下面的问题：(1)该母亲的前两个孩子患病夭亡的原因是_______________________________________________________________________________________________。该健康男婴孕育过程中依次使用了________、体外受精、早期胚胎培养和________等技术。(2)图示过程中代表该母亲卵母细胞的________(填“A”或“B”)。取卵之前，该母亲需要注射________激素。(3)将受精卵移入发育培养液中继续培养至桑葚胚或________，再进行胚胎移植。(4)在胚胎孕育过程中医疗团队特意选择了男性胚胎移入子宫发育原因是__________________________________________________________________。答案(1)该母亲可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞，而受精卵的线粒体几乎全部来自卵细胞，导致前两个孩子患病夭亡核移植胚胎移植(2)B促性腺(3)囊胚

(4)因为男性的线粒体不会遗传给后代解析(1)依据题干信息，其致病基因位于线粒体DNA中，该母亲可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞，而受精卵的线粒体几乎全部来自卵细胞，导致前两个孩子患病夭亡。为了生育健康的孩子，该健康男婴孕育过程中依次使用了核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。(2)该母亲的卵细胞是提供细胞核的卵细胞，即图示中的B。取卵之前，该母亲需要注射促性腺激素。(3)进行胚胎移植，细胞必须要发育到桑葚胚或囊胚。(4)因为男性的线粒体不会遗传给后代，为使后代的后代尽可能不患病，在胚胎孕育过程中医疗团队特意选择了男性胚胎移入子宫发育。课时作业5知识点1体外受精1.(2021·西峡一高期末)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

解析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。D2.(2021·江西南昌调研)“虎狮兽”是雄虎的精子和雌狮的卵子经体外受精产生的，该体外受精的过程是(

) ①采集雌狮的卵子②收集雄虎的精子③卵母细胞的人工培养④精子获能处理⑤获能精子和成熟卵子在适当的培养液中共同培养⑥精子用CaCl2处理⑦卵母细胞用一定浓度肝素溶液处理⑧体外受精⑨受精卵培养BA.B.C.D.解析体外受精包括卵母细胞的采集和培养，即①→③；精子的采集和获能，即②→④；受精，即⑤→⑧→⑨。3.(2021·哈师大附中调研)如图表示利用体外受精等技术培育牛的过程，下列有关叙述错误的是(

)AA.将图中获取的精子与采集到的卵母细胞培养一段时间后，精子就可获能B.②过程与细胞膜的流动性有关C.③过程中细胞的增殖方式是有丝分裂D.④过程表示胚胎移植，图示过程中移植的胚胎一般需发育到桑葚胚或囊胚阶段解析将精子放在人工配制的获能液(一定浓度的肝素或Ca2＋载体溶液)中诱导精子获能，A错误；②过程表示体外受精，该过程为精子和卵细胞的结合过程，与细胞膜的流动性有关，B正确；③过程表示早期胚胎培养，该过程中细胞的增殖方式是有丝分裂，C正确；④过程表示胚胎移植，对于牛、羊等动物，移植的胚胎一般需发育到桑葚胚或囊胚阶段，D正确。知识点2胚胎移植4.(2021·山东枣庄期中)通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是(

) A.对供体和受体母牛要进行同期发情处理 B.体外受精和胚胎的发育都需要在体外进行 C.体外受精获得的原肠胚经检查合格后可进行移植 D.运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物克隆范畴A解析为保证受体牛与供体牛具有相同的生理变化，需要对供体和受体母牛进行同期发情处理，A正确；体外受精和移植前的早期胚胎发育都需要在体外进行，而移植后的胚胎发育在体内进行，B错误；体外受精获得的处于桑葚胚或囊胚阶段的胚胎经检查合格后可进行移植，C错误；试管牛的培育主要采用了体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术，没有采用核移植技术，因此不属于动物克隆范畴，D错误。5.(2021·辽宁盘锦质检)在胚胎移植时，所取胚胎大多在囊胚阶段以前，其原因是(

) A.这时胚胎细胞数目少，便于操作 B.这时细胞尚未出现分化 C.囊胚时营养物质最丰富 D.这时具有囊胚腔，成活率高

解析囊胚期以前的细胞还没有进行细胞分化，细胞的分化能力强。BA6.(2021·蒙阴县期末)印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家猫代孕而繁育，主要步骤如下图所示。下列相关叙述不正确的是(

)A.为避免代孕猫对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂B.为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对雌性印度沙漠猫进行处理C.步骤甲中精子和卵细胞在适当的溶液中完成受精作用D.诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞解析代孕猫一般不会对植入胚胎产生排斥反应，不需要注射免疫抑制剂，A错误；为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对雌性印度沙漠猫进行处理，B正确；步骤甲为受精作用，精子和卵细胞需要在适当的溶液中完成受精作用，C正确；诱导超数排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺，D正确。7.(2021·天津南开区模拟改编)如图表示牛胚胎移植的流程，其中①～④表示相应的操作过程。相关叙述错误的是(

)CA.过程①为使供、受体同期发情B.过程②注射促性腺激素，达到超数排卵的目的C.过程③主要涉及人工授精D.过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎解析图中过程①表示供、受体同期发情处理，A正确；过程②是注射促性腺激素，达到超数排卵的目的，B正确；过程③主要涉及体内受精，C错误；过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎，D正确。知识点3胚胎分割8.(2021·江苏无锡模拟改编)

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，有关叙述正确的是(

)C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76.557.6A.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都是相同的解析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，分割成功率与分割后冷冻相比几乎无差别，B错误；供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，C正确；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错误。9.(2020·辽宁沈阳二中期末)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(

)BA.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不同解析囊胚阶段取样滋养层进行DNA分析，A错误；细胞A可能是受精卵、重组细胞或早期还未分化的胚胎细胞等，B正确；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；对胚胎进行分割后得到的个体性别相同，D错误。10.(2020·江苏扬州中学高二期末)有关胚胎移植与胚胎分割技术的判断正确的是(

) A.在胚胎移植中要对供体公畜和母畜进行同期发情处理 B.在胚胎移植中要对供体和受体母畜用相同激素处理 C.胚胎分割移植时应选取形态正常、发育良好的原肠胚 D.胚胎分割移植技术实现同卵多胎的成功率较低D解析在胚胎移植中，需要对供体母畜和受体母畜进行同期发情处理，使其处于相同的生理状态，A错误；在胚胎移植中，需要用相同的激素对供体和受体母畜进行同期发情处理，另外需要用促性腺激素对供体母畜进行超数排卵处理，不需要对受体母畜进行超数排卵处理，B错误；胚胎分割移植时应选取形态正常、发育良好的桑葚胚或囊胚，C错误；胚胎分割移植技术实现同卵多胎的成功率较低，D正确。11.(2021·山东德州期末)线粒体移植疗法可用于阻断线粒体基因突变的母婴遗传，部分过程如图所示，下列相关叙述正确的是(

)BA.图中代表患病母亲卵母细胞的是细胞bB.胎儿的遗传物质来源于细胞a、b和cC.线粒体移植疗法的最后一道工序是早期胚胎培养D.图示过程中的生殖方式为无性生殖解析图中代表患病母亲卵母细胞的是细胞a，A错误；胎儿的遗传物质来源于细胞a、b和c，其中a和c提供细胞核遗传物质，细胞b提供细胞质遗传物质，B正确；线粒体移植疗法的最后一道工序是胚胎移植，C错误；图示过程中有精子和卵细胞的受精作用，因此其生殖方式为有性生殖，D错误。12.(2021·山东济南期末)软骨发育不全为常染色体显性遗传病，基因型为HH的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者(Hh)，希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法正确的是(

) A.注射性激素促进超数排卵处理后进行体外受精 B.从囊胚中分离细胞，培养后检测基因型 C.根据检测结果筛选到基因型为hh的胚胎的概率为1/3 D.将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫B解析由于性激素具有负反馈调节，故注射促性腺激素促进超数排卵处理后进行体外受精，A错误；胚胎移植前，需要从囊胚中分离少量滋养层细胞，培养后检测基因型，B正确；进行基因检测时，由于基因型为HH的个体早期死亡，仍存在HH的胚胎，故筛选到基因型为hh的胚胎的概率为1/4，C错误；培育试管婴儿时，需将胚胎培养至桑葚胚或囊胚期后移植到子宫，D错误。13.(2021·广西南宁联考)某课题组为解决本地奶牛产奶量低的问题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。 (1)拟进行杂交：♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)→C

选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常________。若C中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是________性状。(2)用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体精子要具有受精能力，需对其进行________处理；卵子的减数分裂Ⅱ是在过程________(填标号)中完成。为筛选出具有优良性状的母牛，过程⑤前应鉴定胚胎的________和高产奶和适应本地生长的基因。(3)上述流程中所用的胚胎工程技术主要有____________________________等，在胚胎移植前，可采用________技术以获得更多胚胎。答案(1)生长发育或胚胎发育隐性(2)获能③性别(3)体外受精、胚胎移植胚胎分割解析(1)选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常生长发育；♂A(具有产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)→C表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是隐性性状。(2)精子在受精前需进行获能处理，卵子的减数分裂Ⅱ是在受精作用(过程③)中才得以完成；过程⑤前应鉴定胚胎的性别，以及是否具有高产奶和适应本地生长等优良基因。(3)上述流程中所用的胚胎工程技术是体外受精、胚胎移植，利用胚胎分割和胚胎移植技术，可同时获得多个基因型相同的后代，提高了已有胚胎的利用率。14.