2.3.2胚胎工程技术及其应用-2022-2023学年高二生物学人教版（2019）选择性必修三（学案）（有答案）

第3节 胚胎工程
（二）胚胎工程技术及其应用
1. 分析体外受精技术的主要步骤
2. 结合高产奶牛的胚胎移植，分析胚胎移植的生理学基础和基本程序
3. 针对具体问题掌握胚胎分割中胚胎的选择与分割时的注意事项
一、体外受精
基础梳理
1. 体外受精的具体步骤：
（1）对卵母细胞的采集和培养
①对小型实验动物：
②对大型实验动物：活体采卵法、从屠宰母畜的卵巢中采集
③采集卵母细胞需培养成熟后才能与获能的精子受精
（2）
（3）
2. 体外受精技术的应用：体外受精技术是提高 的有效措施，还可以为 提供可用的胚胎
1.采集来的精子和卵母细胞可以直接用于体外受精（ ）
二、胚胎移植
1. 胚胎移植的概念：胚胎移植是指将通过 及其他方式得到的胚胎，移植到
、 的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术
2. 胚胎移植的步骤：以家畜的胚胎移植为例，胚胎移植主要包括 、 和
，配种或 ，胚胎的收集、 、 或 ，胚胎的移植，以及移植后的 等步骤
3. 胚胎移植对供体、受体的选择：
（1）供体：
（2）受体：
4. 胚胎移植的优势：可以充分发挥 的繁殖潜力；大大 了供体本身的繁殖周期
5. 胚胎移植的地位：是胚胎工程的
1.经胚胎移植获得的动物体都与供体的性别保持一致（ ）
2.移植前要先通过免疫排斥反应实验对胚胎进行检查（ ）
三、胚胎分割
1. 胚胎分割的概念：胚胎分割是指采用 将早期胚胎切割成 、
、或 等，经 获得同卵双胞胎或多胎的技术
2. 胚胎分割的时期：
3. 胚胎分割的意义：这项技术可以促进优良动物品种的繁殖，产生的 是进行遗传学研究的宝贵材料。此外，在胚胎移植前，进行 、 等，对于 具有重要意义
1.胚胎分割属于有性生殖方式，不属于克隆（ ）
2.胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份（ ）
随堂训练
1.关于牛体外受精胚胎的工厂化生产的叙述，正确的是( )
A.精子和卵母细胞结合形成受精卵后立即移入母牛子宫
B.胚胎发育的原肠胚期是胚胎移入母牛体内的最佳时期
C.体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和受精过程均在体外进行
D.成熟卵子与获能的精子相遇形成的受精卵，需培养到一定阶段才可移植
2.下列是人工授精和体外受精的相同点的是( )
A.人工授精能更有效地发挥优良公畜的优良特性
B.体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能
C.人工授精和体外受精的本质相同
D.人工授精的精卵结合过程发生在母畜体内，而体外受精的过程发生在母畜体外
3.体外受精常采用的卵母细胞采集的方法有( )
①用促性腺激素处理后,从输卵管冲取卵子
②化学诱导法
③电刺激法
④从活体动物卵巢中吸取卵母细胞
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
4.为能更快更多地繁殖出良种奶牛M的子代，且使子代与M性状接近，选择的最佳操作是( )
A.使用杂交育种技术
B.在母牛受孕后对胚胎进行分割
C.利用M的生殖细胞进行体外受精，进行胚胎移植
D.利用M的体细胞诱导而来的多能干细胞进行核移植
5.如图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是( )
A.胚胎移植可以定向改造动物遗传性状 B.A细胞不一定是受精卵细胞
C.①②两个胚胎具有不同的遗传物质 D.图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段
6.胚胎移植主要包括以下步骤，排出正确顺序( )
①配种或进行人工授精
②检查
③对胚胎进行移植
④移植后的检查
⑤对供、受体的选择和处理
⑥对胚胎的收集
⑦培养或保存
A.⑤①⑥②⑦③④ B.①⑤⑥②⑦③④ C.⑤①⑥⑦②③④ D.①⑤⑥⑦②③④
7.下列关于胚胎分割技术的叙述，错误的是( )
A.胚胎分割操作在动物的子宫内进行
B.用分割针或分割刀对早期胚胎进行分割
C.分割后的胚胎可移植到受体子宫内进一步完成胚胎发育
D.对囊胚进行分割时要注意将内细胞团均等分割
8.关于胚胎分割移植,以下说法正确的是( )
A.胚胎分割移植可产生基因型完全相同的两个新个体
B.胚胎分割次数越多,产生新个体越多
C.胚胎分割移植是有性生殖
D.胚胎分割若在囊胚期,滋养层细胞要均等分割,内细胞团不需均等分割
9.关于胚胎分割移植,以下说法正确的是( )
A.胚胎分割移植可产生基因型完全相同的新个体
B.胚胎分割次数越多,产生的新个体也越多
C.胚胎分割移植属于有性生殖
D.胚胎分割若在囊胚期,不仅内细胞团要均等分割,滋养层也要均等分割
10.根据培育良种奶牛的过程回答下列问题:
1.对在体外培养的精子在受精前必须用一定浓度的化学药物进行__________处理;培养的卵母细胞需要发育至__________期,该时期在显微镜下观察到次级卵母细胞和第一极体。
2.为了提高胚胎的利用率进行胚胎分割时要平均分割的是__________,目的是__________。
3.对良种奶牛进行激素处理的目的是__________;对受体奶牛进行激素处理的目的是__________;利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植的原因是__________。
4.选择含X染色体的精子进行人工授精,生产子代小牛的目的是__________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：胚胎移植对象是桑椹胚或囊胚，AB错误。胚胎发育过程要移入母体内进行，C错误。卵子需要培养到MⅡ期才具有受精的能力，D正确。
2.答案：C
解析：人工授精能更有效地发挥优良公畜的优良特性，这是两者的区别，A不符合题意；体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能，这是两者的区别，B不符合题意；二者的本质都是两性生殖细胞的结合，C符合题意；人工授精的精卵结合过程发生在母畜体内，而体外受精的过程发生在母畜体外，这是两者的区别，D不符合题意。
3.答案：B
解析：用促性腺激素处理后,从输卵管冲取卵子是采卵的主要方法，①正确；化学诱导法是体外诱导精子获能的方法之一，不是采卵方法，②错误；电刺激法是收集精子的方法之一，不是采卵方法，③错误；从活体动物卵巢中吸取卵母细胞是采卵的方法之一，④正确。因此，B项正确，A、C、D项错误。
考点：
本题考查体外受精的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
4.答案：D
解析：杂交育种技术、受孕后进行胚胎分割、利用M的生殖细胞进行体外受精均为有性生殖，子代与亲代之间有一定的差异性；利用M体细胞诱导而来的多能干细胞进行核移植属于无性生殖，与本题中其他方法相比为最佳操作方法，得到的子代和亲代更接近，且数量较多，D符合题意。
5.答案：B
解析：胚胎移植发育形成的个体性状取决于供体，与受体无关，不能定向改造动物遗传性状，基 因工程才能，A错误；移植的胚胎可以由受精卵发育而成，或者通过克隆技术形成，B正确；由同一个胚 胎分割形成的不同个体含有相同遗传物质，C错误；胚胎分割应该选择早期胚胎：包括卵裂、桑椹胚、囊胚阶段，不包括原肠胚，D错误。
6.答案：B
解析：胚胎移植的基本步骤为：对供、受体的选择和处理；配种或人工授精；对胚胎的收集、检查、培养或保存；对胚胎进行移植；移植后的检查．因此，胚胎移植的正确顺序为：⑤①⑥②⑦③④．
故选：B．
7.答案：A
解析：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；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；目前以二分胚的分割和移植效率最高。胚胎分割是在体外进行的，A错误；胚胎分割时，应用分割针或分割刀对早期胚胎进行分割，分割后可移植到受体子宫内进一步完成胚胎发育，B、C正确；为保证个体的成活率及发育的一致性，对囊胚进行分割时要注意将内细胞团均等分割，D正确。
8.答案：A
解析：胚胎分割的基本过程是:将发育良好的胚胎移入含有培养液的培养皿中,在显微镜下用切割针或切割刀把胚胎分割开, 或者采用酶处理等方法将卵裂球中的细胞分散开,分割的胚胎或细胞直接移植给受体,或在体外培养到囊胚阶段,再移植到受体内,着床发育产仔。由于分割的胚胎是由一个受精卵经过有丝分裂形成的,所以核中的遗传物质相同。若胚胎分割发生在囊胚期,内细胞团必须均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
9.答案：A
解析：胚胎分割的基本过程是,将发育良好的胚胎移入含有培养液的培养皿中,在显微镜下用切割针或切割刀把胚胎分割开,或者采用酶处理等方法将卵裂球中的细胞分散开,分割的胚胎或细胞直接移植给受体,或在体外培养到囊胚阶段,再移植到受体内,着床发育产仔。由于分割的胚胎是由一个受精卵经过有丝分裂形成的,所以核中的遗传物质相同。
10.答案：1. 获能 ; 减数第二次分裂中; 2.内细胞团 ; 保证分割后胚胎的恢复和发育
3.超数排卵; 同期发情; 体细胞分化程度高，其细胞核不容易恢复全能性
4.产生雌性牛生产牛奶
解析：1.在体外受精前,对体外培养的精子必须用一定浓度的化学药物进行获能处理;培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂中期才具有受精能力。
2.对囊胚阶段的胚胎进行胚胎分割时,要注意对其内细胞团进行均等分割,以保证分割后胚胎的恢复和发育。
3.在胚胎移植时,需要对良种奶牛用促性腺激素进行超数排卵处理,需要对受体奶牛用激素进行同期发情处理,以便为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。与胚胎细胞相比,由于体细胞分化程度高,其细胞核不容易恢复全能性,因此利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植。
4.含X染色体的精子受精后形成的受精卵将发育为雌性个体。可见,选择含X染色体的精子进行人工授精,生产子代小牛的目的是:产生雌性牛生产牛奶。
学习目标
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