第2课时 胚胎工程技术及其应用
简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术。
知识点1 体外受精和胚胎移植
1．胚胎工程技术
(1)技术种类
体外受精、胚胎移植和__________等。
(2)意义
挖掘动物的__________。
2．体外受精
(1)过程A为________________，从卵巢中获取后需要培养到_____期才能具有受精的能力。
(2)精子的获取过程中，采集的精液先进行______处理，然后再进行B__________后才具有受精的能力。
(3)获能的精子和成熟的卵子置于适当的________中共同培养，进行过程C__________。
(4)意义
①提高动物__________。
②为胚胎移植提供可用的______。
1．精子获能前要进行离心处理的目的是什么？图中的体外受精应该模拟雌性动物的哪个部位的环境？
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3．胚胎移植
(1)概念
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)程序(以牛的胚胎移植为例)
(3)胚胎移植的意义
①充分发挥______________的繁殖潜力。
②大大缩短了供体本身的__________。
③对供体施行__________处理后，增加后代数量。
2．若一次给受体母牛移入两个体外受精的胚胎，产生的后代基因型相同吗？
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
基于对体外受精和胚胎移植的认识，判断下列表述是否正确。
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。 ( )
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．为了获得更多的卵母细胞，需用性激素对供体进行处理。 ( )
1．试管动物技术正广泛应用于畜牧业生产，如图为试管牛的生产流程图。
(1)从精子、卵子结合的场所分析体外受精和人工授精是否相同？请说明理由。
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(2)试管动物与克隆动物有什么不同？
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2．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。
(1)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？
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(2)对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到什么阶段？
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(3)胚胎移植产生的犊牛的遗传物质与受体母牛的遗传物质是否相同？为什么？
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
1．体外受精
(1)体外受精的原理
人工模拟体内环境(包括营养、温度、pH等)，使卵母细胞成熟、精子获能，最终完成受精和胚胎保存。
(2)自然受精、人工授精和体外受精的比较
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、卵子成熟后才能完成受精过程；②都是有性生殖
2．胚胎移植
(1)胚胎移植中胚胎的来源及生殖方式
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
(2)胚胎移植的生理学基础及相应意义
(3)胚胎移植过程中的两次处理和两次检查
胚胎移植
1．下列有关试管动物的说法，正确的是( )
A．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亲生孩子
D．试管动物的繁殖方式为无性生殖
2．下图表示牛胚胎移植的流程，其中①～④表示相应的操作过程。下列相关叙述不正确的是( )
A．过程①注射相关激素，使供、受体同期发情
B．过程②注射促性腺激素，以达到超数排卵的目的
C．过程③中为获得早期胚胎只能进行人工授精
D．过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎
知识点2 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____________。
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。
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。
基于对胚胎分割的认识，判断下列表述是否正确。
1．桑葚胚、囊胚和原肠胚都可用于胚胎分割移植。 ( )
2．对桑葚胚分割移植时，应将内细胞团均等分割。 ( )
3．利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。 ( )
1．胚胎分割的对象是什么？选择此时期的胚胎进行分割的原因是什么？
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2．分割囊胚期的胚胎时为什么强调将内细胞团均等分割？而鉴定胚胎的性别做DNA分析时却是取样的滋养层？
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3．从后代核遗传物质上分析，胚胎分割动物和克隆动物生殖方式相同吗？
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
1．胚胎分割的基础
(1)理论基础：细胞的全能性。
(2)物质基础：每个细胞核内具有相同的遗传物质。
2．注意问题
(1)分割要均等。分割囊胚的内细胞团时，一定要均等，若分割不均，会出现含内细胞团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。
(2)分割份数不能过多。分割的份数越多，每一份的细胞数会越少，不但难以做到均等分割，而且作为囊胚期的内细胞团的细胞所受的影响会越大。因此，分割的份数越多，技术难度会越大，移植后的恢复和发育的难度越大，移植成功率越低。
1．下列有关胚胎分割的叙述，错误的是( )
A．选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行分割
B．对囊胚进行胚胎分割时要保证将内细胞团均等分割
C．胚胎分割产生的后代个体表型一定完全相同
D．胚胎分割可以看成动物的无性繁殖或克隆
2．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不同
1．核心概念
(1)胚胎移植：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。
(2)胚胎分割：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。
2．结论语句
(1)采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和获能处理，然后才能用于体外受精。
(2)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。
(3)胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
(4)胚胎分割应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割。
1．(2023·广东选择性考试)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
2．下列过程在胚胎移植中没有必要进行的是( )
A．对供体、受体要进行选择
B．要用激素对供体进行超数排卵处理
C．供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应
D．胚胎移植前对供体、受体进行同期发情处理
3．胚胎分割是一种现代生物技术，关于这一技术的叙述正确的是( )
A．胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份
B．胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎
C．胚胎分割技术属于有性生殖方式，因此不属于克隆
D．胚胎分割技术可以分割任意时期胚胎
4．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，下列有关叙述正确的是( )
处理方法 分割成功率/% 半胚存活率/%
冷冻后分割 76.4 66.5
分割后冷冻 76.5 57.6
A．分割时，内细胞团和透明带都必须均等分割
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是完全相同的
5．下图为胚胎移植过程示意图，请回答以下问题：
(1)胚胎移植对甲、乙、丙牛的要求分别是________、________和________。丁牛为____________________。
(2)过程①②分别是____________和________。
(3)欲得到更多的后代丁牛，可将收集得到的胚胎进行________。
第2课时 胚胎工程技术及其应用
知识点1
自主梳理
1．(1)胚胎分割 (2)繁殖潜力 2．MⅡ 离心 (1)卵母细胞的采集 MⅡ (2)离心 精子获能 (3)培养液 体外受精 (4)繁殖能力 胚胎 3．(1)体外受精 同种的 生理状态相同 (2)超数排卵 收集胚胎 胚胎移植 (3)雌性优良个体 繁殖周期 超数排卵
微思考
1．提示：除去精浆，有利于精子获能。输卵管。
2．提示：不一定相同，因为这两个胚胎可能由不同的受精卵发育而来。
基础诊断
1．× 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．√
3．× 提示：胚胎移植是胚胎工程的最终环节，移植的胚胎一般在原肠胚之前，不可直接移植受精卵。
4．× 提示：为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对供体进行处理。
合作探究
1．(1)提示：不相同；体外受精是在体外完成精子与卵子的结合，而人工授精是在体内完成的。
(2)提示：a.生殖方式不同：试管动物属于有性生殖，克隆动物属于无性生殖。b.培育的技术手段不同：试管动物需采用体外受精、胚胎移植等技术，克隆动物需采用核移植、胚胎移植技术。c.是否遵循遗传定律：试管动物遵循遗传定律，克隆动物不遵循遗传定律。
2．(1)提示：同期发情处理是对受体母牛和供体母牛利用有关激素处理，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。
(2)提示：桑葚胚或囊胚阶段。
(3)提示：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。
对点练习
1．B [试管牛所采用的技术包含体外受精、胚胎移植，但不包含克隆技术，A错误；卵子只有培养至MⅡ期时，才具有与精子受精的能力，B正确；获得自己亲生孩子的前提是夫妻必须能产生有活力的生殖细胞，否则就不能得到自己的亲生孩子，C错误；试管动物的繁殖方式为有性生殖，D错误。]
2．C [图示为牛胚胎移植的流程，其中过程①表示同期发情处理；过程②表示超数排卵；过程③表示发情配种或人工授精；过程④表示胚胎的收集、检查、培养。图中过程①表示注射相关激素，使供、受体同期发情，A正确；过程②是注射促性腺激素，以达到超数排卵的目的，B正确；过程③主要涉及体内受精，可以进行发情配种或人工授精，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2
自主梳理
1．机械 早期胚胎 同卵双胎或多胎 2．无性 3．遗传性状 4．体视显微镜 显微操作仪 5．(1)桑葚胚 囊胚 操作液 (2)分割针 内细胞团 (3)体外培养 6．(2)遗传学 (3)性别鉴定 遗传病筛查 动物性别
基础诊断
1．× 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。
2．× 提示：对囊胚时期的胚胎进行分割时，应将内细胞团均等分割。
3．√
合作探究
1．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，具有全能性；囊胚阶段的内细胞团具有全能性。
2．提示：因为囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层发育成胎膜和胎盘。囊胚的内细胞团要均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。取滋养层细胞做DNA分析鉴定性别，不会影响胎儿的发育。
3．提示：相同。两者都属于无性繁殖。
对点练习
1．C [选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行分割，A正确；对囊胚阶段的胚胎分割时，要将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发展，B正确；表型由基因型和环境共同决定的，胚胎分割产生的后代个体基因型相同，表型不一定完全相同，C错误；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无性繁殖或克隆，D正确。]
2．B [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等份或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。]
课堂检测素养测评
1．C [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，因此不需要涉及细胞核移植，C符合题意。]
2．C [移入受体的是胚胎，并且受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥反应，所以C选项中的过程在胚胎移植中没有必要进行。]
3．B [胚胎分割常选择桑葚胚或囊胚时期的胚胎，早期胚胎不能被任意分割成多份。胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。]
4．C [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，透明带不需要均等分割，A错误；胚胎冷冻后分割，更有利于提高半胚存活率，分割成功率基本不变，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，同一胚胎分割获得的不同个体性状不一定完全相同，D错误。]
5．解析：(1)胚胎移植时所用的供体公牛和母牛均为优良牛，受体牛为普通母牛，要具有健康的体质和正常繁殖能力。(2)仔细观察图解，过程①②③分别为同期发情处理、胚胎移植和超数排卵。(3)欲得到更多的后代丁牛，可将收集得到的早期胚胎进行胚胎分割。
答案：(1)优良母牛(遗传性状优良、生产能力强) 普通母牛(具有健康的体质和正常繁殖能力) 优良公牛 具有优良性状的后代(优良牛) (2)同期发情处理 胚胎移植 (3)胚胎分割
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第2课时 胚胎工程技术及其应用
第2章 细胞工程
第3节 胚胎工程
简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术。
课标要求
对应学生用书第62页
1．胚胎工程技术
(1)技术种类
体外受精、胚胎移植和__________等。
(2)意义
挖掘动物的__________。
知识点1 体外受精和胚胎移植
胚胎分割
繁殖潜力
2．体外受精
(1)过程A为________________，从卵巢中获取后需要培养到_____期才能具有受精的能力。
卵母细胞的采集
MⅡ
(2)精子的获取过程中，采集的精液先进行______处理，然后再进行B__________后才具有受精的能力。
(3)获能的精子和成熟的卵子置于适当的________中共同培养，进行过程C__________。
(4)意义
①提高动物__________。
②为胚胎移植提供可用的______。
离心
精子获能
培养液
体外受精
繁殖能力
胚胎
1．精子获能前要进行离心处理的目的是什么？图中的体外受精应该模拟雌性动物的哪个部位的环境？
提示：除去精浆，有利于精子获能。输卵管。
3．胚胎移植
(1)概念
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。
体外受精
同种的
生理状态相同
(2)程序(以牛的胚胎移植为例)
(3)胚胎移植的意义
①充分发挥______________的繁殖潜力。
②大大缩短了供体本身的__________。
③对供体施行__________处理后，增加后代数量。
雌性优良个体
繁殖周期
超数排卵
2．若一次给受体母牛移入两个体外受精的胚胎，产生的后代基因型相同吗？
提示：不一定相同，因为这两个胚胎可能由不同的受精卵发育而来。
基于对体外受精和胚胎移植的认识，判断下列表述是否正确。
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的最终环节，移植的胚胎一般在原肠胚之前，不可直接移植受精卵。
4．为了获得更多的卵母细胞，需用性激素对供体进行处理。 ( )
提示：为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对供体进行处理。
×
×
1．试管动物技术正广泛应用于畜牧业生产，如图为试管牛的生产流程图。
(1)从精子、卵子结合的场所分析体外受精和人工授精是否相同？请说明理由。
提示：不相同；体外受精是在体外完成精子与卵子的结合，而人工授精是在体内完成的。
(2)试管动物与克隆动物有什么不同？
提示：a.生殖方式不同：试管动物属于有性生殖，克隆动物属于无性生殖。b.培育的技术手段不同：试管动物需采用体外受精、胚胎移植等技术，克隆动物需采用核移植、胚胎移植技术。c.是否遵循遗传定律：试管动物遵循遗传定律，克隆动物不遵循遗传定律。
2．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。
(1)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利用有关激素处理，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。
(2)对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到什么阶段？
提示：桑葚胚或囊胚阶段。
(3)胚胎移植产生的犊牛的遗传物质与受体母牛的遗传物质是否相同？为什么？
提示：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。
深化归纳
1．体外受精
(1)体外受精的原理
人工模拟体内环境(包括营养、温度、pH等)，使卵母细胞成熟、精子获能，最终完成受精和胚胎保存。
(2)自然受精、人工授精和体外受精的比较
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、卵子成熟后才能完成受精过程；②都是有性生殖
2．胚胎移植
(1)胚胎移植中胚胎的来源及生殖方式
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
(2)胚胎移植的生理学基础及相应意义
(3)胚胎移植过程中的两次处理和两次检查
胚胎移植
对点练习
1．下列有关试管动物的说法，正确的是( )
A．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亲生孩子
D．试管动物的繁殖方式为无性生殖
√
B [试管牛所采用的技术包含体外受精、胚胎移植，但不包含克隆技术，A错误；卵子只有培养至MⅡ期时，才具有与精子受精的能力，B正确；获得自己亲生孩子的前提是夫妻必须能产生有活力的生殖细胞，否则就不能得到自己的亲生孩子，C错误；试管动物的繁殖方式为有性生殖，D错误。]
2．下图表示牛胚胎移植的流程，其中①～④表示相应的操作过程。下列相关叙述不正确的是( )
A．过程①注射相关激素，使供、受体同期发情
B．过程②注射促性腺激素，以达到超数排卵的目的
C．过程③中为获得早期胚胎只能进行人工授精
D．过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎
√
C [图示为牛胚胎移植的流程，其中过程①表示同期发情处理；过程②表示超数排卵；过程③表示发情配种或人工授精；过程④表示胚胎的收集、检查、培养。图中过程①表示注射相关激素，使供、受体同期发情，A正确；过程②是注射促性腺激素，以达到超数排卵的目的，B正确；过程③主要涉及体内受精，可以进行发情配种或人工授精，C错误；过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎，D正确。]
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。
知识点2 胚胎分割
机械
早期胚胎
同卵双胎或多胎
无性
3．特点
后代__________相同。
4．主要仪器设备
____________和____________。
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。
桑葚胚
囊胚
操作液
(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。
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。
分割针
内细胞团
体外培养
遗传学
性别鉴定
遗传病筛查
动物性别
基于对胚胎分割的认识，判断下列表述是否正确。
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。
2．对桑葚胚分割移植时，应将内细胞团均等分割。 ( )
提示：对囊胚时期的胚胎进行分割时，应将内细胞团均等分割。
3．利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。 ( )
×
×
√
1．胚胎分割的对象是什么？选择此时期的胚胎进行分割的原因是什么？
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，具有全能性；囊胚阶段的内细胞团具有全能性。
2．分割囊胚期的胚胎时为什么强调将内细胞团均等分割？而鉴定胚胎的性别做DNA分析时却是取样的滋养层？
提示：因为囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层发育成胎膜和胎盘。囊胚的内细胞团要均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。取滋养层细胞做DNA分析鉴定性别，不会影响胎儿的发育。
3．从后代核遗传物质上分析，胚胎分割动物和克隆动物生殖方式相同吗？
提示：相同。两者都属于无性繁殖。
深化归纳
1．胚胎分割的基础
(1)理论基础：细胞的全能性。
(2)物质基础：每个细胞核内具有相同的遗传物质。
2．注意问题
(1)分割要均等。分割囊胚的内细胞团时，一定要均等，若分割不均，会出现含内细胞团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。
(2)分割份数不能过多。分割的份数越多，每一份的细胞数会越少，不但难以做到均等分割，而且作为囊胚期的内细胞团的细胞所受的影响会越大。因此，分割的份数越多，技术难度会越大，移植后的恢复和发育的难度越大，移植成功率越低。
对点练习
1．下列有关胚胎分割的叙述，错误的是( )
A．选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行分割
B．对囊胚进行胚胎分割时要保证将内细胞团均等分割
C．胚胎分割产生的后代个体表型一定完全相同
D．胚胎分割可以看成动物的无性繁殖或克隆
√
C [选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行分割，A正确；对囊胚阶段的胚胎分割时，要将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发展，B正确；表型由基因型和环境共同决定的，胚胎分割产生的后代个体基因型相同，表型不一定完全相同，C错误；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无性繁殖或克隆，D正确。]
2．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不同
√
B [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等份或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。]
1．核心概念
(1)胚胎移植：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。
(2)胚胎分割：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。
2．结论语句
(1)采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和获能处理，然后才能用于体外受精。
(2)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。
(3)胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
(4)胚胎分割应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割。
1．(2023·广东选择性考试)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
课堂检测 素养测评
2
4
3
题号
1
5
√
C [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，因此不需要涉及细胞核移植，C符合题意。]
2
4
3
题号
1
5
2．下列过程在胚胎移植中没有必要进行的是( )
A．对供体、受体要进行选择
B．要用激素对供体进行超数排卵处理
C．供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应
D．胚胎移植前对供体、受体进行同期发情处理
√
2
4
3
题号
1
5
C [移入受体的是胚胎，并且受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥反应，所以C选项中的过程在胚胎移植中没有必要进行。]
3．胚胎分割是一种现代生物技术，关于这一技术的叙述正确的是( )
A．胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份
B．胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎
C．胚胎分割技术属于有性生殖方式，因此不属于克隆
D．胚胎分割技术可以分割任意时期胚胎
√
2
4
3
题号
1
5
B [胚胎分割常选择桑葚胚或囊胚时期的胚胎，早期胚胎不能被任意分割成多份。胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。]
4．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，下列有关叙述正确的是( )
2
4
3
题号
1
5
√
处理方法 分割成功率/% 半胚存活率/%
冷冻后分割 76.4 66.5
分割后冷冻 76.5 57.6
A．分割时，内细胞团和透明带都必须均等分割
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是完全相同的
C [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，透明带不需要均等分割，A错误；胚胎冷冻后分割，更有利于提高半胚存活率，分割成功率基本不变，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，同一胚胎分割获得的不同个体性状不一定完全相同，D错误。]
2
4
3
题号
1
5
5．下图为胚胎移植过程示意图，请回答以下问题：
2
4
3
题号
1
5
(1)胚胎移植对甲、乙、丙牛的要求分别是____________________ _________________、_____________________________________和________。丁牛为___________________________。
(2)过程①②分别是____________和________。
(3)欲得到更多的后代丁牛，可将收集得到的胚胎进行________。
2
4
3
题号
1
5
[解析] (1)胚胎移植时所用的供体公牛和母牛均为优良牛，受体牛为普通母牛，要具有健康的体质和正常繁殖能力。(2)仔细观察图解，过程①②③分别为同期发情处理、胚胎移植和超数排卵。(3)欲得到更多的后代丁牛，可将收集得到的早期胚胎进行胚胎分割。
优良母牛(遗传性状
优良、生产能力强)
普通母牛(具有健康的体质和正常繁殖能力)
优良公牛
具有优良性状的后代(优良牛)
同期发情处理
胚胎移植
胚胎分割
课时分层作业(11)
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胚胎工程技术及其应用
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本节课还有什么疑问点？
课后训练
学习反思
课时小结
THANKS课时分层作业(11) 胚胎工程技术及其应用
题组一 体外受精
1．下列有关哺乳动物体外受精的叙述，正确的是( )
A．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．卵母细胞和精子采集后即可完成受精
D．卵母细胞与精子受精时才能完成减数分裂Ⅱ
2．下列有关人工授精、体外受精和自然受精的叙述错误的是( )
A．人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性
B．体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能
C．人工授精、体外受精的本质与自然受精不同
D．人工授精过程中的精卵结合发生在母畜体内，而体外受精中这一过程发生在体外培养液中
3．如图是通过体外受精技术培育试管动物的大致流程示意图，下列叙述错误的是( )
A．采集的精子不能直接与成熟的卵母细胞完成体外受精
B．①②过程分别为受精和减数分裂
C．自然孕育时，图中的①～④过程都是在输卵管中完成的
D．早期胚胎在生理状况相同的同种雌性动物体内都可继续发育
题组二 胚胎移植
4．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
5．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( )
A．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小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
6．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，希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法错误的是( )
A．首先经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．根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎
D．将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫
7．下图为牛胚胎移植示意图，请据图回答下列问题。
(1)牛胚胎移植程序中，①对供体母牛的要求是______________________。然后②用__________激素使供体母牛超数排卵。
(2)③对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到__________或________阶段。
(3)⑤过程产生的犊牛的遗传物质与⑥的遗传物质是否相同？________，为什么？__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
题组三 胚胎分割
8．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．分割后必须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
9．下列有关胚胎分割和胚胎移植的说法错误的是( )
A．发育良好的桑葚胚或囊胚均可用于胚胎分割或胚胎移植
B．胚胎分割和胚胎移植都属于无性繁殖
C．将胚胎分割后的胚胎培育成个体离不开胚胎移植的支持
D．胚胎分割和胚胎移植都可促进动物优良品种的繁殖
10．下图为牛胚胎性别鉴定和分割示意图，请据图回答下列问题。
(1)填出图中字母所代表的结构名称：
A__________；B__________；C__________；D__________。
(2)写出甲、乙、丙过程的技术名称：
甲__________；乙__________；丙_______________________________________。
(3)进行乙过程时，所取的样本是____________。进行甲过程时，所使用的主要仪器设备是____________________，本过程的技术关键是______________________。
(4)尽管胚胎分割技术在多种动物中取得成功，但仍然存在一些问题，同时很难取得同卵多胎，成功率最高的是___________。
11．胚胎工程等生物技术促进了具有优良性状和经济价值的动物快速繁育与应用。下列叙述错误的是( )
A．克隆珍稀野生动物，可使用体细胞核移植结合胚胎工程技术
B．胚胎分割技术可增加移植胚胎数目，还可产生遗传性状相同的后代
C．为提高体外受精成功率，新采集的精子应直接用于体外受精
D．动物胚胎移植前，控制胚胎性别比例可降低后代的伴性遗传病发病率
12．常见的辅助生殖技术有两种：一种叫作人工授精，即通过人工的方法，把精液或者精子送到雌性的生殖道，达到增加怀孕概率的目的；第二种辅助生殖技术就是试管动物，主要涉及体外受精、胚胎体外培养和胚胎移植等技术。下列叙述错误的是( )
A．人工授精后形成的早期胚胎立即与母体子宫建立联系
B．辅助生殖技术不一定会用到胚胎移植
C．与克隆动物不同，试管动物的培育属于有性生殖
D．人工授精和试管动物技术都要注意受体的生殖周期
13．良种牛繁育的产业化技术部分过程如图所示，请回答下列问题：
(1)胚胎工程通过任何一项技术获得的胚胎，都必须通过________给受体才能获得后代。
(2)若要充分发挥优良母畜的繁殖潜能，可给供体注射____________，使其排出更多的卵子。卵子需要发育到________期，才具备受精能力。
(3)体外受精前，需对精子进行________处理。
(4)若想提高胚胎的利用率，进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的______________。
(5)通过过程①和过程②③获得后代的生殖方式分别为________、________(填“无性繁殖”或“有性生殖”)。
课时分层作业(11)
1 2 3 4 5 6 8 9 11 12
D C B C B D A B C A
7．(1)遗传性状优良和生产能力强的个体 促性腺 (2)桑葚胚 囊胚 (3)不相同 因为犊牛的遗传物质来源于供体母牛和公牛，且供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体母牛的影响
10．(1)囊胚腔 透明带 滋养层 内细胞团 (2)胚胎分割 做DNA分析鉴定性别 胚胎移植 (3)滋养层细胞 显微操作仪和体视显微镜 将内细胞团均等分割 (4)同卵双胎
13．(1)胚胎移植 (2)促性腺激素 MⅡ (3)获能 (4)桑葚胚或囊胚 (5)有性生殖 无性繁殖
1．D [给实验动物注射促性腺激素，目的是使其产生更多的卵母细胞，A错误；从卵巢中采集的卵母细胞一般培养到成熟后才能与获能精子共同培养完成受精，B错误；体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应受精溶液或获能溶液中受精，C错误；次级卵母细胞减数分裂Ⅱ是在精子和卵子结合过程中完成的，D正确。]
2．C [人工授精是用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内，使精子与卵子结合，该技术可以使多头母畜同时受精；体外受精是将人工获得的精子和卵子在体外完成受精，该技术可以通过胚胎移植更有效地发挥母畜的繁殖潜能，A、B、D正确。人工授精、体外受精的本质与自然受精相同，均是精子与卵子结合形成合子，C错误。]
3．B [采集的精子获能后才能与成熟的卵母细胞完成体外受精，A正确；①②过程分别为受精和有丝分裂，B错误；自然孕育时，图中的①～④过程都是在输卵管中完成的，C正确；早期胚胎在生理状况相同的同种雌性动物体内都可继续发育，D正确。]
4．C [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”，A正确；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，B正确；胚胎移植是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”，C错误；胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理状态有关，D正确。]
5．B [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正确；因本地黄牛作受体牛，故此法获得的红安格斯小牛性状与本地黄牛不相同，与供体红安格斯牛相同，B错误；胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，C正确；对受体的选择条件是具有健康的体质和正常的繁殖能力，D正确。]
6．D [超数排卵可以得到多个次级卵母细胞，以便于体外受精得到更多的胚胎，从而选择健康的胚胎，A正确；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；软骨发育不全为常染色体显性遗传病，健康个体基因型为hh，因此，根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎，C正确；应将胚胎培养至桑葚胚或囊胚期阶段移植到子宫，D错误。]
7．(1)对供体母牛的要求是遗传性状优良和生产能力强的个体，胚胎移植时，供、受体母牛必须处在相同的发情期，然后用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理。(2)对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段。(3)⑤过程产生的犊牛的遗传物质并不是来源于⑥，所以它们的遗传物质不相同。
8．A [进行胚胎分割时，将早期胚胎移入盛有操作液的培养皿中进行具体的操作。]
9．B [胚胎分割可以看作动物无性繁殖的方法之一，而胚胎移植产生后代所属的繁殖方式取决于胚胎的来源，若胚胎由受精卵形成，则属于有性生殖，若胚胎来自胚胎分割或核移植，则属于无性繁殖，B错误。]
10．(1)根据囊胚的结构可知图中字母所代表的结构名称：A为囊胚腔，B为透明带，C为滋养层，D为内细胞团。(2)图中甲、乙、丙过程表示的技术分别是胚胎分割、做DNA分析鉴定性别、胚胎移植。(3)进行乙过程时，所取的样本是滋养层细胞。进行甲过程时，所使用的基本仪器是显微操作仪和体视显微镜，本过程的技术关键是将内细胞团均等分割。(4)尽管胚胎分割技术在多种动物中取得成功，但仍然存在一些问题，如刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹可能存在差异等。同时很难取得同卵多胎，成功率较高的是同卵双胎。
11．C [克隆珍稀野生动物，可使用体细胞核移植结合胚胎工程技术，该过程实现了濒危动物的保护，A正确；胚胎分割技术属于无性繁殖技术，因而可产生遗传性状相同的后代，B正确；为提高体外受精成功率，新采集的精子应需要经过获能培养才能受精，C错误；伴性遗传往往表现与性别有关，因此根据患病动物的特征，在动物胚胎移植前，控制胚胎性别比例可降低后代的伴性遗传病发病率，D正确。]
12．A [人工授精后形成的早期胚胎在一定时间内并未与母体子宫建立组织上的联系，A错误；如果是人工授精的方式进行辅助生殖技术，就不需要胚胎移植，B正确；克隆技术属于无性繁殖，试管动物的培育涉及精卵结合，属于有性生殖，C正确；受体的生殖周期将影响人工授精和试管动物技术的成功率，故人工授精和试管动物技术都要注意受体的生殖周期，D正确。]
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