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第2课时 胚胎工程技术及其应用
任务一 体外受精
任务二 胚胎移植与胚胎分割
一、体外受精
1.胚胎工程技术的内容：__________、__________、__________等。
2.试管动物：通过人工操作使卵子在__________，经培养发育为
__________后，再进行移植产生的个体。
体外受精
胚胎移植
胚胎分割
体外受精
早期胚胎
3.体外受精
(1)主要步骤： ________________、____________和受精。
(2)过程
卵母细胞的采集
精子的获取
Ⅱ
获能
(3)应用
①提高动物__________。
②为__________提供可用的胚胎。
繁殖能力
胚胎移植
二、胚胎移植
1.概念：指将通过__________及其他方式(如转基因、________等)得
到的胚胎，移植到同种的、______________的雌性动物体内，使之
继续发育为新个体的技术。
体外受精
核移植
生理状态相同
2.在胚胎移植中提供胚胎的个体称为“______”；接受胚胎的个体叫“
______”。
供体
受体
3.基本程序
供体、受体的选择和处理
配种或__________
胚胎的______、检查、培养或保存
胚胎的移植以及移植后的检查：检查受体母牛是否______
人工授精
收集
妊娠
4.实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
5.意义
(1)充分发挥雌性优良个体的__________。
(2)大大缩短了供体本身的__________，增加供体一生繁殖后代的数量。
繁殖潜力
繁殖周期
6.地位：是胚胎工程的______________。
最终技术环节
三、胚胎分割
1.概念：指采用______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__________或多胎的技术。
2.实质：可以看作动物__________或克隆的方法之一。
3.仪器设备：____________和显微操作仪。
机械
同卵双胎
无性繁殖
体视显微镜
4.操作程序
选择胚胎：选择发育良好、形态正常的________或______
将其移入盛有________的培养皿中
分割胚胎：在显微镜下，用________或________分割
移植：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
分割刀
体外培养
5.注意事项：分割囊胚时要将__________均等分割，否则会影响分割
后胚胎的恢复和进一步发育。
内细胞团
6.应用
(1)促进优良动物品种的繁殖，产生的______________的后代是进行
遗传学研究的宝贵材料。
遗传性状相同
(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、动物繁育健康后代具有重要意义。进行性别鉴定时，应
取________细胞。
性别鉴定
滋养层
任务一 体外受精
【情境】 下图是哺乳动物体外受精过程的示意图，请据图思考并回
答下列问题。
(1)精子获能处理前要离心处理,其目的是________________________。
除去精浆以利于精子获能
(2)离心后的精子经______处理后才具备受精能力，同时获得的卵母
细胞应培养至_______，原因是________________________________。
获能
Ⅱ期
到该时期卵母细胞才具备受精能力
(3)试分析体外受精主要有哪些应用？
[答案] 提高动物繁殖能力(如培育试管牛)、为胚胎移植提供可用的胚胎
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 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 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.比较试管动物和克隆动物
比较项目 试管动物(婴儿) 克隆动物
技术基础 体外受精、胚胎早期培 养、胚胎移植 动物细胞培养、动物体
细胞核移植、胚胎移植
生殖类型 有性生殖 无性生殖
后代性状的继 承特点 继承双亲的特性 与核供体亲本基本一样
例1 下列有关哺乳动物受精的表述，正确的是( )
A.自然条件下，受精是在子宫中完成的
B.体外精子获能，通常在获能液中(含有肝素等物质)
C.精子入卵后，透明带通常会发生反应，阻止其他精子再入卵
D.体外受精产生受精卵后，即可将受精卵移植到受体子宫中
√
[解析] 自然条件下，受精是在输卵管中完成的，A错误；体外精子
获能处理常用的是一定浓度的肝素或钙离子载体溶液，B正确；精子
入卵后，卵细胞膜通常会发生生理反应，阻止其他精子再入卵，C错
误；体外受精产生受精卵后，需培养到早期胚胎后，再移植到受体
子宫中，D错误。
例2 [2024·福建三明月考] 试管婴儿是指采用人工方法让卵细胞和精
子在体外受精,并进行早期胚胎发育,然后移植到母体子宫内发育诞生
的婴儿。自1988年3月, 我国内地首例试管婴儿在北京诞生以来,该技
术在我国也越来越普及。下列相关叙述正确的是( )
A.从亲体取出的精子需要经过获能处理，而卵细胞不需经过处理即
可完成受精
B.判断培养液中卵子是否受精通常以观察到两个极体或雌、雄原核
作为标志
C.体外受精获得的早期胚胎在培养液中培养到桑葚胚或原肠胚才可
进行移植
D.试管婴儿属于克隆技术，为不孕不育患者孕育新生命提供了可能
√
[解析] 从亲体取出的精子需要经过获能处理，卵细胞需要培养到 Ⅱ
期才可完成受精，A错误;判断培养液中卵子是否受精通常以观察到
两个极体或雌、雄原核作为标志，B正确;体外受精获得的早期胚胎
通常在培养液中培养到桑葚胚或囊胚阶段才进行移植,C错误;试管婴
儿是精子和卵细胞结合成的合子(受精卵)发育而来的，属于有性生殖,
该技术不属于克隆技术，D错误。
任务二 胚胎移植与胚胎分割
【情境】 长期以来，优良种畜的繁
殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的
因素，近年来发展起来的细胞工程和
胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖
带来了无限生机。
(1)两种处理：同期发情处理的目的是
使供体母牛和受体母牛处于相同的生理状态
获得更多的卵母细胞
促性腺激素
________________________________________；超数排卵处理的目的是
____________________，处理方法为用____________处理。
(2)两次检查：第一次对胚胎进行
______检查；第二次对受体母牛进行
_______检查。
质量
妊娠
(3)应选______________进行胚胎移植，
胚胎移植的实质是________________
_____________________________。
桑葚胚或囊胚
早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
(4)移入的早期胚胎能在受体子宫里面成活的原因是_______________
____________________________________。
受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
(5)为充分利用质量良好的胚胎，可对其进行__________，以获得更
多子代。利用该技术获得的两个或多个个体所共有的特点是_______
_____________。
胚胎分割
具有相同的遗传物质
胚胎移植成功的保障(生理学基础)
胚胎移入的基 础 哺乳动物发情排卵后，同种动物的供体、受体生殖
器官的生理变化是相同的
胚胎收集的基 础 哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与
母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态
移入胚胎存活 的基础 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥
反应
保留遗传特性 的基础 胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但
胚胎的遗传特性在孕育过程中不受任何影响
例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.胚胎移植前要对供体和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
√
[解析] 供体牛应该是具有优良遗传性状、生产能力强的个体，A正
确；应选择健康和具有正常繁殖能力的个体作为受体，B正确；为保
证受体牛与供体牛具有相同的生理基础，需要在胚胎移植前对供体
和受体母牛进行同期发情处理，C正确；代孕母体为植入的胚胎提供
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。
例4 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.应选择形态正常、发育良好的囊胚或原肠胚进行分割
B.分割针分割胚胎后，①和②部分的大小应基本相等
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] 应选择发育良好、形态正
常的桑葚胚或囊胚进行分割，A错
误；对囊胚阶段的胚胎进行分割
时要注意将内细胞团均等分割，
即图中①和②部分的大小应基本相等，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，但胚胎分割的份数越多，分割后胚胎成活的
概率越小，C错误；对胚胎进行分割后得到的个体性别相同，D错误。
［题后归纳］选择桑葚胚或囊胚进行胚胎分割的原因
(1)桑葚胚阶段的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全
能细胞。
(2)囊胚期细胞开始分化，但内细胞团的细胞全能性仍然很高。
(3)原肠胚阶段已分化形成外、中、内三个胚层，不能用于胚胎分割。
1.正误辨析
(1)试管动物就是指在试管中发育成熟的动物。( )
×
[解析] 试管动物的培育包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等
过程，其并不是在试管中发育成熟。
(2)利用试管动物技术繁育优良家畜的生殖方式为有性生殖。( )
√
(3)移植的胚胎只能来自体内受精或者体外受精直接产生的胚胎。
( )
×
[解析] 移植的胚胎能来自体内受精或体外受精，还可来自核移植、
转基因。
(4)桑葚胚、囊胚和原肠胚都可用于胚胎分割。 ( )
×
[解析] 原肠胚不能用于胚胎分割。
(5)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。( )
×
[解析] 胚胎移植技术中，精子和卵母细胞的提供者都是供体。
(6)在对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割。 ( )
×
[解析] 在对囊胚进行分割时，要将内细胞团均等分割。
(7)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。( )
√
2.[2023·广东卷]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
√
[解析] 体外受精技术中，为了获得足够多符合要求的卵细胞，应对
雌性紫羚羊进行超数排卵处理，A不符合题意；采集到的精子通常要
进行获能处理才具备与卵细胞完成受精的能力，B不符合题意；体外
受精技术和胚胎移植过程不涉及细胞核移植，C符合题意；体外受精
后得到的受精卵需经早期胚胎培养至桑葚胚或囊胚阶段才能进行胚
胎移植，D不符合题意。
3.[2024·河南焦作期中]早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持
着细胞全能性，可以将其分割成多份，从而提高胚胎的利用率。下
列关于胚胎分割的叙述，错误的是( )
A.胚胎分割需要的主要仪器设备为体视显微镜和显微操作仪
B.分割后的胚胎必须经过体外培养才能移植给受体
C.取滋养层做 分析进行性别鉴定，可人工控制动物性别
D.胚胎分割的次数越多，分割后胚胎成活的概率越小
√
[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，该过程需要的主要
仪器设备为体视显微镜和显微操作仪，A正确；分割后的胚胎可以直
接移植给受体，或经过体外培养后再移植给受体，B错误；取滋养层
做 分析进行性别鉴定，可人工控制动物性别，C正确；胚胎分割
的次数越多，每份胚胎含有的细胞数目就越少，发育成功的概率越
低，成活率越低，D正确。
4.某遗传病为常染色体显性遗传病，纯合子个体早期死亡。一对夫妻
均为该病患者，希望通过相应技术辅助生育一个健康的孩子。下列
说法错误的是( )
A.该生殖方式为有性生殖，子代不一定患病
B.妻子需口服促性腺激素进行超数排卵
C.采集的精子需经获能处理才能进行体外受精
D.胚胎移植前要进行质量检查和遗传学诊断
√
[解析] 该技术为设计试管婴儿技术，需要借助体外受精，故为有性
生殖；由于该夫妻是患者，且纯合子个体早期死亡，可确定该夫妻
都是杂合子，子代会出现性状分离，因此子代不一定患病，A正确。
由于促性腺激素为蛋白质类激素，需要注射才能发挥作用，口服会
被分解而失去效果，B错误。精子需经获能处理才能进行体外受精，
C正确。胚胎移植前要检查胚胎发育时期和质量，由于该夫妻想生出
不患该遗传病的隐性纯合子，因此还需要做遗传学诊断，判断胚胎
基因型，D正确。
1.下列关于胚胎工程的叙述，正确的是( )
A.通过胚胎体外培养可直接获得新生儿
B.胚胎移植中的受体应与供体同期发情
C.胚胎移植中的受体与供体必须都为优良品种
D.胚胎移植中的胚胎一定是体外受精而来的
√
[解析] 胚胎体外培养可以得到早期胚胎，早期胚胎还需要在母体子
宫中完成后期的发育过程，A错误；胚胎移植中的受体与供体需进
行同期发情处理，B正确；胚胎移植中的受体一般选择体质健康和
有正常繁殖能力的个体，可以不具有优良性状，C错误；胚胎移植
中的胚胎可以是体外受精、自然配种或核移植而来的，D错误。
2.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.对供体和受体母牛都要用相同激素进行处理
B.受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行
C.对收集的原肠胚检查合格后方可移植
D.早期胚胎需移植到与供体生理状态相同的代孕母牛体内
√
[解析] 对供体和受体母牛都用孕激素进行同期发情处理，但供体牛
还需用促性腺激素进行超数排卵处理，A错误；受精和胚胎的早期
培养可以在体内进行，B错误；收集的早期胚胎一般为桑葚胚或囊
胚，C错误；早期胚胎需移植到与供体生理状态相同的代孕母牛体
内，D正确。
3.生物兴趣小组的同学们在对胚胎工程技术进行讨论时发表了以下观
点，其中正确的是( )
A．甲同学：通过胚胎分割和胚胎移植技术可实现跨物种的基因交流
B．乙同学：使用显微操作可将桑葚胚中的内细胞团均分，以防止影
响胚胎发育
C．丙同学：将不同的三个胚胎移植入同一代孕母体可获得性状不同
的三胞胎
D．丁同学：将精子和卵母细胞在体外受精后转移至试管中培养直至
获得试管婴儿
√
[解析] 胚胎分割可产生多个胚胎，胚胎移植是让早期胚胎实现空间
上的转移，均无法实现跨物种的基因交流，A错误；内细胞团存在于
囊胚中，B错误；胚胎移植从理论上可将不同性状的多个早期胚胎移
植到同一代孕母体子宫内，这样可分娩出性状不同的幼体，C正确；
试管婴儿是指采用人工方法让卵母细胞和精子在体外受精，并进行
早期胚胎发育，然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿，D错误。
4.单峰骆驼在野外几乎灭绝，科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰
骆驼，进行了如图所示研究。请据图分析，下列说法正确的是( )
A．为使A野化单峰骆驼超数排卵，
可注射适量的促性腺激素
B．为提高胚胎利用率，可采用体
外受精等无性繁殖技术
C．卵裂期，胚胎的总体积不增加，但有机物总量增加
D．若①表示体外受精，可直接利用B野化单峰骆驼的新鲜精子与处于
MⅡ期卵母细胞完成受精作用
√
[解析] 该注射促性腺激素，可使A野化单峰骆驼实现超数排卵，A正
确；为提高胚胎利用率，可采用胚胎分割等无性繁殖技术实现，通
过胚胎分割获得的胚胎遗传特性相同，B错误；卵裂期，胚胎的总体
积不增加，但由于细胞呼吸对有机物的消耗，因而有机物总量减少，
C错误；若①表示体外受精，B野化单峰骆驼精子获能后才具备受精
能力，D错误。
5.如图为“试管婴儿”之父张明觉通过体外受精培育家兔的流程图，请
回答下列相关问题:
(1)图中 ① 所用的方法是用 处理，使其超数排卵，然
后从 中冲取卵子。
促性腺激素
[解析] 用促性腺激素处理雌性个体使其超数排卵，然后从输卵管中
冲取卵子。
输卵管
(2)图中的精子要经过 处理才能完成 ② 受精。判断精子和卵
细胞是否受精的标志是观察到 。
获能
[解析] 精子经过获能处理才能完成受精；判断精子和卵子是否受精
的标志是在透明带和卵细胞膜的间隙可以观察到两个极体。
两个极体或者雌、雄原核
(3)通过图中 ③ 过程形成形似桑葚的致密的细胞团叫 胚。这
时的细胞具有 性。
(4)体外受精技术也称试管动物技术，该技术在解决
等问题上具有重要的意义。
桑葚
[解析] 早期胚胎发育形成形似桑葚的致密的细胞团叫桑葚胚；这时的
细胞还未分化，具有全能性。
全能
动物生育率低
[解析] 体外受精技术能提高动物繁殖能力，因此在解决动物生育率低
等问题上具有重要意义。
练习册
知识点一 体外受精
1.卵巢中采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能
的精子结合。下列叙述错误的是( )
A.精子获能后才能与成熟卵母细胞结合
B.采集到的卵母细胞的成熟程度不同
C.卵母细胞培养至减数第二次分裂中期时，才算成熟
D.卵母细胞还需要培养一段时间，才能由小变大
[解析] 采集的卵子还需培养至减数第二次分裂中期才算成熟，但这
不是由小变大的过程，D错误。
√
2.[2024·湖北孝感质检]下列关于
“试管牛”培养流程的叙述，不正
确的是( )
A.过程①可对供体母牛注射促性腺激素，使其排出更多的卵子
B.过程②发生的标志是在观察到两个极体或雌、雄原核
C.大量的研究已经证明，过程③基本不会发生免疫排斥反应
D.移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中受受体的影响
√
[解析] 过程①可对供体母牛注射
促性腺激素使其超数排卵，即排
出更多的卵子，A正确；过程②
表示体外受精，在实际胚胎工程
操作中，常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志，B正确；
③表示胚胎移植，胚胎移植时，受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生
免疫排斥反应，这是胚胎移植成功的理论基础，C正确；“试管牛”的遗
传物质来自供体母牛和供体公牛，胚胎遗传性状取决于供体，在孕育过
程中不受受体的影响，D错误。
3.[2024·重庆巴蜀月考]针对高等哺乳动物，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，把精子送到雌性的
生殖道，以增加怀孕概率；第二种技术就是试管动物，主要涉及体
外受精、胚胎体外培养和胚胎移植等技术。下列对两种技术的有关
叙述，正确的是( )
A.都需要对精子进行获能处理
B.都需要考虑受体的生殖周期
C.都必须在8细胞胚以前移入子宫
D.都能发挥优良公畜母畜繁殖潜力
√
[解析] 人工授精不需要对精子进行获能处理，A错误；母畜的妊娠
需要较长的时间，所以人工授精和试管动物都需要考虑受体的生殖
周期，B正确；人工授精不需要胚胎移植，试管动物通常需要在桑葚
胚或囊胚期移入子宫，C错误；人工授精能更有效地发挥优良公畜的
优良特性，试管动物可充分发挥良种母畜的繁殖潜力，D错误。
知识点二 胚胎移植
4.[2024·山西太原月考]下列生物工程技术中，不需用到胚胎移植技
术的是( )
A.利用核移植技术培育克隆牛
B.利用胚胎分割获得多仔
C.利用诱导多能干细胞治疗阿尔茨海默病
D.利用试管婴儿技术辅助有生育困难的夫妇
√
[解析] 利用体细胞核移植技术培育克隆牛，需要将早期胚胎移植到
代孕母体进行孕育，A不符合题意；利用胚胎分割获得多个胚胎后需
要胚胎移植到受体中，B不符合题意；利用诱导多能干细胞治疗阿尔
茨海默病需要获得诱导多能干细胞，不需要采用胚胎移植技术，C符
合题意；利用试管婴儿技术辅助有生育困难的夫妇时，需要采用胚
胎移植技术获得试管婴儿，D不符合题意。
5.胚胎移植指将体外获得的胚胎移植到另一雌性个体体内的过程，下
列关于此过程的描述，错误的是( )
A.被移植的胚胎可以来源于有性生殖产生的胚胎
B.受体母畜必须具有旺盛的繁殖能力
C.产下的胚胎与受体母畜没有遗传上的联系
D.胚胎移植可以大大缩短供体母畜本身的繁殖周期
√
[解析] 被移植的胚胎可以来源于有性生殖产生的胚胎，也可以来源
于胚胎分割获得的胚胎，A正确;受体母畜需要有健康的体质和正常
的繁殖能力，B错误;胚胎的遗传特性在受体孕育过程中不受影响，
即产下的胚胎与受体母畜没有遗传上的联系，C正确;胚胎移植可以
大大缩短供体母畜本身的繁殖周期，将繁育工作交给受体，D正确。
6.[2024·湖北孝感月考]在小鼠胚胎移植过程中，很多操作步骤都需
要检查，以避免后期人力、物力、财力的浪费，下列相关说法错误
的是( )
A.体外受精的受精卵需移入特定培养液中培养，以检查受精状况和
受精卵的发育能力
B.为使外来胚胎在受体内存活，移植前应对其进行遗传学诊断
C.胚胎移植前，一般要对胚胎进行检查以确定其是否发育到桑葚胚
D.胚胎移植到受体小鼠的子宫后，还需对受体小鼠进行是否妊娠检查
√
[解析] 哺乳动物的精子和卵子在体外受精后，应移入培养液中继续
培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力，A正确；受体一般不会
对外来胚胎产生免疫排斥反应，对外来胚胎进行遗传学诊断的目的
不是使外来胚胎在受体内存活，B错误；小鼠应选择至少发育到桑葚
胚阶段的胚胎进行移植，C正确；胚胎移植到受体小鼠的子宫后，还
需对受体小鼠进行是否妊娠检查，D正确。
7.[2024·江苏南通期末]牛胚胎移植实验的主要流程如下，下列相关
叙述正确的是( )
①供体超数排卵配种胚胎收集____胚胎移植
子代小牛
A.①过程需要注射性激素，目的是获得更多的卵母细胞
B.③过程是以哺乳动物早期胚胎未与子宫建立组织上的联系为前提
C.④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到囊胚或
原肠胚
D.⑤过程成功率的高低主要取决于受体的排斥程度
√
[解析] ①过程需要注射促性腺激素，目的是获得更多的卵母细胞，
A错误；③过程是以哺乳动物早期胚胎处于游离状态为前提，B正确；
④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到桑葚胚或
囊胚，C错误；⑤过程成功率的高低主要取决于供体、受体生理状况
的一致性，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，
D错误。
8.控制哺乳动物的性别对于
畜牧生产有着十分重要的意
义,目前分离精子技术是有
效的控制方法,再通过胚胎
A.试管牛的培育属于有性生殖
B.过程①指的是体外受精技术和胚胎移植技术
C.采集来的精子和卵细胞可以直接用于受精
D.经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致
工程技术就可培育出所需性别的试管动物。试管牛的培育过程如图所示。
下列有关叙述正确的是 ( )
√
[解析] 试管牛的培育过程
中,涉及减数分裂和受精作
用，属于有性生殖，A正确;
过程①指的是体外受精技术,
没有涉及胚胎移植技术，B错误;采集来的卵细胞和精子需要分别经过成
熟培养和获能处理才能用于受精，C错误;经胚胎移植产生的后代，是经
过受精作用形成的，其遗传特性与提供精子和卵细胞的供体有关，而与
受体一般没有关系，D错误。
知识点三 胚胎分割
9.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.分割胚胎一般会用到分割针或者分割刀
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，可以切取内细胞团细胞进行 分析性别鉴定
√
[解析] 胚胎分割技术可以获得更多的胚胎，可以促进优良动物品种
的繁殖，A正确；分割胚胎的工具一般是分割针或者分割刀，B正确；
胚胎很小，需要在体视显微镜和显微操作仪下进行分割，C正确；胚
胎分割技术，可以切取滋养层细胞进行 分析性别鉴定，D错误。
10.[2024·浙江宁波月考]经体外受精和胚胎分割培育优质奶牛的过程
如图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中经胚胎分割移植后得到的两个
犊牛的性别相同
B.对囊胚期的胚胎进行分割，需要保
证内细胞团和滋养层都均等切割
C.为了获得更多的卵母细胞，需要用
雌激素对雌性奶牛进行超数排卵处理
D.分割后的胚胎不能直接移植给受体，
需在体外培养到囊胚阶段再移植
√
[解析] 胚胎分割移植后得到的两头牛
染色体组成相同，性别相同，A正确；
对囊胚期的胚胎进行分割，需要保证
内细胞团均等切割，B错误；为了获
得更多的卵母细胞，需要用促性腺激
素对雌性奶牛进行超数排卵处理，C
错误；分割后的胚胎可直接移植或经体外培养后再移植给受体，D错误。
11.[2024·山东济南月考]胚胎分割技术可用于异源重构胚的构建，其
基本方法是将囊胚期的胚胎进行不对称切割，将滋养层和内细胞团
分开，得到滋养层细胞和内细胞团细胞。将外源内细胞团注入受体
囊胚腔中，培养后再将受体胚的内细胞团切割掉，即可获得重构胚。
下列说法正确的是( )
A.囊胚期的滋养层细胞和内细胞团细胞都能表现出全能性
B.构建的异源重构胚含有两个生物的细胞
C.通过胚胎分割能产生两个或多个具有不同遗传物质的个体
D.进行胚胎分割时应选择发育良好的囊胚或原肠胚
√
[解析] 囊胚期的内细胞团细胞具有全能性，而滋养层细胞没有，A
错误；分析题意可知，将外源内细胞团注入受体囊胚腔中，培养后
再将受体胚的内细胞团切割掉，即可获得重构胚，故构建的异源重
构胚含有两个生物的细胞，B正确；胚胎分割属于无性生殖的方法之
一，通过胚胎分割能产生两个或多个具有相同遗传物质的个体，C错
误；进行胚胎分割时应选择发育良好的囊胚或桑葚胚，D错误。
12.北方白犀牛曾经广泛分布于非洲中部,因盗猎和栖息地被破坏而濒
临灭绝。2018年3月，北方白犀牛仅剩下最后两头雌性个体。此前，
科学家保存了北方白犀牛的精子，欲通过胚胎工程方法繁育北方白
犀牛。下列说法错误的是( )
A.可以从雌性北方白犀牛体内取出卵母细胞进行体外受精
B.可以使用雌性南方白犀牛作为受体，进行胚胎移植
C.此过程和克隆技术相同，将会得到遗传背景一致的后代
D.可以通过胚胎分割技术得到更多遗传物质相同的后代
√
[解析] 由题意知已经保存了北方白犀牛的精子，因此繁育北方白犀
牛还需要从雌性体内取出卵母细胞进行体外受精，A正确;由于受体
子宫对移入的胚胎基本无免疫排斥反应,因此，可以使用雌性南方白
犀牛作为受体，进行胚胎移植，B正确；此过程采用了体外受精、早
期胚胎培养和胚胎移植的技术手段，为有性生殖的过程，而克隆技
术为无性繁殖，显然二者有差别，C错误;为了得到更多遗传物质相
同的后代，通常选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行胚胎
分割，选择囊胚时注意对内细胞团进行均等分割，D正确。
13.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
进行了研究，结果如下表。下列相关叙述错误的是( )
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/
%
20 75.0 26 80.8
38 80.3 33 84.8
44 80.7 42 81.0
合计 102 78.9 101 82.2
A.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.本实验属于对比实验，自变量有三个
C.分割的两种胚胎数量要足够多以减小实验误差
D.胚胎分割技术可用于优良种畜的快速繁殖
√
[解析] 进行胚胎分割时，选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚
进行胚胎分割，分割成功率较高，A正确；本实验属于对比实验
(两个阶段胚胎在三种培养液中的分割效果对比)，自变量有两个，胚
胎的发育阶段和培养液的种类，B错误；分割的两种胚胎数量足够多
以减小实验误差，避免偶然因素的影响，C正确；胚胎分割技术是通
过显微操作把一个胚胎分割成两个或多个，胚胎分割技术可用于优
良种畜的快速繁殖，D正确。
14.如图为科研人员利用白鼠和
黑鼠的早期胚胎培育黑白嵌合
鼠的简要过程，下列说法正确
的是( )
A.过程①中的两个卵裂球只能取自于桑葚胚
B.过程②可使用电融合诱导卵裂球细胞发生融合
C.可用分割针分割内细胞团做 分析，鉴定性别
D.过程③操作前需对多只代孕母鼠进行同期发情处理
√
[解析] 过程①中的两个卵裂球可
以取自于桑葚胚，也可以取自于
桑葚胚之前的卵裂期，A错误；
过程②不需要诱导卵裂球细胞发
生融合，B错误；内细胞团将会
发育为胎儿的各种组织，若用分割针分割内细胞团做 分析会影响胚
胎发育，应用分割针割取滋养层细胞做 分析，鉴定性别，C错误；
过程③是胚胎移植，在进行此操作前，需要对代孕母鼠进行同期发情处
理，以保证受体与供体的生理变化是相同的，D正确。
15.[2024·广东肇庆期中]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，
请根据图示信息判断下列说
法错误的是( )
A.试管牛与克隆牛的培育过程中均用到的技术有动物细胞培养和胚胎移
植技术
B.为了提高胚胎移植的成活率可以多次使用胚胎分割技术
C.产生 牛的理论依据是动物细胞核的全能性，此种生殖方式是无性生殖
D.对多数哺乳动物而言，常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的
标志
√
[解析] 试管牛采用了体外受精、动
物细胞培养 (早期胚胎培养) 和胚胎
移植技术，克隆牛采用了体细胞核
移植、动物细胞培养 (早期胚胎培养) 和胚胎移植技术，A正确；胚胎分
割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，B错误； 牛是克隆牛，其产
生主要采用了核移植技术，该技术的理论基础是细胞核的全能性，为无
性生殖，C正确；对多数哺乳动物而言，常以观察到两个极体或者雌、
雄原核作为受精的标志，D正确。
16.试管婴儿技术在我国是一项成熟的生物工程技术，使部分有生育
障碍的男女重新获得了生育的机会，但可能对女性的身体造成一定
的伤害。我国法律规定禁止实施代孕技术等。回答下列问题：
(1)试管婴儿技术的核心是__________和胚胎移植。
体外受精
[解析] 试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下
成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，经移植产生后代的技
术，其核心是体外受精和胚胎移植。
(2)正常情况下女性一次排卵一枚，但供体女性需要注射________激
素，使排卵数增加几倍甚至几十倍，此方法叫__________，再使用
穿刺针吸取卵泡液，此过程中有感染和大出血的风险。
促性腺
超数排卵
[解析] 供体女性需要注射促性腺激素，促使其超数排卵，以得到更
多的卵母细胞，此方法叫超数排卵。
(3)观察到_______________________，可作为受精的标志。受精卵需
要在适当的培养液中继续培养以检查其发育能力，再将培养好的胚
胎移植到处于__________状态的代孕母体的子宫。移植的胚胎能在
代孕母体子宫内存活的原因是_________________________________
_______。
两个极体(或雌、雄原核)
同期发情
子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
[解析] 在实际胚胎工程操作中观察到两个极体(或雌、雄原核)，可
作为受精的标志。受精卵需要在适当的培养液中继续培养以检查其
发育能力，再将培养好的胚胎移植到处于同期发情状态的代孕母体
的子宫。移植的胚胎能在受体子宫内存活的生理基础是受体子宫对
外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
17.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
大量具有该公羊优良性状的后代,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，在体外受精前要对
精子进行获能处理,其原因是___________________________________
____________________________________________________；诱导
精子体外获能的药物是__________________(答出1点即可)。
刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能获得受精能力
肝素或钙离子载体
[解析] 刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性生殖道内发
生相应生理变化后才能获得受精能力，故在体外受精前要对精子进
行获能处理。精子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药
物是肝素或钙离子载体。
(2)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。
Ⅱ期
[解析] 卵母细胞需要培养到 Ⅱ期才具备与精子受精的能力。
(3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作,
以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是___________
___________________________________________________________
___。
对受体母羊进行发情处理，在合适的时间，将保存的囊胚移植入受体母羊的子宫
[解析] 要以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料,获得
具有该公羊优良性状的后代，主要是利用胚胎移植技术，即对受体
母羊进行发情处理，将保存的囊胚进行胚胎移植,对受体母羊进行妊
娠检查,一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代。
18.[2024·陕西咸阳月考] 荷斯坦奶牛的产奶量很高，某公司引进了
纯种荷斯坦奶牛(供体1)，欲利用现代生物工程技术实现优良品种的
快速繁殖，其操作流程设计如图，请回答下列问题：
(1)胚胎工程的理论基础是__________________________________。
哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律
[解析] 胚胎工程的理论基础是哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。
(2)为了充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，通过途径1繁育小牛时，
常用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理，而不用雌激素，原
因是_______________________________________________________
_______________________________________________________；
促性腺激素能够促进性腺发育，并促进排卵，而雌激素对下丘脑和垂体具有负反馈调节作用，过量的雌激素会导致性腺萎缩
但毕竟供体母牛提供的卵子总量有限，因而可通过途径2，对早期胚
胎进行__________以提高胚胎的利用率，相对于途径1、2，途径3在
提供胚胎数量方面具有更大的优势，理由是_____________________
___________________________________________________________
_________。
胚胎分割
途径3中供体1可提供大量的体细胞，而卵母细胞由体质健康和繁殖能力强的本地牛提供，来源广泛
[解析] 促性腺激素能够促进性腺发育，并促进排卵，而雌激素对下
丘脑和垂体具有负反馈调节作用，过量的雌激素会导致性腺萎缩，
故常用促性腺激素处理；通过途径2，对早期胚胎进行胚胎分割可提
高胚胎的利用率；相对于途径1、2，途径3(克隆途径)中供体1可提供
大量的体细胞，而卵母细胞由体质健康和繁殖能力强的本地牛提供，
来源广泛。
(3)为了获得优质奶牛，在胚胎移植前，需要取滋养层细胞进行
___________________________。
性别鉴定、遗传病的筛查等
[解析] 为了获得优质奶牛，在胚胎移植前，需要取滋养层细胞进行
性别鉴定、遗传病的筛查等。
(4)通过途径1得到的后代之间在性状上差异较大，而通过途径2得到
的后代在性状上基本一致，原因是_____________________________
___________________________________________________________
______________________。
途径1得到的后代为有性生殖产生的后代，彼此之间性状有较大差异；途径2得到的后代为无性生殖，彼此之间性状基本一致
[解析] 途径1得到的后代为有性生殖产生的后代，彼此之间性状有较
大差异；途径2得到的后代为无性生殖，彼此之间性状基本一致。第2课时 胚胎工程技术及其应用
【预习梳理】
一、1.体外受精 胚胎移植 胚胎分割
2.体外受精 早期胚胎
3.(1)卵母细胞的采集 精子的获取
(2)①MⅡ ②获能
(3)①繁殖能力 ②胚胎移植
二、1.体外受精 核移植 生理状态相同
2.供体 受体
3.人工授精 收集 妊娠
5.(1)繁殖潜力
(2)繁殖周期
6.最终技术环节
三、1.机械 同卵双胎
2.无性繁殖
3.体视显微镜
4.桑葚胚 囊胚 操作液 分割针 分割刀 体外培养
5.内细胞团
6.(1)遗传性状相同
(2)性别鉴定 滋养层
【任务活动】
任务一
[情境]
(1)除去精浆以利于精子获能
(2)获能 MⅡ期 到该时期卵母细胞才具备受精能力
(3)提高动物繁殖能力(如培育试管牛)、为胚胎移植提供可用的胚胎
反馈评价
例1 B [解析] 自然条件下,受精是在输卵管中完成的,A错误;体外精子获能处理常用的是一定浓度的肝素或钙离子载体溶液,B正确;精子入卵后,卵细胞膜通常会发生生理反应,阻止其他精子再入卵,C错误;体外受精产生受精卵后,需培养到早期胚胎后,再移植到受体子宫中,D错误。
例2 B [解析] 从亲体取出的精子需要经过获能处理,卵细胞需要培养到MⅡ期才可完成受精,A错误;判断培养液中卵子是否受精通常以观察到两个极体或雌、雄原核作为标志,B正确;体外受精获得的早期胚胎通常在培养液中培养到桑葚胚或囊胚阶段才进行移植, C错误;试管婴儿是精子和卵细胞结合成的合子(受精卵)发育而来的,属于有性生殖,该技术不属于克隆技术,D错误。
任务二
[情境]
(1)使供体母牛和受体母牛处于相同的生理状态 获得更多的卵母细胞 促性腺激素
(2)质量 妊娠
(3)桑葚胚或囊胚 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
(4)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
(5)胚胎分割 具有相同的遗传物质
反馈评价
例3 D [解析] 供体牛应该是具有优良遗传性状、生产能力强的个体,A正确;应选择健康和具有正常繁殖能力的个体作为受体,B正确;为保证受体牛与供体牛具有相同的生理基础,需要在胚胎移植前对供体和受体母牛进行同期发情处理,C正确;代孕母体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。
例4 B [解析] 应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行分割,A错误;对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,即图中①和②部分的大小应基本相等,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,但胚胎分割的份数越多,分割后胚胎成活的概率越小,C错误;对胚胎进行分割后得到的个体性别相同,D错误。
【当堂自测】
1.(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√
[解析] (1)试管动物的培育包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等过程,其并不是在试管中发育成熟。
(3)移植的胚胎能来自体内受精或体外受精,还可来自核移植、转基因。
(4)原肠胚不能用于胚胎分割。
(5)胚胎移植技术中,精子和卵母细胞的提供者都是供体。
(6)在对囊胚进行分割时,要将内细胞团均等分割。
2.C [解析] 体外受精技术中,为了获得足够多符合要求的卵细胞,应对雌性紫羚羊进行超数排卵处理,A不符合题意;采集到的精子通常要进行获能处理才具备与卵细胞完成受精的能力,B不符合题意;体外受精技术和胚胎移植过程不涉及细胞核移植,C符合题意;体外受精后得到的受精卵需经早期胚胎培养至桑葚胚或囊胚阶段才能进行胚胎移植,D不符合题意。
3.B [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,该过程需要的主要仪器设备为体视显微镜和显微操作仪,A正确;分割后的胚胎可以直接移植给受体,或经过体外培养后再移植给受体,B错误;取滋养层做DNA分析进行性别鉴定,可人工控制动物性别,C正确;胚胎分割的次数越多,每份胚胎含有的细胞数目就越少,发育成功的概率越低,成活率越低,D正确。
4.B [解析] 该技术为设计试管婴儿技术,需要借助体外受精,故为有性生殖;由于该夫妻是患者,且纯合子个体早期死亡,可确定该夫妻都是杂合子,子代会出现性状分离,因此子代不一定患病,A正确。由于促性腺激素为蛋白质类激素,需要注射才能发挥作用,口服会被分解而失去效果,B错误。精子需经获能处理才能进行体外受精,C正确。胚胎移植前要检查胚胎发育时期和质量,由于该夫妻想生出不患该遗传病的隐性纯合子,因此还需要做遗传学诊断,判断胚胎基因型,D正确。第2课时 胚胎工程技术及其应用
一、体外受精
1.胚胎工程技术的内容: 、 、 等。
2.试管动物:通过人工操作使卵子在 ,经培养发育为 后,再进行移植产生的个体。
3.体外受精
(1)主要步骤:、 和受精。
(2)过程
(3)应用
①提高动物 。
②为 提供可用的胚胎。
二、胚胎移植
1.概念:指将通过 及其他方式(如转基因、 等)得到的胚胎,移植到同种的、 的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
2.在胚胎移植中提供胚胎的个体称为“ ”;接受胚胎的个体叫“ ”。
3.基本程序
供体、受体的选择和处理
配种或
胚胎的 、检查、培养或保存
胚胎的移植以及移植后的检查:检查受体母牛是否
4.实质:早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
5.意义
(1)充分发挥雌性优良个体的 。
(2)大大缩短了供体本身的 ,增加供体一生繁殖后代的数量。
6.地位:是胚胎工程的 。
三、胚胎分割
1.概念:指采用 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 或多胎的技术。
2.实质:可以看作动物 或克隆的方法之一。
3.仪器设备: 和显微操作仪。
4.操作程序
选择胚胎:选择发育良好、形态正常的 或
分割胚胎:在显微镜下,用 或 分割
移植:直接移植给受体,或经 后再移植给受体
5.注意事项:分割囊胚时要将 均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
6.应用
(1)促进优良动物品种的繁殖,产生的
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、动物繁育健康后代具有重要意义。进行性别鉴定时,应取 细胞。
任务一体外受精
【情境】下图是哺乳动物体外受精过程的示意图,请据图思考并回答下列问题。
(1)精子获能处理前要离心处理,其目的是 。
(2)离心后的精子经 处理后才具备受精能力,同时获得的卵母细胞应培养至 ,原因是
。
(3)试分析体外受精主要有哪些应用
。
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 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 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.比较试管动物和克隆动物
比较 项目 试管动物(婴儿) 克隆动物
技术 基础 体外受精、胚胎早期培养、胚胎移植 动物细胞培养、动物体细胞核移植、胚胎移植
生殖 类型 有性生殖 无性生殖
后代 性状 的继承 特点 继承双亲的特性 与核供体亲本基本一样
例1下列有关哺乳动物受精的表述,正确的是()
A.自然条件下,受精是在子宫中完成的
B.体外精子获能,通常在获能液中(含有肝素等物质)
C.精子入卵后,透明带通常会发生反应,阻止其他精子再入卵
D.体外受精产生受精卵后,即可将受精卵移植到受体子宫中
例2[2024·福建三明月考]试管婴儿是指采用人工方法让卵细胞和精子在体外受精,并进行早期胚胎发育,然后移植到母体子宫内发育诞生的婴儿。自1988年3月,我国内地首例试管婴儿在北京诞生以来,该技术在我国也越来越普及。下列相关叙述正确的是()
A.从亲体取出的精子需要经过获能处理,而卵细胞不需经过处理即可完成受精
B.判断培养液中卵子是否受精通常以观察到两个极体或雌、雄原核作为标志
C.体外受精获得的早期胚胎在培养液中培养到桑葚胚或原肠胚才可进行移植
D.试管婴儿属于克隆技术,为不孕不育患者孕育新生命提供了可能
任务二胚胎移植与胚胎分割
【情境】长期以来,优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的因素,近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。
(1)两种处理:同期发情处理的目的是 ;超数排卵处理的目的是 ,处理方法为用 处理。
(2)两次检查:第一次对胚胎进行 检查;第二次对受体母牛进行 检查。
(3)应选 进行胚胎移植,胚胎移植的实质是 。
(4)移入的早期胚胎能在受体子宫里面成活的原因是 。
(5)为充分利用质量良好的胚胎,可对其进行 ,以获得更多子代。利用该技术获得的两个或多个个体所共有的特点是 。
胚胎移植成功的保障(生理学基础)
胚胎移入 的基础 哺乳动物发情排卵后,同种动物的供体、受体生殖器官的生理变化是相同的
胚胎收集 的基础 哺乳动物的早期胚胎形成后,在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系,而是处于游离状态
移入胚胎 存活的基础 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
保留遗传 特性的基础 胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但胚胎的遗传特性在孕育过程中不受任何影响
例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.胚胎移植前要对供体和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
例4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.应选择形态正常、发育良好的囊胚或原肠胚进行分割
B.分割针分割胚胎后,①和②部分的大小应基本相等
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
[题后归纳]选择桑葚胚或囊胚进行胚胎分割的原因
(1)桑葚胚阶段的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能,属于全能细胞。
(2)囊胚期细胞开始分化,但内细胞团的细胞全能性仍然很高。
(3)原肠胚阶段已分化形成外、中、内三个胚层,不能用于胚胎分割。
1.正误辨析
(1)试管动物就是指在试管中发育成熟的动物。()
(2)利用试管动物技术繁育优良家畜的生殖方式为有性生殖。()
(3)移植的胚胎只能来自体内受精或者体外受精直接产生的胚胎。()
(4)桑葚胚、囊胚和原肠胚都可用于胚胎分割。()
(5)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。()
(6)在对囊胚进行分割时,要将滋养层细胞均等分割。()
(7)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。()
2.[2023·广东卷]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
3.[2024·河南焦作期中]早期胚胎细胞具有很强的分裂能力,并保持着细胞全能性,可以将其分割成
多份,从而提高胚胎的利用率。下列关于胚胎分割的叙述,错误的是()
A.胚胎分割需要的主要仪器设备为体视显微镜和显微操作仪
B.分割后的胚胎必须经过体外培养才能移植给受体
C.取滋养层做DNA分析进行性别鉴定,可人工控制动物性别
D.胚胎分割的次数越多,分割后胚胎成活的概率越小
4.某遗传病为常染色体显性遗传病,纯合子个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者,希望通过相应技术辅助生育一个健康的孩子。下列说法错误的是()
A.该生殖方式为有性生殖,子代不一定患病
B.妻子需口服促性腺激素进行超数排卵
C.采集的精子需经获能处理才能进行体外受精
D.胚胎移植前要进行质量检查和遗传学诊断第2课时 胚胎工程技术及其应用
1.D [解析] 采集的卵子还需培养至减数第二次分裂中期才算成熟,但这不是由小变大的过程,D错误。
2.D [解析] 过程①可对供体母牛注射促性腺激素使其超数排卵,即排出更多的卵子,A正确;过程②表示体外受精,在实际胚胎工程操作中,常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志,B正确;③表示胚胎移植,胚胎移植时,受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,这是胚胎移植成功的理论基础,C正确;“试管牛”的遗传物质来自供体母牛和供体公牛,胚胎遗传性状取决于供体,在孕育过程中不受受体的影响,D错误。
3.B [解析] 人工授精不需要对精子进行获能处理,A错误;母畜的妊娠需要较长的时间,所以人工授精和试管动物都需要考虑受体的生殖周期,B正确;人工授精不需要胚胎移植,试管动物通常需要在桑葚胚或囊胚期移入子宫,C错误;人工授精能更有效地发挥优良公畜的优良特性,试管动物可充分发挥良种母畜的繁殖潜力,D错误。
4.C [解析] 利用体细胞核移植技术培育克隆牛,需要将早期胚胎移植到代孕母体进行孕育,A不符合题意;利用胚胎分割获得多个胚胎后需要胚胎移植到受体中,B不符合题意;利用诱导多能干细胞治疗阿尔茨海默病需要获得诱导多能干细胞,不需要采用胚胎移植技术,C符合题意;利用试管婴儿技术辅助有生育困难的夫妇时,需要采用胚胎移植技术获得试管婴儿,D不符合题意。
5.B [解析] 被移植的胚胎可以来源于有性生殖产生的胚胎,也可以来源于胚胎分割获得的胚胎,A正确;受体母畜需要有健康的体质和正常的繁殖能力,B错误;胚胎的遗传特性在受体孕育过程中不受影响,即产下的胚胎与受体母畜没有遗传上的联系,C正确;胚胎移植可以大大缩短供体母畜本身的繁殖周期,将繁育工作交给受体,D正确。
6.B [解析] 哺乳动物的精子和卵子在体外受精后,应移入培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力,A正确;受体一般不会对外来胚胎产生免疫排斥反应,对外来胚胎进行遗传学诊断的目的不是使外来胚胎在受体内存活,B错误;小鼠应选择至少发育到桑葚胚阶段的胚胎进行移植,C正确;胚胎移植到受体小鼠的子宫后,还需对受体小鼠进行是否妊娠检查,D正确。
7.B [解析] ①过程需要注射促性腺激素,目的是获得更多的卵母细胞,A错误;③过程是以哺乳动物早期胚胎处于游离状态为前提,B正确;④过程是“对胚胎进行质量检查”,可移植的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚,C错误;⑤过程成功率的高低主要取决于供体、受体生理状况的一致性,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,D错误。
8.A [解析] 试管牛的培育过程中,涉及减数分裂和受精作用,属于有性生殖,A正确;过程①指的是体外受精技术,没有涉及胚胎移植技术,B错误;采集来的卵细胞和精子需要分别经过成熟培养和获能处理才能用于受精,C错误;经胚胎移植产生的后代,是经过受精作用形成的,其遗传特性与提供精子和卵细胞的供体有关,而与受体一般没有关系,D错误。
9.D [解析] 胚胎分割技术可以获得更多的胚胎,可以促进优良动物品种的繁殖,A正确;分割胚胎的工具一般是分割针或者分割刀,B正确;胚胎很小,需要在体视显微镜和显微操作仪下进行分割,C正确;胚胎分割技术,可以切取滋养层细胞进行DNA分析性别鉴定,D错误。
10.A [解析] 胚胎分割移植后得到的两头牛染色体组成相同,性别相同,A正确;对囊胚期的胚胎进行分割,需要保证内细胞团均等切割,B错误;为了获得更多的卵母细胞,需要用促性腺激素对雌性奶牛进行超数排卵处理,C错误;分割后的胚胎可直接移植或经体外培养后再移植给受体,D错误。
11.B [解析] 囊胚期的内细胞团细胞具有全能性,而滋养层细胞没有,A错误;分析题意可知,将外源内细胞团注入受体囊胚腔中,培养后再将受体胚的内细胞团切割掉,即可获得重构胚,故构建的异源重构胚含有两个生物的细胞,B正确;胚胎分割属于无性生殖的方法之一,通过胚胎分割能产生两个或多个具有相同遗传物质的个体,C错误;进行胚胎分割时应选择发育良好的囊胚或桑葚胚,D错误。
12.C [解析] 由题意知已经保存了北方白犀牛的精子,因此繁育北方白犀牛还需要从雌性体内取出卵母细胞进行体外受精,A正确;由于受体子宫对移入的胚胎基本无免疫排斥反应,因此,可以使用雌性南方白犀牛作为受体,进行胚胎移植,B正确;此过程采用了体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植的技术手段,为有性生殖的过程,而克隆技术为无性繁殖,显然二者有差别,C错误;为了得到更多遗传物质相同的后代,通常选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行胚胎分割,选择囊胚时注意对内细胞团进行均等分割,D正确。
13.B [解析] 进行胚胎分割时,选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行胚胎分割,分割成功率较高,A正确;本实验属于对比实验(两个阶段胚胎在三种培养液中的分割效果对比),自变量有两个,胚胎的发育阶段和培养液的种类,B错误;分割的两种胚胎数量足够多以减小实验误差,避免偶然因素的影响,C正确;胚胎分割技术是通过显微操作把一个胚胎分割成两个或多个,胚胎分割技术可用于优良种畜的快速繁殖,D正确。
14.D [解析] 过程①中的两个卵裂球可以取自于桑葚胚,也可以取自于桑葚胚之前的卵裂期,A错误;过程②不需要诱导卵裂球细胞发生融合,B错误;内细胞团将会发育为胎儿的各种组织,若用分割针分割内细胞团做DNA分析会影响胚胎发育,应用分割针割取滋养层细胞做DNA分析,鉴定性别,C错误;过程③是胚胎移植,在进行此操作前,需要对代孕母鼠进行同期发情处理,以保证受体与供体的生理变化是相同的,D正确。
15.B [解析] 试管牛采用了体外受精、动物细胞培养(早期胚胎培养)和胚胎移植技术,克隆牛采用了体细胞核移植、动物细胞培养(早期胚胎培养)和胚胎移植技术,A正确;胚胎分割次数越多,分割后胚胎成活的概率越小,B错误;F牛是克隆牛,其产生主要采用了核移植技术,该技术的理论基础是细胞核的全能性,为无性生殖,C正确;对多数哺乳动物而言,常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志,D正确。
16.(1)体外受精
(2)促性腺 超数排卵
(3)两个极体(或雌、雄原核) 同期发情 子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
[解析] (1)试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精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,经移植产生后代的技术,其核心是体外受精和胚胎移植。(2)供体女性需要注射促性腺激素,促使其超数排卵,以得到更多的卵母细胞,此方法叫超数排卵。(3)在实际胚胎工程操作中观察到两个极体(或雌、雄原核),可作为受精的标志。受精卵需要在适当的培养液中继续培养以检查其发育能力,再将培养好的胚胎移植到处于同期发情状态的代孕母体的子宫。移植的胚胎能在受体子宫内存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
17.(1)刚排出的精子不能立即与卵子受精,必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能获得受精能力 肝素或钙离子载体
(2)MⅡ期
(3)对受体母羊进行发情处理,在合适的时间,将保存的囊胚移植入受体母羊的子宫
[解析] (1)刚排出的精子不能立即与卵子受精,必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能获得受精能力,故在体外受精前要对精子进行获能处理。精子体外获能可采用化学诱导法,诱导精子获能的药物是肝素或钙离子载体。(2)卵母细胞需要培养到MⅡ期才具备与精子受精的能力。(3)要以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料,获得具有该公羊优良性状的后代,主要是利用胚胎移植技术,即对受体母羊进行发情处理,将保存的囊胚进行胚胎移植,对受体母羊进行妊娠检查,一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代。
18.(1)哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律
(2)促性腺激素能够促进性腺发育,并促进排卵,而雌激素对下丘脑和垂体具有负反馈调节作用,过量的雌激素会导致性腺萎缩 胚胎分割 途径3中供体1可提供大量的体细胞,而卵母细胞由体质健康和繁殖能力强的本地牛提供,来源广泛
(3)性别鉴定、遗传病的筛查等
(4)途径1得到的后代为有性生殖产生的后代,彼此之间性状有较大差异;途径2得到的后代为无性生殖,彼此之间性状基本一致
[解析] (1)胚胎工程的理论基础是哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。(2)促性腺激素能够促进性腺发育,并促进排卵,而雌激素对下丘脑和垂体具有负反馈调节作用,过量的雌激素会导致性腺萎缩,故常用促性腺激素处理;通过途径2,对早期胚胎进行胚胎分割可提高胚胎的利用率;相对于途径1、2,途径3(克隆途径)中供体1可提供大量的体细胞,而卵母细胞由体质健康和繁殖能力强的本地牛提供,来源广泛。(3)为了获得优质奶牛,在胚胎移植前,需要取滋养层细胞进行性别鉴定、遗传病的筛查等。(4)途径1得到的后代为有性生殖产生的后代,彼此之间性状有较大差异;途径2得到的后代为无性生殖,彼此之间性状基本一致。第2课时 胚胎工程技术及其应用
知识点一体外受精
1.卵巢中采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子结合。下列叙述错误的是()
A.精子获能后才能与成熟卵母细胞结合
B.采集到的卵母细胞的成熟程度不同
C.卵母细胞培养至减数第二次分裂中期时,才算成熟
D.卵母细胞还需要培养一段时间,才能由小变大
2.[2024·湖北孝感质检]下列关于“试管牛”培养流程的叙述,不正确的是()
A.过程①可对供体母牛注射促性腺激素,使其排出更多的卵子
B.过程②发生的标志是在观察到两个极体或雌、雄原核
C.大量的研究已经证明,过程③基本不会发生免疫排斥反应
D.移入受体的供体胚胎的遗传特性,在孕育过程中受受体的影响
3.[2024·重庆巴蜀月考]针对高等哺乳动物,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,把精子送到雌性的生殖道,以增加怀孕概率;第二种技术就是试管动物,主要涉及体外受精、胚胎体外培养和胚胎移植等技术。下列对两种技术的有关叙述,正确的是()
A.都需要对精子进行获能处理
B.都需要考虑受体的生殖周期
C.都必须在8细胞胚以前移入子宫
D.都能发挥优良公畜母畜繁殖潜力
知识点二胚胎移植
4.[2024·山西太原月考]下列生物工程技术中,不需用到胚胎移植技术的是()
A.利用核移植技术培育克隆牛
B.利用胚胎分割获得多仔
C.利用诱导多能干细胞治疗阿尔茨海默病
D.利用试管婴儿技术辅助有生育困难的夫妇
5.胚胎移植指将体外获得的胚胎移植到另一雌性个体体内的过程,下列关于此过程的描述,错误的是()
A.被移植的胚胎可以来源于有性生殖产生的胚胎
B.受体母畜必须具有旺盛的繁殖能力
C.产下的胚胎与受体母畜没有遗传上的联系
D.胚胎移植可以大大缩短供体母畜本身的繁殖周期
6.[2024·湖北孝感月考]在小鼠胚胎移植过程中,很多操作步骤都需要检查,以避免后期人力、物力、财力的浪费,下列相关说法错误的是()
A.体外受精的受精卵需移入特定培养液中培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力
B.为使外来胚胎在受体内存活,移植前应对其进行遗传学诊断
C.胚胎移植前,一般要对胚胎进行检查以确定其是否发育到桑葚胚
D.胚胎移植到受体小鼠的子宫后,还需对受体小鼠进行是否妊娠检查
7.[2024·江苏南通期末]牛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 →⑤胚胎移植→⑥子代小牛
A.①过程需要注射性激素,目的是获得更多的卵母细胞
B.③过程是以哺乳动物早期胚胎未与子宫建立组织上的联系为前提
C.④过程是“对胚胎进行质量检查”,可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚
D.⑤过程成功率的高低主要取决于受体的排斥程度
8.控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义,目前分离精子技术是有效的控制方法,再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管动物。试管牛的培育过程如图所示。下列有关叙述正确的是()
A.试管牛的培育属于有性生殖
B.过程①指的是体外受精技术和胚胎移植技术
C.采集来的精子和卵细胞可以直接用于受精
D.经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体保持一致
知识点三胚胎分割
9.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.分割胚胎一般会用到分割针或者分割刀
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,可以切取内细胞团细胞进行DNA分析性别鉴定
10.[2024·浙江宁波月考]经体外受精和胚胎分割培育优质奶牛的过程如图所示。下列叙述正确的是()
A.图中经胚胎分割移植后得到的两个犊牛的性别相同
B.对囊胚期的胚胎进行分割,需要保证内细胞团和滋养层都均等切割
C.为了获得更多的卵母细胞,需要用雌激素对雌性奶牛进行超数排卵处理
D.分割后的胚胎不能直接移植给受体,需在体外培养到囊胚阶段再移植
11.[2024·山东济南月考]胚胎分割技术可用于异源重构胚的构建,其基本方法是将囊胚期的胚胎进行不对称切割,将滋养层和内细胞团分开,得到滋养层细胞和内细胞团细胞。将外源内细胞团注入受体囊胚腔中,培养后再将受体胚的内细胞团切割掉,即可获得重构胚。下列说法正确的是()
A.囊胚期的滋养层细胞和内细胞团细胞都能表现出全能性
B.构建的异源重构胚含有两个生物的细胞
C.通过胚胎分割能产生两个或多个具有不同遗传物质的个体
D.进行胚胎分割时应选择发育良好的囊胚或原肠胚
12.北方白犀牛曾经广泛分布于非洲中部,因盗猎和栖息地被破坏而濒临灭绝。2018年3月,北方白犀牛仅剩下最后两头雌性个体。此前,科学家保存了北方白犀牛的精子,欲通过胚胎工程方法繁育北方白犀牛。下列说法错误的是()
A.可以从雌性北方白犀牛体内取出卵母细胞进行体外受精
B.可以使用雌性南方白犀牛作为受体,进行胚胎移植
C.此过程和克隆技术相同,将会得到遗传背景一致的后代
D.可以通过胚胎分割技术得到更多遗传物质相同的后代
13.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了研究,结果如下表。下列相关叙述错误的是()
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/%
PBS 20 75.0 26 80.8
TCM-199 38 80.3 33 84.8
DMEM 44 80.7 42 81.0
合计/平均 102 78.7 101 82.2
A.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.本实验属于对比实验,自变量有三个
C.分割的两种胚胎数量要足够多以减小实验误差
D.胚胎分割技术可用于优良种畜的快速繁殖
14.如图为科研人员利用白鼠和黑鼠的早期胚胎培育黑白嵌合鼠的简要过程,下列说法正确的是()
A.过程①中的两个卵裂球只能取自于桑葚胚
B.过程②可使用电融合诱导卵裂球细胞发生融合
C.可用分割针分割内细胞团做DNA分析,鉴定性别
D.过程③操作前需对多只代孕母鼠进行同期发情处理
15.[2024·广东肇庆期中]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,请根据图示信息判断下列说法错误的是()
A.试管牛与克隆牛的培育过程中均用到的技术有动物细胞培养和胚胎移植技术
B.为了提高胚胎移植的成活率可以多次使用胚胎分割技术
C.产生F牛的理论依据是动物细胞核的全能性,此种生殖方式是无性生殖
D.对多数哺乳动物而言,常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志
16.试管婴儿技术在我国是一项成熟的生物工程技术,使部分有生育障碍的男女重新获得了生育的机会,但可能对女性的身体造成一定的伤害。我国法律规定禁止实施代孕技术等。回答下列问题:
(1)试管婴儿技术的核心是 和胚胎移植。
(2)正常情况下女性一次排卵一枚,但供体女性需要注射 激素,使排卵数增加几倍甚至几十倍,此方法叫 ,再使用穿刺针吸取卵泡液,此过程中有感染和大出血的风险。
(3)观察到 ,可作为受精的标志。受精卵需要在适当的培养液中继续培养以检查其发育能力,再将培养好的胚胎移植到处于 状态的代孕母体的子宫。移植的胚胎能在代孕母体子宫内存活的原因是 。
17.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大量具有该公羊优良性状的后代,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,在体外受精前要对精子进行获能处理,其原因是
;诱导精子体外获能的药物是 (答出1点即可)。
(2)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。
(3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作,以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是 。
18.[2024·陕西咸阳月考]荷斯坦奶牛的产奶量很高,某公司引进了纯种荷斯坦奶牛(供体1),欲利用现代生物工程技术实现优良品种的快速繁殖,其操作流程设计如图,请回答下列问题:
(1)胚胎工程的理论基础是 。
(2)为了充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,通过途径1繁育小牛时,常用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理,而不用雌激素,原因是 ;但毕竟供体母牛提供的卵子总量有限,因而可通过途径2,对早期胚胎进行 以提高胚胎的利用率,相对于途径1、2,途径3在提供胚胎数量方面具有更大的优势,理由是 。
(3)为了获得优质奶牛,在胚胎移植前,需要取滋养层细胞进行 。
(4)通过途径1得到的后代之间在性状上差异较大,而通过途径2得到的后代在性状上基本一致,原因是 。
