《创新课堂》第2章《细胞工程》第3节 二 胚胎工程技术及其应用 课件-高中生物学选择性必修3（人教版）同步讲练测

(共50张PPT)
二　胚胎工程技术及其应用
[课标内容]
1．简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术。2.概述体外受精的主要步骤、胚胎移植技术的基本程序、胚胎分割技术的要领。
课前 自主预习
PART
01
第一部分
体外　
移植　
2．受精步骤：
(1)卵母细胞的采集：在体外进行______________。
(2)精子的获取：在体外进行________处理。
(3)受精：将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的__________中共同培养一段时间，来促使它们完成受精。
3．意义：
(1)是提高动物____________的有效措施。
(2)为胚胎移植提供可用的________。
成熟培养　
获能　
培养液　
繁殖能力　
胚胎　
二、胚胎移植
1．概念
体外受精　
同种　
相同　
提供　
接受　
2．步骤：胚胎移植主要包括供体、受体的________________，配种或人工授精，胚胎的收集、________、培养或保存，胚胎的________，以及移植后的检查等步骤。(以牛的胚胎移植为例)
选择和处理　
检查　
移植　
胚胎　
移植胚胎　
3．意义
(1)可以充分发挥________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________________处理后，可增加后代的数量。
雌　
繁殖周期　
超数排卵　
三、胚胎分割
1．原理：早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性，可以将一个胚胎分割成几份，从而提高胚胎的利用率。
3．特点：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质。
4．主要仪器：______显微镜和______________________。
机械方法　
同卵双胎　
体视　
显微操作仪　
5．操作步骤
操作液　
分割针　
内细胞团　
体外培养　
6．应用
(1)可以促进优良动物品种的繁殖，产生的遗传性状________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______________、__________________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。
相同　
性别鉴定　
遗传病筛查
(1)试管动物的性别和性状由父方、母方决定，而克隆动物的性别和主要性状与核供体相同。(　　)
提示：√　
(2)哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的获取和获能及受精等步骤。(　　)
提示：√
(3)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分裂至MⅡ期才能与获能的精子受精。
(4)转基因动物的培育不需要通过胚胎移植技术。(　　)
提示：×　转基因动物的培育也需要通过胚胎移植技术。
(5)对于不同发育阶段的胚胎，胚胎分割的具体操作完全相同。(　　)
提示：×　对于不同发育阶段的胚胎，胚胎分割的具体操作不完全相同。
【知识框架】
课堂 合作探究
PART
02
第二部分
核心点一　体外受精

试管动物技术正广泛应用于畜牧业生产，下图为试管牛的生产流程图。
(1)受精时精子需要进行获能处理，对卵子的要求是什么？
提示：需要在体外进行成熟培养，使其分裂至MⅡ期。
(2)精子获能前要进行离心处理的目的是什么？图中体外受精应该模拟雌牛的哪个部位的环境？
提示：除去精浆，有利于精子获能。输卵管。
(3)试管牛技术和雌牛正常怀孕生产的过程有何异同？
提示：二者都属于有性生殖，都在母体子宫内发育形成胎儿，但是试管牛的受精和早期胚胎发育都在体外完成，且需要进行胚胎移植。
(4)体外受精与人工授精有什么不同？
提示：体外受精是人工获取精子、卵子，在体外培养液中完成受精过程，人工授精是用人工的方法将雄性的精液注入雌性生殖道内，完成受精。
自然受精、人工授精和体外受精的异同点
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都需在精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程； ②都是有性生殖 1．“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
√
解析：体外受精包括卵母细胞的采集和培养，即①→③；精子的获取和获能，即②→④；受精，即⑤→⑧；受精卵培养，即⑨。
√
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
解析：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，能更有效地发挥公畜的优良特性；体外受精是将人工获得的精子和卵子在体外培养液中完成受精，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。
核心点二　胚胎移植

下图为胚胎移植的流程图解，据图回答：
(1)胚胎移植时怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？
提示：对供体和受体母畜用激素进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致。
(2)超数排卵处理中为什么使用的是促性腺激素而不是性激素？
提示：性激素是由性腺产生并释放的，长期使用外源性激素会导致性腺萎缩。促性腺激素由垂体产生并释放，作用于性腺，可以促进排卵，并且不会使性腺萎缩。
(3)进行胚胎移植时应选择发育到什么阶段的胚胎？
提示：通常选择桑葚胚或囊胚阶段的胚胎。
(4)在进行胚胎移植时，对供体和受体的选择有什么要求？
提示：供体应选择遗传性状优良、生产能力强的个体；受体应选择有健康的体质和正常繁殖能力的个体。供体与受体必须是同种生物。
1．胚胎移植中的四个注意点
2．生理学基础及相应意义
1．(2023·广东选择考)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：试管动物的培育过程主要包括：①精子的采集与体外获能处理，卵子的采集(为获得更多卵子可进行超数排卵处理)与成熟培养；②卵子与精子的体外受精；③胚胎的早期培养；④待胚胎生长到一定阶段后，进行胚胎移植。综上所述，C符合题意。
2．(教材P61图2－23改编)下图为牛胚胎移植的流程图，其中①～④表示相应的操作过程。下列叙述正确的是(　　)
A．①过程使受体母牛同期发情，主要为了
保证犊牛有足够多的母乳
B．②过程中通过注射雌激素，达到超数排
卵的目的
C．③过程中精子需要培养在获能液中获能
后才能受精
D．④过程是为了避免受体母牛对外来胚胎产生免疫排斥反应
√
解析：①过程表示同期发情处理，②过程表示超数排卵，③过程表示体外受精，④过程表示胚胎的收集、检查、培养。题图中①过程表示供、受体同期发情处理，使供体和受体处于相同的生理状态，为胚胎移植奠定基础，A错误。
②过程中通过注射促性腺激素，达到超数排卵的目的，B错误。
③过程中精子需要培养在获能液中获能后才能受精，且参与受精作用的卵细胞也要培养到MⅡ期，C正确。
④过程表示胚胎的收集、检查、培养，主要目的是选择适合移植的胚胎，D错误。
核心点三　胚胎分割

下图为经过体外受精和胚胎分割、移植培育优质奶牛的部分过程，请回答下列问题：
(1)胚胎分割时对胚胎的品质和时期有何要求？
提示：在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。
(2)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意什么问题？
提示：要将内细胞团均等分割。若分割时不能将内细胞团均等分割，会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
(3)为什么在鉴定胚胎的性别时从滋养层取样而不是从内细胞团取样？
提示：囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层发育成胎盘和胎膜。取滋养层细胞做DNA分析鉴定性别，不会影响胎儿的发育。
胚胎分割动物和体细胞核克隆动物的异同
项目 胚胎分割动物 体细胞核克隆动物
相同点 都属于无性繁殖或克隆，最后一道工序都是胚胎移植 不同点 胚胎的来源 雌性动物的早期胚胎或体外受精及其他方式得到的胚胎 通过核移植技术获得的重构胚
遗传 物质 胚胎分割动物具有相同的遗传物质，两个亲本提供的核遗传物质一样多 克隆动物的核遗传物质主要由供体细胞核提供
起点 经过受精作用形成的一个细胞 经过核移植形成的一个细胞
1．下列有关胚胎分割的叙述，错误的是(　　)
A．所需要的主要仪器设备是体视显微镜和显微操作仪
B．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
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
解析：表型由基因型和环境共同决定，胚胎分割产生的后代个体基因型相同，但表型不一定完全相同，C错误。
√
2．(教材P63图2－25改编)下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关说法正确的是(　　)

A．①代表体外受精，与体内受精不同的是体外受精精子需要获能
B．②代表早期胚胎培养，该过程中细胞进行有丝分裂，无细胞分化
C．③代表胚胎分割，需均等分割桑葚胚的内细胞团，以免影响胚胎发育
D．⑤代表胚胎移植，受体应处于适合的生理状态，可事先用激素对供体和受体进行同期发情处理
√
解析：①代表体外受精，体外受精和体内受精精子均需要获能，A错误；
②代表早期胚胎培养，该过程中细胞进行有丝分裂，当胚胎发育至囊胚阶段，开始进行细胞分化，B错误；
③代表胚胎分割，在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，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，而桑葚胚阶段的胚胎还未形成内细胞团，C错误；
⑤代表胚胎移植，胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理状态有关，要对供体、受体母牛进行同期发情处理，使供体和受体的生理状态相同，D正确。
随堂 效果检测
PART
03
第三部分
√
1．(2024·湖北选择考)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
解析：生产中提供精子的波尔公山羊应具备优良性状，因此需对提供精子的波尔公山羊筛选，D错误。
√
2．(2024·湖北十堰高二期末)下图是利用体外受精技术培育某种哺乳动物的大致过程示意图，下列叙述错误的是(　　)
A．刚刚排出的精子能够立即与发育到MⅡ期
的卵母细胞结合完成受精
B．精子的细胞膜与卵细胞膜融合时，透明带
发生反应阻止后来的精子进入
C．早期胚胎一般要经历桑葚胚、囊胚等阶段
D．胚胎移植中两次检查的目的不同
解析：刚刚排出的精子需要获能后才能与发育到MⅡ期的卵母细胞结合完成受精，A错误；
精子的细胞膜与卵细胞膜融合，透明带会发生反应阻止后来的精子进入，B正确；
胚胎早期发育从受精卵开始，依次经过桑葚胚、囊胚、原肠胚等阶段，C正确；
胚胎移植中第一次检查是为了检查胚胎的质量，第二次检查是为了检查受体是否妊娠，二者目的不同，D正确。
√
3．(教材P62“思考·讨论”改编)进行动物胚胎移植时，必须考虑的事项是(　　)
A．供体动物与受体动物生理状态的一致性
B．受体动物对供体胚胎的免疫排斥反应
C．受体动物的子宫与供体胚胎建立组织上和生理上的联系
D．早期胚胎能否从供体子宫内完整地分离出来
解析：哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与供体子宫建立组织上的联系，受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，且二者能建立组织上和生理上的联系，这是动物胚胎发育和胚胎移植时的固有属性，因此不是进行胚胎移植时必须考虑的事项。
√
4．(2024·广东佛山高二期中)提高骆驼产奶量现已成为提升骆驼产业竞争力和牧民收入的主要途径。在内蒙古，世界首例低温保存的骆驼胚胎移植成功，流程如下图所示。下列说法错误的是(　　)

A．图中过程①具体的操作是对供体注射促性腺激素
B．自然交配以及人工授精都属于体内受精
C．胚胎性别检查时应取样内细胞团细胞
D．图中过程③前不需要对供、受体进行免疫检查
解析：在胚胎工程操作中，超数排卵过程常用促性腺激素处理，A正确；
人工授精是指将取出的精子进行处理后，通过人工方法注入雌性生殖道内，以达到受孕目的的一种技术，因此自然交配以及人工授精都属于体内受精，B正确；
胚胎性别检查时应取样滋养层细胞，C错误；
受体子宫对移入的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，因此胚胎移植过程中，不需要对供体和受体进行免疫检查，D正确。
5．研究人员探究不同冷冻处理方法对囊胚分割效果的影响，结果如下表所示，下列有关叙述正确的是(　　)
处理方法 分割成功率/% 半胚存活率/%
1 冷冻后分割 76.4 66.5
2 分割后冷冻 76.5 57.6
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，而冷冻后分割的分割成功率与分割后冷冻的分割成功率几乎无差别，B错误；
供体胚胎可与受体子宫建立正常的组织联系，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，不同个体的性状不一定完全相同，D错误。