新教材高中生物選擇性必修3課件：2 3 2 胚胎工程技術及其應用人教版

第2課時胚胎工程技術及其應用體外受精自主梳理MⅡ繁殖胚胎移植人牛(1)試管動物培育的首要技術環(huán)節(jié)就是體外受精。()(2)體外受精是提高動物繁殖能力的有效措施，能為胚胎移植提供可用的胚胎。()(3)從動物卵巢中獲得的卵母細胞需要進行成熟培養(yǎng)到卵細胞階段，才能進行體外受精。()提示：從動物卵巢中獲得的卵母細胞需要進行成熟培養(yǎng)到MⅡ期，才能進行體外受精。(4)體外受精和核移植都能為胚胎移植提供可用的胚胎。()√√×√[典型例題]

(2020·濟寧一中高二期末)愛德華茲以他在體外受精技術領域做出的開創(chuàng)性貢獻而獲得2010年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。關于體外受精技術的敘述正確的是(

) A.獲取的精子經(jīng)獲能后才能進行體外受精 B.采集的卵母細胞應立即與精子共同放入培養(yǎng)液中才能形成受精卵 C.精子和卵細胞受精形成受精卵后即可移入母體子宮 D.精子與卵子相遇后，精子會釋放多種水解酶，防止多精入卵解析卵子必須處于MⅡ期才能進行受精；直接從卵巢中采集的卵母細胞要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精；成熟的卵子與收集來的精子相遇形成受精卵，需培養(yǎng)到一定階段才可移植；主要通過透明帶反應和卵細胞膜反應兩道屏障防止多精入卵。答案

A[變式訓練]

(2020·長安區(qū)一中高二期末)體內(nèi)受精、體外受精的共同點是(

) A.均需在輸卵管完成受精 B.均需采集卵母細胞 C.均需采集精液 D.受精前精子均需獲能

解析體外受精在體外專門的受精溶液中進行，A錯誤；體內(nèi)受精不需要采集卵母細胞，B錯誤；體內(nèi)受精不需要采集精液，C錯誤；任何形式的受精作用過程中，精子都需要獲能，D正確。

答案

D體外受精與自然受精比較項目自然受精體外受精不同點過程不同雌雄動物交配完成人工獲取精子、卵子，在體外培養(yǎng)液中完成受精過程場所不同雌性動物輸卵管中體外培養(yǎng)液中相同點①精子獲能、卵子成熟后方能完成受精過程；②都是有性生殖聯(lián)想質(zhì)疑★哺乳動物體外受精的過程哺乳動物的精子，含有幾條性染色體？若要培養(yǎng)奶牛，應篩選出哪種類型的精子與卵細胞進行體外受精？提示：1條性染色體，即X或Y染色體；X型。胚胎移植自主梳理體外受精1.胚胎移植的定義同相同提供接受2.胚胎移植的基本步驟3.胚胎移植的優(yōu)勢雌繁殖周期供體受體超數(shù)排卵(1)胚胎移植技術中，提供精子的一方為供體，提供卵母細胞的一方為受體。()提示：胚胎移植技術中，提供胚胎的一方為供體，接受胚胎的一方為受體。(2)對供體母牛和受體母牛不僅要做同期發(fā)情處理，還要做超數(shù)排卵處理。()提示：胚胎移植中，對供體和受體母牛要做同期發(fā)情處理，只需對供體母牛做超數(shù)排卵處理。(3)胚胎移植時，可以將早期胚胎移植入生理狀況相同的異種雌性動物體內(nèi)。()提示：胚胎移植時，必須將早期胚胎移植入生理狀況相同的同種雌性動物體內(nèi)。(4)胚胎移植技術可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，大大縮短供體本身的繁殖周期。()×××√[典型例題]

(2020·江蘇高二期末)紅安格斯牛因肉質(zhì)鮮美營養(yǎng)全面被稱為“貴族?！?，某示范養(yǎng)殖基地利用本地黃牛作受體?！敖韪股印?，同期移植接種了150枚的純種胚胎。下列相關敘述錯誤的是(

) A.紅安格斯牛的主要職能是提供具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎 B.對本地黃牛要采取超數(shù)排卵技術 C.“借腹生子”可以充分發(fā)揮紅安格斯牛的繁殖潛力 D.本地黃牛作受體牛應具有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力解析紅安格斯牛因肉質(zhì)鮮美營養(yǎng)全面被稱為“貴族?！?，所以在胚胎移植中紅安格斯牛應作為供體，供體的主要職能是提供具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎，A正確；本地黃牛只是為優(yōu)良胚胎的發(fā)育提供子宮環(huán)境，故不需要對其采取超數(shù)排卵技術，B錯誤；胚胎移植中供體提供具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎，繁重而漫長的妊娠和育仔的任務由受體取代，大大縮短了供體本身的繁殖周期，所以胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良動物個體的繁殖能力，C正確；對受體的選擇，應選擇有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體，D正確。答案

B[變式訓練]

(2020·湯原縣高級中學高二期末)下列各項中，能為胚胎在受體內(nèi)能夠存活提供可能的是(

) A.同種動物的供體、受體生殖器官的生理變化是不同的 B.早期胚胎在母體輸卵管內(nèi)處于游離狀態(tài) C.供體胚胎不與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系 D.受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應解析同種動物的供受體生殖器官生理變化相同或相似，這為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境，A錯誤；早期胚胎在母體子宮內(nèi)處于游離狀態(tài)，這為胚胎的收集提供了可能，B錯誤；供體胚胎會與受體子宮建立正常生理和組織聯(lián)系，C錯誤；受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應，這為胚胎在受體的存活提供了可能，D正確。答案

D胚胎移植的生理基礎素養(yǎng)提升科學探究——試管動物(1)試管動物早期胚胎受精卵有性(2)試管動物與克隆動物的比較[典型例題]

(2020·全國卷Ⅲ，38)[生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題] W是一種具有特定功能的人體蛋白質(zhì)。某研究小組擬仿照制備乳腺生物反應器的研究思路，制備一種膀胱生物反應器來獲得W，基本過程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)步驟①中需要使用的工具酶有___________________________________。步驟②和③所代表的操作分別是________和________。步驟④稱為________。(2)與乳腺生物反應器相比，用膀胱生物反應器生產(chǎn)W的優(yōu)勢在于不受轉基因動物的____________(答出2點即可)的限制。(3)一般來說，在同一動物個體中，乳腺上皮細胞與膀胱上皮細胞的細胞核中染色體DNA所含的遺傳信息________(填“相同”或“不同”)，原因是_________________________________________________________________________________________。(4)從上述流程可知，制備生物反應器涉及胚胎工程，胚胎工程中所用到的主要技術有____________(答出2點即可)。解析

(1)步驟①是基因表達載體的構建過程，該過程需要使用的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)和DNA連接酶，用限制酶分別切割載體和目的基因，用DNA連接酶將目的基因和載體連接起來。步驟②和③所代表的操作分別是顯微注射和體外培養(yǎng)。步驟④是將早期胚胎植入到代孕母體內(nèi)，稱為胚胎移植。(2)與乳腺生物反應器相比，用膀胱生物反應器生產(chǎn)W的優(yōu)勢在于不受轉基因動物的性別和年齡的限制。(3)乳腺上皮細胞和膀胱上皮細胞都是體細胞。一般來說，在同一動物個體中，其體細胞都是由同一個受精卵分裂、分化而來的，細胞在分裂、分化過程中，其細胞核中染色體DNA所含的遺傳信息一般是不變的，因此兩種上皮細胞的染色體DNA所含的遺傳信息相同。(4)據(jù)題述流程可知，胚胎工程中所用到的主要技術有體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等。答案(1)限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶顯微注射體外培養(yǎng)胚胎移植(2)性別、年齡(3)相同兩種上皮細胞都是體細胞，且來源于同一個受精卵(4)體外受精、胚胎移植[變式訓練]

(2020·寧夏高三開學考試)下圖為培育“試管山羊”的基本過程示意圖，下列有關敘述正確的是(

)A.甲過程中可通過給母山羊注射促性腺激素使其超數(shù)排卵B.乙過程將采集到的卵子和精子混合完成受精C.丙過程與乙過程中應采用相同成分的培養(yǎng)液D.丁過程中必須將早期胚胎移植到與供體性狀相同的代孕母羊子宮內(nèi)解析甲過程表示卵母細胞的采集，可通過給母山羊注射有關激素(促性腺激素)使其超數(shù)排卵，A正確；乙過程表示體外受精，需將獲能的精子和成熟的卵子在適當?shù)呐囵B(yǎng)液中共同培養(yǎng)一段時間完成受精，B錯誤；獲能的精子和成熟的卵子在適當?shù)呐囵B(yǎng)液中共同培養(yǎng)一段時間完成受精，而受精卵要移入發(fā)育培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)，C錯誤；丁過程中早期胚胎須移植到與供體生理狀態(tài)相同的代孕母羊子宮內(nèi)，D錯誤。答案

A聯(lián)想質(zhì)疑★胚胎移植是試管嬰兒的關鍵步驟。胚胎移植過程兩次檢查，分別是：①沖卵后，對胚胎進行質(zhì)量檢查；②移植后，對受體是否妊娠進行檢查。

(1)受體會不會對來自供體的胚胎發(fā)生免疫排斥反應？提示：不會。(2)胚胎移植后經(jīng)受體孕育的后代，其遺傳特性與供體還是受體保持一致？提示：供體。(1)胚胎移植時兩次激素的使用：①第一次用孕激素等對供、受體進行同期發(fā)情處理；②第二次用促性腺激素對供體進行超數(shù)排卵處理。(2)移植胚胎的4種可能來源及生殖方式★試管嬰兒技術為不孕不育患者帶來了福音

試管動物僅是受精作用和早期胚胎發(fā)育在體外進行，后續(xù)的胚胎發(fā)育過程仍是在雌性動物體內(nèi)完成的。

胚胎分割自主梳理機械方法同卵雙胎或多胎體視顯微操作儀操作液分割針內(nèi)細胞團體外培養(yǎng)相同性別鑒定遺傳病篩查(1)同一胚胎經(jīng)分割產(chǎn)生的雙胎或多胎，含有相同的遺傳物質(zhì)。()(2)桑葚胚、囊胚和原腸胚都可用于胚胎分割移植。()提示：用于分割的胚胎應是發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚。(3)對桑葚胚分割移植時，應將內(nèi)細胞團均等分割。()提示：桑葚胚還沒有內(nèi)細胞團和滋養(yǎng)層的分化?！獭痢?4)用于分割的胚胎是由體外受精產(chǎn)生的受精卵發(fā)育而來，所以胚胎分割技術是一種動物有性生殖的繁殖方法。()提示：來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，因此胚胎分割可以看作動物無性繁殖或克隆的方法之一。(5)分割后的胚胎，不能直接移植給受體，往往需要經(jīng)過體外培養(yǎng)后才能移植給受體。()提示：分割后的胚胎，可以直接移植給受體，或經(jīng)體外培養(yǎng)后，再移植給受體?！痢羀典型例題]

(2020·太原一中高二期末)對胚胎分割技術的敘述錯誤的是(

) A.胚胎分割技術已在多種動物中取得成功 B.采用胚胎分割技術產(chǎn)生的同卵多胎的可能性是有限的 C.分割的胚胎直接移植給受體或在體外培養(yǎng)到囊胚階段再移植到受體內(nèi) D.對移植的胚胎進行性別鑒定時，應選取囊胚期內(nèi)細胞團的細胞進行鑒定解析胚胎分割技術已在多種動物中取得成功，A正確；實踐證明，采用胚胎分割技術產(chǎn)生的同卵多胎的可能性是有限的，到目前為止，最常見的是經(jīng)分割產(chǎn)生的同卵雙胎，而同卵多胎成功的比例都很小，B正確；分割的胚胎直接移植給受體或在體外培養(yǎng)到囊胚階段再移植到受體內(nèi)，C正確；對移植的胚胎進行性別鑒定時，應選取囊胚期滋養(yǎng)層的細胞進行鑒定，D錯誤。答案

D[變式訓練]

(2020·福建莆田一中高二期末)科學家運用不同的生物工程技術培育具有優(yōu)良性狀的牛，下列說法不正確的是(

) A.體外受精等技術可培育出與母本遺傳物質(zhì)相同的試管牛 B.核移植等技術可培育具有親本優(yōu)良性狀的克隆牛 C.胚胎分割等技術可提高優(yōu)良牛胚胎的利用率 D.胚胎移植等技術可充分發(fā)揮優(yōu)良雌性個體的繁殖潛力解析體外受精經(jīng)過精子和卵細胞的結合，故試管牛的遺傳物質(zhì)與母本不同，只含有母本一半的核基因，A錯誤；核移植屬于無性繁殖，可培育具有親本優(yōu)良性狀的克隆牛，B正確；胚胎分割可以把胚胎分為若干份，經(jīng)移植可以獲得同卵雙胎或多胎，可提高優(yōu)良牛胚胎的利用率，C正確；胚胎移植中，供體母牛只需要提供有優(yōu)良性狀的胚胎，育仔的任務由受體取代，可充分發(fā)揮優(yōu)良雌性個體的繁殖潛力，D正確。答案

A胚胎分割動物與體細胞克隆動物聯(lián)想質(zhì)疑★胚胎分割胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序，胚胎分割則可增加繁殖的子代數(shù)量，二者相結合可更好地發(fā)揮優(yōu)良雌性動物的繁殖潛力。

1.胚胎移植前，為什么要對胚胎進行DNA分析和性別鑒定？

提示：進行DNA分析的目的是進行遺傳病篩查，以防止產(chǎn)生的后代具有嚴重的遺傳??；進行性別鑒定，是為了人工篩選后代動物的性別。2.為什么要取滋養(yǎng)層細胞進行分析和鑒定？

提示：①避免損傷內(nèi)細胞團；②滋養(yǎng)層和內(nèi)細胞團均來自同一個受精卵的有絲分裂，含有相同的遺傳物質(zhì)。性別鑒定的方法不止一種，可進行DNA分析，也可做染色體檢查。

胚胎分割中的兩次檢查①第一次檢查在收集胚胎后，對胚胎進行質(zhì)量檢查；②第二次檢查在胚胎移植后，對受體母牛進行是否妊娠檢查。

思維導圖晨讀必背1.哺乳動物的體外受精技術主