第3節第2課時胚胎工程技術及其應用第2章細胞工程人教版高中生物

選擇性必修31簡述體外受精的主要操作步驟，簡述胚胎移植的生理學基礎和基本流程，說出胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。2簡述胚胎分割的概念、涉及的操作和應用價值。

牛的生育率雖然很低，但是一頭母牛一生排出的卵細胞約200個左右，卵巢中卵母細胞數量是它的1000倍（20萬）；公牛平均每次射精5ml,精子數50億。

母牛其實是有很強的生殖潛能的，只是沒有激發出來。科學家們應用試管動物技術解決了這一難題。那么如何實現良種牛快速繁殖呢?試管牛的工廠化生產><目標一體外受精和胚胎移植1.1試管動物通過人工操作使卵子在體外受精，經培養發育為早期胚胎后，再進行移植產生的個體。體外受精、體外胚胎培養、胚胎移植試管動物：1涉及的胚胎工程技術：21.2體外受精提高動物繁育能力，為胚胎移植提供可用的胚胎。包括

、

和

等步驟卵母細胞的采集和培養精子的采集和獲能受精成熟培養獲能處理適當的培養液過程：1意義：2卵母細胞的采集精子的獲取1.3胚胎移植將通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態相同的雌性動物體內，使之繼續發育為新個體的技術。供體：受體：提供胚胎的個體接受胚胎的個體概念1體內受精、轉基因、核移植等1.3胚胎移植過程2優良供體母牛受體母牛受體發情同期發情處理超數排卵處理發情配種或人工受精胚胎移植收集胚胎并檢查對受體進行妊娠檢查具有優良性狀的后代正常繁殖或兩三個月后進行另一次移植優良公牛遺傳性狀優良，生產能力強有健康體質和正常繁殖能力（一般用孕激素）用外源促性腺激素，誘發卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子。每次處理一頭奶牛收集到的胚胎，經移植可產生3-4頭犢牛，每年可處理4-5次。1.3胚胎移植早期胚胎在相同生理環境條件下空間位置的轉移胚胎移植的成功率與供體、受體生理環境條件的一致性密切相關。只有供體、受體生理環境條件高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續發育。實質：3供體職能1.3胚胎移植胚胎工程的最終技術環節①充分發揮雌性優良個體的繁殖潛力產生具有優良遺傳特性的胚胎供體：超數排卵處理意義：4地位：5受體職能承擔繁重而漫長的妊娠和育仔任務受體承擔生育任務③對供體施行超數排卵處理增加了后代數量。②大大縮短了供體本身的繁殖周期一邊閱讀，一邊完成學案上的表格任務1胚胎移植的生理學基礎1.將檢驗合格的胚胎移植到任何一個受體的子宮內，胚胎都能正常發育嗎？如果不能，在胚胎移植前應該對受體進行怎樣的處理？胚胎不一定能正常發育。一般情況下應移植到同種的、生理狀態相同的受體子宮內，在移植前應對受體進行同期發情處理。一邊閱讀，一邊完成學案上的表格任務1分析胚胎移植的生理學基礎2.受體會不會對來自供體的胚胎發生免疫排斥反應？受體對來自供體的胚胎基本上不會發生免疫排斥反應。一邊閱讀，一邊完成學案上的表格任務1分析胚胎移植的生理學基礎3.胚胎移植后，經受體孕育的后代，遺傳特性與供體還是受體保持一致？

為什么？遺傳特性與供體保持一致。因為供體胚胎與受體子宮建立的僅是生理和組織上的聯系，其遺傳特性在孕育過程中不會發生任何變化。1.胚胎移植的來源及生殖方式胚胎的來源生殖方式核移植無性生殖體外受精有性生殖體內受精有性生殖2.胚胎移植的生理學基礎及相應意義3.胚胎移植過程中的兩次處理和兩次檢查胚胎移植(1)采集的卵母細胞需在體外培養使其分裂為卵細胞才能與獲能的精子受精(

)采集的卵母細胞需在體外培養，使其發育到MⅡ期才能與獲能的精子受精。×(2)胚胎移植實質上是早期胚胎在相同生理環境下空間位置的轉移(

)(3)超數排卵需注射外源促性腺激素(

)√√1.下列有關試管動物的說法，正確的是A.試管牛所采用的技術中包含克隆技術和體外受精、胚胎移植B.卵子在受精前也要經歷類似精子獲能的過程C.試管嬰兒技術讓無法產生生殖細胞的夫婦得到自己的孩子D.試管動物的繁殖方式為無性生殖√試管牛所采用的技術包含體外受精、胚胎移植，但不包含克隆技術，A錯誤；卵子只有培養至MⅡ期時，才具備與精子受精的能力，B正確；獲得自己親生孩子的前提是夫妻必須能產生有活力的生殖細胞，否則就不能得到自己的親生孩子，C錯誤；試管動物的繁殖方式為有性生殖，D錯誤。2.(2023·廣東，3)科學家采用體外受精技術獲得紫羚羊胚胎，并將其移植到長角羚羊體內，使后者成功妊娠并產仔，該工作有助于恢復瀕危紫羚羊的種群數量。此過程不涉及的操作是A.超數排卵

B.精子獲能處理

C.細胞核移植

D.胚胎培養√由題干信息可知，該過程通過體外受精獲得胚胎，再通過胚胎移植，使長角羚羊成功妊娠并產仔，因此需要進行超數排卵、精子獲能處理，并對獲得的受精卵進行胚胎培養；由于該過程為有性生殖，因此不涉及細胞核移植，C符合題意。

你能想到進一步提高荷斯坦奶牛的繁殖率的思路嗎？內細胞團內細胞團分開，形成一模一樣的雙胞胎同卵雙胞胎的形成示意圖可以分割胚胎，讓其各自發育成新的個體。><目標一胚胎分割2.1胚胎分割早期胚胎干細胞具有很強的分裂能力，并保持著細胞全能性采用機械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經移植獲得同卵雙胎或多胎的技術理論依據：1概念：2體視顯微鏡、顯微操作儀

分割針或分割刀無性生殖（克?。┚哂邢嗤倪z傳物質發育良好的,形態正常的囊胚或桑葚胚(2)生殖方式：(4)分割后胚胎去向：(5)儀器和工具：(1)胚胎時期選擇：(3)后代遺傳特點：直接移植給受體或經體外培養后，再移植給受體將內細胞團均等分割體視顯微鏡2.1胚胎分割囊胚腔透明帶滋養層內細胞團分割針分割針做DNA分析，鑒定性別二分胚內細胞團胚胎移植盛有操作液的培養皿中，在顯微鏡下分割已知性別胚胎牛胚胎性別鑒定和分割示意圖過程：3胚胎分割動態演示2.1胚胎分割①可以促進優良動物品種的繁殖②產生的遺傳性狀相同的后代是進行遺傳學研究的寶貴材料③在胚胎移植前，進行性別鑒定、遺傳病篩查等，對于人工控制動物性別、動物繁育健康后代有重要意義胚胎分割的優點：4做DNA分析，鑒定性別一邊閱讀，一邊完成學案上的表格活動2分析胚胎分割時的注意事項對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意什么？為什么？對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將內細胞團均等分割。若分割時不能將內細胞團均等分割，會出現含內細胞團多的部分正常發育的能力強，少的部分發育受阻或發育不良，甚至不能發育等問題。一邊閱讀，一邊完成學案上的表格任務2胚胎分割時的注意事項胚胎分割并不是分割的份數越多，效率越高。因為分割的份數越多，分割后胚胎成活率越小。做DNA分析，鑒定性別2.胚胎分割是不是分割的份數越多，效率越高？為什么？

一邊閱讀，一邊完成學案上的表格任務2胚胎分割時的注意事項

滋養層細胞做DNA分析，鑒定性別3.做性別鑒定時選取哪部分細胞進行DNA分析？為什么？

①內細胞團將來發育成胎兒的各種組織，如果取了內細胞團細胞，可能會影響胎兒以后的發育。②滋養層細胞和內細胞團細胞都是由同一個受精卵經有絲分裂和細胞分化形成，具有相同的遺傳物質。一邊閱讀，一邊完成學案上的表格任務2胚胎分割時的注意事項4．原腸胚時期適合進行胚胎分割嗎？為什么？原腸胚不適合進行胚胎分割，多數是對桑葚胚或囊胚階段的胚胎進行分割。因為原腸胚已分化出三個胚層，每個胚層細胞的分化方向已確定，只分割出一部分胚層細胞就不能發育為一個完整的幼體。外胚層內胚層原腸腔滋養層(1)桑葚胚、囊胚和原腸胚都可用于胚胎分割移植(

)胚胎分割移植用的胚胎一般發育到桑葚胚或囊胚時期，不能將原腸胚時期的胚胎進行分割移植。×(2)對桑葚胚分割移植時，應將內細胞團均等分割(

)×對囊胚分割移植時，應將內細胞團均等分割。(3)胚胎的產生過程一般是有性生殖，但胚胎分割是無性繁殖(

)√3.胚胎分割技術是一種現代生物技術，下列關于這一技術的敘述，正確的是①胚胎分割是將早期胚胎任意分割成多份②胚胎分割技術可以獲得同卵雙胎或多胎③胚胎分割技術屬于無性繁殖，因此屬于克?、芘咛シ指罴夹g可以分割任意時期的胚胎A.①② B.②③C.①③④ D.①②③④√胚胎分割是指采用機械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經移植獲得同卵雙胎或多胎的技術，但不能任意分割成多份，也不能分割任意時期的胚胎；通過胚胎分割獲得后代的過程是無性繁殖，屬于克隆。4.(2023·湖南長沙高二期中)羊奶營養豐富，易于吸收，被稱為“奶中之王”。如圖表示研究人員利用胚胎工程繁育優質高產奶羊的過程，下列說法錯誤的是A.圖示繁育高產奶羊的過程中應用了體外受精、胚胎分割、胚胎移植等技術B.進行③過程應選擇發育良好、形態正常的桑葚胚或囊胚C.進行過程⑤時可以選擇原腸胚D.通過③過程獲得兩個遺傳物質相同的后代，屬于無性繁殖√進行過程⑤時，移植的胚胎不能晚于囊胚期，C錯誤。網絡構建五分鐘查落實【要語必背】1.胚胎移植是指將通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態相同的雌性動物體內，使之繼續發育為新個體的技術。2.胚胎分割一般選擇發育良好、形態正常的桑葚胚或囊胚。3.對囊胚階段的胚胎進行分割時，最關鍵的是要將內細胞團均等分割，做DNA性別鑒定一般取囊胚期的滋養層細胞?！鹃L句表達】1.采集的精子需進行獲能處理，目的是

。2.胚胎移植前，首先要對供、受體進行選擇，選擇標準為：供體是_____

的個體，受體是

的個體，并用激素對供受體進行同期發情處理。3.胚胎移植的實質是

。4.進行胚胎移植的優勢是可以充分發揮

。5.胚胎移植需收集胚胎，收集胚胎時沖卵的生理學基礎是________________________________________________________________