第3節(jié)胚胎工程二胚胎工程技術及其應用新課標核心素養(yǎng)1.簡述體外受精、胚胎移植和胚胎分割的基本原理、操作步驟和應用價值。2.運用胚胎工程的基本概念和原理，對生產、生活中的相關問題進行分析與判斷。3.認同在胚胎工程技術的發(fā)展和應用中體現(xiàn)了科學、技術和社會的互動關系。1.科學思維——構建胚胎移植技術繁育良種種畜的流程圖。2.社會責任——關注試管動物技術在促進家畜快速繁殖中的應用。關注胚胎工程與畜牧業(yè)發(fā)展。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(shù)量是它的1000倍（20萬）；公牛平均每次射精5ml,精子數(shù)50億。牛的自然繁殖的速度太慢，一頭牛一胎只產一頭牛犢，一生只生育4、5次。不能滿足生產需要。引進一頭良種成年奶牛需3萬---5萬元。那如何實現(xiàn)良種牛快速繁殖呢?

母牛其實是有很強的生殖潛能的，只是沒有激發(fā)出來。從社會中來1982年世界首例“試管?！睜賳柺?、“試管牛”是怎么回事？2、“試管?！笔菓媚男┘夹g生產的？試管動物:是指通過人工操作使卵子在體外受精，經培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再進行移植產生的個體。個體精子卵子受精卵體外受精早期胚胎子宮胚胎移植早期胚胎發(fā)育一、體外受精1.過程：包括_______________、__________和_____等步驟。卵母細胞的采集精子的獲取受精卵巢MⅡ期卵母細胞體外受精獲能精子精子離心處理新鮮或解凍的精液受精卵培養(yǎng)成熟培養(yǎng)獲能處理適當?shù)呐囵B(yǎng)液2.意義：是提高動物繁殖能力的有效措施，可以為胚胎移植提供可用胚胎。3.精子獲能的方法(1)直接利用雌性動物的生殖道使精子獲能；(2)將精子培養(yǎng)在人工配制的獲能液中使其獲能，獲能液的成分因動物種類不同而有所差異，常見的有效成分有肝素、Ca2＋載體等。1.概念：

指將通過___________________得到的胚胎，移植到_______、____________的雌性動物體內，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術。體外受精及其他方式同種的生理狀態(tài)相同（1）胚胎來源：體外受精及其他方式得到的胚胎體內受精、轉基因技術、動物細胞核移植技術等（2）供體和受體供體：提供胚胎的個體選擇標準：遺傳性狀優(yōu)良，生產能力強職能：產生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎受體：接受胚胎的個體選擇標準：職能：有健康體質和正常繁殖能力承擔繁重而漫長的妊娠和育仔任務二、胚胎移植

胚胎移植主要包括_____、_____的選擇和處理，_____或人工受精，胚胎的_____、_____、培養(yǎng)和保存，胚胎的移植，以及移植后的_____等步驟。供體受體配種收集檢查檢查2.過程：優(yōu)良供體母牛優(yōu)良公牛（遺傳性狀優(yōu)良，生產能力強）受體母牛（有健康體質和正常繁殖能力）具有優(yōu)良性狀的后代進行同期發(fā)情處理超數(shù)排卵受體發(fā)情發(fā)情配種或人工受精移植胚胎收集胚胎并檢查對受體進行妊娠檢查（以牛的胚胎移植為例）正常繁殖或兩三個月后進行另一次移植3.實質：早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉移。4.地位：胚胎工程的最終技術環(huán)節(jié)。5.意義：①可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，大大縮短了供體本身的繁殖周期。

對供體施行________處理后，可獲得多枚胚胎，經移植可得到多個后代，使供體生產下的后代數(shù)量是自然繁殖的十幾倍到幾十倍。超數(shù)排卵②胚胎移植作為胚胎工程的最終技術環(huán)節(jié)，還將推動胚胎工程其他技術的研究和應用。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(fā)育嗎?如果不能，在胚胎移植前應該對受體進行怎樣的處理?

不一定；一般情況下檢查合格的胚胎需要移植到同種的、生理狀況相同的受體子宮內，胚胎才能繼續(xù)發(fā)育在胚胎移植前應該對受體進行同期發(fā)情處理，使供體和受體生殖器的生理變化同步，目的是為供體的胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境2.受體會不會對來自供體的胚胎發(fā)生免疫排斥反應?受體對來自供體的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應3.胚胎移植后，經受體孕育的后代，其遺傳特性與供體還是受體保持一致?為什么?

胚胎移植后，經受體孕育的后代的遺傳特性與供體保持一致，供體胚胎與受體子宮建立的僅是生理和組織上的聯(lián)系，其遺傳物質在孕育過程中不發(fā)生任何變化4.胚胎移植實質上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉移。你認為這樣的概括正確嗎?為什么?

正確；胚胎移植的成功率與供體、受體生理環(huán)境的一致性密切相關，只有供體、受體生理環(huán)境高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續(xù)發(fā)育【典例】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

A

【檢測】下列關于胚胎移植的敘述錯誤的是(

)A.在胚胎移植中提供胚胎的個體稱為“供體”，接受胚胎的個體稱為“受體”B.胚胎移植實際上是生產胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程C.胚胎移植是胚胎工程其他技術的第一道“工序”D.胚胎移植能否成功，與供體和受體的生理狀態(tài)有關解析胚胎移植是胚胎工程其他技術的最后一道“工序”，C錯誤。C

采用________將_________切割成___________________等，經移植獲得_______________的技術。三、胚胎分割1.概念：機械方法早期胚胎2等份、4等份或8等份同卵雙胎或多胎2.繁殖方式：無性繁殖（克?。?.主要儀器設備：體視顯微鏡、顯微操作儀體視顯微鏡顯微操作儀分割工具:分割針或分割刀4.適合分割的胚胎：

發(fā)育良好的、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚5.注意事項：分割囊胚時，要將內細胞團均等分割6.分割后胚胎去向：直接移植給受體或經體外培養(yǎng)后，再移植給受體7.過程：囊胚腔透明帶滋養(yǎng)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(yǎng)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胚胎分割動態(tài)演示8.胚胎分割的優(yōu)點①可以促進優(yōu)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9.胚胎移植的局限性

實踐證明，采用胚胎分割技術產生同卵多胎的可能性是有限的，分割次數(shù)越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。另外，還存在剛出生動物體重偏低，毛色、斑紋可能存在差異等問題。到社會中去

可以向胚胎工程專家提出的問題有：公司繁育成功的良種奶牛是將胚胎幾等分得到的后代?采用胚胎分割技術，理論上一頭純種荷斯坦奶牛一年可由代孕母牛生下多少頭小牛?實際得到了多少頭?如果理論值與實際值存在差異，產生差異的原因是什么?胚胎分割后經移植獲得的同卵雙胎或多胎，是否保持了良種奶牛所有的優(yōu)良性狀?是否有生理缺陷?等等。【典例】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D.對移植的胚胎進行性別鑒定時，應選取囊胚期內細胞團的細胞進行鑒定D【檢測】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A【課堂小結】胚胎工程技術及其應用體外受精胚胎分割步驟：卵母細胞的采集、精子的獲取、受精胚胎分割的概念：對早期胚胎切割胚胎分割的基礎：細胞的全能性、每個細胞的細胞核內具有相同的遺傳物質胚胎分割的步驟：選擇胚胎、分割胚胎、胚胎移植體外受精技術的意義：是提高動物繁殖能力的有效措施，還可以為胚胎移植提供可用的胚胎胚胎分割的意義胚胎移植胚胎移植的步驟胚胎移植的概念：移植到同種的、生理狀況相同的雌性動物體內胚胎移植的意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖能力①促進優(yōu)良動物品種的繁殖；②產生遺傳性狀相同的后代是進行遺傳學研究的寶貴材料；③對于人工控制動物性別、動物繁育健康后代具有重要意義(1)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。()解析：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。(2)體外受精和核移植都能為胚胎移植提供可用的胚胎。()(3)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。()解析：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。(4)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。(

)解析：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?！痢獭痢痢净A過關】(5)同一胚胎經分割產生的雙胎或多胎，含有相同的遺傳物質。()(6)桑葚胚、囊胚和原腸胚都可用于胚胎分割移植。()解析：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。(7)對桑葚胚分割移植時，應將內細胞團均等分割。(

)解析：桑葚胚還沒有內細胞團和滋養(yǎng)層的分化。(8)用于分割的胚胎是由體外受精產生的受精卵發(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。(

)解析：來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質，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，往往需要經過體外培養(yǎng)后才能移植給受體。(

)解析：分割后的胚胎，可以直接移植給受體，或經體外培養(yǎng)后，再移植給受體。√××××【當堂檢測】1.可以與獲能精子進行體外受精的卵母細胞需要培養(yǎng)到(

) A.MⅠ期 B.MⅡ期 C.桑葚胚期 D.囊胚期

BD2.發(fā)展試管動物技術具有重要意義，下列有關敘述錯誤的是(

) A.試管動物技術可解決動物生育率低的問題 B.試管動物技術可以更多、更有效地利用動物卵母細胞 C.試管動物技術可以通過普通家畜繁育良種家畜 D.試管動物技術不能實現(xiàn)家畜的快速繁殖

3.下列關于采用胚胎工程技術實現(xiàn)某良種肉用?？焖俜敝车臄⑹?，正確的是(

) A.采取激素注射等方法對良種母牛作超數(shù)排卵處理 B.體外培養(yǎng)發(fā)育到原腸胚期的胚胎即可進行移植 C.使用免疫抑制劑以避免代孕牛對植入胚胎的排斥反應 D.利用胚胎分割技術，同卵多胎較同卵雙胎成功率更高

A4.中國科學家利用獼猴體細胞的細胞核移植和胚胎移植技術，最終培育出體細胞克隆猴“中中”和“華華”，過程如圖所示。下列敘述正確的是(

)CA.核移植獲得的克隆猴體細胞的染色體數(shù)目是核供體的一半B.重組細胞體外培養(yǎng)發(fā)育到原腸胚階段即可進行胚胎移植C.為獲得更多克隆猴可在胚胎移植前對胚胎進行分割D.利用某一胚胎的干細胞進行多組核移植，理論上產生的雌雄動物數(shù)量比為1∶15.Leigh氏綜合征是一種攻擊神經系統(tǒng)的嚴重神經障礙，其致病基因位于線粒體DNA中。一位母親約有1/4的線粒體攜帶有這種致病基因，她的前兩個孩子因為患有Leigh氏綜合征而夭亡。她的第三個孩子因為接受另一名女性捐贈的健康基因而成為全球首個擁有“三個父母”的男嬰。請根據男嬰孕育過程回答下面的問題：(1)該母親的前兩個孩子患病夭亡的原因是______________________________________________________________________________________。該健康男嬰孕育過程中依次使用了________、體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和______________等技術。該母親可能產