第8課時(shí)胚胎工程(Ⅰ)第三章胚胎工程選修3現(xiàn)代生物技術(shù)專題知識(shí)內(nèi)容要求考情解讀胚胎工程a1.描述體外受精和胚胎體外培養(yǎng)。2.簡(jiǎn)述胚胎移植的過程。一、體外受精和胚胎體外培養(yǎng)二、胚胎移植達(dá)標(biāo)檢測(cè)內(nèi)容索引一、體外受精和胚胎體外培養(yǎng)1.胚胎工程(1)含義：通常指

。(2)研究對(duì)象：主要限定于

，特別是哺乳動(dòng)物。(3)研究的重點(diǎn)內(nèi)容：體外受精、

、胚胎移植、_______

、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等。2.體外受精(1)概念：采集雌性動(dòng)物的

和雄性動(dòng)物的

，使其在試管中受精。新知導(dǎo)學(xué)各種胚胎操作技術(shù)高等脊椎動(dòng)物胚胎體外培養(yǎng)胚胎分割卵細(xì)胞精子從附睪中取出成熟的精子，放入培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使其達(dá)到

狀態(tài)最常用的方法是卵巢經(jīng)

處理后，用穿刺針吸取

，取出卵母細(xì)胞，在體外進(jìn)行人工培養(yǎng)，促進(jìn)其_____

和

在體外合適的環(huán)境下共同培養(yǎng)一段時(shí)間，便可受精(2)過程獲能超數(shù)排卵卵泡液成熟精子的采集及獲能—↓卵細(xì)胞的采集—↓受精—獲能的精子成熟后的卵細(xì)胞3.胚胎體外培養(yǎng)(1)概念：通過人工創(chuàng)造的環(huán)境，對(duì)獲取的

進(jìn)行體外培養(yǎng)。(2)要求：必須配制一系列含有

，用以培養(yǎng)不同發(fā)育時(shí)期的胚胎。早期胚胎不同成分的培養(yǎng)液試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物的繁殖方式相同嗎？答案不同。試管動(dòng)物屬于有性生殖；克隆動(dòng)物屬于無性生殖。思考答案探究——圖示解讀下圖是動(dòng)物的體外受精過程，完善該圖并回答：互動(dòng)探究MⅡ期卵母細(xì)胞精子獲能1.含義：采集雌性動(dòng)物的

和雄性動(dòng)物的

，使其在

中受精。2.過程(1)精子的采集及獲能：將成熟的精子放入培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使精子達(dá)到____狀態(tài)，這樣才能夠穿入到卵細(xì)胞內(nèi)部。(2)成熟卵細(xì)胞的采集：首先從卵巢中獲得未成熟的卵母細(xì)胞，最常用的方法是卵巢經(jīng)

處理后，使用超聲監(jiān)視器確定卵泡的位置，插入穿刺針吸取

，取出卵母細(xì)胞，在體外進(jìn)行人工培養(yǎng)，促進(jìn)其

。(3)受精：獲能的精子和成熟后的卵細(xì)胞在體外合適的環(huán)境下共同培養(yǎng)一段時(shí)間，便可受精。(4)受精后形成的受精卵需經(jīng)早期發(fā)育培養(yǎng)，才能完成植入或著床。(5)經(jīng)分娩產(chǎn)仔就得到“試管動(dòng)物”。卵細(xì)胞精子試管獲能超數(shù)排卵卵泡液成熟3.使用哪種激素可以使動(dòng)物超數(shù)排卵？答案使用促性腺激素。4.從精子、卵細(xì)胞結(jié)合的場(chǎng)所分析體外受精和人工授精是否相同？請(qǐng)說明理由。答案不相同；體外受精是在體外完成精子、卵細(xì)胞的結(jié)合，而人工授精是在體內(nèi)完成的。答案5.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎的早期培養(yǎng)在依據(jù)的原理和目的上有什么不同？答案依據(jù)的原理：前者依據(jù)細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖，后者依據(jù)細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖和分化。培養(yǎng)目的：前者：(1)大規(guī)模生產(chǎn)重要的生物制品；(2)用于檢測(cè)有毒物質(zhì)；(3)用于生理、病理、藥理等方面的研究。后者：(1)檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力；(2)當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可將其取出向受體移植或冷凍保存。答案例1關(guān)于牛體外受精形成胚胎的敘述，正確的是

A.精子和卵細(xì)胞受精形成受精卵后即可移入母牛子宮B.采集的卵母細(xì)胞應(yīng)立即與精子共同放入培養(yǎng)液才能形成受精卵C.成熟卵細(xì)胞與收集來的精子相遇形成的受精卵，需培養(yǎng)到一定階段才可

移植D.胚胎發(fā)育和受精過程只需在體外進(jìn)行答案解析√解析

體外受精的原理是人工模擬體內(nèi)環(huán)境，包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH等，使初級(jí)卵母細(xì)胞成熟，同時(shí)使精子獲能，最終完成受精作用。因此，卵母細(xì)胞必須在體外經(jīng)過人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精，受精卵必須發(fā)育到囊胚階段才能進(jìn)行移植，移植到母體子宮內(nèi)后繼續(xù)發(fā)育，形成幼體產(chǎn)出。人工授精、自然受精和體外受精的異同易混易錯(cuò)比較項(xiàng)目自然受精人工授精體外受精不同點(diǎn)過程不同雌雄動(dòng)物交配完成用人工的方法將公畜的精液注入母畜生殖道內(nèi)，完成受精人工獲取精子、卵細(xì)胞，在體外培養(yǎng)液中完成受精過程場(chǎng)所不同雌性動(dòng)物輸卵管中雌性動(dòng)物輸卵管中體外培養(yǎng)液中相同點(diǎn)①精子獲能，卵細(xì)胞成熟后方能完成受精過程；②都是有性生殖例2根據(jù)圖示“試管?！惫S化生產(chǎn)的技術(shù)流程圖解，回答下面的問題：(1)根據(jù)____(填標(biāo)號(hào))判斷，此種繁殖方式是_____生殖。(2)①過程中，通常每個(gè)卵巢平均可采集10枚左右可用的卵母細(xì)胞，最終可能產(chǎn)下_____頭犢牛。答案③有性1～2

(3)卵母細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí)必須培養(yǎng)到____________________階段才具有受精能力，②過程為____________，通常采用_________法。(4)③④過程分別代表_________和_______________，⑤發(fā)育階段一般為__________________。答案減數(shù)第二次分裂中期精子獲能處理化學(xué)誘導(dǎo)體外受精早期胚胎培養(yǎng)卵裂球或早期囊胚多角度區(qū)別試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物方法技巧比較項(xiàng)目試管動(dòng)物克隆動(dòng)物概念通過人工操作使精子和卵細(xì)胞在體外條件下獲能和成熟及受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)將經(jīng)過核移植得到的重組細(xì)胞發(fā)育而來的胚胎進(jìn)行胚胎移植產(chǎn)生新個(gè)體的技術(shù)技術(shù)基礎(chǔ)體外受精、胚胎移植細(xì)胞核移植、胚胎移植實(shí)例試管牛多莉羊過程生殖方式有性生殖無性生殖遺傳物質(zhì)來源來自兩個(gè)親本個(gè)體大部分來自核供體意義充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力加速家畜遺傳改良進(jìn)程，挽救瀕危物種二、胚胎移植1.概念：將經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高、遺傳性狀優(yōu)良的母畜，經(jīng)過激素處理，使其

后受精，然后將發(fā)育的早期胚胎分別移植到

的代孕母的子宮內(nèi)，通過代孕母妊娠產(chǎn)仔的技術(shù)，也被稱做“

”。2.移植原因：由于無法進(jìn)行

培養(yǎng)，胚胎移植成為胚胎工程中獲得后代的唯一方法。新知導(dǎo)學(xué)超數(shù)排卵同期發(fā)情借腹懷胎全體外胚胎3.過程輸卵管子宮角早期胚胎發(fā)情排卵輸卵管生長(zhǎng)發(fā)育胚胎移植的對(duì)象為早期胚胎(如桑椹胚或囊胚)，受精卵或原腸胚均不可作為移植對(duì)象。助學(xué)巧記為什么同種動(dòng)物之間進(jìn)行胚胎移植易于成功？答案這里的“同種”是指“同物種”，同一物種的動(dòng)物才有可能具有相同的生理特征。思考答案探究——圖示解讀如圖為胚胎移植過程示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答以下問題：互動(dòng)探究1.胚胎移植的基本過程：一頭母畜(供體)發(fā)情

并經(jīng)

后，在一定時(shí)間內(nèi)從其生殖器官中(

和

)取出早期胚胎，然后把它們分別移植到另外一頭與供體

、但未經(jīng)配種的母畜(受體)的相應(yīng)部位(

或子宮角)。這個(gè)來自供體的胚胎能夠在受體的子宮

、并繼續(xù)生長(zhǎng)發(fā)育，最后產(chǎn)下供體的后代。2.胚胎移植過程中，什么是供體、受體？對(duì)供、受體的選擇有哪些要求？(1)供體：

的個(gè)體，一般是

雌性動(dòng)物。(2)受體：

的個(gè)體，一般是

雌性動(dòng)物。配種排卵輸卵管子宮角同時(shí)發(fā)情排卵輸卵管著床提供胚胎良種接受胚胎一般品種3.為什么應(yīng)對(duì)供體和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理？答案同期發(fā)情處理使供、受體生殖器官的生理變化一致，為胚胎提供相同的生理環(huán)境。4.胚胎移植的后代具有供體和受體共同的遺傳性狀嗎？答案不具有，后代的遺傳性狀是由供體決定的，受體只是提供了胚胎發(fā)育的場(chǎng)所，不影響后代的遺傳特性。答案例3下列過程在胚胎移植中不必進(jìn)行的是

A.對(duì)供體、受體要進(jìn)行選擇B.常用激素處理使供體超數(shù)排卵C.胚胎移植常用手術(shù)法和非手術(shù)法兩種方法D.供體和受體要進(jìn)行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)答案解析√解析胚胎移植的第一步是對(duì)供體和受體進(jìn)行選擇，并用激素對(duì)供體母畜和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理，第二步是用激素處理使供體超數(shù)排卵，A、B正確；胚胎移植常用手術(shù)法和非手術(shù)法兩種方法，C正確；受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，D錯(cuò)誤。誤認(rèn)為胚胎移植需要進(jìn)行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。胚胎移植實(shí)現(xiàn)了同種生物間胚胎發(fā)育空間的轉(zhuǎn)移，目的是增強(qiáng)優(yōu)良母畜的繁殖潛力，因此一般情況下不會(huì)出現(xiàn)免疫排斥。在胚胎移植時(shí)，需要對(duì)受體和供體進(jìn)行檢查，對(duì)供體而言是檢查早期胚胎，對(duì)受體而言是檢查其是否發(fā)情，是否達(dá)到接受外源胚胎的生理狀態(tài)。易混易錯(cuò)例4如圖所示，經(jīng)過胚胎移植，荷斯坦小奶牛具有與供體母牛相似的特性。因此，它對(duì)充分發(fā)揮優(yōu)良母牛的繁殖潛力、推廣利用優(yōu)良雌性配子、加速畜群改良等都有極其重要的實(shí)際生產(chǎn)價(jià)值，在動(dòng)物遺傳學(xué)和繁殖生理學(xué)的研究中也具有重要作用。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)你認(rèn)為黃牛生出荷斯坦小奶牛的生殖方式是__________。解析黃牛生出荷斯坦小奶牛利用了體外受精技術(shù)，屬于有性生殖。優(yōu)秀種公牛精子中的性染色體有含X的也有含Y的，要使繁育出的良種小奶牛為雌性，應(yīng)選擇含X染色體的精子與成熟的卵細(xì)胞體外受精。采集的精子要放入培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使精子達(dá)到獲能狀態(tài)，才能夠穿入到卵細(xì)胞內(nèi)部。超數(shù)排卵采用給母牛注射促性腺激素的方式，因?yàn)樵摷に乇举|(zhì)是多肽，口服無效。胚胎移植可用于快速繁育良種家畜、克隆哺乳動(dòng)物、克服人類的不孕癥等。有性生殖答案解析(2)在選擇優(yōu)秀種公牛的精子時(shí)，應(yīng)選擇含____染色體的精子才可繁育出良種雌性小奶牛。(3)優(yōu)秀種公牛精液，要經(jīng)過__________(生理過程)才具備受精能力。(4)為了獲得較多的卵母細(xì)胞，對(duì)供體母牛的處理措施是_______________。(5)胚胎移植的用途有_______________________________(舉兩例)。答案X精子獲能注射促性腺激素快速繁育良種家畜、克隆哺乳動(dòng)物胚胎工程胚胎工程的概念體外受精的胚胎體外培養(yǎng)體外受精試管動(dòng)物胚胎體外培養(yǎng)胚胎移植概念過程供體發(fā)情排卵并經(jīng)配種↓取出早期胚胎、植入與供體同時(shí)發(fā)情排卵、但未經(jīng)配種的受體相應(yīng)部位↓__________產(chǎn)下供體后代應(yīng)用快速繁育良種家畜克隆哺乳動(dòng)物著床、發(fā)育學(xué)習(xí)小結(jié)達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.據(jù)報(bào)道，一名高齡婦女順利產(chǎn)下一名試管嬰兒，為這個(gè)家庭帶來了福音，在生物學(xué)上試管嬰兒技術(shù)屬于

A.有性生殖、體外受精 B.無性生殖、體內(nèi)發(fā)育C.有性生殖、體內(nèi)受精 D.無性生殖、體外發(fā)育答案解析√解析試管嬰兒技術(shù)是精子和卵細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下受精，屬于有性生殖。123452.下列有關(guān)動(dòng)物胚胎移植的敘述中，正確的是

A.受體母畜必須選擇遺傳性狀優(yōu)良的品種B.試管嬰兒只是受精過程在試管中進(jìn)行C.超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的促排卵劑D.受孕母畜體內(nèi)的受精卵或胚胎均能成功移植答案解析√12345解析受體母畜不需選擇遺傳性狀優(yōu)良的品種但需要具有正常繁殖能力的健康個(gè)體；試管嬰兒除了受精過程在試管中進(jìn)行以外，胚胎的早期發(fā)育也在試管中進(jìn)行；一般進(jìn)行移植的是早期胚胎，而發(fā)育到一定階段后的胚胎，如原腸胚及以后的胚胎通常不能再進(jìn)行移植。3.下列現(xiàn)代生物技術(shù)成果的獲得，必須通過胚胎移植的是

A.轉(zhuǎn)基因良種雞 B.重組酵母乙肝疫苗C.試管嬰兒 D.發(fā)光水母√解析胚胎移植是哺乳動(dòng)物胚胎工程中獲得后代的唯一方式，故選C。答案解析12345A.獲得動(dòng)物1的受體細(xì)胞通常是受精卵B.動(dòng)物2體內(nèi)各體細(xì)胞的基因種類相同C.獲得動(dòng)物3的重組細(xì)胞具有全能性D.上述動(dòng)物的獲得均需運(yùn)用胚胎移植4.(2017·舟山中學(xué)期中)如圖表示改造哺乳動(dòng)物遺傳特性的三種途徑。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

√答案解析1234512345解析分析題圖可得，獲得動(dòng)物1利用轉(zhuǎn)基因操作，受體通常是受精卵，A正確；從動(dòng)物2的形成過程看，導(dǎo)入外源基因的受體細(xì)胞注入囊胚后，由注入的細(xì)胞不斷增殖分化而成的細(xì)胞的基因種類與其他細(xì)胞有所不同，B錯(cuò)誤；獲得動(dòng)物3的