第2章 3.2 胚胎工程技术及其应用(Word教参)-【优化指导】2020-2021学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程(人教版)

二　胚胎工程技术及其应用 课程内容标准 核心素养对接 简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术。 1．通过胚胎工程多种技术的学习，培养创造性思维。(科学思维) 2．通过多种胚胎工程技术的应用场景的学习，认同科技造福人类，关爱生命的理念。(社会责任) 一、体外受精 1．试管动物：试管动物技术是指通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育为早期胚胎后，再经移植产生个体。 2．试管动物首先要做的是体外受精。 3．当采集到卵母细胞和精子后，要分别对它们进行成熟培养(卵子培养至MⅡ)和获能处理，然后才能用于体外受精。 4．一般情况下，可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精。 5．步骤：主要包括卵母细胞的采集和培养，精子的采集和获能，受精等。 6．体外受精技术是提高动物繁殖能力的有效措施，还可以为胚胎移植提供可用的胚胎。 二、胚胎移植 1．胚胎移植概念 (1)对象：通过体外受精及其他方式得到的胚胎。 (2)移植条件：同种、生理状态相同的雌性动物体内。 (3)供体：在胚胎移植中提供胚胎的个体。 (4)受体：在胚胎移植中接受胚胎的个体。 (5) 地位：通过任何一项技术(如转基因，核移植和体外受精等)获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。 2．胚胎移植的过程 3．胚胎移植的意义 (1)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 (2)大大缩短了供体本身的繁殖周期。 (3)对供体施行超数排卵处理后，增加后代数量。 三、胚胎分割 1．胚胎分割的概念 对象 早期胚胎 方法 机械方法 目的 获得同卵双胎或多胎 特点 来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质 实质 胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一 2．操作程序 (1)选择胚胎：选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，将其移入盛有操作液的培养皿中。 (2)分割胚胎：用分割针或分割刀将胚胎切开。 (3)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。 3．囊胚分割要求 内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 4．意义 (1)胚胎分割技术可以促进优良动物品种的繁殖，产生遗传性状相同的后代，是进行遗传学研究的宝贵材料。 (2)在胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义。 1．判正误 (1)采集的卵母细胞都可直接与获能的精子在体外受精。(　×　) (2)移植的胚胎只能来自体内受精或者体外受精直接产生的胚胎。(　×　) (3)胚胎移植时，供体母畜一般具备优良的遗传性能。(　√　) (4)胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割。(　×　) (5)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。(　√　) 2．微思考 (1)试管动物是有性生殖还是无性生殖？为什么？ 提示　属于有性生殖。其过程是精子和卵子在体外受精形成受精卵，由受精卵形成的早期胚胎移植到受体中。 (2)胚胎移植过程中，对供、受体的选择，有哪些要求？ 提示　①供体：遗传性状优良，生产能力强。②受体：有健康的体质和正常繁殖能力。 任务驱动一　体外受精 下图是通过体外受精培育小鼠的过程图，请据图思考回答问题。 1．②过程利用了细胞膜的那个特点？ 提示　利用了细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。 2．③过程的基础是什么？需要控制哪些外部条件？ 提示　动物细胞工程的基础是细胞培养，在培养过程中需要控制营养，温度和pH、渗透压，气体环境，无菌、无毒的环境等条件。 1．试管动物：试管动物技术是指通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育为早期胚胎后，再经移植产生个体。 [特别提醒]　试管动物技术并非自始至终都在试管中发育，而是胚胎发育的早期在培养皿和试管中，胚胎发育的绝大部分时间在母体内。 2．体外受精 (1)体外受精的原理：人工模拟体内环境(包括营养、温度、pH等)，使卵母细胞成熟、精子获能，最终完成受精和胚胎保存。 (2)主要步骤：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精等。 (3)过程：精子进行获能处理，卵子进行成熟培养(发育到MⅡ期)，再进行体外受精。 [特别提醒]　体外受精形成的胚胎进行胚胎移植属于有性生殖，核移植形成的胚胎进行胚胎移植属于无性生殖，即判断胚胎移植为何种生殖方式，关键要看胚胎是通过何种方式发育而来的。 (4)比较自然受精、人工授精和体外受精 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)精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程。 (2)都是有性