第2章 第四节 第2课时 体外受精技术和胚胎移植、胚胎分割技术（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（苏教版2019）

第2课时　体外受精技术和胚胎移植、胚胎分割技术 学习目标 1.概述体外受精技术的主要步骤。 2.阐明胚胎移植技术的基本流程和胚胎移植的意义。 3.明确胚胎分割技术的操作要求和胚胎分割的意义。 课时跟踪检测 CONTENTS 目录 1 2 3 知识点(一)　体外受精技术 知识点(二)　胚胎移植技术和胚胎分割技术 课堂小结与随堂训练 4 NO.1 知识点(一)　体外受精技术 (一)体外受精技术的概念 指哺乳动物的精子和卵子在________________的环境中完成受精过程的技术。 教材知识梳理 体外人工控制 (二)采集精子 主要方法 _______________________________ 操作 采精者可手持假阴道，利用假台畜让被采精动物在模拟交配时将精液射入假阴道内 采集后的处理 采集的精子可以立即使用或_________待用 假阴道法 冷冻保存 [微提醒] 分离并获取有活力的精子的原因：精液中含有精子获能的抑制因子，冷冻液中还含有防冻剂等成分，精液中含有一定量的死精子。 (三)采集卵母细胞 1.抽吸法 采集 对象 采集_________的动物如牛、猪的卵母细胞，是一种从_________中采集卵母细胞的常用方法 操作 借助______________和内窥镜等进行，将注射器针头刺入卵泡中将一并吸出________和__________，再在显微镜下进行_______ 优点 可以有目的地选择卵泡，分离得到_______________的卵母细胞 意义 可以______________________________ 较大型 活体卵巢 超声波探测仪 卵泡液 卵母细胞 筛选 适当成熟程度 充分发挥优良母畜的繁殖潜力 2.机械破碎法 采集 对象 采集__________的动物如小鼠、兔的卵母细胞，是一种从宰杀后的雌性动物卵巢上采集卵母细胞的方法 操作 将刚宰杀的雌性动物体内摘出的卵巢置于培养皿中，用针头刺破_____和______，再在显微镜下对卵母细胞进行筛选 较小型 卵巢 卵泡 优缺点 优点是可以得到各种成熟程度的卵母细胞；缺点是在刺破卵巢和卵泡的过程中有可能刺伤卵母细胞 其他 方法 对较小型的动物，还可以采用______________处理的方法，使其超数排卵，这样获得的卵母细胞可以_______与_______后的精子进行体外受精 促性腺激素 直接 获能 续表 [微提醒] 如果采集到的卵母细胞尚未成熟，需要通过体外培养使之成熟。 (四)体外受精 1.精子获能 (1)精子获能的方法 方法 方法内容 适用对象 培养法 将采集的精子放入人工配制的________中，培养一段时间 家兔、猪等 化学诱 导法 将精子放入一定浓度的______或相应的Ca2+载体溶液中，诱导精子获能 牛、羊等 获能液 肝素 (2)精子获能后的变化 ①膜流动性_______； ②膜对______通透性提高； ③胞内环磷酸腺苷(cAMP)浓度_______； ④表面电荷______以及游动方式等发生变化。 (3)精子获能的意义：增强了精子的______能力和______能力。 增加 Ca2+ 升高 降低 代谢 运动 2.顶体反应 发生条件 获能后的精子会引起Ca2+内流到精子内，同时伴随精子细胞质膜_________的改变和胞内______升高，刺激顶体反应的发生 发生部位 主要发生在精子头部 反应 过程 透明带中的某种________是精子的受体，使精子与卵子进行特异性结合→精子头部前端与卵母细胞透明带接触→_______外膜与精子头部的细胞质膜融合→顶体破裂释放出的_________溶解卵母细胞周围的________和_______→精子穿过透明带到达卵母细胞表面 通透性 pH 糖蛋白 顶体 顶体酶 放射冠 透明带 3.体外受精 (1)条件：在__________的适宜条件下和专用的____________中，______的精子和培养_______的卵母细胞放在一起培养一段时间，可以在体外完成受精过程。 (2)过程 人为控制 受精溶液 获能 成熟 获能 成熟 [微提醒] (1)通过促性腺激素处理的，从输卵管中冲取的卵子可直接与获能的精子在体外受精； (2)采用抽吸法从活体卵巢中采集的卵母细胞或采用机械破碎法从宰杀后雌性动物卵巢上采集得到的卵母细胞要在体外经过人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。 (一)自然受精、人工授精和体外受精的比较 核心要点点拨 项目 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 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)都是有性生殖 (二)试管动物和克隆动物的区别 比较项目 试管动物 克隆动物 生物学原理 或生物技术 体外受精、胚胎移植、胚胎培养 细胞核的全能性、核移植、胚胎培养、胚胎移植等 生殖类型 有性生殖 无性生殖 后代遗传性状 的继承特点 后代继承提供遗传物质的双亲的特性 几乎全部性状与提供细胞核的亲本的性状一样 (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)体外受精需要在受精溶液中加入顶体酶溶解卵母细胞周围的放射冠和透明带，以便精子顺利入卵。 ( ) (2)通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠，用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子。 ( ) 层级训练评价 × √ (3)为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子。 ( ) (4)从活体卵巢中采集的卵母细胞都可以直接与获能后精子进行体外受精。 ( ) (5)获能后的精子的膜流动性增加，表面电荷降低。 ( ) × × √ (二)落实知能 2.良种试管牛的繁殖过程：用激素促进甲牛多排卵，然后把卵子在体外与人工采集的乙牛的精子进行受精，在特定培养基中培育成胚胎，再把胚胎送入经过激素处理的丙牛的子宫内，孕育成试管牛。下列相关叙述错误的是(　　) A.精卵结合前精子需进行获能培养 B.“促进甲牛多排卵”的激素是孕激素 C.甲牛、乙牛对试管牛核遗传物质的贡献相同 D.该技术可应用于加快优良种畜的繁殖　 √ 解析：精子需要进行培养使其获能才具备受精能力，A正确；促进雌性动物多排卵的激素是促性腺激素，B错误；试管牛的核遗传物质一半来自甲牛的卵子，一半来自乙牛的精子，C正确；该技术可充分发挥母畜的优良特性，可用于加快优良种畜的繁殖，D正确。 3.下列有关试管婴儿、试管动物和体外受精的叙述，正确的是 (　　) A.通过试管婴儿繁育后代的过程属于有性生殖 B.试管牛所采用的技术中包含克隆技术和体外受精等 C.试管婴儿能使不能产生精子或卵子的夫妇得到自己的孩子 D.从雌性体内采集的卵子或卵母细胞均需体外培养后，才能与获能的精子受精　 √ 解析：试管婴儿只是受精作用发生在体外，经过了两性生殖细胞的结合，所以试管婴儿的诞生是属于有性生殖，A正确；试管牛的培育一般采用体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术，B错误；试管婴儿不能使不能产生精子或卵子的夫妇得到自己的孩子，C错误；在输卵管获得的卵子可直接与获能的精子受精，在卵巢内采集的卵母细胞需体外培养后，才能与获能的精子受精，D错误。 (三)迁移应用 4.如图为试管婴儿的培育过程示意图。请据图并结合所学知识回答以下问题： (1)试管婴儿培育过程中，首先要做的是体外受精。人及其他哺乳动物的体外受精技术主要包括_______________、___________和体外受精等步骤。图示过程中，常使用_______激素来促排卵。试管婴儿除了体外受精，还涉及到的胚胎工程技术为_________________________(答出一点即可)。  解析：体外受精技术主要包括采集卵母细胞、采集精子和体外受精等步骤。图示过程中，常使用促性腺激素来促排卵。试管婴儿除了体外受精，还涉及到的胚胎工程技术为早期胚胎培养、胚胎移植。 采集卵母细胞 采集精子 促性腺 早期胚胎培养、胚胎移植　 (2)有一对夫妻，丈夫正常，妻子(杂合子)患有常染色体单基因显性遗传病，在自然生育条件下，生出患病孩子的概率是_______。这对夫妻欲通过试管婴儿技术生育一名健康孩子，可在胚胎植入母体前，对胚胎进行_____________，筛选出健康胚胎。  解析：假设相关基因用A、a表示，分析题意可知，母亲的基因型为Aa，父亲是正常人，基因型为aa，故在自然生育条件下，该夫妻生出患病孩子的概率是50%。这对夫妻欲通过试管婴儿技术生育一名健康孩子，可在胚胎植入母体前，对胚胎进行遗传学分析筛选出健康胚胎。 50% 遗传学分析 (3)胚胎在植入母体前可以进行染色体检查，请分析该项操作对人口优生的益处是______________；对性别比例的潜在影响是________ _______________________________________。  解析：胚胎在植入母体前可以进行染色体检查，可规避染色体病；但是也可能用于选择胎儿性别，导致性别比例失调。 规避染色体病 选择胎儿性别(或可能会导致性别比例失调) 可能用于 NO.2 知识点(二)　胚胎移植技术 和胚胎分割技术 教材知识梳理 (一)胚胎移植技术 1.胚胎工程：指对_____________进行人为操作和处理以获得目标个体的技术，包括_________、__________和___________等现代生物技术。 2.胚胎移植技术：将良种雌性动物配种后，从其生殖道取出___________或通过___________及其他方式(如转基因、核移植)得到的受精卵或胚胎，再移植到_____________________但未经配种的其他雌性动物的体内，使它们进一步发育为新个体的技术。 动物的胚胎 体外受精 胚胎移植 胚胎分割 早期胚胎 体外受精 同种的同时发情排卵 3.胚胎移植的过程(以牛为例) 同期发情 超数排卵 胚胎移植　 4.胚胎移植的应用价值 (1)发挥优良母畜的__________。 (2)缩短世代间隔，提高家畜改良速度。 (3)能长期________________，便于优良品种的种质运输和保存。 繁殖能力 保存冷冻胚胎 (二)胚胎分割技术 概念 用机械方法将早期胚胎__________成二分胚、四分胚甚至八分胚，经培养后植入受体，以得到______________ __________后代的技术 常用设备 _____________ 平均分割 同卵双生或 同卵多生 显微操作仪 常用设备 _____________ 过程 选择形态正常、发育良好的_______________，在盛有操作液 (含有质量分数为10%~20%的______)的培养皿中用________或分割刀片将胚胎切开。如果切割的是囊胚，一定要___________ ________；然后再将吸出的半个胚胎注入一个已经清空的________中或直接将其移植到受体中 意义 能使可供胚胎移植的胚胎数目_________，还可以产生_________相同的后代 显微操作仪 桑椹胚或囊胚 血清 分割针 均等分割内 细胞团 透明带 成倍增加 遗传性能 续表 [微提醒] 胚胎分割的注意事项 (1)对囊胚阶段的胚胎进行分割时一定要均等分割内细胞团，若分割不均，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。 (2)分割的份数越多，技术难度会越大，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率越低。 核心要点点拨 (一)胚胎移植的生理学基础分析 项目 生理学基础 意义 受体生 理环境 同种动物的供、受体排卵后生殖器官的生理变化是相同的 为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境 胚胎 收集 早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态 为胚胎的收集提供了可能 胚胎 存活 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 为胚胎在受体内的存活提供了可能 胚胎 发育 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其遗传特性不受任何影响 为移植后胚胎继续发育提供了营养等方面的保障 续表 (二)胚胎分割动物和体细胞核克隆动物的比较 比较项目 胚胎分割动物 体细胞核克隆动物 相同点 都属于无性繁殖或克隆，最终技术是胚胎移植 不同点 胚胎的来源 雌性动物的早期胚胎或体外受精及其他方式得到的胚胎 通过核移植技术获得的重组胚胎 比较项目 胚胎分割动物 体细胞核克隆动物 不同点 遗传物质 胚胎分割动物具有相同的遗传物质，两个亲本提供的核遗传物质一样多 克隆动物的核遗传物质主要由供体细胞核提供 起点 经过受精作用或其他方式形成的一个细胞 经过核移植技术形成的一个细胞 [典例]　[多选](2024·南京高二期末)牛胚胎移植的基本程序如图所示，下列说法正确的是 (　　) A.供体母牛的主要职能是产生具有优良性状的胚胎 B.图中a指的是超数排卵，可用促性腺激素处理供体母牛 C.配种后需将供体母牛体内的胚胎冲洗出来 D.应把早期胚胎移植到处于发情状态的母牛的输卵管中 [解析]　供体母牛的主要职能是产生具有优良遗传性状的胚胎，A正确；图中a指的是超数排卵，可用促性腺激素处理供体母牛，B正确；配种后需把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来，C正确；应把早期胚胎移植到处于发情状态的母牛的子宫中，D错误。 √ √ √ 层级训练评价 (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植。 ( ) (2)胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行，因为两者生理特征相近，易于成功。 ( ) (3)胚胎移植时，供体母畜需要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。 ( ) (6)经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致。 ( ) (7)胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移。 ( ) (8)对桑椹胚分割时，应将内细胞团均等分割。 ( ) × √ × √ × (二)落实知能 2.以下关于胚胎分割移植的说法，错误的是(　　) A.就目前的胚胎分割移植而言，产生的同卵双胎较多，同卵多胎成功率较低 B.胚胎分割所需要的主要仪器设备为显微操作仪 C.可在囊胚阶段将胚胎随机分割成两份或多份，然后移植 D.用分割针将桑椹胚均分成两部分，可直接将裸半胚移植入受体　 √ 解析：实践证明，采用胚胎分割技术产生同卵多胚的可能性是有限的，分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小。目前，二分胚胎的分割和移植效率最高，A正确。胚胎分割所需要的主要仪器设备为显微操作仪，B正确。在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育，C错误。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，D正确。 3.牛胚胎工程包括胚胎移植、胚胎分割等胚胎生物技术，该技术可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，为优良种畜的大量繁殖提供有效的解决办法。下列说法错误的是 (　　) A.胚胎发育早期，有一段时间细胞数目增加，但胚胎总体积并不增加 B.为避免受体母牛对植入的胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂 C.胚胎移植中的供、受体雌性动物要进行同期发情处理 D.胚胎分割一般选用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚　 √ 解析：胚胎移植过程中受体基本不对外来胚胎产生免疫排斥，故无需注射免疫抑制剂，B错误。 4.[多选](2023·江苏高考)我国科学家利用猴胚胎干细 胞首次创造了人工“猴胚胎”，研究流程如图所示。下列 相关叙述正确的有(　　) A.猴的成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同，但具有 相同的基因组 B.囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成，但表达的基因都不同 C.移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO2的培养箱中进行 D.移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌 √ √ 解析：猴的成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同，但基因组相同，A正确；囊胚细胞②(滋养层细胞)③(内细胞团细胞)都由细胞①分裂分化形成，但表达的基因有部分相同(如呼吸酶基因、ATP合成酶基因等)，B错误；移植前细胞和囊胚的培养都要放在含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行，C错误；供体胚胎可与受体子宫建立生理和组织上的联系，为胚胎在受体内发育提供了可能，移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌，D正确。 (三)迁移应用 5.某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题。 (1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是__________。在体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是________________________________________；精子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是_________________ (答出1点即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到_____________________时才具备与精子受精的能力。  冷冻保存 只有获能的精子才能与卵子完成受精过程 肝素(或Ca2+载体) 减数第二次分裂中期 解析：精液可以冷冻保存，使用前再将精液解冻离心分离。只有获能的精子才能与卵子完成受精过程，故在体外受精前要对精子进行获能处理。精子体外获能可采用化学诱导法，化学诱导法是将精子放在一定浓度的肝素或Ca2+载体溶液中，用化学药物诱导精子获能。卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才能具备与精子受精的能力。 (2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行，该培养液的成分除无机盐、激素、血清外，还含的营养成分有________ ________________ (答出3点即可)等。将培养好的良种囊胚保存备用。  解析：进行早期胚胎培养的培养液中，除了无机盐、激素、血清外，还含有维生素、氨基酸、核苷酸等。 维生素、 氨基酸、核苷酸　 (3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是_______ __________________________________________________________________________________________________________________________________。  解析：要利用保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料，获得具有该公羊优良性状的后代，主要是利用胚胎移植技术。 母羊进行同期发情处理，将保存的囊胚进行胚胎移植，对受体母羊进行是否妊娠的检查，一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代 对受体 课堂小结与随堂训练 NO.4 一、知识体系构建 二、关键语句必背 1.体外受精技术主要步骤包括采集精子、采集卵母细胞和体外受精等。 2.胚胎工程是指对动物的胚胎进行人为操作和处理以获得目标个体的技术，包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等现代生物技术。 3.胚胎移植技术是将良种雌性动物配种后，从其生殖道取出早期胚胎或通过体外受精及其他方式(如转基因、核移植)得到的受精卵或胚胎，再移植到同种的同时发情排卵但未经配种的其他雌性动物的体内，使它们进一步发育为新个体的技术。 4.胚胎分割技术是用机械方法将早期胚胎平均分割成二分胚、四分胚甚至八分胚，经培养后植入受体，以得到同卵双生或同卵多生后代的技术。 三、素养好题训练 1.下图为第一代试管婴儿的操作流程示意图。下列相关说法错误的是 (　　) A.收集的精子需诱导获能后才能用于体外受精 B.父母可以随意选择胚胎的性别后再进行植入 C.早期胚胎植入子宫后需对母体进行妊娠检查 D.试管婴儿技术解决了某些不孕夫妇的生育问题　 √ 解析：收集的精子需要经过获能处理后，才能与培养成熟的卵细胞结合，A正确；父母不能随意选择胚胎的性别，B错误；胚胎移植后，需要对母体进行是否妊娠的检查，C正确；试管婴儿技术，通过体外受精和早期胚胎的培养等过程，可以解决某些不孕夫妇的生育问题，D正确。 2.羊奶的脂肪颗粒体积为牛奶的三分之一，更利于人体吸收，其维生素及微量元素含量明显高于牛奶，并且长期饮用羊奶不会引发肥胖。欲利用胚胎工程技术加快高产奶的萨能山羊的繁殖，下列说法正确的是 (　　) A.为使萨能母羊超数排卵，可在其饲料中添加适量的促性腺激素 B.为提高胚胎利用率，可采用胚胎分割、胚胎移植等技术 C.卵裂期的细胞数量增加，但细胞的体积和细胞内有机物的种类会减少 D.生产上可选用原肠胚细胞进行性别鉴定　 √ 解析：促性腺激素属于蛋白质类激素，能被消化道中的蛋白酶分解，因此在动物饲料中添加适量的促性腺激素不能达到超数排卵的目的，A错误；卵裂期的细胞数量增加，细胞的体积减小，细胞内有机物的种类增多，C错误；生产上可选用囊胚期的滋养层细胞进行性别鉴定，D错误。 3.(2024·甘肃高考)甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种，是季节性发情动物，每年产羔一次，每胎一羔，繁殖率较低。为促进畜牧业发展，研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率，流程如下图。下列叙述错误的是 (　　) A.藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵 B.藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精 C.受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理 D.后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙 √ 解析：促性腺激素能诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子，藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵，A正确；从卵巢中刚采集的卵母细胞需培养成熟(在体外培养到减数分裂Ⅱ中期)后才可与获能的精子进行体外受精，B错误；为使供体和受体的生理状况相同，受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理，C正确；后代丁是由藏羊甲的卵细胞和藏羊乙的精子结合形成的受精卵发育而来的，因此后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙，D正确。 4.某研究团队创建了人造子宫，并首次使用它将小鼠胚胎培养了6天(达到小鼠整个妊娠期的1/3)，且胚胎发育正常。借助人造子宫，可观察到胚胎成功发育出心脏、胃、头部和四肢等，从而帮助人们解决胚胎发育研究领域的诸多问题。 (1)研究人员首先提取受精几天之后的小鼠胚胎，放到含有特殊生长培养基的培养皿中，胚胎像附着在子宫壁上一样，开始形成三胚层。这说明提取的胚胎在小鼠体内已完成由受精卵→______________的发育。其中受精卵形成经过____________________________________、精子接触卵细胞质膜、形成雄原核和雌原核并彼此靠近等阶段，当__________ ___________________________________________时，说明卵子已受精。  桑椹胚→囊胚 精子穿越卵细胞膜外结构(如透明带等)　 质膜和透明带之间出现两个极体、雌雄原核融合 卵细胞 (2)上述胚胎培养两天后，进入下一个发育阶段，开始从每个胚层发育形成器官。此时，研究人员将胚胎放在小烧杯内的营养液中，使溶液保持运动并不断混合，帮助胚胎_____________________，防止胚胎附着到杯壁上导致死亡。同种动物个体间进行胚胎移植前，不需要对受体和供体进行免疫检查，原因是__________________________ __________________________。  充分接触到营养物质 受体对移入子宫的外来胚胎 基本上不发生免疫排斥反应 (3)若将第(1)问中的胚胎移植到另一雌鼠体内继续发育，则所选代孕母鼠应满足的条件是与供体鼠同种、健康、有正常繁殖能力且_________________。为了获得更多的克隆鼠，可对第(1)问中的囊胚进行分割，但需要注意_____________________。  经同期发情处理 将内细胞团均等分割 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A级——基础综合练 1.胚胎工程包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割等技术。下列相关叙述正确的是(　　) A.应用胚胎工程加速繁育经济动物可运用花药离体培养的技术 B.试管婴儿培养过程应用到体外受精、胚胎移植、胚胎分割技术 C.胚胎移植可在畜牧业生产中产生新品种，改良品种资源 D.胚胎分割时有的采用分割针，有的要采用酶解法 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析：花药离体培养的技术用于植物的单倍体育种，而胚胎工程主要用于动物方面，A错误。试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植后产生后代的技术，试管婴儿培养过程不涉及胚胎分割技术，B错误。胚胎移植不能产生新品种和改良品种资源，C错误。胚胎分割时若胚胎处于卵裂期(每一个细胞具有全能性)可以采用酶解法或机械法；若胚胎处于囊胚期则只能运用机械法分割，不能用酶解法，因为囊胚期的每一个细胞不都具有全能性，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 2.下列关于胚胎分割技术的说法，错误的是 (　　) A.被分割的胚胎应该是发育良好的早期胚胎 B.要将内细胞团均等分割的原因是防止由分割而来的两个体遗传物质差异过大 C.来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质 D.胚胎分割是进行动物克隆的方法之一　 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：因为内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，因此在分割时一定要注意将其均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，B错误。 3.下列不属于胚胎移植的意义或用途的是 (　　) A.良种畜群迅速扩大，加速了育种工作 B.不受时间、地域限制，节省了购买种畜的费用 C.可增加多胎和双胎的比例 D.综合供、受体共同的遗传物质　 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 解析：胚胎移植可使良种畜群迅速扩大，加速了育种工作，A不符合题意；胚胎移植不受时间和地域限制，节省了购买种畜的费用，B不符合题意；胚胎移植可增加多胎和双胎的比例，C不符合题意；胚胎移植得到的个体，其遗传物质来源于移植的胚胎，不包括受体的遗传物质，D符合题意。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 4.“试管婴儿”技术通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精，并在试管中培养，将得到的胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。下列相关叙述正确的是 (　　) A.“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是有性生殖 B.“试管婴儿”的形成用到了体外受精、体外培养、核移植和胚胎移植等技术 C.要获得“同卵双胞胎”，采用的技术是胚胎分割、移植技术，双胞胎的性别可以不同 D.“试管婴儿”与“克隆动物”的原理和操作步骤是一样的　 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 解析： “试管婴儿”技术利用了有性生殖原理，A正确；“试管婴儿”技术是先通过体外受精技术获得受精卵，在体外培养成胚胎后，再通过胚胎移植技术将胚胎移入受体的子宫内，使之发育成个体，并未用到核移植技术，B错误；要获得“同卵双胞胎”，采用的技术是胚胎分割、胚胎移植技术，同卵双胞胎的性别一定相同，C错误；“试管婴儿”属于有性生殖，而“克隆动物”属于无性生殖，二者原理不同，操作步骤不同，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 5.梅花鹿胚胎移植的主要流程如下。下列相关叙述正确的是 (　　) ①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④→⑤胚胎移植→子代梅花鹿 A.①过程需要注射有关激素，目的是获得更多的卵原细胞并完成减数分裂 B.③过程是以哺乳动物早期胚胎与子宫建立了组织上的联系为前提 C.④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚 D.⑤过程成功率的高低主要决定于供、受体生理状况的一致性 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：超数排卵处理需要注射促性腺激素，目的是获得更多的卵母细胞，而不是卵原细胞，且减数第二次分裂在受精后才能完成，A错误；③过程为胚胎收集，前提是早期胚胎处于游离状态，没有与子宫建立组织上的联系，B错误；④过程为胚胎质量检查，可移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚，C错误；⑤过程为胚胎移植，成功率的高低与供体、受体的生理状况是否相同有关，D正确。 6.(2024·启东阶段练)下图是牛胚胎分割示意图。下列说法错误的是 (　　) A.进行胚胎分割时，应选择发育到桑椹胚或囊胚时期的胚胎进行操作 B.可取滋养层细胞的DNA进行性别鉴定 C.通过胚胎分割产生的两个或多个个体共有的特点是具有相同的遗传物质，其生殖方式是无性生殖 D.在对桑椹胚阶段的胚胎进行分割时，应注意将内细胞团均等分割　 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 解析：进行胚胎分割时，应选择形态正常、发育良好的桑椹胚或囊胚进行操作，A正确；可取滋养层细胞的DNA进行性别鉴定，B正确；来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一，C正确；在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意将内细胞团均等分割，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 7.科学家运用胚胎移植技术培育试管牛时，首先用激素促进良种母牛多排卵，然后进行体外受精和培育，最后把胚胎送入母牛子宫内，孕育成小牛产出。下列分析错误的是 (　　) A.运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物克隆范畴 B.在胚胎移植前可采用胚胎分割技术快速繁殖良种牛 C.供体与受体在胚胎移植前后的生理环境须保持一致 D.体外受精形成的受精卵需移入发育培养液中继续培养　 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：用胚胎移植技术培育的试管牛主要采用的是体外受精技术，属于有性生殖，因此不属于动物克隆范畴，A错误；来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此在胚胎移植前可采用胚胎分割技术快速繁殖良种牛，B正确；供体与受体在胚胎移植前后的生理环境须保持一致，C正确；体外受精和胚胎早期发育过程均可在体外完成，即体外受精形成的受精卵需移入发育培养液中继续培养，D正确。 8.为了加快优良牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法。请根据图示信息分析，下列正确的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 A.试管牛和克隆牛的培育过程中均用到了胚胎移植技术，均属于有性生殖 B.胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 C.获得的优秀公牛的新鲜精液，可直接用于受精作用 D.如图方法Ⅱ，产生F牛的性别与C相同，性状也与C完全一致　 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：试管牛的培育用到的技术有体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植，克隆牛的培育用到的技术有核移植、早期胚胎培养、胚胎移植，均用到了胚胎移植技术，但克隆牛属于无性生殖，A错误；胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下(供体和受体之间)空间位置的转移，B正确；获得的优秀公牛的新鲜精液，需获能后才能进行受精作用，C错误；F牛部分遗传物质来自无核卵母细胞中的细胞质，且性状与环境也有关，因此性状与C不完全一致，D错误。 9.体外受精技术给不孕不育的家庭带来了福音。请回答下列问题： (1)该技术一般需要对做试管婴儿的女性注射_______激素使其超数排卵。  解析：体外受精技术一般需要对做试管婴儿的女性注射促性腺激素使其超数排卵，以保证体外受精的成功率。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 促性腺 (2)当______的精子与卵子相遇时，首先发生______反应。受精时，防止多精入卵的生理反应有____________________________。受精后，体外培养受精卵时，培养液中提供CO2的目的是________________。  解析：精子只有经过获能培养后才能与卵细胞完成受精过程。当获能的精子与卵子相遇时，首先发生顶体反应，为进入卵细胞做准备。受精时，卵细胞发生透明带反应和卵细胞质膜反应以防止多精入卵。受精后，体外培养受精卵时，早期胚胎培养液中提供CO2能起到维持培养液pH的作用。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 获能 顶体 透明带反应和卵细胞质膜反应 维持培养液的pH (3)人的体外受精胚胎一般发育到_______________时期进行移植。胚胎移植后，要对移植女性进行_______检查。  解析：人的体外受精胚胎一般发育到桑椹胚或囊胚时期进行移植，因为此时的胚胎处于游离状态，且容易成功。胚胎移植后，要对移植女性进行妊娠检查，目的是检测胚胎的生长情况。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 桑椹胚或囊胚 妊娠 (4)进行胚胎分割时，若对囊胚进行操作，应注意___________________。 解析：进行胚胎分割时，若对囊胚进行操作，应注意将内细胞团均等分割，否则会影响胚胎的发育和功能。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 将内细胞团均等分割 B级——应用创新练 10.下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是(　　) A.通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精 B.哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质 C.克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程 D.将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 解析：精子获能是获得受精的能力，不是获得能量，A错误；哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养所需营养物质与体内基本相同，例如需要有葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、血清等，B错误；克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程，C正确；胚胎分割技术被视为一种胚胎克隆方法，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 11.[多选]从兔子的子宫回收获能的精子，在体外同卵子结合，然后根据“同步化”的原理，将早期胚胎移植到另一只假孕雌兔的子宫中，经过“借体怀胎”繁殖出世界上第一只通过体外受精培育成功的仔兔。下列叙述错误的是 (　　) A.为防止受体对移植的胚胎发生免疫排斥，供体和受体要进行同期发情处理 B.体外培养受精卵时需要给予一定量的CO2，以维持培养液pH的相对稳定 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 C.在桑椹胚阶段，胚胎的内部开始出现含有液体的腔 D.移植前通常用分割针取内细胞团细胞做DNA分析以鉴定胚胎性别　 解析：胚胎移植前要对供体和受体使用激素进行同期发情处理，以保证胚胎移植入相同的生理环境，一般受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应，A错误；动物细胞培养时，提供CO2的作用是维持培养液的正常pH，B正确；含有液体的腔出现在囊胚阶段，称为囊胚腔，C错误；移植前通常对滋养层细胞做DNA分析以鉴定胚胎性别，D错误。 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 12.(2024·连云港期末)胚胎工程技术包含的内容很丰富。下图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是本地黄牛。请据图回答下列问题。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (1)应用1与应用2的培育过程相比较，在应用1过程中特有的技术手段是___________，应用2的繁殖方式是___________。若要获得大量的试管牛，可于早期胚胎的______________时期进行分割后移植。  解析：应用1采用了核移植技术，形成克隆动物，属于无性生殖；应用2采用体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术，形成的是试管动物，属于有性生殖。胚胎分割时，应该选择形态正常、发育良好的桑椹胚或囊胚。 核移植技术 有性生殖 桑椹胚或囊胚 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (2)细胞B主要提供重组细胞的__________部分，该部分在胚胎发育中的作用是________________________ (答出1点即可)。  解析：细胞B为卵母细胞，其主要提供重组细胞的细胞质部分，该部分在胚胎发育中的作用是易于诱导细胞核全能性的表达。 细胞质 诱导细胞核全能性的表达 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (3)供体1经过__________激素处理，可以排出更多的卵细胞；优良公牛提供的精子在体外需要进行______处理。  解析：供体1经过促性腺激素处理，可以排出更多的卵细胞；优良公牛提供的精子在体外需要进行获能处理。 促性腺 获能 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (4)细胞D的名称是_______________。  解析：分析题图可知，细胞D是内细胞团细胞。 (5)将各种方式产生的胚胎移植到受体中，充分体现出这种操作技术的优势在于_______________________________。  解析：胚胎移植的优势在于发挥雌性优良个体的繁殖能力。 内细胞团细胞 发挥雌性优良个体的繁殖能力 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (6)动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的，合子只由一个精子和卵子结合的生理基础是______________________________。  解析：防止多精入卵的两道屏障：在精子触及到卵细胞的瞬间会发生透明带反应，这是防止多精入卵的第一道屏障；同时精子膜与卵细胞质膜融合，精子入卵，这时发生卵细胞质膜反应，这是防止多精入卵的第二道屏障。 透明带反应和卵细胞质膜反应 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (7)早期胚胎移植前需要性别鉴定时要取_________的细胞，减少对胚胎的伤害。  解析：早期胚胎移植前需要性别鉴定时要取滋养层的细胞，减少对胚胎的伤害。 滋养层 $$