第二章 第四节 第2课时 体外受精技术和胚胎移植、胚胎分割技术-【优化探究】2025-2026学年新教材高中生物学选择性必修3同步导学案配套PPT课件（苏教版）

细胞工程 第二章　 第四节　胚胎工程及其应用 第2课时　体外受精技术和胚胎移植、胚胎分割技术 [目标导学]　1.简述体外受精的主要操作步骤。2.简述胚胎移植的生理学基础和基本流程。3.简述胚胎分割的概念。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 学习任务二　胚胎移植技术和胚胎分割技术 学习任务一　体外受精技术 课时作业 素养达标 备选题库 教师独具 体外受精技术 学习任务一 梳理 归纳教材知识 1.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。 2.原理:人工模拟体内环境,包括营养、温度、pH等,促使 成熟,同时使 获能,最终完成受精作用等。 体外人工控制 卵母细胞 精子 3.主要步骤 (1)采集精子 方法 :通过模仿发情的雌性动物在交配时阴道的压力、温度和润滑度等条件,创造适合采精的环境 过程 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,从而达到采集精子的目的 精子去向 采集的精子可以立即使用或 待用 假阴道法 冷冻保存 (2)采集卵母细胞 动物种类 卵母细胞的采集方法 优点 缺点 的动物(如牛) 抽吸法 借助超声波探测仪和内窥镜等进行,将注射器针头刺入卵泡中一并吸出卵泡液和 ,再在显微镜下进行筛选 可以有目的地选择卵泡,分离得到_________ 的卵母细胞 不能用于小动物 较大型 卵母细胞 适当成 熟程度 动物种类 卵母细胞的采集方法 优点 缺点 较小型的动物(如小鼠、兔) 机械破碎法 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 可以得到各种成熟程度的卵母细胞 有可能刺伤卵母细胞 超数排卵 采用 处理,使其排出更多的卵子 直接与获能的精子在体外完成受精 超数排卵效果不够稳 定,个体之间差异很大 卵巢 卵泡 促性腺激素 4.体外受精 (1)精子获能 ①精子获能的方法 方法名称 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、羊等家畜 获能液 肝素 增加 升高 Ca2+ ③精子获能的意义:增强了精子的 能力和 能力。 代谢 运动 降低 (2)顶体反应 ①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。 ②发生部位:主要发生在精子头部。 ③顶体反应的过程 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→顶体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 顶体酶 放射冠 透明带 (3)体外受精 ①条件:在人为控制的适宜条件下和专用的受精溶液中, 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。 获能 成熟 ②过程 (4)体外受精的应用 ①可用于研究哺乳动物生殖细胞的发生、受精和 机制。 ②为胚胎生产提供了经济而高效的方法,对充分利用优良种质资源、 家畜繁殖周期、加快品种改良速度等具有重要价值。 早期胚胎发育 缩短 [正误辨析] (1)精子获能指的是精子获得能量。 ( ) (2)从活体卵巢中采集的卵母细胞都可以直接与获能后的精子进行体外受精。 ( ) (3)获能后的精子的膜流动性增加,表面电荷降低。 ( ) (4)顶体反应可以阻止多精入卵。 ( ) × × × √ 探究 要点合作突破 如图是体外受精过程示意图,据图回答下列问题。 (1)精子离心处理的目的是什么? 提示:精液中含有精子获能的抑制因子,因此在一般情况下,精液中的精子无法获能。精子获能前进行离心处理,有利于精子获能。 (2)自然受精和体外受精有哪些共同点? 提示:精子获能、卵子成熟后才能完成受精过程;都是有性生殖。 [核心知识] 1.卵母细胞的采集方法归纳 第一种方法:对较小型动物卵母细胞采集时,可先用促性腺激素处理,使其超数排卵,这样获得的卵母细胞可直接与获能的精子在体外受精。 第二种方法(机械破碎法):从刚宰杀的雌性动物体内摘取卵巢,再从卵巢中采集卵母细胞。 第三种方法(抽吸法):直接从活体动物的卵巢中采集卵母细胞,也叫活体采卵。需借助超声波探测仪、内窥镜等,直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。 2.自然受精、人工授精和体外受精的异同点 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 雌性动物输卵管中 受精溶液 相同点 ①精子获能、卵子成熟后才能完成受精过程;②都是有性生殖 3.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 细胞核的全能性、核移植、胚胎移植 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 全部性状与提供细胞核的亲本的性状几乎一样 强化 题点对应训练 1.下列有关小鼠体外受精及胚胎培养的叙述,错误的是 (　　) A.小鼠在特定条件下饲养,注射促性腺激素可促进其超数排卵 B.将卵巢中采集的卵母细胞与新采集的精子同时放在获能液中培养即可完成受精 C.早期胚胎培养所用培养液中需添加葡萄糖、氨基酸、血清等成分 D.小鼠囊胚腔中的胚胎干细胞可参与个体器官的发育 B 解析:小鼠在特定条件下饲养,注射相关激素(促性腺激素)有促进超数排卵的作用,A正确;处于减数第二次分裂时期的卵母细胞才具备与精子受精的能力,B错误;早期胚胎培养所用培养液的成分是水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、核苷酸、血清、激素等,C正确;囊胚腔中的胚胎干细胞可以分化形成各种组织,因此可以参与个体器官的发育,D正确。 2.(多选)如图为某种哺乳动物精子的顶体反应及受精示意图,下列有关说法正确的是( 　　) A.不同动物排出的卵子均发育成熟 B.精子头部释放的酶有利于精子接触 到卵细胞质膜 C.精子入卵后卵细胞质膜发生反应阻 止多精入卵 D.图中受精过程结束后共产生三个极体 BCD 解析:排卵是指卵子从卵泡中排出,排出的卵子尚未成熟,不同种动物排出的卵子成熟程度不同,A错误;精子头部,即顶体释放的酶能够溶解卵母细胞周围的放射冠和透明带,有利于精子接触到卵细胞质膜,B正确;精子接触到卵细胞质膜后,透明带会立即发生生理反应,阻止后来的精子进入,它是防止多精子入卵受精的第一道屏障,C正确;图中极体正在分裂(随后产生两个极体),卵母细胞受精后也会分裂产生一个极体,所以题图中受精过程结束后共产生三个极体,D正确。 胚胎移植技术和胚胎分割技术 学习任务二 梳理 归纳教材知识 1.胚胎移植技术 (1)胚胎工程: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、 和 等现代生物技术。 (2)精子和卵母细胞结合后,将受精卵移入相应的培养液中培养。培养液的基本成分主要包括维生素、氨基酸、 、无机盐和糖类等。 胚胎移植 胚胎分割 蛋白质 (3)胚胎移植技术:将良种雌性动物配种后,从其生殖道取出 或通过体外受精及其他方式(如转基因、核移植)得到的 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)胚胎移植的过程:一般分为供体和受体的选择、供体和受体 处理、供体的 处理和受精、胚胎收集以及胚胎移植。 早期胚胎 受精卵 同期发情 超数排卵 (5)胚胎移植的应用 ①能发挥优良母畜的 ,迅速扩大优良畜种的数量,加速优良畜种的推广应用。 ②能缩短 ,提高家畜改良速度。 ③能长期保存冷冻胚胎,便于优良品种的 和保存。 繁殖能力 世代间隔 种质运输 2.胚胎分割技术 (1)概念: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 或同卵多生后代的技术。 (2)实质:胚胎 方法。 (3)仪器:利用 进行操作。 同卵双生 克隆 显微操作仪 (4)过程 ①选择形态正常、发育良好的 或 ,在盛有操作液(含有质量分数为10%~20%的血清)的培养皿中用分割针或分割刀片将胚胎切开。 ②如果切割的是囊胚,一定要均等分割 ;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。 (5)优势:胚胎分割技术不仅能使可供胚胎移植的胚胎数目成倍增加,而且可以产生 相同的后代。 桑葚胚 囊胚 内细胞团 透明带 遗传性能 [正误辨析] (1)胚胎移植实际上是产生胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。 ( ) (2)对桑葚胚分割时,应将内细胞团均等分割。 ( ) (3)对供体母牛和受体母牛不仅要做同期发情处理,还要做超数排卵处理。 ( ) √ × × 1.请结合胚胎移植的过程图解,分析回答下列问题。 探究 要点合作突破 (1)同期发情处理的目的是什么? 提示:使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件,胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致,这是胚胎移植成功与否的关键。 (2)如何进行超数排卵?超数排卵的目的是什么? 提示:给供体母牛注射促性腺激素。使一头母畜一次排出比自然情况下多许多的成熟卵子,用于配种或者人工授精,可获得多枚胚胎,经胚胎移植可得到多个后代。 (3)受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应? 提示:受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。 (4)胚胎移植后,经受体孕育的后代,其遗传特性与供体还是受体保持一致?为什么? 提示:与供体保持一致。因为供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系,其遗传特性在孕育过程中不会发生变化。 2.如图表示胚胎分割的一般流程,请分析回答相关问题。 (1)图中结构①③④分别表示囊胚的　 　　　　　　　　　　　,②表示包裹囊胚的　　　　。  (2)对囊胚阶段胚胎进行分割时,要注意什么?得到的二分胚应如何处置? 提示:要将囊胚的内细胞团均等分割。得到的二分胚可注入已清空的透明带中或直接移植到受体中。 (3)胚胎分割是不是分割的份数越多,效率越高? 提示:不是,分割的次数越多,分割后胚胎成活的概率越小。 囊胚腔、滋养层和内细胞团　 透明带 (4)为进行遗传病筛查,以防止产生的后代具有严重的遗传病,可以在胚胎移植前对囊胚进行DNA分析和鉴定,应对囊胚的哪一结构进行取样?为什么? 提示:滋养层。内细胞团将来发育为胎儿的各种组织,滋养层将来发育为胎盘和胎膜,应取滋养层细胞取样分析,以免损伤内细胞团。 [核心知识] 1.胚胎移植中三个需要注意的问题 两次激 素使用 第一次:用激素对供、受体进行同期发情处理。 第二次:用促性腺激素处理使供体超数排卵 两次检查 第一次:对收集的胚胎进行检查。 第二次:对受体母畜是否妊娠进行检查 繁殖方式 ①若胚胎由受精卵形成,则属于有性生殖。 ②若胚胎由核移植或胚胎分割形成,则属于无性殖性 2.胚胎移植的生理学基础及相应意义 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 项目 生理学基础 意义 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 3.胚胎分割的注意事项 (1)对囊胚进行分割时,一定要均分内细胞团。若分割不均,会出现含内细胞团多的部分正常发育,含内细胞团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,每一份的细胞数会越少,不但难以做到均等分割,而且内细胞团的细胞所受的影响会越大。因此,分割的份数越多,技术难度也越大,移植后的恢复和发育的难度也越大,移植成功率自然会越低。 4.胚胎分割动物和体细胞核克隆动物的异同 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 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 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 1.胚胎工程在畜牧业养殖方面具有重要的应用价值,可利用胚胎移植技术繁殖具有高产奶性状的优良个体。下列相关叙述正确的是(　　) A.需对供、受体母牛进行同期发情和超数排卵处理 B.繁殖所得子代的高产奶性状与供、受体母牛均有关 C.胚胎移植前可取滋养层细胞做DNA分析,鉴别动物性别 D.胚胎移植前需对早期胚胎进行质量检查和对受体进行免疫检查 强化 题点对应训练 C 解析:为保证移植后的胚胎正常发育,需对供、受体母牛进行同期发情处理,使两者处于相同的生理状态,对供体母牛进行超数排卵处理,受体不需要,A错误;繁殖所得子代的高产奶性状与供体的优良性状有关,与受体无关,B错误;胚胎移植前可取滋养层细胞做DNA分析,鉴别动物性别,C正确;受体子宫对移入的胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为胚胎的存活提供了可能,故不需要对受体进行免疫检查,D错误。 2.如图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程,下列相关说法正确的是 (　　) A.通过①~⑤培育优质奶牛的过程与克隆牛的原理相同 B.②代表早期胚胎培养,该过程中细胞进行有丝分裂,无细胞分化 C.③代表胚胎分割,需均等分割原肠胚的内细胞团,以免影响胚胎发育 D.⑤代表胚胎移植,胚胎移植能否成功,与供体和受体的生理状态有关 答案:D 解析:通过①~⑤培育优质奶牛的过程属于有性繁殖,克隆牛属于无性繁殖,故两者的原理不同,A错误;②代表受精卵发育为早期胚胎的过程,属于体外早期胚胎培养,该过程中细胞进行有丝分裂,也存在细胞分化,B错误;③代表胚胎分割,需均等分割囊胚的内细胞团,以免影响胚胎发育,C错误;⑤代表胚胎移植,胚胎移植能否成功,与供体和受体的生理状态有关,因此胚胎移植前需要进行同期发情处理,使供体和受体的生理状态相同,D正确。 备选题库 教师独具 1.体外受精和胚胎移植都是医学和农业生产上应用较多的胚胎工程技术,相关叙述正确的是 (　　) A.从卵巢采集的卵母细胞可以直接用于体外受精 B.可以用肝素或Ca2+载体溶液等在体外培养牛、羊等动物的精子使其获能 C.经过胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体保持一致 D.进行胚胎移植前,要对供体和受体进行免疫检查,以防止发生免疫排斥反应 B 解析:采集来的卵母细胞必须培养至成熟之后才具备完成受精的能力,A错误;可以用肝素或Ca2+载体溶液等在体外培养牛、羊等动物的精子使其获能,B正确;胚胎移植产生的后代,其遗传特性不受到受体的影响,C错误;受体一般不会对供体发生免疫排斥,所以不必进行免疫检查,D错误。 2.哺乳动物体外受精的过程是 (　　) ①卵母细胞的采集　②精子的采集　③卵母细胞的成熟培养　④精子的获能处理　⑤精子与成熟的卵子在适当的培养液中共同培养　⑥体外受精　⑦受精卵培养 B 解析:采集到的卵母细胞和精子,要分别在体外进行成熟培养和获能处理,然后才能用于体外受精。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,接着进行受精卵培养,因此,哺乳动物体外受精的过程是 。故选B。 3.牛胚胎移植试验的主要流程如下,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→⑥子代小牛  A.①过程需要对供体注射性激素,目的是获得更多的卵母细胞 B.③过程的理论基础是哺乳动物早期胚胎未与子宫建立组织上的联系 C.④过程是“对胚胎进行检查”,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取决于受体对移植胚胎的排斥程度 B 解析:①过程需要注射促性腺激素,目的是获得更多的卵母细胞,A错误;③过程是以哺乳动物早期胚胎处于游离状态,未与子宫建立了组织上的联系为前提,B正确;④过程是“对胚胎进行质量检查”,可移植的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚,C错误;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,受体对移入的胚胎基本上不会产生免疫排斥反应,D错误。 4.在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。下列叙述正确的是 (　　) A.采集到的精子需要在含ATP的动物细胞培养液中进行获能处理 B.可应用胚胎分割技术扩大良种家畜的种群数量 C.受精卵需在体外培养到原肠胚期才能用于移植 D.胚胎移植前需要进行性别鉴定以提高移植成功率 B 解析:采集到的精子需要在获能培养液中培养进行获能(获得受精的能力,而非获得能量)处理,A错误;胚胎分割可增加胚胎的数量,因此可应用胚胎分割技术扩大良种家畜的种群数量,B正确;受精卵需在体外培养到桑葚胚或囊胚才能用于移植,C错误;胚胎移植前进行性别鉴定不能提高移植成功率,D错误。 5.野化单峰骆驼原产于北非和亚洲西部及南部,多年前野化单峰骆驼就已经灭绝,仅圈养条件下还有部分驯养单峰骆驼存在。近几年,在我国戈壁无人区,科学家又发现了野化单峰骆驼小种群,由于数量极少,科学家欲通过胚胎移植等方法拯救野化单峰骆驼,技术流程如图所示。 (1)图解中涉及的生物学技术有　 　 　　,　　　 　　, 　　　　 　。(答出3点)  (2)若a为体外受精,则在这之前要对采集的卵母细胞培养至　　　;还需要对精子进行　 　处理,对受体野化单峰骆驼要进行　　　　　处理。  (3)若通过染色体测定对野化单峰骆驼进行性别鉴定,应选择_________　　　　　　细胞。  胚胎移植 动物细胞培养 胚胎分割/早期胚胎培养 成熟 获能 同期发情 滋养层 (4)图中c过程,应选择　　　　或　　胚,后者在进行分割时要注意将 　 。 在进行过程b或d之前　　　　(填“需要”或“不需要”)对受体进行免疫检测。  (5)胚胎移植后,经受体孕育的后代,其遗传特性与　　　　(填“供体”或“受体”)一致。 桑葚胚 囊 内细胞团均等分割 不需要 供体 解析:(1)依据图示信息,a表示体外受精的过程,b表示胚胎移植过程,c表示胚胎分割技术,d表示分割后胚胎移植;e为动物细胞培养技术,为干细胞培养,综上,上述图解中涉及的生物学技术有体外受精技术、胚胎分割技术、动物细胞培养技术、胚胎移植技术等。 (2)若a为体外受精,则在体外受精之前,须对采集的卵母细胞培养至成熟;还需要对精子进行获能处理,使用外源促性腺激素对受体野化单峰骆驼进行同期发情处理。 (3)若通过染色体测定对野化单峰骆驼进行性别鉴定,应选择滋养层细胞进行操作,取滋养层细胞不会损伤胚胎的组织和器官。 (4)c表示胚胎分割技术,应选择处于桑葚胚或囊胚期的细胞进行操作,后者在分割时要注意将内细胞团进行均等分割。b表示胚胎移植,d表示分割后的胚胎移植,此过程不需要对受体进行免疫检测,受体对移入子宫的早期胚胎基本上不发生免疫排斥反应。 (5)胚胎移植后,经受体孕育的后代,其遗传特性与供体一致,因为供体胚胎与受体子宫建立的是生理和组织上的联系,其遗传物质在孕育过程中不受受体影响。 课时作业 素养达标 [基础巩固练] 1.如图为哺乳动物体外受精过程,据图分析下列叙述错误的是(　　) A.如果是大型动物,采集的卵母细胞 需经①体外培养使之成熟 B.小鼠、兔等动物可以采用饲喂雌 性激素的方法使其超数排卵 C.②是精子获能处理,通常采用一定 浓度的肝素或相应的Ca2+载体溶液诱导获能 D.③是在专用的受精溶液中完成的 B 解析:小鼠、兔等动物需要注射促性腺激素进行超数排卵处理,B错误。 2.“虎狮兽”是利用雄虎的精子和雌狮的卵细胞体外受精产生的,下列有关完成这一过程需要解决的问题,合理的是(　　) A.精子在体外用获能物质处理 B.用化学物质处理掉卵细胞质膜,便于精子进入 C.抽取精子、卵细胞的细胞核进行融合 D.精子入卵后进行人工处理,防止多精入卵 A 解析:“虎狮兽”是利用雄虎的精子和雌狮的卵细胞体外受精产生的,完成这一过程需要解决的问题是将精子在体外用获能物质处理,使其具备受精能力,A正确;用化学物质处理掉卵细胞质膜,卵细胞的结构遭到破坏,不能完成受精,B错误;不能人为地抽取精子、卵细胞的细胞核进行融合,C错误;精子入卵后会立即引起透明带及卵细胞质膜发生一系列变化,形成阻止其他精子进入的屏障,不需进行人工处理,D错误。 3.体外受精技术是提高动物繁殖能力的有效措施,该技术还可为胚胎移植提供可用的胚胎。下列关于体外受精和胚胎移植的叙述,错误的是(　　) A.在精子的刺激下,卵细胞完成减数第二次分裂,排出第二极体后形成雌原核 B.精子入卵后细胞质膜会迅速发生生理反应,阻止其他精子进入卵细胞 C.对奶牛胚胎进行分割时,应选择发育良好、形态正常的原肠胚进行均等分割 D.胚胎移植能发挥优良畜种的繁殖能力,迅速扩大优良畜种数量,加速优良畜种的推广应用 C 解析:体内受精时,当精子触及卵细胞质膜的瞬间,透明带会迅速产生生理反应阻止后来的精子进入;精子入卵后卵子完成减数第二次分裂、排出第二极体、形成雌原核,A、B正确;对奶牛胚胎进行分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚并进行均等分割,不能选择原肠胚,因为原肠胚已经高度分化,C错误;胚胎移植能发挥优良畜种的繁殖能力,迅速扩大优良畜种数量,加速优良畜种的推广应用,D正确。 4.胚胎工程中各种操作技术如图所示,下列分析正确的是 (　　) A.d可直接移植给受体,形成d的 关键是要对a的内细胞团均等 分割 B.胚胎干细胞在形态上的特点 有细胞体积大、核小、核仁明显 C.早期囊胚a、b、c基因型相同,但发育得到的个体表型不一定相同 D.代孕母牛应提前做好同期发情处理,避免移植胚胎发生免疫排斥 A 解析:d是分割后的囊胚,可直接移植给受体,形成d的关键是要对a的内细胞团均等分割,A正确;胚胎干细胞在形态上的特点有细胞体积小、核大、核仁明显,B错误;早期囊胚a、b、c是不同精子和不同卵细胞经受精作用形成的,基因型不同,C错误;代孕母牛的子宫对外来胚胎几乎不发生免疫排斥,应提前做好同期发情处理,使供、受体的生理状态相同,以保证移植的胚胎能够继续正常发育,D错误。 5.如图表示试管鼠的基本制备流程,下列叙述正确的是(　　) A.处理1是给4~6周龄雌鼠注射性激素进行超数排卵处理 B.过程1和过程2胚胎均在代孕鼠体内完成细胞的分裂和分化 C.处理2和处理3分别使卵母细胞和精子获得受精能力 D.胚胎分割对囊胚阶段的胚胎进行分割时，需将滋养层均等分割 C 解析:一般通过注射促性腺激素使性成熟的雌鼠超数排卵,A错误;过程1是胚胎的体外发育,在体外完成细胞的分裂和分化,B错误;要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行处理,使其获能,另外培养的卵母细胞需要发育至成熟,即题图中的处理2和处理3,C正确;对囊胚期的胚胎进行分割,需要保证将内细胞团均等分割,D错误。 6.近年发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限可能。如图为经体外受精和胚胎分割移植培育优良奶牛的过程。下列有关叙述正确的是 (　　) A.胚胎分割时,应选择发育到 原肠胚时期的胚胎进行操作 处理 B.胚胎移入前,需要取内细胞团细胞做DNA分析,鉴定性别 C.胚胎移入前,要对受体注射免疫抑制剂以减弱或消除排斥反应 D.胚胎在受体子宫内的发育过程中,其遗传特性基本不受影响 D 解析:进行胚胎分割时,应选择发育到桑葚胚或囊胚时期的胚胎进行操作,A错误;胚胎移入前,需要取滋养层细胞做DNA分析,鉴定性别,B错误;受体母牛必须和供体牛属于同一物种,移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎基本上不发生排斥反应,所以不需要对受体注射免疫抑制剂,C错误;供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响,D正确。 7.为了加快优良种牛的繁殖速度,科学家采用了以下两种方法。请根据图示信息回答下面的问题。 (1)试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的生物工程技术有 　　　、　　　 　等。  (2)促进B牛超数排卵的激素是　　　　激素。如果希望生产出的E牛是雌性,需要在囊胚期取　　　　部分进行性别鉴定。如要提高胚胎利用率,可以采用胚胎分割技术分割,应如何处理:_____________________ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。  (3)产生F牛的理论依据是　 　　　　　,其繁殖方式属于 　　　　　。  动物细胞培养 胚胎移植技术 促性腺 滋养层 应选择发育到桑葚胚或 囊胚时期的胚胎进行操作,对囊胚进行分割时要保证对内细胞团进行 均等分割 细胞核的全能性 无性生殖 解析:(1)方法Ⅰ采用了体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术,产生的试管牛E属于有性生殖的产物;方法Ⅱ采用了体细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植技术,产生的克隆牛F属于无性生殖的产物。试管牛和克隆牛的培育过程中均用到动物细胞培养和胚胎移植技术。 (2)促使B牛多排卵的激素一般是促性腺激素。如果希望生产出的E牛是雌性,需要在囊胚期取滋养层部分进行性别鉴定。如要提高胚胎利用率,可采用胚胎分割技术分割,进行胚胎分割时,应选择发育到桑葚胚或囊胚时期的胚胎进行操作,对囊胚进行分割时要保证对内细胞团进行均等分割。 (3)F牛是克隆牛,其产生主要采用了细胞核移植技术,该技术的理论基础是细胞核的全能性;在此过程中没有经过两性生殖细胞结合,所以此种生殖方式是无性生殖。 [素能培优练] 8.4月27日,大熊猫“丫丫”回国在社会上引起了巨大反响。自然状态下的大熊猫繁殖能力较低,曾一度濒临灭绝,我国科学家利用胚胎工程的技术手段大大提高了熊猫的繁殖率,目前我国的熊猫数量已经有2 400余只。下列说法正确的是 (　　) A.体外受精时,将成熟的卵母细胞与新采集的精子同时放在获能液中利于受精 B.利用胚胎分割技术得到的后代具有相同的遗传物质 C.这样人工繁育的种群与野生种群相比,遗传多样性提高,野外生存能力下降 D.利用胚胎分割技术,尽可能均等分割成多份可以大大提高熊猫的繁殖率 B 解析:新采集的精子需要进行获能处理,并和成熟的卵母细胞放置在专用的受精溶液中才能进行受精,A错误;胚胎分割技术的对象一般是处于囊胚期的内细胞团,该时期的细胞并未发生分化,经过该技术处理后得到的后代具有相同的遗传物质,B正确;人工繁育的种群与野生种群相比,遗传多样性降低,野外生存能力下降,C错误;胚胎分割技术并不是分割的份数越多繁殖率越高,通常分割的份数越多,所产生的后代个体重量越轻,存活就要面临挑战,D错误。 9.第三代试管婴儿技术(PGD/PGS) 是对早期胚胎细胞进行基因诊断 和染色体检测后再进行胚胎移植, 流程如图所示。图中检测包括 PGD、PGS(PGD是指胚胎植入前 的基因诊断,PGS是指胚胎植入前 的染色体数目和结构检测)。下列叙述错误的是 (　　) A.采集的卵子需培养至成熟才能与获能的精子进行受精 B.PGD和PGS技术可分别用于筛选唐氏综合征和红绿色盲 C.进行胚胎移植前不需要对夫妻双方进行免疫检查 D.“理想胚胎”需培养至桑葚胚或囊胚时期才能植入子宫 答案:B 解析:体外受精时,需要将所采集到的卵母细胞在体外培养至成熟,才可以与精子完成受精作用,A正确;PGD是指胚胎植入前的基因诊断,PGD可用于筛选红绿色盲;PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测,PGS可用于筛选唐氏综合征,B错误;受体子宫对外来胚胎几乎不发生免疫反应,因此进行胚胎移植前不需要对夫妻双方进行免疫检查,C正确;“理想胚胎”需培养至桑葚胚或囊胚才能植入子宫,D正确。 10.我国科学家成功构建了具有高比例 胚胎干细胞的活产嵌合体猴。如图所 示,研究人员将4CL体系下培育的、可 表达绿色荧光蛋白的供体猕猴的胚胎 干细胞(简称4CL干细胞)注射至与其 遗传信息不同的猕猴胚胎中,最终得到嵌合体猴。下列叙述正确的是(　　) A.为防止细菌污染,培养4CL干细胞时可以向培养液中加入适量的干扰素 B.4CL干细胞注入桑葚胚后会与其他胚胎细胞发生融合进而形成嵌合体 C.对嵌合囊胚或原肠胚进行胚胎分割后移植,可以产生更多的嵌合体猴 D.嵌合体猴部分细胞可以发出绿色荧光,其遗传信息不一定能遗传给后代 答案:D 解析:为防止细菌污染,培养4CL干细胞时可向培养液中加入适量的抗生素,A错误;4CL干细胞不会与其他胚胎细胞发生细胞融合,B错误;胚胎分割时,应选择形态正常、发育良好的桑葚胚或囊胚,C错误;嵌合体猴中,由4CL干细胞增殖分化形成的组织可发出绿色荧光,由于这些细胞不一定发育成原始生殖细胞,因此其遗传信息不一定能遗传给后代,D正确。 11.(多选)第三次全国大熊 猫野外种群调查显示,全国 野生大熊猫不足1 600只,为 保护和繁殖大熊猫,科研人 员进行了如图实验,下列相关叙述正确的是 (　　 ) A.克隆熊猫培育成功的部分原因是卵细胞质具有调控细胞核发育的作用 B.图中用激素处理可使供体超数排卵,代孕受体在移植前需要进行同期发情处理 C.图中的熊猫甲与亲代雌性大熊猫的性状完全相同 D.熊猫乙和熊猫丙的基因型和表型不一定都相同 ABD 解析:克隆熊猫培育成功的部分原因是卵细胞质具有调控细胞核发育的作用,A正确;图中激素处理供体,会促进其超数排卵;为了给移植胚胎创造良好的孕育条件,应对代孕母畜进行同期发情处理,B正确;据题图可知,熊猫甲的细胞核中的遗传物质来自亲代雌性和雄性大熊猫,细胞质遗传物质来自亲代雌性大熊猫,故其性状不一定与亲代雌性大熊猫相同,C错误;熊猫乙和熊猫丙是利用胚胎分割、经胚胎移植获得的,其遗传物质相同,但是其生存环境不一定相同,且发生的变异类型也不一定相同,所以熊猫乙和熊猫丙的基因型相同,但是表型不一定相同,D正确。 12.(多选)如图是育种工作者采用不同方法培育良种牛的过程(a~h为操作过程),下列相关叙述正确的是 (　　) A.精子需要获能才能与 卵子结合,而卵子一经排 出就具备受精能力 B.在桑葚胚阶段,胚胎的内部开始出现含有液体的腔 C.若要生产高产奶牛,可以取①处细胞做DNA分析进行性别鉴定 D.转基因牛D的培育可以经过b→f→g过程 CD 解析:精子需要获能才能与卵子结合,而卵子排出后要在输卵管内进一步成熟才具备与精子受精能力,A错误;囊胚阶段,胚胎的内部开始出现含液体的腔,即囊胚腔,B错误;要生产高产奶牛,可取①滋养层处细胞做DNA分析进行性别鉴定,C正确;据题图可知,转基因牛D的培育可以经过b→f→g过程,D正确。 13.胚胎工程技术包含的内容很丰富,如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是黄牛。请据图回答下列问题。 (1)应用1中获得的小牛,其遗传物质来源于　　　、　　　,细胞B的名称是　　 　　　　　。  (2)牛完成体内受精的场所是　　　 ,胚胎移植后可以通过胎盘从母体获得正常发育所需要的物质。应用2产生试管牛的方法中,采用的胚胎工程技术有　　　　　　　　　　　(至少答出2种)等。  (3)应用4中通过　 　　技术获得二分胚①和②,同时,可以通过取样　　 　细胞进行分子水平的早期胚胎性别鉴定;也可以在细胞水平上通过对　 　　的分析进行性别鉴定。  供体1 供体2 成熟的卵母细胞 输卵管 体外受精、胚胎移植 胚胎分割 滋养层 染色体(或性染色体) 解析:(1)由图示可看出应用1中获得小牛的遗传物质来源于供体1和供体2,细胞B为成熟的卵母细胞。 (2)牛进行体内受精的场所为输卵管,胚胎植入子宫后可以通过胎盘从母体获得正常发育所需要的物质。试管牛应用了体外受精(精子与卵细胞在体外结合)、胚胎移植等技术手段。 (3)获得二分胚的技术是胚胎分割技术;滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘,可以通过取样滋养层细胞进行分子水平的早期胚胎性别鉴定;由于雌雄个体的性染色体组成不同,故也可在细胞水平上通过对染色体(或性染色体)的分析进行性别鉴定。 14.长期以来优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈,近几年发展起来的细胞工程技术和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。下面是科学家快速繁殖良种奶牛的两种方法,请据图回答下列问题。 (1)克隆牛G的培育过程与试管牛E的培育过程相比特有的技术手段是 　　　 　　　技术,这两种繁殖动物的方式相比,实质性的区别为前者是　　 　,后者是　　　　　。  (2)进行胚胎工程操作时,首先对供、受体母牛进行选择,并用激素进行 　　　　　处理。一般还需用　　　　激素对供体母牛做超数排卵处理。  动物细胞核移植 无性生殖 有性生殖 同期发情 促性腺 (3)受精卵体外培养所需的培养液成分一般比较复杂,除一些无机盐外,还需要添加维生素、葡萄糖、氨基酸、促生长因子以及　　　　　等物质。  (4)良种母牛B的胚胎能在受体母牛D的子宫内存活的生理原因是   　。  (5)培育出的克隆牛G的基因来源于_________________________________ 　　　　　 　。  (6)为大量获得试管牛E,可于　　　　　　　时期将早期胚胎进行分割后移植。  动物血清 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 良种母牛B的细胞质基因和 良种母牛C的细胞核基因 桑葚胚或囊胚 解析:(1)克隆牛G的培育过程采用了动物细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术,试管牛E的培育过程采用了体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植,相比之下,克隆牛G的培育过程特有的技术手段是动物细胞核移植技术。这两种繁殖动物的方式相比,实质性的区别为前者是无性生殖,后者是有性生殖。 (2)进行胚胎工程操作时,首先对供、受体母牛进行选择,并用激素进行同期发情处理;一般还需用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。 (3)动物细胞培养,培养基中除一些无机盐外,还需要添加维生素、葡萄糖、氨基酸、促生长因子以及动物血清等物质。 (4)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,因此良种母牛B的胚胎能在受体母牛D的子宫内存活。 (5)培育出的克隆牛G的基因来源于良种母牛B的细胞质基因和良种母牛C的细胞核基因。 (6)为大量获得试管牛E,可于桑葚胚或囊胚期将早期胚胎进行分割。 $$