第2章 第4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+Word教案）【步步高】2024-2025学年高二生物学选择性必修第三册教师用书（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.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。 一、体外受精技术 1．概念：指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。 2．采集精子 (1)主要方法：假阴道法。 (2)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。 (3)采集后的处理：采集的精子可以立即使用或冷冻保存待用。 (4)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。 3．采集卵母细胞 (1)抽吸法 ①采集对象：采集较大型的动物如牛、猪的卵母细胞，是从活体卵巢中采集卵母细胞时的常用方法。 ②操作：借助超声波探测仪和内窥镜等进行。 ③优点：可以有目的地选择卵泡，分离得到适当成熟程度的卵母细胞。 ④意义：可以充分发挥优良母畜的繁殖潜力。 (2)机械破碎法 ①采集对象：采集较小型的动物如小鼠、兔的卵母细胞，是从宰杀后的雌性动物卵巢上采集卵母细胞的方法。 ②操作：用针头刺破卵巢和卵泡，再在显微镜下对卵母细胞进行筛选。 ③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。 (3)其他方法：对于较小型的动物，还可以采用促性腺激素处理的方法，使其超数排卵，这样获得的卵母细胞可以直接与获能后的精子进行体外受精。 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 放入人工配制的获能液中，经培养即可获能 家兔、猪等动物 化学诱导法 放入一定浓度的肝素或相应的Ca2＋载体溶液中，诱导精子获能 牛、羊等动物 ② ③精子获能的意义：增强了精子的代谢能力和运动能力。 (2)顶体反应：顶体破裂释放出的顶体酶溶解卵母细胞周围的放射冠和透明带。 (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，获能的精子和培养成熟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 (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、受精和早期胚胎发育机制等。 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、缩短家畜繁殖周期、加快品种改良速度等具有重要价值。 判断正误 (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(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　 提示　(1)精子获能指的是精子获得受精的能力。(2)从活体卵巢中采集的卵母细胞需经过培养成熟才可与获能后的精子进行体外受精。 任务一：体外受精过程的分析 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　精液由精子和精清两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，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，目的是除去精清以利于精子获能。 (2)采用抽吸法和机械破碎法获得的卵母细胞一般要培养成熟才能与获能的精子受精，培养成熟一般指什么时期？ 提示　减数第二次分裂中期。 1．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 － 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 2.试管动物和克隆动物的区别 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 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 1．下列有关体外受精步骤的叙述中，不正确的是(　　) A．收集精子的方法有假阴道法、手握法、电刺激法等 B．从输卵管中取出的卵子一般可直接与获能的精子在体外受精 C．对于牛可以借助内窥镜等工具直接从活体卵巢中吸取卵母细胞 D．可用电融合、PEG处理等方法使精子在体外获能 答案　D 解析　电融合、PEG处理等用于诱导细胞或原生质体融合，诱导精子获能可选择肝素或钙离子载体溶液，D错误。 2．(多选)如图是哺乳动物体外受精过程简图，据图分析，下列叙述正确的是(　　) A．如果是大型动物，①是卵母细胞的培养 B．小鼠、兔等动物可以采用饲喂促性腺激素的方法使其超数排卵 C．②是精子获能处理，通常采用的体外方法有培养法和化学诱导法 D．③是在专用的受精溶液中完成的 答案　ACD 解析　小鼠、兔等动物可以采用注射促性腺激素进行超数排卵处理，B错误。 二、胚胎移植技术和胚胎分割技术 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、胚胎移植和胚胎分割等现代生物技术。 (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。培养液的基本成分包括维生素、氨基酸、蛋白质、无机盐和糖类等。 (3)胚胎移植技术：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)胚胎移植的过程：一般分为供体和受体的选择、供体和受体同期发情处理、供体的超数排卵处理和受精、胚胎收集以及胚胎移植。 (5)胚胎移植的应用 ①能发挥优良母畜的繁殖能力，迅速扩大优良畜种的数量，加速优良畜种的推广应用；②能缩短世代间隔，提高家畜改良速度；③能长期保存冷冻胚胎，便于优良品种的种质运输和保存。 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，以得到同卵双生或同卵多生后代的技术。 (2)实质：胚胎克隆方法。 (3)仪器：利用显微操作仪进行操作。 (4)过程：①选择形态正常、发育良好的桑椹胚或囊胚，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，一定要均等分割内细胞团；然后再将吸出的半个胚胎注入一个已经清空的透明带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，而且可以产生遗传性能相同的后代。 判断正误 (1)经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致(　　) (2)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(　　) (3)对桑椹胚进行分割时，应将内细胞团均等分割(　　) (4)胚胎移植技术中，提供精子的一方为供体，提供卵母细胞的一方为受体(　　) (5)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(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)× 提示　(1)经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体无关。(3)对囊胚进行分割时，应将内细胞团均等分割。(4)胚胎移植技术中，提供精子、卵母细胞的均为供体。(5)对供体母牛和受体母牛不仅要做同期发情处理，还要对供体母牛做超数排卵处理。 任务二：胚胎移植和胚胎分割过程的分析 1．请结合胚胎移植的过程图解，分析回答下列问题： (1)将检验合格的胚胎移植到任何一个受体的子宫内，胚胎都能正常发育吗？如果不能，在胚胎移植前应对受体进行怎样的处理？ 提示　不一定都能正常发育；一般情况下应移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内，在移植前应对受体进行同期发情处理。 (2)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。 (3)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　后代的遗传特性与供体保持一致；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任何变化。 2．如图为胚胎分割示意图，据图回答下列问题： (1)为什么不用桑椹胚之前和囊胚之后的细胞组织进行胚胎分割？ 提示　因为胚胎分割是采用机械分割的方式，会对细胞造成损伤，所以要求细胞团有足够的能力去修复其损伤，还要保持细胞的全能性。桑椹胚之前的细胞团细胞数量少，不足以修复胚胎分割所造成的创伤；囊胚期以后的细胞开始出现程度比较高的分化，全能性降低。 (2)胚胎分割可以使胚胎数目成倍增加，是不是分割次数越多越好？为什么？ 提示　不是；因为早期胚胎的体积很小，分割的次数越多，作为囊胚期的内细胞团所受的影响会更大；分割的次数越多，技术的难度会越大，移植后的恢复和发育的难度也会越大，移植成功率会降低。 　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 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．(多选)细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。通过胚胎移植等技术，可以实现良种牛的快速繁殖。如图是获得优质奶牛的几种操作技术示意图，下列有关叙述错误的是(　　) A．为使更多的胚胎移植成功，需对供体母牛与受体母牛进行同期发情处理和对供体母牛进行超数排卵处理 B．为了进一步扩大繁殖规模，可直接用亲代牛的体细胞进行克隆 C．卵裂时通过有丝分裂增殖，细胞的细胞核与细胞质两者的体积之比逐渐变大 D．早期囊胚a、b、c的基因型相同，d可直接移植给受体孕育成遗传物质相同的后代 答案　BD 解析　亲代牛的体细胞的全能性受到限制，不能直接用亲代牛的体细胞进行克隆，B错误；卵裂过程通过有丝分裂方式增殖，细胞卵裂过程中，细胞数量增加，胚胎总体积不增加，单个细胞体积减小，因此细胞的细胞核与细胞质两者的体积之比逐渐变大，C正确；据图可知，三种早期囊胚a、b、c是由不同受精卵发育而来的，故a、b、c细胞核中的遗传物质不一定相同，其基因型也不一定相同，d是经过胚胎分割形成的两个健康的胚胎，可直接移植给受体孕育成遗传物质相同的后代，D错误。 4．胚胎分割技术是一种现代生物技术，下列关于该技术的叙述，错误的是(　　) A．胚胎分割操作在动物的子宫内进行 B．用分割针或分割刀片对早期胚胎进行分割 C．分割后的胚胎可移植到受体子宫内进一步完成胚胎发育 D．对囊胚进行分割时要注意将内细胞团均等分割 答案　A 解析　胚胎分割是在体外进行的，A错误；为保证个体的成活率及发育的一致性，对囊胚进行分割时要注意将内细胞团均等分割，D正确。 课时对点练　[分值：100分] 第1～5题，每题6分；第6～11题，每题7分，共72分。 题组一　体外受精技术 1．卵巢中采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。下列相关叙述错误的是(　　) A．卵母细胞也要经历发育成熟的过程 B．采集到的卵母细胞的成熟程度不同 C．培养至减数第二次分裂中期时才算成熟 D．卵母细胞还需要培养一段时间才能由小变大 答案　D 解析　采集到的卵母细胞需要培养至减数第二次分裂中期才算成熟，并不是由小变大的过程，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精子与成熟的卵母细胞在适当的培养液中共同培养　⑥体外受精　⑦受精卵培养 答案　B 解析　体外受精技术主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能处理、受精三个阶段。 3．体外受精的试管动物技术不仅在畜牧生产中应用广泛，在治疗不孕症方面也有重要的实践价值。下列关于体外受精的叙述，正确的是(　　) A．受精前，精子与卵母细胞均需要获能处理 B．精子的密度对体外受精不会产生影响 C．体外受精时卵母细胞仍未完成减数分裂过程 D．受精完成后，受精卵应尽快移植到受体子宫着床 答案　C 解析　受精前精子需进行获能处理，而卵母细胞需要培养成熟，A错误；精子密度过低会影响体外受精的成功率，B错误；受精完成后，受精卵需在体外培养成早期胚胎，才能进行移植，D错误。 4．如图是利用体外受精技术培育某种哺乳动物的大致过程示意图，下列叙述错误的是(　　) A．刚刚排出的精子能够立即与发育成熟的卵母细胞结合完成受精 B．精子在触及卵细胞质膜的瞬间，透明带会发生反应阻止后来的精子进入 C．获取的卵母细胞应发育到减数第二次分裂中期才能参与受精 D．为了获取更多卵母细胞，可以用促性腺激素处理雌性个体 答案　A 解析　刚刚排出的精子没有受精能力，需要通过“精子获能”这一生理变化才能与发育成熟的卵母细胞结合完成受精，A错误。 题组二　胚胎移植技术和胚胎分割技术 5．下列过程在胚胎移植中不需要进行的是(　　) A．对供体、受体要进行选择 B．常用激素处理使供体超数排卵 C．需选择培养至桑椹胚或者囊胚期的胚胎进行移植 D．供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应 答案　D 解析　胚胎移植过程中，为了获得更多的卵母细胞，往往需要用激素(促性腺激素)对供体进行超数排卵处理，B不符合题意；受体动物对植入子宫的外来胚胎一般不会产生免疫排斥反应，D符合题意。 6．如图表示通过体外受精培育试管牛的过程，下列叙述错误的是(　　) A．采集动物精子的方法主要是假阴道法 B．过程②只与细胞质膜的流动性有关 C．过程③的细胞增殖方式一定是有丝分裂 D．过程④属于胚胎移植过程 答案　B 7．(2024·淮安高二检测)近年来由于栖息地丧失和人为捕猎，亚洲黑熊数量骤减，近日动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊。他们期望通过体内受精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊，其过程如图。以下说法正确的是(　　) A．胚胎工程一般采用促性腺激素释放激素处理a使其超数排卵 B．a超数排卵排出的细胞必须生长到减数第二次分裂中期才能与c的获能后的精子发生受精 C．d受体雌性必须和动物园亚洲黑熊♀a、野生亚洲黑熊♀b进行同期发情处理 D．e后代的遗传性状与a和c一致，f后代的遗传性状与b一致 答案　B 解析　胚胎工程一般采用促性腺激素处理a使其超数排卵，A错误；a超数排卵排出的细胞必须生长到减数第二次分裂中期才具有受精能力，c的精子获能后才能发生受精，B正确；d受体雌性接受来自动物园亚洲黑熊♀a的胚胎，所以必须和动物园亚洲黑熊♀a进行同期发情处理，目的是使体内的生理环境保持一致，提高胚胎的存活率，而野生亚洲黑熊♀b只需要提供体细胞，不需要进行同期发情处理，C错误；e后代的遗传物质来源于a和c，f后代的遗传物质来源于a和b，D错误。 8．经体外受精和胚胎分割培育优质奶牛的过程如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．胚胎移植过程中一定要对供体母牛和受体母牛进行同期发情处理 B．对囊胚期的胚胎进行分割，需要保证内细胞团和滋养层都均等切割 C．为了获得更多的卵母细胞，需要用雌激素对雌性奶牛进行超数排卵处理 D．分割后的胚胎或细胞可直接移植给受体，或在体外培养到囊胚阶段再移植 答案　A 解析　对供体和受体母牛要进行同期发情处理，保证胚胎移植到相同的生理环境，A正确；对囊胚期的胚胎进行分割时，需要保证内细胞团均等切割，B错误；为了获得更多的卵母细胞，需要用促性腺激素对雌性奶牛进行超数排卵处理，C错误；分割后的胚胎需要在体外培养一段时间后再移植，且分割后的细胞不能移植，D错误。 9．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。下列相关说法正确的是(　　) A．对大熊猫进行体外受精时，可以把刚从卵巢中采集到的卵子与获能的精子直接受精 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，应尽可能均等分割成多份，以便大大提高熊猫的繁殖率 答案　B 解析　卵巢中采集的卵子需要培养到减数第二次分裂中期才能进行受精，A错误；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，技术难度越大，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率会降低，D错误。 10．(多选)下列关于卵母细胞采集及精子获能的说法，正确的是(　　) A．对于较大型的动物，一般采用抽吸法直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞 B．对于较小型的动物，经超数排卵后获得的卵母细胞不能直接与获能的精子进行体外受精 C．牛、羊等动物的精子，可放入一定浓度的肝素或相应的Ca2＋载体溶液中，诱导获能 D．精子获能的意义在于增强了精子的代谢能力和运动能力 答案　ACD 解析　对于较小型的动物，经超数排卵后获得的卵母细胞能直接与获能的精子进行体外受精，B错误。 11．(多选)如图所示，a表示现代生物工程技术，b表示其结果。下列说法正确的是(　　) A．如果a是核移植技术，b的产生说明了动物细胞核具有全能性 B．如果a是体外受精技术，b的产生过程中必须经过基因检测这一步骤 C．如果a是胚胎分割技术，b中个体的基因型和性别相同 D．上述三种生物工程技术中b的受体均需注射激素，以达到超数排卵和同期发情的目的 答案　AC 解析　分析题图可知，如果a是体外受精技术，b的产生过程中不一定经过基因检测这一步骤，B错误；上述三种生物工程技术中b的受体均需注射激素，以达到同期发情的目的，D错误。 12．(8分)(2022·全国甲，38节选)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，其原因是刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能受精；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)。 (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。 (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___________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)加入防冻剂冷冻保存　肝素或钙离子载体　(2)维生素、氨基酸、葡萄糖等　(3)对受体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 解析　(1)精液可以加入防冻剂冷冻保存，使用前再将精液解冻离心分离。通常采用的精子体外获能方法有培养法和化学诱导法，化学诱导法是将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体溶液中，用化学药物诱导精子获能。 13．(20分)雌性哺乳动物在早期胚胎发育过程中1条X染色体会发生整体范围内的沉默(基因转录活性被抑制)，仅有少数“逃逸”基因仍能正常表达，这一生理过程称作X染色体失活(XCI)。XCI能保证雌、雄间X染色体上基因表达水平的一致，也造成体外受精胎儿性别比例的失衡。回答下列问题： (1)为制备体外受精(IVF)的胚胎，研究人员采用超数排卵方法采集小鼠____________________期的卵母细胞，另一方面，将成年健康公鼠的精子在体外条件下进行__________处理，将二者置于适当的培养液中完成体外受精。收集早期胚胎，移植到经过____________处理的代孕母鼠中，获得的胚胎含有________(填“单”“双”或“三”)亲的遗传物质。 (2)研究人员对体外受精胎儿性别进行鉴定，表中结果显示胎儿性别比例(雄/雌)__________(填“高于”“等于”或“低于”)自然生产(IVO)胎儿的性别比例。 组别 胚胎数 活仔率/% 雄/雌 IVO 81 56.25 1.08 IVF 82 45.58 1.48 (3)为进一步揭示体外受精的胎儿性别比例失衡的原因，研究人员剖取第7.5天的小鼠胚胎进行胎儿发育情况统计，结果如图1。 ①结果显示IVO组雌、雄胎儿形态异常比率相当，而在IVF组中，____________。 ②研究人员收集不同组别的胚胎细胞，定量检测具代表性的“非逃逸”基因，结果显示这些基因的表达在IVF组雌性胚胎中显著________(填“高于”“等于”或“低于”)IVO组雌性胚胎，说明IVF组雌性胚胎XCI不足。 ③已有研究表明，XCI高度依赖激活因子RNF12，研究人员利用免疫荧光技术检测RNF12蛋白的表达量(如图2)。 结果显示________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)综上所述，XCI造成体外受精的胎儿性别比例失衡的可能原因是体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎______________，引发________________，导致雌性发育异常及雄/雌比例升高。 答案　(1)减数第二次分裂中　获能　同期发情　双　(2)高于　(3)①雌性形态异常胎儿的比率显著高于雄性形态异常胎儿　②高于　③IVF组在4细胞、8细胞及桑椹胚时期RNF12蛋白表达显著低于IVO组　(4)RNF12低表达　XCI下降 解析　(3)②依题意，“非逃逸”基因起作用，即基因转录活性被抑制，表现出X染色体失活(XCI)，因而从结果显示在IVF组雌性胚胎中这些基因的表达显著高于IVO组雌性胚胎。③根据图2可知，IVF组在4细胞和8细胞及桑椹胚时期RNF12蛋白表达水平显著低于IVO组。(4)综上所述，体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达，引发X染色体失活(XCI)下降，导致雌性发育异常及雄/雌比例升高。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2课时 第二章 细胞工程 <<< 体外受精技术和胚胎 移植、胚胎分割技术 学习目标 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 一、体外受精技术 二、胚胎移植技术和胚胎分割技术 课时对点练 体外受精技术 一 4 梳理　教材新知 1.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.采集精子 (1)主要方法： 。 (2)操作：采精者可手持 ，利用 让被采精动物在模拟交配时将精液射入假阴道内。 (3)采集后的处理：采集的精子可以立即使用或 待用。 (4)分离并获取有活力的精子的原因：精液中含有精子 的抑制因子，冷冻液中还含有 等成分，精液中含有一定量的 。 体外人工控制 假阴道法 假阴道 假台畜 冷冻保存 获能 防冻剂 死精子 3.采集卵母细胞 (1)抽吸法 ①采集对象：采集 的动物如牛、猪的卵母细胞，是从 中采集卵母细胞时的常用方法。 ②操作：借助 和内窥镜等进行。 ③优点：可以有目的地选择卵泡，分离得到 的卵母细胞。 ④意义：可以 。 较大型 活体卵巢 超声波探测仪 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 ①采集对象：采集 的动物如小鼠、兔的卵母细胞，是从 的雌性动物卵巢上采集卵母细胞的方法。 ②操作：用针头刺破 和 ，再在显微镜下对卵母细胞进行筛选。 ③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。 (3)其他方法：对于较小型的动物，还可以采用 处理的方法，使其 ，这样获得的卵母细胞可以 与 后的精子进行体外受精。 较小型 宰杀后 卵巢 卵泡 促性腺激素 超数排卵 直接 获能 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 放入人工配制的 中，经培养即可获能 家兔、猪等动物 化学诱导法 放入一定浓度的 或相应的Ca2＋载体溶液中，诱导精子获能 牛、羊等动物 获能液 肝素 ② 降低 增加 Ca2＋ 升高 ③精子获能的意义：增强了精子的 能力和 能力。 (2)顶体反应：顶体破裂释放出的顶体酶溶解卵母细胞周围的 和 。 代谢 运动 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 (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 机制等。 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 (1)精子获能指的是精子获得能量(　　) 提示　精子获能指的是精子获得受精的能力。 (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(　　) × × √ 提示　从活体卵巢中采集的卵母细胞需经过培养成熟才可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(　　) 判断正误 12 任务一：体外受精过程的分析 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？ 探究　核心知识 提示　精液由精子和精清两部分组成。 精清中含有一种能抑制精子获能的物 质，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，目的是除去精清以利于精子获能。 (2)采用抽吸法和机械破碎法获得的卵母细胞一般要培养成熟才能与获能的精子受精，培养成熟一般指什么时期？ 提示　减数第二次分裂中期。 核心归纳 1.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 － 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 核心归纳 2.试管动物和克隆动物的区别 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 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 1.下列有关体外受精步骤的叙述中，不正确的是 A.收集精子的方法有假阴道法、手握法、电刺激法等 B.从输卵管中取出的卵子一般可直接与获能的精子在体外受精 C.对于牛可以借助内窥镜等工具直接从活体卵巢中吸取卵母细胞 D.可用电融合、PEG处理等方法使精子在体外获能 落实　思维方法 √ 电融合、PEG处理等用于诱导细胞或原生质体融合，诱导精子获能可选择肝素或钙离子载体溶液，D错误。 2.(多选)如图是哺乳动物体外受精过程简图，据图分析，下列叙述正确的是 A.如果是大型动物，①是卵母细胞的培养 B.小鼠、兔等动物可以采用饲喂促性腺激 素的方法使其超数排卵 C.②是精子获能处理，通常采用的体外方 法有培养法和化学诱导法 D.③是在专用的受精溶液中完成的 √ √ √ 小鼠、兔等动物可以采用注射促性腺激素进行超数排卵处理，B错误。 胚胎移植技术和胚胎分割技术 二 19 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。培养液的基本成分包括 、氨基酸、 、无机盐和糖类等。 (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、 )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。 梳理　教材新知 胚胎移植 胚胎分割 维生素 蛋白质 早期胚胎 核移植 受精卵 (4)胚胎移植的过程：一般分为供体和受体的 、供体和受体________处理、供体的 处理和受精、 以及胚胎移植。 (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。 选择 同期发情 超数排卵 胚胎收集 繁殖能力 世代间隔 种质运输 2.胚胎分割技术 (1)概念：用 将早期胚胎平均分割成 、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。 (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 )的培养皿中用分割针或分割刀片将胚胎切开。 机械方法 二分胚 同卵双生 克隆 显微操作仪 桑椹胚 囊胚 血清 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 ，而且可以产生 相同的后代。 内细胞团 透明带 成倍增加 遗传性能 (1)经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致(　　) 提示　经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体无关。 × (2)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 (　　) (3)对桑椹胚进行分割时，应将内细胞团均等分割(　　) 提示　(3)对囊胚进行分割时，应将内细胞团均等分割。 √ × 判断正误 24 (4)胚胎移植技术中，提供精子的一方为供体，提供卵母细胞的一方为受体(　　) 提示　胚胎移植技术中，提供精子、卵母细胞的均为供体。 × (5)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(　　) 提示　对供体母牛和受体母牛不仅要做同期发情处理，还要对供体母牛做超数排卵处理。 × 判断正误 25 任务二：胚胎移植和胚胎分割过程的分析 1.请结合胚胎移植的过程图解，分析回答下列问题： (1)将检验合格的胚胎移植到任何一个受体的子宫内，胚胎都能正常发育吗？如果不能，在胚胎移植前应对受体进行怎样的处理？ 探究　核心知识 提示　不一定都能正常发育；一般情况下应移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内，在移植前应对受体进行同期发情处理。 (2)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。 (3)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　后代的遗传特性与供体保持一致；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任何变化。 2.如图为胚胎分割示意图，据图回答下列问题： (1)为什么不用桑椹胚之前和囊胚之后的细胞组织进行胚胎分割？ 提示　因为胚胎分割是采用机械分割的方式，会对细胞造成损伤，所以要求细胞团有足够的能力去修复其损伤，还要保持细胞的全能性。桑椹胚之前的细胞团细胞数量少，不足以修复胚胎分割所造成的创伤；囊胚期以后的细胞开始出现程度比较高的分化，全能性降低。 (2)胚胎分割可以使胚胎数目成倍增加，是不是分割次数越多越好？为什么？ 提示　不是；因为早期胚胎的体积很小，分割的次数越多，作为囊胚期的内细胞团所受的影响会更大；分割的次数越多，技术的难度会越大，移植后的恢复和发育的难度也会越大，移植成功率会降低。 核心归纳 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 核心归纳 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.(多选)细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。通过胚胎移植等技术，可以实现良种牛的快速繁殖。如图是获得优质奶牛的几种操作技术示意图，下列有关叙述错误的是 A.为使更多的胚胎移植成功，需对供体母牛 与受体母牛进行同期发情处理和对供体母 牛进行超数排卵处理 B.为了进一步扩大繁殖规模，可直接用亲代牛的体细胞进行克隆 C.卵裂时通过有丝分裂增殖，细胞的细胞核与细胞质两者的体积之比逐渐变大 D.早期囊胚a、b、c的基因型相同，d可直接移植给受体孕育成遗传物质相同的 后代 √ 落实　思维方法 √ 亲代牛的体细胞的全能性受到限制，不 能直接用亲代牛的体细胞进行克隆，B 错误； 卵裂过程通过有丝分裂方式增殖，细胞 卵裂过程中，细胞数量增加，胚胎总体积不增加，单个细胞体积减小，因此细胞的细胞核与细胞质两者的体积之比逐渐变大，C正确； 据图可知，三种早期囊胚a、b、c是由不同受精卵发育而来的，故a、b、c细胞核中的遗传物质不一定相同，其基因型也不一定相同，d是经过胚胎分割形成的两个健康的胚胎，可直接移植给受体孕育成遗传物质相同的后代，D错误。 4.胚胎分割技术是一种现代生物技术，下列关于该技术的叙述，错误的是 A.胚胎分割操作在动物的子宫内进行 B.用分割针或分割刀片对早期胚胎进行分割 C.分割后的胚胎可移植到受体子宫内进一步完成胚胎发育 D.对囊胚进行分割时要注意将内细胞团均等分割 √ 胚胎分割是在体外进行的，A错误； 为保证个体的成活率及发育的一致性，对囊胚进行分割时要注意将内细胞团均等分割，D正确。 网络构建 课时对点练 三 36 题组一　体外受精技术 1.卵巢中采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。下列相关叙述错误的是 A.卵母细胞也要经历发育成熟的过程 B.采集到的卵母细胞的成熟程度不同 C.培养至减数第二次分裂中期时才算成熟 D.卵母细胞还需要培养一段时间才能由小变大 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 采集到的卵母细胞需要培养至减数第二次分裂中期才算成熟，并不是由小变大的过程，D错误。 对点训练 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精子与成熟的卵母细胞在适当的培养液中共同培养　⑥体外受精　⑦受精卵培养 体外受精技术主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能处理、受精三个阶段。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 3.体外受精的试管动物技术不仅在畜牧生产中应用广泛，在治疗不孕症方面也有重要的实践价值。下列关于体外受精的叙述，正确的是 A.受精前，精子与卵母细胞均需要获能处理 B.精子的密度对体外受精不会产生影响 C.体外受精时卵母细胞仍未完成减数分裂过程 D.受精完成后，受精卵应尽快移植到受体子宫着床 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 受精前精子需进行获能处理，而卵母细胞需要培养成熟，A错误； 精子密度过低会影响体外受精的成功率，B错误； 受精完成后，受精卵需在体外培养成早期胚胎，才能进行移植，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 4.如图是利用体外受精技术培育某种哺乳动物的大致过程示意图，下列叙述错误的是 A.刚刚排出的精子能够立即与发育成熟的 卵母细胞结合完成受精 B.精子在触及卵细胞质膜的瞬间，透明带 会发生反应阻止后来的精子进入 C.获取的卵母细胞应发育到减数第二次分裂中期才能参与受精 D.为了获取更多卵母细胞，可以用促性腺激素处理雌性个体 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 刚刚排出的精子没有受精能力，需要通过“精子获能”这一生理变化才能与发育成熟的卵母细胞结合完成受精，A错误。 对点训练 题组二　胚胎移植技术和胚胎分割技术 5.下列过程在胚胎移植中不需要进行的是 A.对供体、受体要进行选择 B.常用激素处理使供体超数排卵 C.需选择培养至桑椹胚或者囊胚期的胚胎进行移植 D.供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 胚胎移植过程中，为了获得更多的卵母细胞，往往需要用激素(促性腺激素)对供体进行超数排卵处理，B不符合题意； 受体动物对植入子宫的外来胚胎一般不会产生免疫排斥反应，D符合题意。 对点训练 6.如图表示通过体外受精培育试管牛的过程，下列叙述错误的是 A.采集动物精子的方法主要是假阴道法 B.过程②只与细胞质膜的流动性有关 C.过程③的细胞增殖方式一定是有丝分裂 D.过程④属于胚胎移植过程 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 对点训练 7.(2024·淮安高二检测)近年来由于栖息地丧失和人为捕猎，亚洲黑熊数量骤减，近日动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊。他们期望通过体内受精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊，其过程如图。以下说法正确的是 A.胚胎工程一般采用促性腺激素释放激素处理 a使其超数排卵 B.a超数排卵排出的细胞必须生长到减数第二次 分裂中期才能与c的获能后的精子发生受精 C.d受体雌性必须和动物园亚洲黑熊♀a、野生 亚洲黑熊♀b进行同期发情处理 D.e后代的遗传性状与a和c一致，f后代的遗传性状与b一致 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 胚胎工程一般采用促性腺激素处理a使 其超数排卵，A错误； a超数排卵排出的细胞必须生长到减数 第二次分裂中期才具有受精能力，c的 精子获能后才能发生受精，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 d受体雌性接受来自动物园亚洲黑熊♀ a的胚胎，所以必须和动物园亚洲黑熊 ♀a进行同期发情处理，目的是使体内 的生理环境保持一致，提高胚胎的存 活率，而野生亚洲黑熊♀b只需要提供体细胞，不需要进行同期发情处理，C错误； e后代的遗传物质来源于a和c，f后代的遗传物质来源于a和b，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 8.经体外受精和胚胎分割培育优质奶牛的过程如图所示。下列叙述正确的是 A.胚胎移植过程中一定要对供体母牛和受体母牛进行同期发情处理 B.对囊胚期的胚胎进行分割，需要保证内细胞团和滋养层都均等切割 C.为了获得更多的卵母细胞，需要用雌激素对雌性奶牛进行超数排卵处理 D.分割后的胚胎或细胞可直接移植给受体，或在体外培养到囊胚阶段再 移植 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 对供体和受体母牛要进行同期发情处理，保证胚胎移植到相同的生理环境，A正确； 对囊胚期的胚胎进行分割时，需要保证内细胞团均等切割，B错误； 为了获得更多的卵母细胞，需要用促性腺激素对雌性奶牛进行超数排卵处理，C错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 分割后的胚胎需要在体外培养一段时间后再移植，且分割后的细胞不能移植，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 9.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。下列相关说法正确的是 A.对大熊猫进行体外受精时，可以把刚从卵巢中采集到的卵子与获能的精子直 接受精 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，应尽可能均等分割成多份，以便大大提高熊猫的繁殖率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 对点训练 卵巢中采集的卵子需要培养到减数第二次分裂中期才能进行受精，A错误； 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，技术难度越大，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率会降低，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 10.(多选)下列关于卵母细胞采集及精子获能的说法，正确的是 A.对于较大型的动物，一般采用抽吸法直接从活体动物的卵巢中吸取卵 母细胞 B.对于较小型的动物，经超数排卵后获得的卵母细胞不能直接与获能的 精子进行体外受精 C.牛、羊等动物的精子，可放入一定浓度的肝素或相应的Ca2＋载体溶液 中，诱导获能 D.精子获能的意义在于增强了精子的代谢能力和运动能力 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ √ √ 综合强化 对于较小型的动物，经超数排卵后获得的卵母细胞能直接与获能的精子进行体外受精，B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 综合强化 11.(多选)如图所示，a表示现代生物工程技术，b表示其结果。下列说法正确的是 A.如果a是核移植技术，b的产生说明了动物细胞核具有全能性 B.如果a是体外受精技术，b的产生过程中必须经过基因检测这一步骤 C.如果a是胚胎分割技术，b中个体的基因型和性别相同 D.上述三种生物工程技术中b的受体均需注射激素，以达到超数排卵和同 期发情的目的 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 综合强化 分析题图可知，如果a是体外受精技术，b的产生过程中不一定经过基因检测这一步骤，B错误； 上述三种生物工程技术中b的受体均需注射激素，以达到同期发情的目的，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 综合强化 12.(2022·全国甲，38节选)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，其原因是刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能受精；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)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 加入防冻剂冷冻保存 肝素或钙离子载体 综合强化 精液可以加入防冻剂冷冻保存，使用前再将精液解冻离心分离。通常采用的精子体外获能方法有培养法和化学诱导法，化学诱导法是将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体溶液中，用化学药物诱导精子获能。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 综合强化 (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。 (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_________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 维生素、氨基 酸、葡萄糖等 对受体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 综合强化 13.雌性哺乳动物在早期胚胎发育过程中1条X染色体会发生整体范围内的沉默(基因转录活性被抑制)，仅有少数“逃逸”基因仍能正常表达，这一生理过程称作X染色体失活(XCI)。XCI能保证雌、雄间X染色体上基因表达水平的一致，也造成体外受精胎儿性别比例的失衡。回答下列问题： (1)为制备体外受精(IVF)的胚胎，研究人员采用超数排卵方法采集小鼠_______ ____________期的卵母细胞，另一方面，将成年健康公鼠的精子在体外条件下进行______处理，将二者置于适当的培养液中完成体外受精。收集早期胚胎，移植到经过__________处理的代孕母鼠中，获得的胚胎含有____(填“单” “双”或“三”)亲的遗传物质。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 减数第 二次分裂中 获能 同期发情 双 综合强化 (2)研究人员对体外受精胎儿性别进行鉴定，表中结果显示胎儿性别比例(雄/雌)______(填“高于”“等于”或“低于”)自然生产(IVO)胎儿的性别比例。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 组别 胚胎数 活仔率/% 雄/雌 IVO 81 56.25 1.08 IVF 82 45.58 1.48 高于 综合强化 (3)为进一步揭示体外受精的胎儿性别比例失衡的原因，研究人员剖取第7.5天的小鼠胚胎进行胎儿发育情况统计，结果如图1。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ①结果显示IVO组雌、雄胎儿形态异常比率相当，而在IVF组中，______ ____________________________________________。 形态异常胎儿的比率显著高于雄性形态异常胎儿 雌性 综合强化 ②研究人员收集不同组别的胚胎细胞，定量检测具代表性的“非逃逸”基因，结果显示这些基因的表达在IVF组雌性胚胎中显著______(填“高于”“等于”或“低于”)IVO组雌性胚胎，说明IVF组雌性胚胎XCI不足。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高于 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 依题意，“非逃逸”基因起作用，即 基因转录活性被抑制，表现出X染色 体失活(XCI)，因而从结果显示在IVF 组雌性胚胎中这些基因的表达显著高 于IVO组雌性胚胎。 综合强化 ③已有研究表明，XCI高度依赖激活因子RNF12，研究人员利用免疫荧光技术检测RNF12蛋白的表达量(如图2)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 结果显示_______________________________________________________ ________。 IVF组在4细胞、8细胞及桑椹胚时期RNF12蛋白表达显著低于IVO组 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高于 根据图2可知，IVF组在4细胞和8细胞及桑椹胚时期RNF12蛋白表达水平显著低于IVO组。 综合强化 (4)综上所述，XCI造成体外受精的胎儿性别比例失衡的可能原因是体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎______________，引发_________，导致雌性发育异常及雄/雌比例升高。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 RNF12低表达 XCI下降 综上所述，体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达，引发X染色体失活(XCI)下降，导致雌性发育异常及雄/雌比例升高。 综合强化 第二章 细胞工程 <<< $$