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-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程配套课件PPT（苏教版）

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。 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 课时跟踪检测 目录 课堂小结与随堂训练 知识点（一） 体外受精技术 教材知识梳理 (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。 (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 体外人工控制 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 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 较小型 卵巢 卵泡 促性腺激素 直接 获能 [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 获能 成熟 人为控制 受精溶液 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。( ) (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。( ) 层级训练评价 × √ × √ × (二)落实知能 2.(2025·扬州期中)关于体外受精技术的叙述，正确的是(　　) A.获取的精子经获能后才能进行体外受精 B.采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液中才能形成受精卵 C.精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母体子宫 D.精子与卵子相遇后，精子会释放多种水解酶，防止多精入卵 √ 解析：获取的精子经获能后才能进行受精，A正确；直接从卵巢中采集的卵母细胞要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，B错误；成熟的卵子与获能的精子相遇形成受精卵，需经早期胚胎培养发育到一定阶段才可移植，C错误；透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障，D错误。 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)。  　　　早期胚胎培养、胚胎移植 采集卵母细胞 采集精子 促性腺 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。 (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。  　遗传学分析　 50% 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。 (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_____________；对性别比例的潜在影响是_________ _______________________________________。  　 可能用于选择胎儿性别(或可能会导致性别比例失调) 规避染色体病 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。 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) 胚胎移植 同期发情 超数排卵 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 ___________ 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 平均分割 同卵双生或同卵多生 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 [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。 (一)胚胎移植的生理学基础分析 核心要点点拨 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 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]　(2025·连云港月考)为了降低对国外奶牛种质的过度依赖，提高优良母牛的扩繁速度成为关键，而试管牛技术产业化则可以有效解决这一难题。如图是试管奶牛的生产流程示意图，下列有关叙述正确的是 (　　) A.从优良公牛处采集的精液，需放在5 ℃环境中进行长时间保存 B.从优良母牛体内采集卵母细胞，通常用冲洗输卵管采卵方法 C.在过程①中精卵识别阶段时，卵细胞刚完成减数第二次分裂 D.进行过程②胚胎移植前，需取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定 √ [解析]　从优良公牛处采集的精液，需冷冻保存，A错误；牛的卵母细胞通常是在卵巢中采集到的，B错误；次级卵母细胞减数第二次分裂是在精子与卵子结合过程中完成的，C错误；在进行胚胎移植之前，需对早期胚胎进行性别鉴定，可取囊胚期的滋养层细胞进行DNA分析，D正确。 (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。( ) 层级训练评价 × √ × √ (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.(2025·南京期末)研究人员探究不同冷冻处理方法对囊胚分割效果的影响，结果如表，下列有关叙述正确的是(　　) A.分割时，必须将内细胞团和透明带均等分割 B.胚胎冷冻后分割，更有利于提高分割成功率 C.半胚移植后，可与受体子宫建立正常的组织联系 D.同一胚胎分割获得的不同个体性状都是相同的 √ 处理方法 分割成功率/% 半胚存活率/% 冷冻后分割 76.4 66.5 分割后冷冻 76.5 57.6 解析：在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意要将内细胞团均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育，透明带不需要均等分割，A错误；由题表可知，与分割后冷冻相比，胚胎冷冻后分割，更有利于提高半胚存活率，分割成功率基本无差异，B错误；半胚移植后，可与受体子宫建立正常的组织联系，C正确；胚胎分割属于无性繁殖或克隆，但是由于环境条件不同或生物产生变异，生物性状不一定完全相同，D错误。 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.(2023·江苏高考)[多选]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。  　　　减数第二次分裂中期 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) 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。  维生素、氨基酸、核苷酸　 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。 (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______ ______________________________________________________________________________________________________________________________。  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：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。 /课堂小结与随堂训练/ 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.(2025·江苏高考)梅花鹿和马鹿杂交后代生命力强、茸质好，但自然杂交很难完成，人工授精能解决此难题。胚胎工程技术的应用，可提高繁殖率，增加鹿场经济效益。下列相关叙述合理的是(　　) A.采集的精液无需固定、稀释，即可用血细胞计数板检测精子密度 B.人工授精时，采集的精液经获能处理后才能输入雌性生殖道 C.超数排卵处理时，常用含促性腺激素的促排卵剂 D.母体子宫对胚胎的免疫耐受性低下是胚胎移植的生理学基础 √ 解析：采集的精液需要进行固定、稀释等处理后，才能用血细胞计数板检测精子密度，这样可以保证检测结果的准确性，A不合理。雌性动物的生殖道也可使精子获能，B不合理。超数排卵是指应用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子，故可用含促性腺激素的促排卵剂进行超数排卵处理，C合理。母体子宫对胚胎的免疫耐受性高，一般不发生免疫排斥反应，D不合理。 2.(2025·徐州期末)如下图为胚胎工程中各种胚胎操作技术。下列分析错误的是 (　　) A.从良种母牛体内获得的卵母细胞培养后才能与精子受精 B.通过胚胎分割获得子代的途径(d)属于无性繁殖的范畴 C.通过胚胎干细胞培养获得的胚胎干细胞(e)具有发育的全能性 D.常通过对早期胚胎(c)内细胞团细胞进行取样来鉴定小牛(f)的性别 √ 解析：在卵巢内获得的卵母细胞在体外培养到减数分裂Ⅱ中期才能与获能的精子受精，A正确；通过胚胎分割获得子代的途径(d)属于无性繁殖的范畴，B正确；通过胚胎干细胞培养获得的胚胎干细胞具有发育的全能性，C正确；常通过对早期胚胎(c)的滋养层细胞进行取样，做DNA分析来鉴定小牛(f)的性别，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.(2025·黑吉辽蒙高考)研究显示，约70%的小鼠体细胞核移植胚胎未能成功发育至囊胚期，且仅有约2%的胚胎移植到代孕母鼠后可正常发育。下列叙述错误的是 (　　) A.体细胞核进入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚 B.移植前胚胎发育率低，可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态 C.胚胎移植到代孕母鼠后成活率低，可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化 D.为提高胚胎成活率，可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植 √ 解析：在体细胞核移植技术中，将体细胞核注入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚，A正确；移植前胚胎发育率低，可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态，B正确；早期胚胎是在透明带内进行孵化的，C错误；动物胚胎细胞分化程度低，胚胎细胞核全能性较体细胞核更高，为提高胚胎成活率，可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植，D正确。 5.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。  　　 卵细胞质膜和透明带之间出现两个极体、雌雄原核融合　 桑椹胚→囊胚 精子穿越卵细胞膜外结构(如透明带等) (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__________________________ ________________________。  　 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 充分接触到营养物质 (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___________________。  　将内细胞团均等分割 经同期发情处理 名师推荐：课题活动(二)　重视理论应用，探索细胞工程与生产生活 紧扣新高考生物学“重实践、强应用”的脉搏，一帆融媒图书特邀名师匠心打造系列“主题式探究课题活动”。本活动深度践行新课标理念，以“鲜活课题”为引领，“有机串联核心知识”，“浸润学科核心素养”。设计突出“动手实践”与“创新思维”培养，模拟真实科研情境，引导学生亲历探究全过程。告别纸上谈兵，助力学生“融会贯通知识、锤炼关键能力”，有效应对高考命题新趋势，是提升生物学科综合竞争力的生动实践课堂。 本资源属自主选择有偿使用栏目，敬请进入微信小程序“一帆书匠馆”在线学习。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 一、选择题 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　 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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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.(2025·陕晋宁青高考)科研人员通过对绵羊受精卵进行基因编辑和胚胎移植等操作，获得了羊毛长度显著长于对照组的优良品系。下列叙述错误的是 (　　) A.为获取足够的卵子，需对供体绵羊注射促性腺激素进行超数排卵处理 B.为确保受体绵羊与供体绵羊生理状态一致，需进行同期发情处理 C.受精卵发育至桑葚胚阶段，细胞数量和胚胎总体积均增加 D.对照组绵羊的选择需考虑年龄、性别等无关变量的影响 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：胚胎工程需要足够的卵子，可以对供体绵羊进行超数排卵处理，即注射促性腺激素以诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子，A正确；为提高胚胎移植的成功率，需要使受体绵羊与供体绵羊生理状态保持一致，因此需要对受体、供体进行同期发情处理，B正确；受精卵发育至桑葚胚的早期分裂阶段细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，C错误；对照组绵羊的年龄、性别等属于无关变量，无关变量应保持适宜且相同，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 6.(2025·启东阶段练)下图是牛胚胎分割示意图。下列说法错误的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 9.(2025·云南高考)孕酮具有促进子宫内膜增生，为受精卵着床做准备的作用。某奶牛场发现一头高产奶量母牛生产两胎后重复配种均未成功妊娠，该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛。为获得该母牛的后代，下列说法正确的是 (　　) A.运用体外受精或人工授精技术可提高该牛的妊娠率 B.使用外源促性腺激素处理该牛获得更多卵子进而可获得多枚胚胎 C.体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康受体可提高存活率 D.使用该牛MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植可获得可育后代 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：该母牛孕酮量低于正常母牛，子宫内膜增生可能不足，不利于受精卵着床，即使运用体外受精或人工授精技术，也难以提高妊娠率，A错误；使用外源促性腺激素处理该牛，可促使其超数排卵，获得更多卵子，但其孕酮量低于正常母牛，受精卵不能成功着床，故不能获得多枚胚胎，B错误；该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛，故通过体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康的受体内可提高存活率，C正确；使用该牛MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植，此时染色体已减半，获得的后代细胞中无同源染色体，不可育，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 10.[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 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　 √ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 二、非选择题 11.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。  促性腺 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 (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________________。  　　　维持培养液的pH 获能 顶体 透明带反应和卵细胞质膜反应 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 (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。  　妊娠 桑椹胚或囊胚 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 (4)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 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 12.(2025·徐州期末)下图是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a~h为操作过程，回答有关问题： (1)图中A牛和B牛的性别_____ (填“相同”“不同”或“不一定相同”)。  相同 解析：图中A牛和B牛是胚胎分割的产物，故基因型相同，性别也相同。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (2)c过程一般是将发育到_____________ (填阶段)的早期胚胎进行处理，再植入受体内。操作过程中应注意将③_________均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育，该技术的意义在于_________________________ _____________________________________________________________。  　　 提高胚胎的利用率，促进优良动物品种的繁殖；有利于人工控制动物性别、动物繁育健康后代 桑葚胚或囊胚 内细胞团 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析： c过程表示胚胎分割，一般选择桑葚胚或囊胚进行操作。为了避免影响胚胎的恢复和进一步发育，应该注意将③内细胞团均等分割。胚胎分割可以提高胚胎的利用率，促进优良动物品种的繁殖；有利于人工控制动物性别、动物繁育健康后代。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (3)用于移植的胚胎除了图中所示的途径外，还可以来自__________ ________。  动物体细胞核移植 解析：用于移植的胚胎除了图中所示的体外受精外，还可以来自动物体细胞核移植。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (4)图中C牛的培育过程属于_____繁殖，D牛的培育过程属于_____繁殖。  　有性 有性 解析：图中C牛和D牛的培育过程均经过了精子和卵细胞的结合，故均属于有性繁殖。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $