資源簡介

3.2胚胎工程技術及其應用學案
【預習新知】
（一）體外受精
1.試管動物：通過人工操作使卵子在 受精，經培養發育為 后，再進行移植產生的個體。
2.體外受精
(1)過程：哺乳動物的體外受精技術主要包括 、 和 等步驟。
(2) 哺乳動物的體外受精過程
①卵母細胞的成熟培養：要將卵母細胞培養到 期。
②精子的 處理。
③受精：將獲能的精子和培養成熟的卵子置于適當的 中共同培養一段時間， 來促使它們完成受精。
(3)應用：是產生試管動物的首要技術環節。是提高動物 的有效措施。為 提供可用的胚胎。
(4)成果：我國體外受精技術已在羊、牛、豬和人等動物中獲得成功,特別是 和牛的體外受精技術已達國際先進水平。
（二）胚胎移植
1．概念：是指將通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態相同的雌性動物體內，使之繼續發育為新個體的技術。
2．胚胎移植的基本程序
3．胚胎移植的意義
(1)充分發揮雌性優良個體的繁殖潛力。
(2)大大縮短了供體本身的繁殖周期。
(3)對供體施行超數排卵處理后，增加后代數量。
（三）胚胎分割
1.概念：采用_____方法將__________切割成2等份、4等份或8等份等，經_____獲得__________或_____的技術。
2.繁殖方式：_____繁殖（_____）。
3.理論基礎：早期胚胎干細胞具有很強的_____能力，并保持著_______________。
4.所需要的主要儀器設備：_____顯微鏡和__________。分割用具：_______或_____。
5.選擇分割的胚胎：__________的、__________的桑葚胚或囊胚。
注意：分割囊胚時，要將__________均等分割，否則會影響_________和進一步____。
6.分割后胚胎去向：可以_____移植給受體或經__________后，再移植給受體。
7.過程：性別鑒定的取樣部位：__________；性別鑒定的方法：__________。
8.胚胎分割的優點和局限性
（1）胚胎分割的優點：①可以促進優良動物品種的_____；②產生的遺傳性狀相同的后代是進行_______研究的寶貴材料；③在胚胎移植前，進行__________、__________等，對于人工控制動物性別、動物繁育健康后代有重要意義。
（2）胚胎移植的局限性
實踐證明，采用胚胎分割技術產生同卵多胎的可能性是_____的，分割次數越多，分割后胚胎成活的概率越_____，目前仍然以_____胚胎的分割和移植效率最高。另外，還存在剛出生動物體重偏低，毛色、斑紋可能存在差異等問題。
【鞏固訓練】
1.下列有關細胞工程中生物材料的選擇的敘述，錯誤的是( )
A.選擇一定大小的植物莖尖或根尖進行組織培養可獲得脫毒苗
B.選擇培養到減數分裂Ⅱ的卵細胞與獲能精子有利于完成受精作用
C.選擇高度分化的動物體細胞進行培養有利于獲得大量的細胞
D.選擇去核的卵母細胞作為核受體進行核移植可提高克隆動物的成功率
2.下列關于哺乳動物胚胎工程和細胞工程的敘述，錯誤的是( )
A.猴的核移植細胞通過胚胎工程已成功地培育出了克隆猴
B.早期胚胎需移植到經同期發情處理的同種雌性動物體內發育成個體
C.培養動物細胞的培養液需要定期更換，防止細胞代謝物積累對細胞造成危害
D.進行胚胎移植前，要對供體和受體進行免疫檢查，以防止發生免疫排斥反應
3.科研人員利用下圖所示的流程，將小鼠多能干細胞（PSC）誘導成為精子，并使其成功卵細胞在體外受精，得到正常后代。下列敘述中正確的是( )
A.過程②產生的精子中無線粒體，需要進行獲能處理
B.過程④體現了細胞膜的選擇透過性和信息交流功能
C.過程⑤中，細胞只進行有絲分裂，不進行減數分裂
D.過程⑥中，需對受體雌鼠注射促性腺激素進行同期發情處理
4.下列有關高等動物受精作用的敘述正確的是( )
A.在卵細胞膜和透明帶之間觀察到兩個極體時說明卵子已受精
B.精子與卵子結合過程中，卵子完成減數第一次分裂
C.精子細胞膜與卵子細胞膜的融合依靠細胞膜的選擇透過性
D.獲能的精子與卵子在子宮相遇后，卵細胞膜會發生生理反應，拒絕其他精子進入卵內
5.科研人員利用雄鼠多能干細胞（PSC）誘導產生精子，并使其成功與卵細胞進行受精作用，得到正常后代，操作流程如圖所示。這項研究為治療人類男性無精癥導致的不孕不育提供了重要參考。下列分析錯誤的是( )
A. PSC經誘導分化形成精原細胞的過程中，染色體的數目一般不會發生變化
B. 為提高受精的成功率，步驟④可加入多個分化出的精子
C. 步驟⑤受精卵在體外培養時需提供95%氧氣和5%CO2的混合氣體環境
D. 早期胚胎需培養至囊胚或桑葚胚期才能植入正常鼠的子宮
6.采用機械方法將早期胚胎切割后移植，可以獲得同卵雙胎或多胎，下列說法正確的是( )
A. 胚胎分割時，應選取發育良好、形態正常的囊胚或原腸胚
B. 利用胚胎分割技術可以獲得兩個基因型完全相同的胚胎
C. 胚胎分割時，需將囊胚的滋養層進行均等分割
D. 胚胎移植充分發揮雌性優良受體的繁殖潛能
7.我國科學家利用猴胚胎干細胞首次創造了人工“猴胚胎”。研究流程如圖所示。下列相關敘述正確的是( )
A.睪丸中的精原干細胞也屬于胚胎干細胞
B.③處的細胞將來可發育成胎兒的各種組織
C.需要在充滿CO2的培養箱中培養胚胎干細胞
D.人工“猴胚胎”的遺傳特性與代孕受體保持一致
8.下圖是利用豬唾液腺生產大量高純度人神經生長因子（hNGF）的流程，相關說法錯誤的是( )
A.培養豬細胞A和重構胚胎通常需在培養液中加入血清
B.培育轉基因豬D的過程涉及核移植、胚胎移植等技術
C.轉基因豬D的遺傳性狀由A和C的遺傳物質決定
D.豬唾液腺作為生物反應器具有不受性別限制的特點
9.治療性克隆對解決供體器官缺乏和避免器官移植后免疫排斥反應具有重要意義。下圖為治療性克隆的示意圖，下列相關敘述正確的是( )
A.過程①是核移植，需要在顯微鏡下通過PEG誘導二者融合
B.用合成培養基進行過程②時需嚴格控制其化學成分，還需加入天然成分
C.進行過程②時需將培養皿置于含有95%O 和5%CO 的氣體環境中
D.若將圖中獲得的組織器官分別移植給個體A、B，都不會發生免疫排斥反應
10.一只名叫“大蒜”的母貓因病去世，溫州小伙花25萬克隆“復活”愛貓，下列敘述正確的是( )
A.克隆貓的培育為有性生殖
B.克隆貓的培育說明動物細胞具有全能性
C.為了避免胚胎移植帶來的免疫排斥，應對代孕母貓注射免疫抑制劑
D.可以通過胚胎分割技術得到多個個體
參考答案
1.答案： C
解析：高度分化的動物體細胞不具有分裂增殖能力，不能獲得大量的細胞,C項錯誤。
2.答案：D
解析：A、成功培育克隆猴的過程涉及的生物技術有核移植技術、早期胚胎培養技術、胚胎移植技術等，A正確；
B、為了提高胚胎移植的成功率，早期胚胎需移植到經同期發情處理的同種雌性動物體內發育成個體，B正確；
C、為防止細胞代謝物積累對細胞自身造成危害，培養液需要定期更換，C正確；
D、子宮不對外來胚胎發生免疫排斥反應，則不需要對供體和受體進行免疫檢查，D錯誤。
故選D。
3.答案：C
解析：A、過程②產生的精子中線粒體變為線粒體鞘（尾的基部），為精子游向卵細胞并與其結合提供能量，A錯誤； B、④是受精作用過，該過程體現了細胞膜的流動性和信息交流功能，B錯誤； C、過程⑤是早期胚胎培養，該過程中細胞只進行有絲分裂，不進行減數分裂，C正確； D、對受體鼠進行同期發情處理需要用孕激素處理，促性腺激素可促進越數排卵，D錯誤。
故選：C。
4.答案：A
解析：A、卵子是否受精的標志是在卵黃膜和透明帶之間是否觀察到兩個極體，A正確；
B、精子與卵子結合過程中，卵子完成減數第二次分裂，B錯誤；
C、精子細胞膜與卵子細胞膜的融合依靠細胞膜的結構特點——流動性，C錯誤；
D、獲能的精子與卵子相遇后，會發生頂體反應，幫助精子穿越放射冠和透明帶，D錯誤。
故選A。
5.答案：C
解析：
6.答案：B
解析：A、胚胎分割時，應選取發育良好、形態正常的桑椹胚或囊胚，A錯誤；
B、來自同一個胚胎的后代具有相同的遺傳物質，因此利用胚胎分割技術可以獲得兩個基因型完全相同的胚胎，B正確；
C、胚胎分割時需將囊胚階段的內細胞團進行均等分割，C錯誤；
D、胚胎移植充分發揮雌性優良供體的繁殖潛能，產生更多的優良后代，D錯誤。
故選B。
7.答案：B
解析：A、由胚胎干細胞來自于早期胚胎或早期原始性腺，精原干細胞不屬于胚胎干細胞，A錯誤；
B、③是內細胞團的細胞，具有發育全能性，可發育成胎兒各種組織，B正確；
C、動物細胞培養和早期胚胎培養需要在95%空氣和5%二氧化碳的環境中培養，C錯誤；
D、人工“猴胚胎”的遺傳特性與提供胚胎干細胞的供體基本一致，代孕受體提供營養，D錯誤。
故選B。
8.答案：C
解析：據圖可知,轉基因豬的遺傳物質來自卵細胞B的細胞質和成纖維細胞A的細胞核以及人的hNGF基因,代孕豬C沒有為其提供遺傳物質,C錯誤。
9.答案：B
解析：A、過程①是核移植，不需要PEG誘導，A錯誤；
B、由于人們對動物細胞培養時所需的營養物質還未完全研究清楚，因此使用合成培養基時通常需要加入血清等一些天然成分，B正確；
C、過程②是早期胚胎培養，進行時需將培養皿置于含有95%空氣和5%CO2的氣體環境之中，C錯誤；
D、圖中獲得的組織器官，其細胞核來自個體B，遺傳物質組成幾乎和個體B相同，因此將該器官移植給個體A會發生免疫排斥反應，D錯誤。
故選B。
10.答案：D
解析：D、來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質,胚胎分割可以看做動物無性繁殖或克隆的方法之一,D正確。

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