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(共39張PPT)
第四節(jié) 胚胎工程及其應(yīng)用
第2課時(shí) 體外受精技術(shù)、胚胎移植技術(shù)和胚胎分割技術(shù)
學(xué)習(xí)目標(biāo) 學(xué)科核心素養(yǎng)
1.簡述體外受精的主要操作步驟。
2.簡述胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)和基
本流程。
3.簡述胚胎分割的概念。 1.生命觀念——通過掌握體外受精技術(shù)，理解
生命的延續(xù)和發(fā)展。
2.科學(xué)思維——通過對(duì)胚胎移植和胚胎分割技
術(shù)的比較，培養(yǎng)歸納與概括、推理和邏輯分析
的能力。
教材預(yù)習(xí)·必備知識(shí)全過關(guān)
一、體外受精技術(shù)
體外人工控制
卵母細(xì)胞
精子
3. 主要步驟
（1） 采集精子
方法 __________：通過模仿發(fā)情的雌性動(dòng)物在交配時(shí)陰道的壓力、溫度和潤
滑度等條件，創(chuàng)造了適合______的環(huán)境
過程 采精者可手持________，利用假臺(tái)畜讓被采精動(dòng)物在模擬交配時(shí)將精液
射入假陰道內(nèi)，從而達(dá)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
假陰道法
采精
假陰道
冷凍保存
（2） 采集卵母細(xì)胞
動(dòng)物種類 卵母細(xì)胞的采集方法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)
________的動(dòng)
物（如牛、
豬） 抽吸法 借助______________和內(nèi)窺鏡等
進(jìn)行，將注射器針頭刺入卵泡中
一并吸出________和
__________，再在顯微鏡下進(jìn)行
______ 可以有目的地選
擇卵泡，分離得
到____________
___的卵母細(xì)胞 不能用
于小動(dòng)
物
較小型的動(dòng)物
（如小鼠、
兔） 機(jī)械破
碎法 將剛宰殺的雌性動(dòng)物體內(nèi)摘出的
卵巢置于培養(yǎng)皿中，用針頭刺破
______和______，再在顯微鏡下
對(duì)卵母細(xì)胞進(jìn)行篩選 可以得到各種成
熟程度的卵母細(xì)
胞 有可能
刺傷卵
母細(xì)胞
較大型
超聲波探測儀
卵泡液
卵母細(xì)胞
篩選
適當(dāng)成熟程度
卵巢
卵泡
動(dòng)物種類 卵母細(xì)胞的采集方法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)
較小型的動(dòng)物 超數(shù)排卵 采用____________處
理，使其排出更多的卵
子 直接與獲能的
精子在體外完
成受精 超數(shù)排卵效
果不夠穩(wěn)
定，特別是
個(gè)體之間差
異很大
促性腺激素
續(xù)表
（3） 體外受精
① 精子獲能的處理方法
方法名稱 方法內(nèi)容 適用對(duì)象
培養(yǎng)法 將采集的精子放入人工配制的________中，培
養(yǎng)一段時(shí)間 嚙齒動(dòng)物、家兔、
豬等
化學(xué)誘導(dǎo)法 將精子放入一定濃度的______或相應(yīng)的
載體溶液中，誘導(dǎo)精子獲能 牛、羊等動(dòng)物
獲能液
肝素
增加
升高
降低
③ 精子獲能的意義：增強(qiáng)了精子的______能力和______能力。
代謝
運(yùn)動(dòng)
通透性
糖蛋白
前端
頂體
頂體酶
放射冠
透明帶
⑤ 受精
在__________的適宜條件下和專用的_____
_____中，______的精子和培養(yǎng)______的卵
母細(xì)胞放在一起培養(yǎng)一段時(shí)間，可以在體
外完成受精過程。如下圖：
人為控制
受精溶液
獲能
成熟
⑥ 應(yīng)用
早期胚胎發(fā)育
縮短
二、胚胎移植技術(shù)
1.胚胎工程的概念：指對(duì)動(dòng)物的胚胎進(jìn)行人為操作和處理以獲得目標(biāo)個(gè)體的技術(shù)，包
括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等現(xiàn)代生物技術(shù)。
2. 培養(yǎng)受精卵的培養(yǎng)液的基本成分主要包括________、氨基酸、________、無機(jī)鹽和
糖類等。
維生素
蛋白質(zhì)
3. 胚胎移植技術(shù)：將良種雌性動(dòng)物配種后，從其生殖道取出__________或通過體外受
精及其他方式（如轉(zhuǎn)基因、________）得到的________或胚胎，再移植到同種的同時(shí)
發(fā)情排卵但未經(jīng)配種的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使它們進(jìn)一步發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。
早期胚胎
核移植
受精卵
4. 胚胎移植的過程：一般分為供體和受體的______、供體和受體__________處理、供
體的__________處理和受精、__________以及胚胎移植。
選擇
同期發(fā)情
超數(shù)排卵
胚胎收集
5. 應(yīng)用價(jià)值
繁殖能力
世代間隔
種質(zhì)運(yùn)輸
三、胚胎分割技術(shù)
1. 概念：用__________將早期胚胎平均分割成________、四分胚甚至八分胚，經(jīng)培養(yǎng)
后植入受體，以得到__________或同卵多生后代的技術(shù)。
2. 實(shí)質(zhì)：胚胎______方法。
3. 儀器：利用____________進(jìn)行操作。
機(jī)械方法
二分胚
同卵雙生
克隆
顯微操作儀
4. 過程
桑椹胚
囊胚
血清
內(nèi)細(xì)胞團(tuán)
透明帶
5. 優(yōu)勢：胚胎分割技術(shù)不僅能使可供胚胎移植的胚胎數(shù)目__________，而且可以產(chǎn)生
__________相同的后代。
成倍增加
遺傳性能
核心要點(diǎn)·能力素養(yǎng)全提升
要點(diǎn)一 體外受精
1.人工授精與體外受精的比較
比較項(xiàng)目 人工授精 體外受精
不同點(diǎn) 過程 用人工的方法將公畜的精液注入
母畜生殖道內(nèi),完成受精 人工獲取精子、卵母細(xì)胞,在體外
分別經(jīng)處理后完成受精過程
場所 雌性動(dòng)物輸卵管中 體外培養(yǎng)液中
相同點(diǎn) ①精子獲能、卵子成熟后方能完成受精過程;②都屬于有性生殖
2.試管動(dòng)物與克隆動(dòng)物的區(qū)別
比較項(xiàng)目 試管動(dòng)物 克隆動(dòng)物
生產(chǎn)流程
比較項(xiàng)目 試管動(dòng)物 克隆動(dòng)物
生物學(xué)原理或生物技術(shù) 體外受精、胚胎移植 細(xì)胞核的全能性、動(dòng)物細(xì)胞核移植
生殖類型 有性生殖 無性生殖
后代的遺傳物質(zhì) 來自雙親 核遺傳物質(zhì)來自細(xì)胞核供體
續(xù)表
典例1 下圖是哺乳動(dòng)物體外受精的過程簡圖，據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是( )
B
A.如果是大型動(dòng)物，①是卵母細(xì)胞培養(yǎng)
B.小鼠、兔等動(dòng)物需要用性激素進(jìn)行超數(shù)排卵處理
C.②是精子獲能處理，可采用肝素或鈣離子載體溶液處理
D.③是在專用的受精溶液中完成的
[解析] 應(yīng)用促性腺激素進(jìn)行超數(shù)排卵處理，B項(xiàng)錯(cuò)誤。
對(duì)點(diǎn)演練1 下列關(guān)于體外受精技術(shù)的說法，錯(cuò)誤的是( )
B
要點(diǎn)二 胚胎移植
1.胚胎的來源及生殖方式
胚胎的來源 生殖方式
核移植 無性生殖
體外受精 有性生殖
體內(nèi)受精 有性生殖
2.胚胎移植中三個(gè)需要注意的問題
兩次激素使用 第一次：用激素對(duì)供、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理。
第二次：用促性腺激素處理使供體超數(shù)排卵
兩次檢查 第一次：對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查。
第二次：對(duì)受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查
繁殖方式 ①胚胎由受精卵形成，屬于有性生殖。
②胚胎由核移植或胚胎分割形成，屬于無性生殖
3.胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)及相應(yīng)意義
項(xiàng)目 生理學(xué)基礎(chǔ) 意義
受體的生理
環(huán)境 同種動(dòng)物的供、受體排卵后生殖器官的生理
變化是相同的 為供體的胚胎移入受體提
供了相同的生理環(huán)境
胚胎收集 早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體
子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài) 為胚胎的收集提供了可能
胚胎存活 受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免
疫排斥反應(yīng) 為胚胎在受體內(nèi)的存活提
供了可能
胚胎發(fā)育 供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組
織聯(lián)系，但其遺傳特性不受任何影響 為移植后胚胎繼續(xù)發(fā)育提
供了營養(yǎng)等方面的保障
典例2 牛胚胎移植的基本程序如圖所示，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：
超數(shù)排卵處理
同期發(fā)情
（2） 供體牛的主要職能是產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的______，受體母牛必須具備健康
的體質(zhì)和正常的__________。
胚胎
繁殖能力
[解析] 供體牛的主要職能是產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎，受體母牛必須具備健康的體質(zhì)和正常的繁殖能力。
（3） 胚胎移植技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的主要意義有_________________________________
____________。
加快優(yōu)良種畜的繁殖速度；提高家畜改良速度等
[解析] 胚胎移植能發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖能力，迅速擴(kuò)大優(yōu)良畜種數(shù)量，加速優(yōu)良畜種的推廣應(yīng)用；能縮短世代間隔，提高家畜改良速度；能長期保存冷凍胚胎，便于優(yōu)良品種的種質(zhì)運(yùn)輸和保存。
對(duì)點(diǎn)演練2 [2023江蘇蘇州實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三月考]紅安格斯牛肉質(zhì)鮮美、營養(yǎng)全面。某養(yǎng)
殖基地利用本地黃牛作受體“借腹懷胎”，培育出150頭紅安格斯牛。下列相關(guān)敘述
錯(cuò)誤的是( )
B
A.紅安格斯牛可提供具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎
B.對(duì)本地黃牛要采取超數(shù)排卵技術(shù)
C.“借腹懷胎”可以充分發(fā)揮紅安格斯牛的繁殖潛力
D.“借腹懷胎”可以縮短紅安格斯牛的繁殖周期
[解析] 胚胎移植中，供體紅安格斯牛的主要職能是提供具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎，受體的主要職能是孕育胚胎，A項(xiàng)正確；為獲得更多的胚胎，對(duì)供體紅安格斯牛注射促性腺激素，促進(jìn)其超數(shù)排卵，B項(xiàng)錯(cuò)誤；胚胎移植充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖能力，C項(xiàng)正確；胚胎移植技術(shù)中，繁重而漫長的妊娠和育仔的任務(wù)由受體取代，大大縮短了供體本身的繁殖周期，D項(xiàng)正確。
對(duì)點(diǎn)演練3 [2023江蘇蘇州木瀆高級(jí)中學(xué)高三質(zhì)量檢測]下列關(guān)于牛胚胎移植的說法，
錯(cuò)誤的是( )
C
A.對(duì)供體、受體要進(jìn)行選擇
B.要用激素對(duì)供體進(jìn)行超數(shù)排卵處理
C.供體和受體要進(jìn)行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)
D.供體的主要職能是產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎
[解析] 大量的研究已經(jīng)證明，受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，在進(jìn)行胚胎移植時(shí)沒有必要對(duì)受體進(jìn)行免疫檢查，C項(xiàng)錯(cuò)誤。
要點(diǎn)三 胚胎分割技術(shù)
1.胚胎分割的物質(zhì)基礎(chǔ)和特點(diǎn)
（1）物質(zhì)基礎(chǔ)：每個(gè)細(xì)胞內(nèi)具有相同的遺傳物質(zhì)。
（2）特點(diǎn)：每個(gè)后代具有相同的遺傳特性。
2.注意事項(xiàng)
（1）對(duì)囊胚進(jìn)行分割時(shí)，一定要均分內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。若分割不均，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部
分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。
（2）分割的份數(shù)越多，每一份的細(xì)胞數(shù)會(huì)越少，不但難以做到均等分割，而且內(nèi)細(xì)胞
團(tuán)的細(xì)胞所受的影響會(huì)越大。因此，分割的份數(shù)越多，技術(shù)難度會(huì)越大，移植后的恢
復(fù)和發(fā)育的難度會(huì)越大，移植成功率自然會(huì)越低。
3.胚胎分割和胚胎移植的比較
比較項(xiàng)目 胚胎分割 胚胎移植
胚胎的來源 雌性動(dòng)物體內(nèi)的早期胚胎或通過體外受精及其他方式得到的胚胎
是否切割 切割 不切割
生殖方式 無性生殖 有性生殖或無性生殖（取決于胚胎是由受精
卵發(fā)育形成的還是由核移植技術(shù)形成的重構(gòu)
胚發(fā)育而成的）
后代的遺傳
特點(diǎn) 后代具有相同的遺傳物質(zhì) —
比較項(xiàng)目 胚胎分割 胚胎移植
處理（移
植）的時(shí)期 一般是桑椹胚或囊胚 卵裂期、桑椹胚或囊胚
意義 ①進(jìn)行優(yōu)良品種的快速繁
殖；
②為轉(zhuǎn)基因技術(shù)、性別控
制技術(shù)提供活胚材料 ①進(jìn)行優(yōu)良品種的快速繁殖；
②充分發(fā)揮雌性個(gè)體的繁殖潛力，縮短供體
本身的繁殖周期；
③保持供體的優(yōu)良特性；
④節(jié)約成本；
⑤用于保護(hù)珍稀動(dòng)物等
共性 胚胎分割和胚胎移植最終都涉及胚胎的移植，胚胎移植是胚胎工程的最
后一道“工序”
續(xù)表
4.胚胎分割動(dòng)物和體細(xì)胞核克隆動(dòng)物的異同
比較項(xiàng)目 胚胎分割動(dòng)物 體細(xì)胞核克隆動(dòng)物
相同點(diǎn) 都屬于無性生殖或克隆，最終技術(shù)是胚胎移植
不同
點(diǎn) 胚胎的來
源 雌性動(dòng)物體內(nèi)的早期胚胎或通過體外
受精及其他方式得到的胚胎 通過核移植技術(shù)獲得的重
組胚胎
遺傳物質(zhì) 胚胎分割動(dòng)物具有相同的遺傳物質(zhì)，
兩個(gè)親本提供的核遺傳物質(zhì)一樣多 克隆動(dòng)物的核遺傳物質(zhì)主
要由細(xì)胞核供體提供
起點(diǎn) 經(jīng)過受精作用或其他方式形成的一個(gè)
細(xì)胞 經(jīng)過核移植技術(shù)形成的一
個(gè)細(xì)胞
典例3 [2023江蘇揚(yáng)州高三質(zhì)量檢測]下圖表示研究人員利用胚胎工程培育優(yōu)質(zhì)奶牛的
過程。下列相關(guān)說法正確的是( )
D
A.①代表體外受精，與體內(nèi)受精不同的是，體外受精獲取的精子能立即與卵細(xì)胞受精
B.②代表早期胚胎培養(yǎng)，該過程中細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂，有細(xì)胞分化
C.③代表胚胎分裂，需均等分割桑椹胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，以免影響胚胎恢復(fù)和發(fā)育
D.通過①~⑤繁育高產(chǎn)奶牛的過程與克隆羊的原理不同
[解析] ①代表體外受精，體外受精和體內(nèi)受精前精子都需要獲能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；②代表早期胚胎培養(yǎng)，該過程中細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂和細(xì)胞分化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；③代表胚胎分割，需均等分割囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，以免影響胚胎發(fā)育，C項(xiàng)錯(cuò)誤；圖示奶牛的培育存在兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合，而克隆羊是通過細(xì)胞核移植技術(shù)獲得的，兩者的原理不同，D項(xiàng)正確。
對(duì)點(diǎn)演練4 ［多選］下列關(guān)于胚胎分割的敘述，正確的是( )
AC
A.胚胎分割份數(shù)越多，胚胎移植的成功率越低
B.胚胎分割是一種有性生殖
C.胚胎分割后，移植獲得的后代的基因型完全相同
D.胚胎分割是在動(dòng)物體內(nèi)進(jìn)行的
[解析] 胚胎分割可以看作無性生殖，所形成的后代的基因型完全相同，遺傳性狀極為相似，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；胚胎分割是在動(dòng)物體外進(jìn)行的操作，但不能無限分割，分割的份數(shù)越多，胚胎移植的成功率越低，A項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
對(duì)點(diǎn)演練5 下列關(guān)于胚胎分割的敘述，正確的是( )
C
A.對(duì)原腸胚進(jìn)行分割時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割
B.對(duì)于同一種生物來說，四分胚胎比二分胚胎的成活率高
C.二分胚胎移植形成的個(gè)體之間毛色和斑紋可能存在差異
D.分割得到的裸胚必須先注入空透明帶，然后再植入受體
[解析] 對(duì)囊胚進(jìn)行分割時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，A項(xiàng)錯(cuò)誤；胚胎分割的份數(shù)越多，操作的難度會(huì)越大，移植的成功率也越低，因此對(duì)于同一種生物來說，二分胚胎比四分胚胎的成活率高，B項(xiàng)錯(cuò)誤；二分胚胎移植形成的個(gè)體之間毛色和斑紋可能存在差異，因?yàn)樯锏男誀钸€受環(huán)境因素的影響，C項(xiàng)正確；分割得到的裸胚可先注入空透明帶，也可直接移植給受體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

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