江蘇專版2023-2024學(xué)年新教材高中生物第二章細(xì)胞工程第四節(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)課件蘇教版選擇性必修3

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(jiǎn)述體外受精的主要操作步驟。2.簡(jiǎn)述胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)和基本流程。3.簡(jiǎn)述胚胎分割的概念。1.生命觀念——通過(guò)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(guò)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。01教材預(yù)習(xí)·必備知識(shí)全過(guò)關(guān)02核心要點(diǎn)·能力素養(yǎng)全提升01教材預(yù)習(xí)·必備知識(shí)全過(guò)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(guò)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(rùn)滑度等條件，創(chuàng)造了適合______的環(huán)境過(guò)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(cè)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(guò)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(wú)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(guò)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(guò)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(guò)程

桑椹胚囊胚血清內(nèi)細(xì)胞團(tuán)透明帶5.

優(yōu)勢(shì)：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02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(guò)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(guò)程場(chǎng)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(guò)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(wú)性生殖后代的遺傳物質(zhì)來(lái)自雙親核遺傳物質(zhì)來(lái)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(guò)程簡(jiǎn)圖，據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)

BA.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(shuō)法，錯(cuò)誤的是(

)

B

要點(diǎn)二

胚胎移植1.胚胎的來(lái)源及生殖方式胚胎的來(lái)源生殖方式核移植無(wú)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(wèn)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(wú)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(lái)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(yíng)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(wèn)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(zhǎng)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(yíng)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(

)

BA.紅安格斯?？商峁┚哂袃?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(zhǎng)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(cè)]下列關(guān)于牛胚胎移植的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是(

)

CA.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(lái)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(méi)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(wèn)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(lái)源雌性動(dòng)物體內(nèi)的早期胚胎或通過(guò)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(wú)性生殖有性生殖或無(wú)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(wú)性生殖或克隆，最終技術(shù)是胚胎移植不同點(diǎn)胚胎的來(lái)源雌性動(dòng)物體內(nèi)的早期胚胎或通過(guò)體外受精及其他方式得到的胚胎通過(guò)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(guò)受精作用或其他方式形成的一個(gè)細(xì)胞經(jīng)過(guò)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(cè)]下圖表示研究人員利用胚胎工程培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過(guò)程。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是(

)

DA.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(guò)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(guò)①~⑤繁育高產(chǎn)奶牛的過(guò)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(guò)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(guò)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(

)

ACA.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(wú)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(wú)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(

)