学年高中生物 第三章 胚胎工程 第8课时 胚胎工程Ⅰ学案 浙科版选修3.docx

学年高中生物 第三章 胚胎工程 第8课时 胚胎工程Ⅰ学案 浙科版选修3.docx

《学年高中生物 第三章 胚胎工程 第8课时 胚胎工程Ⅰ学案 浙科版选修3.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学年高中生物 第三章 胚胎工程 第8课时 胚胎工程Ⅰ学案 浙科版选修3.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

学年高中生物第三章胚胎工程第8课时胚胎工程Ⅰ学案浙科版选修3

第8课时　胚胎工程（Ⅰ）

知识内容

要求

考情解读

胚胎工程

a

1.描述体外受精和胚胎体外培养。

2.简述胚胎移植的过程。

一、体外受精和胚胎体外培养

1．胚胎工程

（1）含义：

通常指各种胚胎操作技术。

（2）研究对象：

主要限定于高等脊椎动物，特别是哺乳动物。

（3）研究的重点内容：

体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。

2．体外受精

（1）概念：

采集雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子，使其在试管中受精。

（2）过程

—

↓

—

↓

—

3.胚胎体外培养

（1）概念：

通过人工创造的环境，对获取的早期胚胎进行体外培养。

（2）要求：

必须配制一系列含有不同成分的培养液，用以培养不同发育时期的胚胎。

思考　试管动物和克隆动物的繁殖方式相同吗？

答案　不同。

试管动物属于有性生殖；克隆动物属于无性生殖。

探究——图示解读

下图是动物的体外受精过程，完善该图并回答：

1．含义：

采集雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子，使其在试管中受精。

2．过程

（1）精子的采集及获能：

将成熟的精子放入培养液中培养，使精子达到获能状态，这样才能够穿入到卵细胞内部。

（2）成熟卵细胞的采集：

首先从卵巢中获得未成熟的卵母细胞，最常用的方法是卵巢经超数排卵处理后，使用超声监视器确定卵泡的位置，插入穿刺针吸取卵泡液，取出卵母细胞，在体外进行人工培养，促进其成熟。

（3）受精：

获能的精子和成熟后的卵细胞在体外合适的环境下共同培养一段时间，便可受精。

（4）受精后形成的受精卵需经早期发育培养，才能完成植入或着床。

（5）经分娩产仔就得到“试管动物”。

3．使用哪种激素可以使动物超数排卵？

答案　使用促性腺激素。

4．从精子、卵细胞结合的场所分析体外受精和人工授精是否相同？

请说明理由。

答案　不相同；体外受精是在体外完成精子、卵细胞的结合，而人工授精是在体内完成的。

5．动物细胞培养和胚胎的早期培养在依据的原理和目的上有什么不同？

答案　依据的原理：

前者依据细胞的生长和增殖，后者依据细胞的生长、增殖和分化。

培养目的：

前者：

（1）大规模生产重要的生物制品；

（2）用于检测有毒物质；（3）用于生理、病理、药理等方面的研究。

后者：

（1）检查受精状况和受精卵的发育能力；

（2）当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。

例1　关于牛体外受精形成胚胎的叙述，正确的是（　　）

A．精子和卵细胞受精形成受精卵后即可移入母牛子宫

B．采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵

C．成熟卵细胞与收集来的精子相遇形成的受精卵，需培养到一定阶段才可移植

D．胚胎发育和受精过程只需在体外进行

答案　C

解析　体外受精的原理是人工模拟体内环境，包括营养、温度、pH等，使初级卵母细胞成熟，同时使精子获能，最终完成受精作用。

因此，卵母细胞必须在体外经过人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，受精卵必须发育到囊胚阶段才能进行移植，移植到母体子宫内后继续发育，形成幼体产出。

易混易错　人工授精、自然受精和体外受精的异同

比较项目

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、卵细胞，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

体外培养液中

相同点

①精子获能，卵细胞成熟后方能完成受精过程；②都是有性生殖

例2　根据图示“试管牛”工厂化生产的技术流程图解，回答下面的问题：

（1）根据____________（填标号）判断，此种繁殖方式是____________生殖。

（2）①过程中，通常每个卵巢平均可采集10枚左右可用的卵母细胞，最终可能产下________头犊牛。

（3）卵母细胞体外培养时必须培养到________________阶段才具有受精能力，②过程为____________，通常采用____________法。

（4）③④过程分别代表____________和______________，⑤发育阶段一般为_____________。

答案　

（1）③　有性　

（2）1～2　（3）减数第二次分裂中期　精子获能处理　化学诱导　（4）体外受精　早期胚胎培养　卵裂球或早期囊胚

方法技巧　多角度区别试管动物和克隆动物

比较项目

试管动物

克隆动物

概念

通过人工操作使精子和卵细胞在体外条件下获能和成熟及受精，并通过培养发育成早期胚胎后，再经移植产生后代的技术

将经过核移植得到的重组细胞发育而来的胚胎进行胚胎移植产生新个体的技术

技术基础

体外受精、胚胎移植

细胞核移植、胚胎移植

实例

试管牛

多莉羊

过程

生殖方式

有性生殖

无性生殖

遗传物质来源

来自两个亲本个体

大部分来自核供体

意义

充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力

加速家畜遗传改良进程，挽救濒危物种

二、胚胎移植

1．概念：

将经济价值较高、遗传性状优良的母畜，经过激素处理，使其超数排卵后受精，然后将发育的早期胚胎分别移植到同期发情的代孕母的子宫内，通过代孕母妊娠产仔的技术，也被称做“借腹怀胎”。

2．移植原因：

由于无法进行全体外胚胎培养，胚胎移植成为胚胎工程中获得后代的唯一方法。

3．过程

助学巧记　胚胎移植的对象为早期胚胎（如桑椹胚或囊胚），受精卵或原肠胚均不可作为移植对象。

思考　为什么同种动物之间进行胚胎移植易于成功？

答案　这里的“同种”是指“同物种”，同一物种的动物才有可能具有相同的生理特征。

探究——图示解读

如图为胚胎移植过程示意图，请据图回答以下问题：

1．胚胎移植的基本过程：

一头母畜（供体）发情排卵并经配种后，在一定时间内从其生殖器官中（输卵管和子宫角）取出早期胚胎，然后把它们分别移植到另外一头与供体同时发情排卵、但未经配种的母畜（受体）的相应部位（输卵管或子宫角）。

这个来自供体的胚胎能够在受体的子宫着床、并继续生长发育，最后产下供体的后代。

2．胚胎移植过程中，什么是供体、受体？

对供、受体的选择有哪些要求？

（1）供体：

提供胚胎的个体，一般是良种雌性动物。

（2）受体：

接受胚胎的个体，一般是一般品种雌性动物。

3．为什么应对供体和受体母畜进行同期发情处理？

答案　同期发情处理使供、受体生殖器官的生理变化一致，为胚胎提供相同的生理环境。

4．胚胎移植的后代具有供体和受体共同的遗传性状吗？

答案　不具有，后代的遗传性状是由供体决定的，受体只是提供了胚胎发育的场所，不影响后代的遗传特性。

例3　下列过程在胚胎移植中不必进行的是（　　）

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．胚胎移植常用手术法和非手术法两种方法

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　胚胎移植的第一步是对供体和受体进行选择，并用激素对供体母畜和受体母畜进行同期发情处理，第二步是用激素处理使供体超数排卵，A、B正确；胚胎移植常用手术法和非手术法两种方法，C正确；受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，D错误。

易混易错　误认为胚胎移植需要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应。

胚胎移植实现了同种生物间胚胎发育空间的转移，目的是增强优良母畜的繁殖潜力，因此一般情况下不会出现免疫排斥。

在胚胎移植时，需要对受体和供体进行检查，对供体而言是检查早期胚胎，对受体而言是检查其是否发情，是否达到接受外源胚胎的生理状态。

例4　如图所示，经过胚胎移植，荷斯坦小奶牛具有与供体母牛相似的特性。

因此，它对充分发挥优良母牛的繁殖潜力、推广利用优良雌性配子、加速畜群改良等都有极其重要的实际生产价值，在动物遗传学和繁殖生理学的研究中也具有重要作用。

请据图回答下列问题：

（1）你认为黄牛生出荷斯坦小奶牛的生殖方式是__________________。

（2）在选择优秀种公牛的精子时，应选择含________染色体的精子才可繁育出良种雌性小奶牛。

（3）优秀种公牛精液，要经过________________（生理过程）才具备受精能力。

（4）为了获得较多的卵母细胞，对供体母牛的处理措施是__________。

（5）胚胎移植的用途有__________________________________________（举两例）。

答案　

（1）有性生殖　

（2）X　（3）精子获能　（4）注射促性腺激素　（5）快速繁育良种家畜、克隆哺乳动物

解析　黄牛生出荷斯坦小奶牛利用了体外受精技术，属于有性生殖。

优秀种公牛精子中的性染色体有含X的也有含Y的，要使繁育出的良种小奶牛为雌性，应选择含X染色体的精子与成熟的卵细胞体外受精。

采集的精子要放入培养液中培养，使精子达到获能状态，才能够穿入到卵细胞内部。

超数排卵采用给母牛注射促性腺激素的方式，因为该激素本质是多肽，口服无效。

胚胎移植可用于快速繁育良种家畜、克隆哺乳动物、克服人类的不孕症等。

1．据报道，一名高龄妇女顺利产下一名试管婴儿，为这个家庭带来了福音，在生物学上试管婴儿技术属于（　　）

A．有性生殖、体外受精B．无性生殖、体内发育

C．有性生殖、体内受精D．无性生殖、体外发育

答案　A

解析　试管婴儿技术是精子和卵细胞在体外培养条件下受精，属于有性生殖。

2．下列有关动物胚胎移植的叙述中，正确的是（　　）

A．受体母畜必须选择遗传性状优良的品种

B．试管婴儿只是受精过程在试管中进行

C．超数排卵技术要使用一定的促排卵剂

D．受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能成功移植

答案　C

解析　受体母畜不需选择遗传性状优良的品种但需要具有正常繁殖能力的健康个体；试管婴儿除了受精过程在试管中进行以外，胚胎的早期发育也在试管中进行；一般进行移植的是早期胚胎，而发育到一定阶段后的胚胎，如原肠胚及以后的胚胎通常不能再进行移植。

3．下列现代生物技术成果的获得，必须通过胚胎移植的是（　　）

A．转基因良种鸡B．重组酵母乙肝疫苗

C．试管婴儿D．发光水母

答案　C

解析　胚胎移植是哺乳动物胚胎工程中获得后代的唯一方式，故选C。

4．（2017·舟山中学期中）如图表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。

下列相关叙述错误的是（　　）

A．获得动物1的受体细胞通常是受精卵

B．动物2体内各体细胞的基因种类相同

C．获得动物3的重组细胞具有全能性

D．上述动物的获得均需运用胚胎移植

答案　B

解析　分析题图可得，获得动物1利用转基因操作，受体通常是受精卵，A正确；从动物2的形成过程看，导入外源基因的受体细胞注入囊胚后，由注入的细胞不断增殖分化而成的细胞的基因种类与其他细胞有所不同，B错误；获得动物3的重组细胞具有类似受精卵的全能性，能够发育成完整个体，C正确；胚胎工程中，胚胎移植是哺乳动物获得后代的唯一方法，D正确。

5．为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法。

请根据图示信息回答下列问题：

（1）试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的生物技术有__________________________（写出两个即可）。

（2）用来促进B牛多排卵的激素可能是________分泌的促性腺激素。

E牛的性别是______________。

（3）产生F牛的理论依据是________________，其生殖方式属于__________。

（4）要培育高产奶率的转基因牛，则目的基因的受体细胞一般是__________。

转基因牛乳腺细胞中含有较多的参与分泌物加工的________________________等细胞器。

答案　

（1）动物细胞培养、胚胎移植等　

（2）