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高中二 胚胎工程技术及其应用导学案及答案
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这是一份高中二 胚胎工程技术及其应用导学案及答案，共23页。学案主要包含了师问导学，智涂笔记，师说核心，检测反馈，网络建构，主干落实等内容，欢迎下载使用。
课程标准
1．对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理以获得目标个体。
2．简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术。
素养达成
1.(1)简述哺乳动物体外受精技术的主要步骤。(生命观念)
(2)简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。(生命观念)
2．通过 “试管婴儿”和“试管动物”的产生过程及其意义的学习来了解主要技术的操作流程。(科学探究、科学思维)
3．认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。(社会责任)
雌牛刚出生时，每侧卵巢大约含有15万个卵泡，每个卵泡内都有一个初级卵母细胞。出生后能够发育成熟的卵泡只有200个左右，但一头雌牛一生只能产下犊牛4～5头，其他哺乳动物的情况与之相似，可见哺乳动物一生中卵母细胞的有效利用率很低。如何解决牛低生育率的问题？这正是胚胎工程要研究解决的问题之一。
探究点一 体外受精
【师问导学】
下图是哺乳动物体外受精过程的示意图，请据图思考并回答下列问题。
1．精子获能处理前为什么要离心处理？
2．受精时精子需要进行获能处理，对卵子的要求是什么？
3．受精过程体现了细胞膜的哪种功能，体现了细胞膜的哪一特性？
4．试管动物在体外就能获取，对吗？
5．试管动物与克隆动物有什么不同？
6．试管婴儿的培育过程是有性生殖还是无性生殖？为什么？
【智涂笔记】
[易错警示]
1．体外受精技术的两个注意点
(1)用促性腺激素处理时，只能注射不能饲喂：促性腺激素是肽类化合物，饲喂会因消化道的消化作用而失去原有的效用。
(2)精子获能处理前应离心处理：精液由精子和精清两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此在一般情况下，精液中的精子无法获能。精子获能处理前进行离心处理，其目的是除去精清以利于精子获能。
2．试管动物和克隆动物的不同
(1)生殖方式不同：试管动物属于有性生殖；克隆动物属于无性生殖。
(2)培育的技术手段不同：试管动物需采用体外受精、胚胎移植等技术；克隆动物需采用核移植、胚胎移植等技术。
(3)是否遵循遗传定律：试管动物遵循遗传定律；克隆动物不遵循遗传定律。
[特别提醒]
体外受精形成的胚胎进行胚胎移植属于有性生殖，核移植形成的胚胎进行胚胎移植属于无性生殖，即判断胚胎移植为何种生殖方式，关键要看胚胎是通过何种方式发育而来的。
【师说核心】
1．卵母细胞的采集和培养方法
(1)超数排卵技术：促性腺激素可作用于卵巢，促进雌激素的分泌，进而促进卵子的排出，从输卵管中冲取的卵子，已发育至减数第二次分裂中期，可直接与获能的精子进行受精作用。
(2)从卵巢中采卵：卵巢中的卵母细胞为初级卵母细胞，需在体外培养至减数第二次分裂中期才能进行体外受精。
2．哺乳动物体外受精过程图解
3．体外受精的原理：人工模拟体内环境(包括营养、温度、pH等)，使卵母细胞成熟、精子获能，最终完成受精和胚胎保存。
4．比较自然受精、人工授精和体外受精
5.克隆动物、试管动物的比较
【检测反馈】
1．采集卵母细胞时，不宜采用的方法是( )
A．用特定激素处理，然后从输卵管冲取卵子
B．从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集
C．借助超声波探测仪、内窥镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞
D．将动物麻醉后，用特制的电极直接刺激排卵中枢神经，引起排卵
2．关于试管动物技术概念的叙述，正确的是( )
A．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，再经过移植产生后代的技术
B．通过人工操作使卵子和精子在体内成熟，在体外受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经过移植产生后代的技术
C．通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并将受精卵移植产生后代的技术
D．通过人工操作使卵子和精子在体内成熟，在体外受精，并将受精卵移植产生后代的技术
3．良种试管牛的繁殖过程：用激素促进甲牛多排卵，然后把卵子在体外与人工采集的乙牛的精子进行受精，在特定培养基中培育成胚胎，再把胚胎送入经过激素处理的丙牛的子宫内，孕育成试管牛。下列相关叙述错误的是( )
A．精卵结合前精子需进行获能培养
B．“促进甲牛多排卵”的激素是孕激素
C．甲牛、乙牛对试管牛核遗传物质的贡献相同
D．该技术可应用于加快优良种畜的繁殖
探究点二 胚胎移植
【师问导学】
1．胚胎移植时，对供体、受体的生理状态有什么要求？
2．怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？供体胚胎移入受体子宫时，在位置上有要求吗？
3．胚胎移植过程中，对供、受体的选择，有哪些要求？
4．对供体母牛进行超数排卵时注射的激素是哪类激素？为什么要用激素处理供体母牛？
5．胚胎移植过程中需要进行几次检查？分别检查什么？
6．胚胎移植成功的标志是什么？
7．超数排卵处理中为什么使用的是促性腺激素而不是性激素？
【智涂笔记】
[易错警示]
排卵、超数排卵和冲卵的含义
(1)排卵：排卵是指从卵泡中排出卵子，排出的是初级卵母细胞或次级卵母细胞。
(2)超数排卵：是指给供体母畜注射促性腺激素，一次排出比自然情况下多十几倍到几十倍的卵子，用于体外受精和早期胚胎培养。
(3)冲卵：是指用配制好的冲卵液，借助特制的冲卵装置，将供体母畜子宫或输卵管中的胚胎冲洗出来。
[特别提醒]
(1)作为胚胎受体的条件
①与供体是同一物种
②与供体处于相同的生理状态
③雌性动物
(2)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。
【师说核心】
1．胚胎移植的实质
早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此能保持其原来的遗传特性。
2．胚胎的来源
(1)雌性动物体内的早期胚胎。
(2)通过体外受精和早期胚胎的培养得到。
(3)通过哺乳动物体细胞核移植及培养得到。
3．胚胎移植的供体和受体
(1)供体的职能：产生具有优良遗传特性的胚胎。
(2)受体须具备的条件
①健康的体质和正常的繁殖能力。
②同种的、生理状态相同的其他雌性动物，没有生殖隔离，生殖环境相同。
4．胚胎移植的条件
(1)胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行，这里的“同种”是指“同物种”。
(2)进行胚胎移植的供、受体生理状态要相同。
①应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。
②移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体子宫内的位置相同或相似。
5．与胚胎移植有关的几个问题
(1)供体公牛、母牛和受体母牛的选择：应选择遗传特性和生产能力优秀的个体作为供体，选择具有健康体质和正常繁殖能力的个体作为受体。
(2)受精卵既可通过体内受精获得，也可通过人工授精获得。
(3)冲卵后，对胚胎进行质量检查，胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段。收集到的胚胎可直接向受体移植，也可放入－196℃的液氮中保存。
(4)胚胎移植过程中两次使用激素：第一次用促性腺激素使供体母牛超数排卵；第二次用孕激素对供、受体母牛进行同期发情处理。
(5)胚胎移植过程中的两次检查：第一次对收集的胚胎进行质量检查；第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。
(6)产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体母牛，性别取决于公牛提供何种类型的精子，这两个方面与受体母牛没有关系。
【检测反馈】
1．梅花鹿胚胎移植试验的主要流程如下。下列相关叙述正确的是( )
①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④________→⑤胚胎移植→子代梅花鹿
A．①过程需要注射有关激素，目的是获得更多的卵原细胞并完成减数分裂
B．③过程是以哺乳动物早期胚胎与子宫建立了组织上的联系为前提
C．④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚
D．⑤过程成功率的高低主要决定于供、受体生理状况的一致性
2．牛胚胎移植的基本程序如图所示，下列说法错误的是( )
A．供体母牛的主要职能是产生具有优良性状的胚胎
B．图中a指的是超数排卵，可用促性腺激素处理供体母牛
C．配种后需用特制的冲卵装置，将供体母牛体内的胚胎冲洗出来
D．应把早期胚胎移植到处于发情状态的母牛的输卵管中
3．试管动物技术正广泛应用于畜牧业生产。请根据试管牛的生产流程图回答相关问题：
(1)①②过程分别表示____________、____________。
(2)对供体母牛的要求是____________________________，通常母牛每次只排出一枚卵母细胞。
(3)在体外培养受精卵时，需要满足以下条件：____________________、营养、温度和pH以及气体环境。
(4)生产上常用____________期的胚胎进行②过程。
探究点三 胚胎分割
【师问导学】
1．胚胎分割的对象是什么？选择此时期的胚胎进行分割的原因是什么？
2．囊胚的内细胞团有何功能？分割囊胚期的胚胎时为什么强调将内细胞团均等分割？
3．在胚胎分割时，能否无限分割？原因是什么？
4．从胚胎来源上分析，胚胎分割动物和克隆动物相同吗？
5．从后代核遗传物质上分析，胚胎分割动物和克隆动物的生殖方式相同吗？
6．结合下图胚胎的分割过程探究以下问题：
(1)选择胚胎：分割时应选择发育良好、形态正常的________________。
(2)分割：进行分割时，要注意将____________均等分割。
(3)若要控制动物的性别，需要切取________部位的细胞进行________分析，来鉴定胚胎的性别。
【智涂笔记】
[特别提醒]
(1)在对囊胚进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
(2)对胚胎进行性别鉴定取滋养层细胞做DNA分析即可。
[特别提醒]
滋养层≠饲养层
(1)滋养层：囊胚时期沿透明带内壁排列的体积较小的细胞，滋养层最终发育成胎膜和胎盘。
(2)饲养层：饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞，在干细胞培养时，可作为干细胞分裂、增殖的营养细胞。
【师说核心】
1．胚胎分割的四点分析
(1)胚胎分割的基础
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(理论基础：细胞的全能性,物质基础：每个细胞核内具有相同的遗传物质))
(2)分割要均等。分割囊胚的内细胞团时，一定要均等，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。
(3)分割份数不能过多。分割的份数越多，每一份的细胞数会越少，不但难以做到均等分割，而且作为囊胚期的内细胞团的细胞所受的影响会越大。因此，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越大，移植成功率越低。
(4)同一胚胎经分割移植形成的后代具有相同的遗传物质，该过程中没有减数分裂、有性生殖细胞的形成、有性生殖细胞的结合，属于无性繁殖或克隆。
2．胚胎分割动物和体细胞核克隆动物的异同
【检测反馈】
1．胚胎分割是一种现代生物技术，关于这一技术的叙述正确的是( )
A．胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份
B．胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎
C．胚胎分割技术属于有性生殖方式，因此不属于克隆
D．胚胎分割技术可以分割任意时期胚胎
2．如图为牛胚胎性别鉴定和分割示意图，请据图回答下列问题：
(1)填出图中字母所代表的结构名称：
A______________；B______________；C____________；D______________。
(2)写出甲、乙、丙过程的技术名称：
甲____________________；乙______________________；丙__________________。
(3)进行乙过程时，所取的样本是____________。进行甲过程时，所使用的主要仪器设备是________________________________，本过程的技术关键是____________________。
(4)尽管胚胎分割技术在多种动物中取得成功，但仍然存在一些问题，同时很难取得同卵多胎，成功率最高的是____________。
【网络建构】
【主干落实】
1．体外受精技术主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的获取、获能和受精等过程。
2．采集到的卵母细胞和精子要分别在体外进行成熟培养和获能处理才能完成受精。
3．胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
4．动物的胚胎只有移植到同种且生理状态相同的雌性动物体内才能成功。
5．胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
6．胚胎分割应选择形态正常的桑葚胚或囊胚，在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割。
1．下列关于胚胎移植的叙述中，不正确的是( )
A．胚胎移植全部属于无性生殖
B．可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力
C．受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥反应
D．供体的主要职能变为只产生具有优良遗传特性的胚胎
2．下列关于胚胎分割技术的叙述，错误的是( )
A．胚胎分割操作在动物的子宫内进行
B．用分割针或分割刀片对早期胚胎进行分割
C．分割后必须移植到受体子宫内进一步完成胚胎发育
D．对囊胚进行分割时要注意将内细胞团均等分割
3．表型不同的母牛生出基因型相同的小牛，产生这一结果最可能的原因是( )
A．试管动物培养 B．胚胎移植
C．胚胎分割移植 D．受精卵移植
4．下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述，正确的是( )
A．采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理
B．体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植
C．使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应
D．利用胚胎分割技术，同卵多胎较同卵双胎成功率更高
5．下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是( )
A．A所表示的细胞不一定是受精卵
B．图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段
C．应把③移植到处于发情状态的母牛的输卵管中
D．图示过程使用了细胞培养、胚胎分割、核移植等生物技术
6．下图为胚胎移植过程的示意图，请回答以下问题。
(1)胚胎移植对甲、乙、丙牛的要求分别是________________、____________和____________。丁牛为____________。
(2)过程①②分别是________________和________________。
(3)欲得到更多的后代牛丁，可将收集得到的胚胎进行____________。
第2小节
(一)思考·讨论
1．不一定能正常发育。一般情况下检验合格的胚胎需要移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内，胚胎才能继续发育。在胚胎移植前要对受体进行同期发情处理，使供体和受体生殖器官的生理变化同步，这样才能为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。
2．受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。
3．胚胎移植后，经受体孕育的后代的遗传特性与供体保持一致。因为供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传物质在孕育过程中不会发生任何变化。
4．正确。因为胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境条件的一致性密切相关。只有供体、受体生理环境条件高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。所以，我们可以把胚胎移植简单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
(二)到社会中去
提示：学生可以向胚胎工程专家提出的问题有：公司繁育成功的良种奶牛是将胚胎几等分得到的后代？采用胚胎分割技术，理论上一头纯种荷斯坦奶牛一年可由代孕母牛生下多少头小牛？实际得到了多少头？如果理论值与实际值存在差异，产生差异的原因是什么？胚胎分割后经移植获得的同卵双胎或多胎，是否保持了良种奶牛所有的优良性状？是否有生理缺陷？等等。
(三)练习与应用
概念检测
1．(1)× (2)× (3)×
2．(1)体外胚胎培养 胚胎移植
(2)可以用促性腺激素对雌性杜泊羊进行超数排卵处理。
(3)要对采集到的卵母细胞进行成熟培养，对采集到的精子进行获能处理。
拓展应用
(1)提示：可以使用人工授精、体外受精、胚胎移植、体细胞核移植等技术来人工繁育北方白犀牛。运用这些技术不一定能成功繁育北方白犀牛，因为任何一项技术都不能保证百分之百的成功率，何况现存的北方白犀牛数量极少。
(2)提示：这样人工繁育的种群与野生种群相比，遗传多样性会降低，野外生存能力也会下降。
(3)提示：多种多样的生物是生态系统的重要成员，是一个个独特的基因库。任何一个物种的灭绝都可能产生多米诺效应，使其他相关物种受到影响，进而威胁到生态系统的平衡与稳定。保护濒危的野生动物，保护生物多样性刻不容缓。
第2课时 胚胎工程技术及其应用
互动·探究·智涂
探究点一
【师问导学】
1．提示：精液由精子和精清两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此在一般情况下，精液中的精子无法获能。精子获能处理前进行离心处理，目的是除去精清以利于精子获能。
2．提示：需要在体外培养成熟至MⅡ期。
3．提示：体现了细胞膜的信息传递功能。体现了细胞膜具有一定的流动性的特性。
4．提示：不对。试管动物是将获取的精子、卵母细胞处理后在体外受精，培养到一定阶段后，仍需要将胚胎移植至雌性动物(受体)体内，经妊娠后产出。
5．提示：①生殖方式不同：试管动物属于有性生殖，克隆动物属于无性生殖。
②培育的技术手段不同：试管动物需采用体外受精、胚胎移植等技术，克隆动物需采用核移植、胚胎移植技术。
③是否遵循遗传定律：试管动物遵循遗传定律，克隆动物不遵循遗传定律。
6．提示：属于有性生殖。其过程是精子和卵子在体外受精形成受精卵，由受精卵形成的早期胚胎移植到受体中。
【检测反馈】
1．解析：用促性腺激素处理实验动物，然后从输卵管中冲取卵子，这是卵母细胞采集的主要方法，A不符合题意；从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞，属于卵母细胞采集方法，B不符合题意；借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，属于卵母细胞采集方法，C不符合题意；将动物麻醉后，用特制的电极伸入动物的直肠，直接刺激射精中枢神经，引起射精，该方法不属于卵母细胞采集方法，D符合题意。
答案：D
2．解析：试管动物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，再经移植产生后代的技术。
答案：A
3．解析：精子需要进行培养使其获能才具备受精能力，A正确；促进动物多排卵的激素是促性腺激素，B错误；试管牛的核遗传物质一半来自甲牛的卵子，一半来自乙牛的精子，C正确；该技术可充分发挥母畜的优良特性，可用于加快优良种畜的繁殖，D正确。
答案：B
探究点二
【师问导学】
1．提示：生理状态相同。只有受体与供体的生理状态相同，被移植的胚胎才能继续正常发育。
2．提示：(1)应对供体和受体母畜用激素进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。
(2)有要求。胚胎移入受体子宫的位置应该与其在供体内的位置相同或相似。
3．提示：(1)供体：遗传性能和生产性能优秀。
(2)受体：有健康的体质和正常繁殖能力。
4．提示：(1)注射的是促性腺激素。(2)给供体母牛注射促性腺激素可使其一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的卵子，经人工授精后可以获得数量较多的可移植胚胎。
5．提示：两次检查。第一次在冲卵后，对胚胎进行质量检查；第二次是对受体母畜进行是否妊娠的检查。
6．提示：移植的胚胎在受体内能正常发育并分娩。
7．提示：性激素是由性腺产生并释放的，长期使用外源性激素会导致性腺萎缩。促性腺激素由垂体产生并释放，作用于性腺，可以促进排卵，并且不会使性腺萎缩。
【检测反馈】
1．解析：超数排卵处理需要注射促性腺激素，目的是获得更多的卵细胞，而不是卵原细胞，A错误；③过程为胚胎收集，前提是早期胚胎处于游离状态，没有与子宫建立组织上的联系，B错误；④过程为“胚胎质量检查”，可移植的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚，C错误；⑤过程为胚胎移植，成功率的高低与供体、受体的生理状况是否相同有关，D正确。
答案：D
2．解析：供体母牛的主要职能是产生具有优良遗传性状的胚胎，A正确；图中a指的是超数排卵，可用促性腺激素处理供体母牛，B正确；冲卵的实质是把供体子宫内的胚胎冲洗出来，C正确；应把早期胚胎移植到处于发情状态的母牛的子宫中，D错误。
答案：D
3．解析：(1)由题图可知①②过程分别表示体外受精、胚胎移植。(2)培育试管动物首先选择遗传性能和生产性能优良的母牛。(3)体外培养受精卵时，首先需要无菌、无毒的环境，防止被污染，还要有一定的营养物质，及适宜的外界环境条件。(4)等胚胎发育到桑葚胚或囊胚期时进行胚胎移植。
答案：(1)体外受精 胚胎移植 (2)遗传性能和生产性能优秀 (3)无菌、无毒的环境 (4)桑葚胚或囊胚
探究点三
【师问导学】
1．提示：桑葚胚或囊胚阶段的胚胎。桑葚胚阶段尚未出现细胞分化，具有全能性；囊胚阶段的内细胞团具有全能性。
2．提示：囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。囊胚的内细胞团要均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
3．提示：不能。分割份数越多，越难以做到均等分割，且每一份的细胞数目就越少，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率会降低。
4．提示：不相同。胚胎分割用到的胚胎可能是在雌性动物体内经受精形成的早期胚胎，也可能是体外受精或其他方式得到的胚胎，而克隆用到的胚胎是经体细胞核移植得到的重组胚胎。
5．提示：相同。两者都属于无性繁殖。
6．(1)囊胚或桑葚胚 (2)内细胞团 (3)滋养层 DNA
【检测反馈】
1．解析：胚胎分割常选择桑葚胚或囊胚时期的胚胎，早期胚胎不能被任意分割成多份。胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。
答案：B
2．解析：(1)根据囊胚的结构可知图中字母所代表的结构名称分别是，A为囊胚腔，B为透明带，C为滋养层，D为内细胞团。(2)图中甲、乙、丙过程表示的技术分别是胚胎分割、做DNA分析以进行性别鉴定、胚胎移植。(3)进行乙过程时，所采取的样本是滋养层细胞；进行甲过程时，所使用的基本仪器是显微操作仪和体视显微镜；本过程的关键技术是将内细胞团均等分割。(4)尽管胚胎分割技术在多种动物中已取得成功，但仍然存在一些问题，如刚出生的动物体重偏轻，毛色和斑纹上还存在差异等，同时很难取得同卵多胎，成功率较高的是同卵双胎。
答案：(1)囊胚腔 透明带 滋养层 内细胞团 (2)胚胎分割 做DNA分析性别鉴定 胚胎移植 (3)滋养层细胞 显微操作仪和体视显微镜 将内细胞团均等分割 (4)同卵双胎
随堂·巩固·达标
1．解析：移植的胚胎可以来自受精作用产生的受精卵发育而成的胚胎，这属于有性生殖；也可以来源于胚胎分割技术或核移植技术，这属于无性生殖。
答案：A
2．解析：进行胚胎分割时，将早期胚胎移入盛有操作液的培养皿中进行具体的操作。
答案：A
3．解析：胚胎分割可以看作动物的无性繁殖或克隆的方法之一，供移植的胚胎来自同一个受精卵，这样表现型不同的母牛最可能生出基因型相同的小牛。
答案：C
4．解析：用促性腺激素对良种母牛进行注射处理，可促使其超数排卵，A正确；进行移植的胚胎是桑葚胚或囊胚，B错误；受体对移植的胚胎几乎不发生免疫排斥反应，因此无需使用免疫抑制剂，C错误；利用胚胎分割技术，同卵双胎较同卵多胎成功率更高，D错误。
答案：A
5．解析：A可能是桑葚胚或受精卵，A正确；图中胚胎分割的对象为囊胚，所以a过程没有原肠胚阶段，B错误；应把③移植到处于发情状态的母牛的子宫中，C错误；图示过程使用了动物细胞培养、胚胎分割、胚胎移植等生物技术，D错误。
答案：A
6．解析：(1)胚胎移植时所用的供体公牛和母牛均为优良牛，受体牛为普通牛即可。(2)仔细观察图解，过程①②③分别为同期发情处理、胚胎移植和超数排卵。(3)欲得到更多的后代牛丁，可将收集得到的早期胚胎进行胚胎分割。
答案：(1)优良母牛 普通母牛 优良公牛 有价值的后代(优良牛)
(2)同期发情处理 胚胎移植
(3)胚胎分割
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
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
项目
克隆动物
试管动物
生产
流程
胚胎分割动物
体细胞核克隆动物
相同点
都属于无性生殖或克隆，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
经过受精作用形成的一个细胞
经过核移植形成的一个细胞
课程标准
1．对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理以获得目标个体。
2．简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术。
素养达成
1.(1)简述哺乳动物体外受精技术的主要步骤。(生命观念)
(2)简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。(生命观念)
2．通过 “试管婴儿”和“试管动物”的产生过程及其意义的学习来了解主要技术的操作流程。(科学探究、科学思维)
3．认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。(社会责任)
雌牛刚出生时，每侧卵巢大约含有15万个卵泡，每个卵泡内都有一个初级卵母细胞。出生后能够发育成熟的卵泡只有200个左右，但一头雌牛一生只能产下犊牛4～5头，其他哺乳动物的情况与之相似，可见哺乳动物一生中卵母细胞的有效利用率很低。如何解决牛低生育率的问题？这正是胚胎工程要研究解决的问题之一。
探究点一 体外受精
【师问导学】
下图是哺乳动物体外受精过程的示意图，请据图思考并回答下列问题。
1．精子获能处理前为什么要离心处理？
2．受精时精子需要进行获能处理，对卵子的要求是什么？
3．受精过程体现了细胞膜的哪种功能，体现了细胞膜的哪一特性？
4．试管动物在体外就能获取，对吗？
5．试管动物与克隆动物有什么不同？
6．试管婴儿的培育过程是有性生殖还是无性生殖？为什么？
【智涂笔记】
[易错警示]
1．体外受精技术的两个注意点
(1)用促性腺激素处理时，只能注射不能饲喂：促性腺激素是肽类化合物，饲喂会因消化道的消化作用而失去原有的效用。
(2)精子获能处理前应离心处理：精液由精子和精清两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此在一般情况下，精液中的精子无法获能。精子获能处理前进行离心处理，其目的是除去精清以利于精子获能。
2．试管动物和克隆动物的不同
(1)生殖方式不同：试管动物属于有性生殖；克隆动物属于无性生殖。
(2)培育的技术手段不同：试管动物需采用体外受精、胚胎移植等技术；克隆动物需采用核移植、胚胎移植等技术。
(3)是否遵循遗传定律：试管动物遵循遗传定律；克隆动物不遵循遗传定律。
[特别提醒]
体外受精形成的胚胎进行胚胎移植属于有性生殖，核移植形成的胚胎进行胚胎移植属于无性生殖，即判断胚胎移植为何种生殖方式，关键要看胚胎是通过何种方式发育而来的。
【师说核心】
1．卵母细胞的采集和培养方法
(1)超数排卵技术：促性腺激素可作用于卵巢，促进雌激素的分泌，进而促进卵子的排出，从输卵管中冲取的卵子，已发育至减数第二次分裂中期，可直接与获能的精子进行受精作用。
(2)从卵巢中采卵：卵巢中的卵母细胞为初级卵母细胞，需在体外培养至减数第二次分裂中期才能进行体外受精。
2．哺乳动物体外受精过程图解
3．体外受精的原理：人工模拟体内环境(包括营养、温度、pH等)，使卵母细胞成熟、精子获能，最终完成受精和胚胎保存。
4．比较自然受精、人工授精和体外受精
5.克隆动物、试管动物的比较
【检测反馈】
1．采集卵母细胞时，不宜采用的方法是( )
A．用特定激素处理，然后从输卵管冲取卵子
B．从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集
C．借助超声波探测仪、内窥镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞
D．将动物麻醉后，用特制的电极直接刺激排卵中枢神经，引起排卵
2．关于试管动物技术概念的叙述，正确的是( )
A．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，再经过移植产生后代的技术
B．通过人工操作使卵子和精子在体内成熟，在体外受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经过移植产生后代的技术
C．通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并将受精卵移植产生后代的技术
D．通过人工操作使卵子和精子在体内成熟，在体外受精，并将受精卵移植产生后代的技术
3．良种试管牛的繁殖过程：用激素促进甲牛多排卵，然后把卵子在体外与人工采集的乙牛的精子进行受精，在特定培养基中培育成胚胎，再把胚胎送入经过激素处理的丙牛的子宫内，孕育成试管牛。下列相关叙述错误的是( )
A．精卵结合前精子需进行获能培养
B．“促进甲牛多排卵”的激素是孕激素
C．甲牛、乙牛对试管牛核遗传物质的贡献相同
D．该技术可应用于加快优良种畜的繁殖
探究点二 胚胎移植
【师问导学】
1．胚胎移植时，对供体、受体的生理状态有什么要求？
2．怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？供体胚胎移入受体子宫时，在位置上有要求吗？
3．胚胎移植过程中，对供、受体的选择，有哪些要求？
4．对供体母牛进行超数排卵时注射的激素是哪类激素？为什么要用激素处理供体母牛？
5．胚胎移植过程中需要进行几次检查？分别检查什么？
6．胚胎移植成功的标志是什么？
7．超数排卵处理中为什么使用的是促性腺激素而不是性激素？
【智涂笔记】
[易错警示]
排卵、超数排卵和冲卵的含义
(1)排卵：排卵是指从卵泡中排出卵子，排出的是初级卵母细胞或次级卵母细胞。
(2)超数排卵：是指给供体母畜注射促性腺激素，一次排出比自然情况下多十几倍到几十倍的卵子，用于体外受精和早期胚胎培养。
(3)冲卵：是指用配制好的冲卵液，借助特制的冲卵装置，将供体母畜子宫或输卵管中的胚胎冲洗出来。
[特别提醒]
(1)作为胚胎受体的条件
①与供体是同一物种
②与供体处于相同的生理状态
③雌性动物
(2)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。
【师说核心】
1．胚胎移植的实质
早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此能保持其原来的遗传特性。
2．胚胎的来源
(1)雌性动物体内的早期胚胎。
(2)通过体外受精和早期胚胎的培养得到。
(3)通过哺乳动物体细胞核移植及培养得到。
3．胚胎移植的供体和受体
(1)供体的职能：产生具有优良遗传特性的胚胎。
(2)受体须具备的条件
①健康的体质和正常的繁殖能力。
②同种的、生理状态相同的其他雌性动物，没有生殖隔离，生殖环境相同。
4．胚胎移植的条件
(1)胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行，这里的“同种”是指“同物种”。
(2)进行胚胎移植的供、受体生理状态要相同。
①应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。
②移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体子宫内的位置相同或相似。
5．与胚胎移植有关的几个问题
(1)供体公牛、母牛和受体母牛的选择：应选择遗传特性和生产能力优秀的个体作为供体，选择具有健康体质和正常繁殖能力的个体作为受体。
(2)受精卵既可通过体内受精获得，也可通过人工授精获得。
(3)冲卵后，对胚胎进行质量检查，胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段。收集到的胚胎可直接向受体移植，也可放入－196℃的液氮中保存。
(4)胚胎移植过程中两次使用激素：第一次用促性腺激素使供体母牛超数排卵；第二次用孕激素对供、受体母牛进行同期发情处理。
(5)胚胎移植过程中的两次检查：第一次对收集的胚胎进行质量检查；第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。
(6)产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体母牛，性别取决于公牛提供何种类型的精子，这两个方面与受体母牛没有关系。
【检测反馈】
1．梅花鹿胚胎移植试验的主要流程如下。下列相关叙述正确的是( )
①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④________→⑤胚胎移植→子代梅花鹿
A．①过程需要注射有关激素，目的是获得更多的卵原细胞并完成减数分裂
B．③过程是以哺乳动物早期胚胎与子宫建立了组织上的联系为前提
C．④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚
D．⑤过程成功率的高低主要决定于供、受体生理状况的一致性
2．牛胚胎移植的基本程序如图所示，下列说法错误的是( )
A．供体母牛的主要职能是产生具有优良性状的胚胎
B．图中a指的是超数排卵，可用促性腺激素处理供体母牛
C．配种后需用特制的冲卵装置，将供体母牛体内的胚胎冲洗出来
D．应把早期胚胎移植到处于发情状态的母牛的输卵管中
3．试管动物技术正广泛应用于畜牧业生产。请根据试管牛的生产流程图回答相关问题：
(1)①②过程分别表示____________、____________。
(2)对供体母牛的要求是____________________________，通常母牛每次只排出一枚卵母细胞。
(3)在体外培养受精卵时，需要满足以下条件：____________________、营养、温度和pH以及气体环境。
(4)生产上常用____________期的胚胎进行②过程。
探究点三 胚胎分割
【师问导学】
1．胚胎分割的对象是什么？选择此时期的胚胎进行分割的原因是什么？
2．囊胚的内细胞团有何功能？分割囊胚期的胚胎时为什么强调将内细胞团均等分割？
3．在胚胎分割时，能否无限分割？原因是什么？
4．从胚胎来源上分析，胚胎分割动物和克隆动物相同吗？
5．从后代核遗传物质上分析，胚胎分割动物和克隆动物的生殖方式相同吗？
6．结合下图胚胎的分割过程探究以下问题：
(1)选择胚胎：分割时应选择发育良好、形态正常的________________。
(2)分割：进行分割时，要注意将____________均等分割。
(3)若要控制动物的性别，需要切取________部位的细胞进行________分析，来鉴定胚胎的性别。
【智涂笔记】
[特别提醒]
(1)在对囊胚进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
(2)对胚胎进行性别鉴定取滋养层细胞做DNA分析即可。
[特别提醒]
滋养层≠饲养层
(1)滋养层：囊胚时期沿透明带内壁排列的体积较小的细胞，滋养层最终发育成胎膜和胎盘。
(2)饲养层：饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞，在干细胞培养时，可作为干细胞分裂、增殖的营养细胞。
【师说核心】
1．胚胎分割的四点分析
(1)胚胎分割的基础
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(理论基础：细胞的全能性,物质基础：每个细胞核内具有相同的遗传物质))
(2)分割要均等。分割囊胚的内细胞团时，一定要均等，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。
(3)分割份数不能过多。分割的份数越多，每一份的细胞数会越少，不但难以做到均等分割，而且作为囊胚期的内细胞团的细胞所受的影响会越大。因此，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越大，移植成功率越低。
(4)同一胚胎经分割移植形成的后代具有相同的遗传物质，该过程中没有减数分裂、有性生殖细胞的形成、有性生殖细胞的结合，属于无性繁殖或克隆。
2．胚胎分割动物和体细胞核克隆动物的异同
【检测反馈】
1．胚胎分割是一种现代生物技术，关于这一技术的叙述正确的是( )
A．胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份
B．胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎
C．胚胎分割技术属于有性生殖方式，因此不属于克隆
D．胚胎分割技术可以分割任意时期胚胎
2．如图为牛胚胎性别鉴定和分割示意图，请据图回答下列问题：
(1)填出图中字母所代表的结构名称：
A______________；B______________；C____________；D______________。
(2)写出甲、乙、丙过程的技术名称：
甲____________________；乙______________________；丙__________________。
(3)进行乙过程时，所取的样本是____________。进行甲过程时，所使用的主要仪器设备是________________________________，本过程的技术关键是____________________。
(4)尽管胚胎分割技术在多种动物中取得成功，但仍然存在一些问题，同时很难取得同卵多胎，成功率最高的是____________。
【网络建构】
【主干落实】
1．体外受精技术主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的获取、获能和受精等过程。
2．采集到的卵母细胞和精子要分别在体外进行成熟培养和获能处理才能完成受精。
3．胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
4．动物的胚胎只有移植到同种且生理状态相同的雌性动物体内才能成功。
5．胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
6．胚胎分割应选择形态正常的桑葚胚或囊胚，在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割。
1．下列关于胚胎移植的叙述中，不正确的是( )
A．胚胎移植全部属于无性生殖
B．可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力
C．受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥反应
D．供体的主要职能变为只产生具有优良遗传特性的胚胎
2．下列关于胚胎分割技术的叙述，错误的是( )
A．胚胎分割操作在动物的子宫内进行
B．用分割针或分割刀片对早期胚胎进行分割
C．分割后必须移植到受体子宫内进一步完成胚胎发育
D．对囊胚进行分割时要注意将内细胞团均等分割
3．表型不同的母牛生出基因型相同的小牛，产生这一结果最可能的原因是( )
A．试管动物培养 B．胚胎移植
C．胚胎分割移植 D．受精卵移植
4．下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述，正确的是( )
A．采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理
B．体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植
C．使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应
D．利用胚胎分割技术，同卵多胎较同卵双胎成功率更高
5．下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是( )
A．A所表示的细胞不一定是受精卵
B．图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段
C．应把③移植到处于发情状态的母牛的输卵管中
D．图示过程使用了细胞培养、胚胎分割、核移植等生物技术
6．下图为胚胎移植过程的示意图，请回答以下问题。
(1)胚胎移植对甲、乙、丙牛的要求分别是________________、____________和____________。丁牛为____________。
(2)过程①②分别是________________和________________。
(3)欲得到更多的后代牛丁，可将收集得到的胚胎进行____________。
第2小节
(一)思考·讨论
1．不一定能正常发育。一般情况下检验合格的胚胎需要移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内，胚胎才能继续发育。在胚胎移植前要对受体进行同期发情处理，使供体和受体生殖器官的生理变化同步，这样才能为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。
2．受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。
3．胚胎移植后，经受体孕育的后代的遗传特性与供体保持一致。因为供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传物质在孕育过程中不会发生任何变化。
4．正确。因为胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境条件的一致性密切相关。只有供体、受体生理环境条件高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。所以，我们可以把胚胎移植简单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
(二)到社会中去
提示：学生可以向胚胎工程专家提出的问题有：公司繁育成功的良种奶牛是将胚胎几等分得到的后代？采用胚胎分割技术，理论上一头纯种荷斯坦奶牛一年可由代孕母牛生下多少头小牛？实际得到了多少头？如果理论值与实际值存在差异，产生差异的原因是什么？胚胎分割后经移植获得的同卵双胎或多胎，是否保持了良种奶牛所有的优良性状？是否有生理缺陷？等等。
(三)练习与应用
概念检测
1．(1)× (2)× (3)×
2．(1)体外胚胎培养 胚胎移植
(2)可以用促性腺激素对雌性杜泊羊进行超数排卵处理。
(3)要对采集到的卵母细胞进行成熟培养，对采集到的精子进行获能处理。
拓展应用
(1)提示：可以使用人工授精、体外受精、胚胎移植、体细胞核移植等技术来人工繁育北方白犀牛。运用这些技术不一定能成功繁育北方白犀牛，因为任何一项技术都不能保证百分之百的成功率，何况现存的北方白犀牛数量极少。
(2)提示：这样人工繁育的种群与野生种群相比，遗传多样性会降低，野外生存能力也会下降。
(3)提示：多种多样的生物是生态系统的重要成员，是一个个独特的基因库。任何一个物种的灭绝都可能产生多米诺效应，使其他相关物种受到影响，进而威胁到生态系统的平衡与稳定。保护濒危的野生动物，保护生物多样性刻不容缓。
第2课时 胚胎工程技术及其应用
互动·探究·智涂
探究点一
【师问导学】
1．提示：精液由精子和精清两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此在一般情况下，精液中的精子无法获能。精子获能处理前进行离心处理，目的是除去精清以利于精子获能。
2．提示：需要在体外培养成熟至MⅡ期。
3．提示：体现了细胞膜的信息传递功能。体现了细胞膜具有一定的流动性的特性。
4．提示：不对。试管动物是将获取的精子、卵母细胞处理后在体外受精，培养到一定阶段后，仍需要将胚胎移植至雌性动物(受体)体内，经妊娠后产出。
5．提示：①生殖方式不同：试管动物属于有性生殖，克隆动物属于无性生殖。
②培育的技术手段不同：试管动物需采用体外受精、胚胎移植等技术，克隆动物需采用核移植、胚胎移植技术。
③是否遵循遗传定律：试管动物遵循遗传定律，克隆动物不遵循遗传定律。
6．提示：属于有性生殖。其过程是精子和卵子在体外受精形成受精卵，由受精卵形成的早期胚胎移植到受体中。
【检测反馈】
1．解析：用促性腺激素处理实验动物，然后从输卵管中冲取卵子，这是卵母细胞采集的主要方法，A不符合题意；从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞，属于卵母细胞采集方法，B不符合题意；借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，属于卵母细胞采集方法，C不符合题意；将动物麻醉后，用特制的电极伸入动物的直肠，直接刺激射精中枢神经，引起射精，该方法不属于卵母细胞采集方法，D符合题意。
答案：D
2．解析：试管动物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，再经移植产生后代的技术。
答案：A
3．解析：精子需要进行培养使其获能才具备受精能力，A正确；促进动物多排卵的激素是促性腺激素，B错误；试管牛的核遗传物质一半来自甲牛的卵子，一半来自乙牛的精子，C正确；该技术可充分发挥母畜的优良特性，可用于加快优良种畜的繁殖，D正确。
答案：B
探究点二
【师问导学】
1．提示：生理状态相同。只有受体与供体的生理状态相同，被移植的胚胎才能继续正常发育。
2．提示：(1)应对供体和受体母畜用激素进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。
(2)有要求。胚胎移入受体子宫的位置应该与其在供体内的位置相同或相似。
3．提示：(1)供体：遗传性能和生产性能优秀。
(2)受体：有健康的体质和正常繁殖能力。
4．提示：(1)注射的是促性腺激素。(2)给供体母牛注射促性腺激素可使其一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的卵子，经人工授精后可以获得数量较多的可移植胚胎。
5．提示：两次检查。第一次在冲卵后，对胚胎进行质量检查；第二次是对受体母畜进行是否妊娠的检查。
6．提示：移植的胚胎在受体内能正常发育并分娩。
7．提示：性激素是由性腺产生并释放的，长期使用外源性激素会导致性腺萎缩。促性腺激素由垂体产生并释放，作用于性腺，可以促进排卵，并且不会使性腺萎缩。
【检测反馈】
1．解析：超数排卵处理需要注射促性腺激素，目的是获得更多的卵细胞，而不是卵原细胞，A错误；③过程为胚胎收集，前提是早期胚胎处于游离状态，没有与子宫建立组织上的联系，B错误；④过程为“胚胎质量检查”，可移植的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚，C错误；⑤过程为胚胎移植，成功率的高低与供体、受体的生理状况是否相同有关，D正确。
答案：D
2．解析：供体母牛的主要职能是产生具有优良遗传性状的胚胎，A正确；图中a指的是超数排卵，可用促性腺激素处理供体母牛，B正确；冲卵的实质是把供体子宫内的胚胎冲洗出来，C正确；应把早期胚胎移植到处于发情状态的母牛的子宫中，D错误。
答案：D
3．解析：(1)由题图可知①②过程分别表示体外受精、胚胎移植。(2)培育试管动物首先选择遗传性能和生产性能优良的母牛。(3)体外培养受精卵时，首先需要无菌、无毒的环境，防止被污染，还要有一定的营养物质，及适宜的外界环境条件。(4)等胚胎发育到桑葚胚或囊胚期时进行胚胎移植。
答案：(1)体外受精 胚胎移植 (2)遗传性能和生产性能优秀 (3)无菌、无毒的环境 (4)桑葚胚或囊胚
探究点三
【师问导学】
1．提示：桑葚胚或囊胚阶段的胚胎。桑葚胚阶段尚未出现细胞分化，具有全能性；囊胚阶段的内细胞团具有全能性。
2．提示：囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。囊胚的内细胞团要均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
3．提示：不能。分割份数越多，越难以做到均等分割，且每一份的细胞数目就越少，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率会降低。
4．提示：不相同。胚胎分割用到的胚胎可能是在雌性动物体内经受精形成的早期胚胎，也可能是体外受精或其他方式得到的胚胎，而克隆用到的胚胎是经体细胞核移植得到的重组胚胎。
5．提示：相同。两者都属于无性繁殖。
6．(1)囊胚或桑葚胚 (2)内细胞团 (3)滋养层 DNA
【检测反馈】
1．解析：胚胎分割常选择桑葚胚或囊胚时期的胚胎，早期胚胎不能被任意分割成多份。胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。
答案：B
2．解析：(1)根据囊胚的结构可知图中字母所代表的结构名称分别是，A为囊胚腔，B为透明带，C为滋养层，D为内细胞团。(2)图中甲、乙、丙过程表示的技术分别是胚胎分割、做DNA分析以进行性别鉴定、胚胎移植。(3)进行乙过程时，所采取的样本是滋养层细胞；进行甲过程时，所使用的基本仪器是显微操作仪和体视显微镜；本过程的关键技术是将内细胞团均等分割。(4)尽管胚胎分割技术在多种动物中已取得成功，但仍然存在一些问题，如刚出生的动物体重偏轻，毛色和斑纹上还存在差异等，同时很难取得同卵多胎，成功率较高的是同卵双胎。
答案：(1)囊胚腔 透明带 滋养层 内细胞团 (2)胚胎分割 做DNA分析性别鉴定 胚胎移植 (3)滋养层细胞 显微操作仪和体视显微镜 将内细胞团均等分割 (4)同卵双胎
随堂·巩固·达标
1．解析：移植的胚胎可以来自受精作用产生的受精卵发育而成的胚胎，这属于有性生殖；也可以来源于胚胎分割技术或核移植技术，这属于无性生殖。
答案：A
2．解析：进行胚胎分割时，将早期胚胎移入盛有操作液的培养皿中进行具体的操作。
答案：A
3．解析：胚胎分割可以看作动物的无性繁殖或克隆的方法之一，供移植的胚胎来自同一个受精卵，这样表现型不同的母牛最可能生出基因型相同的小牛。
答案：C
4．解析：用促性腺激素对良种母牛进行注射处理，可促使其超数排卵，A正确；进行移植的胚胎是桑葚胚或囊胚，B错误；受体对移植的胚胎几乎不发生免疫排斥反应，因此无需使用免疫抑制剂，C错误；利用胚胎分割技术，同卵双胎较同卵多胎成功率更高，D错误。
答案：A
5．解析：A可能是桑葚胚或受精卵，A正确；图中胚胎分割的对象为囊胚，所以a过程没有原肠胚阶段，B错误；应把③移植到处于发情状态的母牛的子宫中，C错误；图示过程使用了动物细胞培养、胚胎分割、胚胎移植等生物技术，D错误。
答案：A
6．解析：(1)胚胎移植时所用的供体公牛和母牛均为优良牛，受体牛为普通牛即可。(2)仔细观察图解，过程①②③分别为同期发情处理、胚胎移植和超数排卵。(3)欲得到更多的后代牛丁，可将收集得到的早期胚胎进行胚胎分割。
答案：(1)优良母牛 普通母牛 优良公牛 有价值的后代(优良牛)
(2)同期发情处理 胚胎移植
(3)胚胎分割
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
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
项目
克隆动物
试管动物
生产
流程
胚胎分割动物
体细胞核克隆动物
相同点
都属于无性生殖或克隆，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
经过受精作用形成的一个细胞
经过核移植形成的一个细胞
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