资源简介

3.2胚胎工程技术及其应用学案
【预习新知】
（一）体外受精
1.试管动物：通过人工操作使卵子在 受精，经培养发育为 后，再进行移植产生的个体。
2.体外受精
(1)过程：哺乳动物的体外受精技术主要包括 、 和 等步骤。
(2) 哺乳动物的体外受精过程
①卵母细胞的成熟培养：要将卵母细胞培养到 期。
②精子的 处理。
③受精：将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的 中共同培养一段时间， 来促使它们完成受精。
(3)应用：是产生试管动物的首要技术环节。是提高动物 的有效措施。为 提供可用的胚胎。
(4)成果：我国体外受精技术已在羊、牛、猪和人等动物中获得成功,特别是 和牛的体外受精技术已达国际先进水平。
（二）胚胎移植
1．概念：是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
2．胚胎移植的基本程序
3．胚胎移植的意义
(1)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
(2)大大缩短了供体本身的繁殖周期。
(3)对供体施行超数排卵处理后，增加后代数量。
（三）胚胎分割
1.概念：采用_____方法将__________切割成2等份、4等份或8等份等，经_____获得__________或_____的技术。
2.繁殖方式：_____繁殖（_____）。
3.理论基础：早期胚胎干细胞具有很强的_____能力，并保持着_______________。
4.所需要的主要仪器设备：_____显微镜和__________。分割用具：_______或_____。
5.选择分割的胚胎：__________的、__________的桑葚胚或囊胚。
注意：分割囊胚时，要将__________均等分割，否则会影响_________和进一步____。
6.分割后胚胎去向：可以_____移植给受体或经__________后，再移植给受体。
7.过程：性别鉴定的取样部位：__________；性别鉴定的方法：__________。
8.胚胎分割的优点和局限性
（1）胚胎分割的优点：①可以促进优良动物品种的_____；②产生的遗传性状相同的后代是进行_______研究的宝贵材料；③在胚胎移植前，进行__________、__________等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义。
（2）胚胎移植的局限性
实践证明，采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是_____的，分割次数越多，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，还存在刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等问题。
【巩固训练】
1.下列有关细胞工程中生物材料的选择的叙述，错误的是( )
A.选择一定大小的植物茎尖或根尖进行组织培养可获得脱毒苗
B.选择培养到减数分裂Ⅱ的卵细胞与获能精子有利于完成受精作用
C.选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量的细胞
D.选择去核的卵母细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率
2.下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述，错误的是( )
A.猴的核移植细胞通过胚胎工程已成功地培育出了克隆猴
B.早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体
C.培养动物细胞的培养液需要定期更换，防止细胞代谢物积累对细胞造成危害
D.进行胚胎移植前，要对供体和受体进行免疫检查，以防止发生免疫排斥反应
3.科研人员利用下图所示的流程，将小鼠多能干细胞（PSC）诱导成为精子，并使其成功卵细胞在体外受精，得到正常后代。下列叙述中正确的是( )
A.过程②产生的精子中无线粒体，需要进行获能处理
B.过程④体现了细胞膜的选择透过性和信息交流功能
C.过程⑤中，细胞只进行有丝分裂，不进行减数分裂
D.过程⑥中，需对受体雌鼠注射促性腺激素进行同期发情处理
4.下列有关高等动物受精作用的叙述正确的是( )
A.在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体时说明卵子已受精
B.精子与卵子结合过程中，卵子完成减数第一次分裂
C.精子细胞膜与卵子细胞膜的融合依靠细胞膜的选择透过性
D.获能的精子与卵子在子宫相遇后，卵细胞膜会发生生理反应，拒绝其他精子进入卵内
5.科研人员利用雄鼠多能干细胞（PSC）诱导产生精子，并使其成功与卵细胞进行受精作用，得到正常后代，操作流程如图所示。这项研究为治疗人类男性无精症导致的不孕不育提供了重要参考。下列分析错误的是( )
A. PSC经诱导分化形成精原细胞的过程中，染色体的数目一般不会发生变化
B. 为提高受精的成功率，步骤④可加入多个分化出的精子
C. 步骤⑤受精卵在体外培养时需提供95%氧气和5%CO2的混合气体环境
D. 早期胚胎需培养至囊胚或桑葚胚期才能植入正常鼠的子宫
6.采用机械方法将早期胚胎切割后移植，可以获得同卵双胎或多胎，下列说法正确的是( )
A. 胚胎分割时，应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚
B. 利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎
C. 胚胎分割时，需将囊胚的滋养层进行均等分割
D. 胚胎移植充分发挥雌性优良受体的繁殖潜能
7.我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”。研究流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.睾丸中的精原干细胞也属于胚胎干细胞
B.③处的细胞将来可发育成胎儿的各种组织
C.需要在充满CO2的培养箱中培养胚胎干细胞
D.人工“猴胚胎”的遗传特性与代孕受体保持一致
8.下图是利用猪唾液腺生产大量高纯度人神经生长因子（hNGF）的流程，相关说法错误的是( )
A.培养猪细胞A和重构胚胎通常需在培养液中加入血清
B.培育转基因猪D的过程涉及核移植、胚胎移植等技术
C.转基因猪D的遗传性状由A和C的遗传物质决定
D.猪唾液腺作为生物反应器具有不受性别限制的特点
9.治疗性克隆对解决供体器官缺乏和避免器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。下图为治疗性克隆的示意图，下列相关叙述正确的是( )
A.过程①是核移植，需要在显微镜下通过PEG诱导二者融合
B.用合成培养基进行过程②时需严格控制其化学成分，还需加入天然成分
C.进行过程②时需将培养皿置于含有95%O 和5%CO 的气体环境中
D.若将图中获得的组织器官分别移植给个体A、B，都不会发生免疫排斥反应
10.一只名叫“大蒜”的母猫因病去世，温州小伙花25万克隆“复活”爱猫，下列叙述正确的是( )
A.克隆猫的培育为有性生殖
B.克隆猫的培育说明动物细胞具有全能性
C.为了避免胚胎移植带来的免疫排斥，应对代孕母猫注射免疫抑制剂
D.可以通过胚胎分割技术得到多个个体
参考答案
1.答案： C
解析：高度分化的动物体细胞不具有分裂增殖能力，不能获得大量的细胞,C项错误。
2.答案：D
解析：A、成功培育克隆猴的过程涉及的生物技术有核移植技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术等，A正确；
B、为了提高胚胎移植的成功率，早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体，B正确；
C、为防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害，培养液需要定期更换，C正确；
D、子宫不对外来胚胎发生免疫排斥反应，则不需要对供体和受体进行免疫检查，D错误。
故选D。
3.答案：C
解析：A、过程②产生的精子中线粒体变为线粒体鞘（尾的基部），为精子游向卵细胞并与其结合提供能量，A错误； B、④是受精作用过，该过程体现了细胞膜的流动性和信息交流功能，B错误； C、过程⑤是早期胚胎培养，该过程中细胞只进行有丝分裂，不进行减数分裂，C正确； D、对受体鼠进行同期发情处理需要用孕激素处理，促性腺激素可促进越数排卵，D错误。
故选：C。
4.答案：A
解析：A、卵子是否受精的标志是在卵黄膜和透明带之间是否观察到两个极体，A正确；
B、精子与卵子结合过程中，卵子完成减数第二次分裂，B错误；
C、精子细胞膜与卵子细胞膜的融合依靠细胞膜的结构特点——流动性，C错误；
D、获能的精子与卵子相遇后，会发生顶体反应，帮助精子穿越放射冠和透明带，D错误。
故选A。
5.答案：C
解析：
6.答案：B
解析：A、胚胎分割时，应选取发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，A错误；
B、来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎，B正确；
C、胚胎分割时需将囊胚阶段的内细胞团进行均等分割，C错误；
D、胚胎移植充分发挥雌性优良供体的繁殖潜能，产生更多的优良后代，D错误。
故选B。
7.答案：B
解析：A、由胚胎干细胞来自于早期胚胎或早期原始性腺，精原干细胞不属于胚胎干细胞，A错误；
B、③是内细胞团的细胞，具有发育全能性，可发育成胎儿各种组织，B正确；
C、动物细胞培养和早期胚胎培养需要在95%空气和5%二氧化碳的环境中培养，C错误；
D、人工“猴胚胎”的遗传特性与提供胚胎干细胞的供体基本一致，代孕受体提供营养，D错误。
故选B。
8.答案：C
解析：据图可知,转基因猪的遗传物质来自卵细胞B的细胞质和成纤维细胞A的细胞核以及人的hNGF基因,代孕猪C没有为其提供遗传物质,C错误。
9.答案：B
解析：A、过程①是核移植，不需要PEG诱导，A错误；
B、由于人们对动物细胞培养时所需的营养物质还未完全研究清楚，因此使用合成培养基时通常需要加入血清等一些天然成分，B正确；
C、过程②是早期胚胎培养，进行时需将培养皿置于含有95%空气和5%CO2的气体环境之中，C错误；
D、图中获得的组织器官，其细胞核来自个体B，遗传物质组成几乎和个体B相同，因此将该器官移植给个体A会发生免疫排斥反应，D错误。
故选B。
10.答案：D
解析：D、来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一,D正确。

展开更多......

收起↑