第講胚胎工程第1課時胚胎工程的理論基礎學習目標：1.列表比較體內受精與體外受精過程的異同。2.根據早期胚胎發育的示意圖分析各個不同時期的特點?！拘屡f教材對比】刪：①精子的發生與卵子的發生；②卵母細胞的采集和培養；改：受精階段內容簡化。一、自主學習.知識梳理一、胚胎工程的概念1.操作對象:動物①生殖細胞、受精卵或早期胚胎細胞。

2.技術手段:體外受精、胚胎移植和②胚胎分割等。

3.特點:經過處理后獲得的胚胎,還需移植到③雌性動物體內生產后代,以滿足人類的各種需求。

4.實質：在體外環境條件下，對動物自然受精和早期胚胎發育條件進行的模擬操作。二、受精體內受精體外受精準備階段精子獲能雌性動物的生殖道獲能液卵子準備輸卵管（發育到MII期）卵細胞的采集、成熟培養受精場所輸卵管適當的培養液受精作用的基本過程精子穿越卵細胞膜外的結構精子接觸卵細胞膜精子入卵卵細胞膜反應形成雌原核，釋放第二極體核膜消失，形成受精卵防止多精入卵的兩道屏障透明帶反應卵細胞膜反應受精完成的標志雌、雄原核核膜消失，形成合子(3)體外受精的意義：a.是提高動物⑥繁殖能力的有效措施。

b.可以為胚胎移植提供可用的胚胎。三、胚胎早期發育;1.發生場所：輸卵管和子宮2．胚胎早期發育的階段：卵裂期、桑椹胚、囊胚和原腸胚二、課堂過關.重難點突破1、受精作用:典例1、下圖表示精子入卵后，發生(或引起的)一系列變化形成受精卵的過程，敘述錯誤的是(B)A．圖中X指卵細胞膜反應，Y指卵子的減數分裂ⅡB．經圖中Y過程只形成了雌原核C．精子入卵主要指精子的頭部外膜與卵細胞膜融合D．精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶體的作用下自溶2、胚胎的早期發育答案：有絲分裂；增多；內細胞團；全能性；胎兒的各種組織器官；滋養層細胞；胎盤和胎膜；透明帶典例2、關于桑葚胚和囊胚的比較,下列敘述正確的是()。A.桑葚胚的內細胞團將來可發育成胎兒的各種組織B.囊胚的滋養層細胞具有發育的全能性C.囊胚期細胞分化是由遺傳物質突變引起的D.囊胚的進一步擴大會導致透明帶的破裂答案D2.深挖教材1．(選擇性必修3P57正文內容改編)進行體外受精時，收集到馬的卵母細胞，________(填“是”或“否”)應當將它置于與輸卵管中相似的環境，讓它進一步成熟？為什么？__________________________________________________________。提示：是；馬排出的初級卵母細胞，應在體外人工模擬的輸卵管環境中進行培養到MII期，才具備與精子受精的能力2．(選擇性必修3P58相關信息)判斷卵子是否受精的標志：__________________________________________________________________。提示：觀察到雌、雄原核或在透明帶和卵細胞膜的間隙觀察到兩個極體3.(P59思考.討論)將體外培養的小鼠胚胎移植到母鼠子宮時，應選擇至少發育到什么階段的？如果換成牛又該怎樣處理？小鼠應選擇至少發育到桑葚胚階段的胚胎進行移植；牛在自然情況下，胚胎雖然最早可在816細胞階段進入子宮，但為了提高移植后胚胎的發育率和妊娠率，在實踐中通常發育到囊胚階段的胚胎進行移植；3.長句應答1．(選擇性必修3P59拓展應用T1)精母細胞在變成精子的過程中，很多結構會消失，而細胞核與線粒體都保留了下來，請嘗試用你所了解的哺乳動物受精的相關知識來解釋這一現象。_______________________________________。細胞核是精子遺傳物質儲存和復制的場所，是遺傳與代謝的控制中心；而線粒體則是有氧呼吸產生能量的主要場所，集中于精子的尾基部形成線粒體鞘，可以為精子的運動提供能量，使其能夠到達卵子處完成受精2.為什么說關于動物的體內受精和胚胎發育的而研究，會為胚胎工程提供理論基礎？人們正是在認識自然受精和早期胚胎發育的規律的基礎上，在體外條件下對卵母細胞培養成熟、精子獲能、受精作用和早期胚胎培養等過程進行有效模擬。三、考向預測.高考真題典例3、下圖為受精作用及胚胎發育示意圖，a、b代表兩個發育時期，下列敘述正確的是(D)A.受精卵的DNA一半來自精子B.a、b分別是原腸胚和囊胚時期C.①～④過程細胞只分裂不分化D.a時期可分離獲得內細胞團細胞四、課后作業.鞏固提高1.下列關于高等動物受精作用的敘述,錯誤的是()。A.在卵細胞膜和透明帶之間出現兩個極體表明卵子已經受精B.在精子和卵子結合的過程中,卵子完成減數第二次分裂C.精子細胞膜與卵子細胞膜的融合體現了細胞膜的結構特點D.精子與卵子相遇后,釋放出多種酶,防止多精入卵答案D2.下列關于哺乳動物胚胎早期發育過程的敘述,錯誤的是()。A.卵裂期細胞數目增多,胚胎的總體積增加B.卵裂期是在透明帶內進行的,細胞分裂方式為有絲分裂C.桑葚胚以前的細胞均未分化,都是全能干細胞D.囊胚期細胞開始分化,其中的內細胞團將來發育成胎兒的各種組織答案A3、下圖是哺乳動物胚胎發育過程中的某種胚胎,下列說法正確的是()。A.此圖表示原腸胚,胚胎內的細胞出現了分化B.圖中①②③依次表示透明帶、滋養層、內細胞團C.②處的細胞沒有增殖、分化能力D.胚胎從②中伸展出來的過程叫作孵化答案B4、“試管動物”技術繁育的個體具有健康的體質和重要的商業應用價值?！霸嚬軇游铩奔夹g繁育的基本過程:良種母畜的卵母細胞+良種公畜的精子→受精卵→早期胚胎→代孕母畜→試管動物。下列相關敘述正確的是()。A.通常選擇良種母畜處于MⅠ期的卵母細胞更有利于進行受精作用B.良種公畜獲能的精子與成熟的卵子可在適當的培養液中完成受精C.早期胚胎培養需要依次經歷卵裂期、桑葚胚、原腸胚和囊胚等階段D.代孕母畜可以是同種的,也可以是不同物種的,需對其進行同期發情處理答案B5、(2022·山東青島期末)下圖表示移植卵裂期胚胎和囊胚的流產率與受孕婦女年齡的關系，下列相關敘述正確的是()A．體外受精時，需用促性腺激素處理使精子獲能B．卵裂期細胞和囊胚細胞均未分化C．實驗結果表明，卵裂期胚胎移植成功率較高D．受孕婦女年齡越大，胚胎移植的流產風險越高答案：D6．下圖表示哺乳動物胚胎發育過程的幾個階段，請據圖回答下列問題：(1)寫出胚胎發育各個階段的名稱：A：________________，B：________________。(2)寫出圖中各標號的名稱：①________________，②________________，③________________，④________________。(3)A時期的細胞具有發育上的________________性，B時期開始出現________________。(4)②將來發育成________________________。(5)動物胚胎是由受精卵經有絲分裂形成的，受精卵由一個精子和卵子結合，防止多精入卵受精的兩道屏障分別是________________和________________。6、答案：(1)桑葚胚囊胚(2)滋養層內細胞團透明帶囊胚腔(3)全能細胞分化(4)胎兒的各種組織(5)透明帶反應卵細胞膜反應7、某國批準了首例使用細胞核移植技術培育“三親嬰兒”的申請，為了避免母親把生理缺陷遺傳給孩子，醫生去除女性捐贈者的卵子中的細胞核，接著用母親卵細胞中對應的遺傳基因取而代之，最后再按照標準的試管嬰兒技術進行培育，這樣誕生的孩子將會繼承一位父親和兩位母親的遺傳基因。回答以下問題：(1)圖中“去核”和“取核”普遍使用____________法。(2)在體外受精前，需要對精子進行______________處理。體外受精后還需將受精卵放入培養液中培養到一定階段才能移植，培養液的成分一般比較復雜，除一些無機鹽和有機鹽類外，還需要添加維生素、________、氨基酸、核苷酸等營養成分，以及________等天然成分。(3)早期胚胎發育大致經過：受精卵→卵裂→桑葚胚→______________→原腸胚。早期胚胎的________層細胞將發育成胎兒的胎膜和胎盤。(4)三親嬰兒培育過程中用到的胚胎工程有_______________________________________________________________________________________________。(5)從遺傳角度分析，“三親嬰兒”技術還可以避免“母親”的________(填細胞結構)中的缺陷基因傳遞給孩子。7、答案：(1)顯微操作去(取)核(2)獲能激素血清(3)囊胚滋養(4)體外受精、早期胚胎培養和胚胎移植等(5)線粒體(細胞質)第2課時胚胎工程技術及其應用學習目標：1.能針對胚胎移植的示意圖進行分析和討論。2.比較胚胎工程各技術之間的聯系。【新舊教材對比】刪：①精子的采集和獲能；胚胎的早期培養。改：胚胎移植的基本程序內容精減。淡化：胚胎移植的生理基礎改為“思考·討論”。一、自主學習.知識梳理一、胚胎移植：1.概念：將雌雄動物體內的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到相同的其他雌雄動物體內，使之繼續發育為新個體的技術。2.操作程序：3．胚胎移植的實質：早期胚胎在相同生理環境條件下。4.意義：充分發揮雌性優良個體的，大大縮短了供體本身的，增加供體一生繁殖后代的數量。答案1、同種、生理狀態2.同期發情；超數排卵；人工授精3、空間位置的轉移4、繁殖潛力；繁殖周期二、胚胎分割采用機械方法將早期胚胎分割成2等份、4等份或8等份等，經移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。1.操作對象：發育良好、形態正常的2.實質：屬于動物的生殖3.理論基礎：早期胚胎細胞（如內細胞團細胞）具有發育的4.結果：獲得的每個后代具有相同的遺傳特性5.分割要求：（1）對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發育。（2）取樣做DNA分析和性別鑒定。答案：桑椹胚或囊胚；無性繁殖；全能性；內細胞團；滋養層細胞二、課堂過關.重難點突破1、胚胎移植的過程答案1、同期發情超數排卵胚胎移植收集胚胎妊娠2.深挖教材1．(選擇性必修3P62相關信息)超數排卵是指應用外源________，誘發卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子。提示：促性腺激素2．(選擇性必修3P62思考·討論)胚胎移植的生理學基礎：哺乳動物發情排卵后，的供、受體器官的是相同的。哺乳動物的早期胚胎形成后，在一定時間內不會與母體子宮建立組織上的聯系，而是處于狀態。受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發生反應。供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯系，且供體胚胎的不受影響。提示：同種動物生理變化游離免疫排斥遺傳特性典例1、下列關于“試管?！迸囵B流程的敘述,錯誤的是()。A.過程①可對供體母牛注射促性腺激素,使其排出更多的卵子B.過程②發生的標志是在卵細胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個極體或雌、雄原核C.大量的研究已經證明,過程③基本不會發生免疫排斥反應D.移入受體的供體胚胎的遺傳特性,在孕育過程中受受體的影響答案D三、考向預測.高考真題1、(2019·江蘇卷)利用基因編輯技術將病毒外殼蛋白基因導入豬細胞中,然后通過核移植技術培育基因編輯豬,可用于生產基因工程疫苗。下圖為基因編輯豬培育流程,請回答下列問題。(1)對1號豬使用處理,使其超數排卵,收集并選取處在時期的卵母細胞用于核移植。

(2)采集2號豬的組織塊,用處理獲得分散的成纖維細胞,放置于37℃的CO2培養箱中培養,其中CO2的作用是。

(3)為獲得更多基因編輯豬,可在胚胎移植前對胚胎進行。產出的基因編輯豬的性染色體來自號豬。

(4)為檢測病毒外殼蛋白基因是否被導入4號豬并正常表達,可采用的方法有(填序號)。

①DNA測序②染色體倍性分析③體細胞結構分析④抗原—抗體雜交1.答案(1)促性腺激素MⅡ(減數分裂Ⅱ)中期(2)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)維持培養液的pH(3)分割2(4)①④四、課后作業.鞏固提高1、《本草綱目》提到:“羊乳甘溫無毒,潤心肺,補肺腎氣”,中醫一直把羊奶看作對肺和氣管特別有益的食物。下圖表示研究人員利用胚胎工程繁育優質高產奶羊的過程,下列說法錯誤的是()。A.通過①~⑤繁育高產奶羊的過程與克隆羊的原理不同B.過程⑤是否成功與供體和受體生理狀態的一致性密切相關C.進行胚胎性別鑒定時,要選擇內細胞團細胞進行DNA分析D.不同生物進行過程⑤的時期不同,但移植胚胎都不能晚于囊胚期答案C2、(2021·濟寧期末)動物細胞培養是動物細胞工程的基礎,如圖所示,a、b、c表示現代工程技術,①②③分別表示其對應的結果,據圖分析下面說法正確的是()。A.若a是胚胎分割技術,則產生的①中,所有個體的基因型和表型一定相同B.若b是體外受精技術,則形成②的過程屬于有性生殖C.若c是核移植技術,則形成③的過程中使用不同供體細胞時成功的難易程度相同D.①②③中的代孕母畜必須是具有優良性狀的健康同種雌性個體答案B3.幼畜體外胚胎生產技術，即幼畜超排、胚胎體外生產和移植技術，是提高良種家畜繁殖效率的核心技術?？茖W家經過多年對遼寧絨山羊體外胚胎生產技術的研究總結，形成了如下操作流程，回答下列問題：(1)流程圖中的A是指，經過程A處理后的精子才能與發育至期的卵母細胞完成受精作用。卵母細胞防止多精入卵的兩道屏障是、。(2)在卵母細胞活體采集前，科學家利用如下兩種方式對供體母羊進行了超排處理，記錄的相關數據如下表：不同超排方法對超排效果、卵裂及胚胎發育的影響組別羊羔/只卵泡/個平均卵數/個卵裂率/%囊胚率/%先加PMSG后加FSH636661.00±13．9642.43(143/337)47.59(69/145)先加FSH后加PMSG651585.83±18．3522.80(101/443)25.74(26/101)①推測PMSG和FSH均屬于激素。②結果表明：超排方法不同不僅影響超排效果而且對體外受精后卵裂及有很大影響。(3)B過程的生理學基礎之一是供體胚胎可與受體子宮建立正常的，但移入受體的供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受任何影響。(4)已知產下的小羊羔具有優良的遺傳特性，另外還可采用B處的細胞，通過(寫一種)等技術加速遼寧絨山羊遺傳改良進程，并促進優良畜群繁育。也可采用技術將B均等分割為幾份，并進行胚胎移植，從而一次性獲得多只羊羔。3.（1）精子的獲能處理減數第二次分裂中透明帶反應卵細胞膜反應（2）①促性腺②早期胚胎發育（3）生理和組織聯系（4）胚胎干細胞核移植胚胎分割4、(2022·海南三亞期末)下圖是科學家采用不同的方法培育良種牛的過程，a～h為操作過程，回答下列有關問題：(1)圖中A牛和B牛的性別________(填“相同”“不同”或“不一定相同”)。(2)c過程一般是將發育到______________(階段)的早期胚胎進行處理，再植入受體內。操作過程中應注意將③________________均等分割，以免影響胚胎的恢復和進一步發育，該技術的意義在于____________________________________________________________。(3)用于移植的胚胎除了圖中所示的途徑，還可以來自_