【创新设计】2015-2016学年高中生物 专题三 胚胎工程 第11课时 胚胎工程的应用及前景学案 新人教版选修3

第11课时 胚胎工程的应用及前景

[目标导读] 1.阅读教材P74～77内容，结合P77图3～19，掌握胚胎移植技术。2.阅读教材P78～79内容，结合P79图3～23，掌握胚胎分割技术。3.结合教材P80图3～24，了解胚胎干细胞的特点及应用。

[重难点击] 1.胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。2.胚胎分割的应用意义。3.胚胎干细胞研究的意义。

1．个体发育的过程

2．在胚胎发育过程中桑椹胚阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞，而囊胚时期的细胞开始出现分化，原肠胚时期细胞出现三个胚层。

3．哺乳动物胚胎的培养液成分 一般包括无机盐、有机盐类、维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。

4．胚胎移植的时间

(1)牛、羊一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段才进行移植。

(2)人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在8～16个细胞阶段移植。

[课堂导入] 师：“试管婴儿”是不是在试管里长大的婴儿？通过体外受精、早期胚胎培养获得的人的胚胎，能否在体外发育？如果不能，该如何处理？

生：不是；不能；胚胎移植。

师：这节课我们共同学习胚胎移植、胚胎分割等技术。

探究点一 胚胎移植

近10年来，牛、羊的胚胎移植在我国部分地区已进入生产应用阶段，这些成果大大推动了我国畜牧业的发展。

阅读教材P74～77内容，以牛为例，完善胚胎移植的基本程序流程图并回答下面的问题：

1．胚胎移植的概念：是指将雌性动物体内的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。

2．胚胎移植中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体叫“受体”。

3．胚胎移植的意义：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。

4

5.胚胎移植的基本程序

(1)图示

(2)胚胎移植时，供体的主要职能是什么？受体必须具备什么条件？

答案 供体具备的职能：产生具有优良遗传特性的胚胎。受体具备的条件：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，生理环境相同。

(3)仔细观察教材P77图3－19牛胚胎移植流程图，思考以下问题：

①超数排卵的含义是什么？冲卵是在胚胎移植过程中的哪一步？冲卵指的是冲出卵子吗？ 答案 超数排卵：简称“超排”，是指给供体母畜注射促性腺激素，使其发情，一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的成熟卵子，经合理的人工授精方法，可以获得数量较多的可移植胚胎。第④步胚胎的收集需要进行冲卵。冲卵是指将供体母畜体内的早期胚胎冲洗出来，而不是把卵子冲出来。

②胚胎移植过程中需要进行几次检查？检查内容分别是什么？

答案 两次检查。第一次在冲卵后，对胚胎进行质量检查；第二次对受体母牛进行是否妊娠的检查。

③胚胎移植成功的标志是什么？

答案 移植的胚胎在供体内能正常发育并分娩。

(4)为什么进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同？

答案 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。

6．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。

小贴士 胚胎移植成功与否要有两个条件：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进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。供、受体母畜的发情时间要一致，移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置相同或相似。 归纳提炼

1．在牛的胚胎移植过程中，对受、供体进行同期发情处理，最常用的激素为孕激素，供体的超数排卵用促性腺激素处理。

2．产下的犊牛性状取决于供体公、母牛，性别取决于公牛提供何种类型的精子，二者与受体牛没有关系。

3．克隆(核移植)、胚胎移植和试管婴儿的区别

(1)克隆：指无性繁殖，具体是指一个共同的祖先通过无性繁殖的方法增生而来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或者个体，即由一个细胞产生一个细胞群，由一个个体产生另一个个体或者许多个体，如植物的组织培养。动物的克隆就是指细胞核移植，通过离体培养使细胞重新表达细胞的全能性。

(2)试管婴儿：通过体外受精和胚胎移植过程获得的，属于有性生殖。

(3)胚胎移植：哺乳动物的胚胎移植以良种牛的繁殖为例。激素刺激母牛多排卵，进行体外受精，发育成早期胚胎，然后将胚胎移入经过激素处理可以接受胚胎植入的母牛体内使其孕育成小牛。 活学活用

1．下图为牛胚胎移植示意图，请据图回答：

(1)牛胚胎移植程序中，①通常是采用____________进行同期发情处理，然后②用____________激素使供体母牛超数排卵。

(2)③对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到__________或____________阶段。

(3)④胚胎移植过程一般有____________和__________两种方法。

(4)⑤过程产生的犊牛的遗传物质与⑥的遗传物质是否相同？__________，为什么？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(5)进行胚胎移植的优势是____________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(6)冲卵的生理基础是______________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案 (1)孕激素 促性腺 (2)桑椹胚 囊胚 (3)手术法 非手术法 (4)不相同 因为犊牛的遗传物质来源于供体母牛和公牛，且供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体母牛的影响 (5)能充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 (6)早期胚胎形成后，处于游离状态，未与母体子宫建立组织上的联系

解析 胚胎移植时供、受体母牛必须处在相同的发情期，通常用孕激素进行处理，然后用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段；胚胎移植一般有手术法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口；非手术法：将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。受体母牛只是提供胚胎发育的场所。进行胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。

探究点二 胚胎分割

为提高胚胎的利用率，科学家们又研究了胚胎分割技术，阅读教材P78～79内容，结合如图思考胚胎分割技术的有关问题。

1．概念：是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术，所得后代遗传物质完全相同。

2．胚胎分割的理论基础和物质基础是什么？

答案 (1)理论基础：细胞的全能性。

(2)物质基础：每个细胞核内具有相同的遗传物质。

3．操作过程：具体操作时，用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植入受体。

4．胚胎分割时应注意的几个问题

(1)选择胚胎：分割时应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。

(2)分割：在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割。

(3)所需的主要仪器设备：实体显微镜和显微操作仪。

5．囊胚期的内细胞团有何功能？对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意什么？为什么？ 答案 内细胞团在囊胚阶段才出现，它将来发育成胎儿的各种组织。对囊胚阶段的胚胎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。

6．阅读教材P78胚胎分割的发展简史，想一想早期胚胎能不能无限分割？

答案 不能。实践证明，采用胚胎分割技术产生同卵多胚的可能性有限，目前以二分胚的分割和移植成功率最高。

小贴士 来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此，胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。 归纳提炼

活学活用

2．如图为牛胚胎性别鉴定和分割示意图，请据图完成下列问题：

(1)填出图中字母所代表的结构名称：

A__________，B__________，C__________，D______________________________。

(2)填出甲、乙、丙过程的技术或名称：

甲__________，乙________________，丙____________________________________。

(3)进行乙过程时，所取的样本是____________。进行甲过程时，所使用的基本仪器是________________________________________________________________________； 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，如___________________等，同时很难获得同卵多胎，成功率较高的是____________。

(5)对被分割的胚胎的要求是________________________________________________ ________________________________________________________________________。

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

显微操作仪和实体显微镜 将内细胞团均等分割

(4)刚出生的动物体重偏轻，毛色和斑纹上存在差异 同卵双胎 (5)发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚

解析 胚胎分割多采用囊胚期进行分割，其分割要领是均分内细胞团，做DNA分析性别时取样应在滋养层。

探究点三 胚胎干细胞

目前胚胎干细胞是胚胎工程的前沿课题之一。也是当今生命科学研究的热门课题之一。阅读

教材P80内容，结合下图思考下列问题。

1．概念：哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。

2．特点

3．获得胚胎干细胞的主要途径是什么？

答案 (1)从体外培养的早期胚胎中获得。

(2)从胎儿的原始性腺中获得。

4．什么是饲养层细胞，它有什么作用？

答案 饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞，在干细胞培养时，可作为提供干细胞分裂、增殖的营养细胞。

5．胚胎干细胞的应用

(1)可以用于治疗人类的某些顽症。

(2)可以培育出人造组织器官，解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。

(3)是研究体外细胞分化的理想材料。

(4)可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究。

归纳提炼

活学活用

3．如图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答：

(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至________期的内细胞团或胎儿的____________________中分离得到的一类细胞。

(2)图中分化程度最低的干细胞是________________。在体外培养条件下，培养液中加入____________因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。

(3)在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因______________________的结果。

(4)某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的。骨髓移植的实质是将上图中的________细胞移植到患者体内。

(5)若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞、皮肤细胞、神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的________，其原因是_______________________________。 答案 (1)囊胚 原始性腺细胞 (2)胚胎干细胞 分化诱导 (3)选择性表达 (4)造血干

(5)红细胞 细胞中无细胞核

解析 (1)胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，囊胚阶段细胞开始分化为内细胞团或滋养层细胞。(2)图中分化程度最低的干细胞是胚胎干细胞，全能性最高，在体外培养条件下，该种干细胞可诱导分化形成不同类型的组织细胞，培养液中加入分化诱导因子。(3)细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果。(4)骨髓是人体的造血组织，存在造血功能干细胞，骨髓移植的实质是将上图的造血干细胞移植到患者体内。(5)克隆某种哺乳动物需要供体提供细胞核，而成熟的红细胞没有细胞核，所以不能作为供体。

胚

错误! 胎移植

4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎 或多胎的技术胚胎分割移植 定位：动物无性繁殖的方法之一 材料：发育良好，形态正常的⑦桑椹胚或⑧囊胚 注意问题：均等分割；分割的不能太小

来源：由⑨早期胚胎或原始性腺中分离出来的一概念：采用机械方法将早期胚胎分割成2等份、

类细胞 a.具有胚胎细胞的特性：体积⑩小、核 大、 核仁明显；具有发育的 全能性胚胎干细胞 特点 b.在体外条件下可以增殖而不 分化 c.可对其冷冻保存，也可进行遗传改造

应用： 治疗人类的某些顽症、 培养移植用人造 组织器官、 研究体外细胞分化的理想材料

1．下列关于胚胎移植的叙述，错误的是( )

A．超数排卵技术要使用一定的激素

B．受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态

C．把母畜体内的卵泡或胚胎冲出后均能移植

D．试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行

答案 C

解析 胚胎移植一般要在桑椹胚或囊胚时期进行，卵泡内没有受精的卵细胞，不能进行胚胎移植。

2．关于胚胎分割的叙述，正确的是( )

A．可以将胚胎任意分割成多块

B．胚胎分割是一种有性生殖

C．胚胎分割后，移植获得的后代基因型完全相同

D．胚胎分割是在动物体内进行的

答案 C

解析 胚胎分割可以看做无性生殖，它所形成的后代基因型完全相同，遗传性状极为相似。胚胎分割是在体外进行的操作。

3．下列关于胚胎干细胞的叙述，不正确的是( )

A．动物胚胎的每一个细胞都是胚胎干细胞

B．胚胎干细胞具有分化为动物各种组织的潜能

C．胚胎干细胞的遗传物质在质和量上与受精卵相同

D．胚胎干细胞在体外可被诱导分化为不同的组织类型

答案 A

解析 胚胎干细胞主要来源于囊胚期的内细胞团；由于其分化的全能性，也可在体外培养时诱导为不同的机体组织；细胞分化是基因选择性表达的过程，细胞中的遗传物质并不发生改变。

4．下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究，请据图分析回答相关问题。

(1)过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的________，加入抗生素是为了____________________，这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。

(2)过程Ⅱ将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有____________的特点。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是________。

(3)过程Ⅲ中目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是________，将目的基因转入胚胎干细胞前需构建基因表达载体，其目的是__________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中全是软骨、神经管、横纹肌和骨髓等人类组织和器官。实验时，必须用X射线照射去除胸腺的小鼠，获得免疫缺陷小鼠，其目的是______________ ________________________________________________________________________， 该过程研究的意义在于解决________________________问题。

答案 (1)营养物质 防止杂菌污染 (2)发育的全能性 原肠胚 (3)显微注射法 使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够发挥作用 (4)去除胸腺，不能形成T细胞，不发生细胞免疫，使移植组织细胞不会被排斥 临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥等

解析 (1)培养胚胎干细胞使用的物质主要是饲养层细胞和动物血清等，说明饲养层主要是给胚胎干细胞提供营养物质；抗生素能杀灭细菌，在细胞培养中加入抗生素能防止杂菌污染。

(2)胚胎干细胞能发育成该动物的各种器官，说明具有发育的全能性。囊胚的后一个阶段是原肠胚。(3)将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法。(4)目前，器官移植面临的难

题主要是供体器官的短缺和免疫排斥。器官移植过程中产生的免疫是细胞免疫，细胞免疫主要和胸腺中发育成熟的T细胞有关。

基础过关

知识点一 胚胎移植

1．关于胚胎移植的优点的叙述，错误的是( )

A．优良种畜群迅速扩大，加速育种工作和品种改良

B．克服了时间与地域的限制，大量节省购买种畜的费用

C．一次给受体移入多个胚胎，可增加双胎和多胎的比例

D．建立常温胚胎库，保存品种资源和濒危物种

答案 D

解析 胚胎必须进行冷冻保存，常温下无法长期保存胚胎。

2．既能进行胚胎性别鉴定，又能进行胚胎移植的最佳示意图是(

)

答案 A

解析 进行胚胎移植的最佳时期是囊胚期；取细胞进行胚胎性别鉴定时只能取滋养层的细胞，而不能取内细胞团中的细胞。

3．下列关于胚胎移植生理学基础的叙述，不正确的是( )

A．在发情后的最初一段时期，母牛即使没有受精其生殖系统也处于受精后的生理状态

B．早期胚胎在相当一段时间是独立存在的，未与子宫建立实质性联系

C．一般来说，同一物种的受体母畜对于具有外来抗原物质的胚胎并没有免疫排斥现象

D．移植的胚胎依靠自身储存的营养物质，继续完成胚胎发育

答案 D

解析 移植的胚胎，在一定时期后会与受体子宫建立生理上和组织上的联系，从而保证了以后的正常发育所需要的营养条件。

知识点二 胚胎分割

4．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

答案 A

解析 胚胎分割时要将胚胎移入盛有操作液的培养皿中进行。注意胚胎分割是体外操作。

5．表现型不同的母牛生育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

答案 C

解析 若干头母牛生出基因型完全相同的小牛，这是因为这些小牛的遗传物质来自同一受精卵细胞，根据我们所学的知识可知，这是通过胚胎分割移植产生的。胚胎分割移植技术应用在奶牛厂等养殖业，有两个明显的优势：一是提高了产仔率(特别是牛、马等大型动物，正常情况下一胎只能生一仔，通过该技术可以产生若干后代)；二是容易控制后代的性别，使产生的后代大都是雌性的，满足生产需要。

6．关于胚胎分割技术的说法，错误的是( )

A．被分割的胚胎应该是发育良好的桑椹胚或囊胚

B．可以对胚胎进行任意数目的等分，移植后均可正常发育

C．来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质

D．胚胎分割是进行动物克隆的方法之一

答案 B

解析 分割胚胎一般是2等分、4等分或8等分，目前成功率最高的为2等分。

知识点三 胚胎干细胞

7．《自然—方法学》消息，科学家以皮肤细胞为材料，通过逆转录病毒等现代生物工程工具对这些细胞进行“重置”，成功制造出两种濒危动物的多种功能干细胞，甚至可以分化成为配子(即精子和卵子)。下列说法不正确的是( )

A．此种干细胞可分化出生物体所有细胞

B．多功能干细胞核具有发育成个体的潜能性

C．利用此干细胞替换动物体内已经失灵的功能细胞，可以治疗糖尿病等疾病

D．如用此技术成功分化出配子，则可用“试管婴儿”技术保证濒危动物的种群数量 答案 A

解析 多功能干细胞不同于全能干细胞，它不可以分化出生物体的所有细胞。

8．干细胞是一类保持旺盛分裂能力，将来可以分化成不同组织细胞的细胞群，在高等动物胚胎发育过程中，不能作为胚胎干细胞来源的是哪些时期的细胞( )

①受精卵 ②卵裂期 ③囊胚期 ④原肠胚期

⑤原肠胚晚期

A．①⑤ B．③④⑤ C．①③⑤ D．④⑤

答案 D

解析 胚胎干细胞也称为全能干细胞，可来源于囊胚及囊胚之前的卵裂期，而原肠胚时期细胞已经发生了分化，故不能作为胚胎干细胞的来源。

9．下列对“人类胚胎干细胞”这一概念的理解，正确的是( )

A．人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期囊胚外表的扁平细胞和囊胚腔内侧的内细胞团

B．人类胚胎干细胞就是人类胚胎发育早期囊胚腔内侧的内细胞团

C．人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胎盘、肝、肺、骨骼、皮肤等的全能性细胞

D．人类胚胎干细胞体积较小、细胞核小、核仁明显

答案 B

解析 人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期的囊胚中未分化的细胞。囊胚外表是一层扁平细胞，可发育成胚胎的支持组织如胎盘等；中心的腔称囊胚腔，腔内侧有内细胞团。内细胞团在形成内、中、外三个胚层时开始分化，内胚层分化形成肝、肺和肠等，中胚层分化形成骨骼、血液和肌肉等，外胚层分化形成皮肤、眼睛和神经系统等。由于内细胞团能发育成完整的个体，因而这些细胞被认为具有全能性。人类胚胎干细胞体积小、细胞核大、核仁明显。 能力提升

10．老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的β­淀粉样蛋白体，它的逐渐积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降，某些基因的突变会导致β­淀粉样蛋白体的产生和积累。下列技术不能用于老年痴呆症治疗的是( )

A．胚胎移植技术 B．胚胎干细胞技术

C．单克隆抗体技术 D．基因治疗技术

答案 A

解析 采用胚胎干细胞技术可以产生新的神经元细胞，单克隆抗体技术定向改善免疫能力，基因治疗技术可以从基因水平对老年痴呆症进行治疗，而胚胎移植技术不能治疗老年痴呆症。

11．下列说法不正确的是( )

A．胚胎工程技术包括胚胎移植、胚胎分割、体外生产胚胎技术

B．试管牛的培育过程属于克隆过程

C．提供胚胎的个体叫“供体”，接受胚胎的个体叫“受体”

D．胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程

答案 B

解析 试管牛的培育过程为：

体外体外精子卵细胞――→受精卵――→ 错误! 错误!错误!错误!新个体。 受精培养

即试管牛是由受精卵发育而成的，应为有性生殖。

12．动物细胞培养是动物细胞工程的基础，如图所示，a、b、c表示现代工程技术，①②③分别表示其对应的结果，请据图判断下面说法正确的是( )

A．若a是胚胎分割技术，则产生的①中，所有个体的基因型和表现型一定相同

B．若b是体外受精技术，则形成②的过程属于克隆

C．若c是核移植技术，则形成③的过程体现了动物体细胞也具有全能性

D．①②③生产过程中的代孕母畜必须与供体母畜同期发情

答案 D

解析 胚胎分割是采用机械方法将早期胚胎等份切割成多个胚胎的技术，产生的个体是细胞通过有丝分裂产生的，因而基因型相同，但表现型不一定相同。体外受精是有性生殖，克隆是无性生殖。核移植说明了动物细胞核具有全能性，而不能体现动物体细胞的全能性；胚胎移植时，受体母畜的生理状态必须与供体母畜相同。

13．如图为胚胎移植过程示意图，请据图回答以下问题：

(1)胚胎移植对甲、乙、丙牛的要求分别是________、__________和________。丁牛为____________。

(2)过程①、②分别是________________和________。

(3)欲得到更多的后代牛丁，可将收集到的胚胎进行______________________。

(4)过程③常用______________________的方法对甲牛进行处理。

答案 (1)优质母牛 普通母牛 优质公牛 有价值的后代(优质牛) (2)同期发情处理 胚胎移植 (3)胚胎分割 (4)注射促性腺激素

解析 仔细观察图解，先判断出过程①、②、③分别为同期发情处理、胚胎移植和超数排卵，进一步确定对甲牛超数排卵处理的方法是注射促性腺激素。胚胎移植时所用的供体公牛和母牛均为优质牛，受体牛为普通母牛即可。

14．胚胎移植的基本程序如图，据图回答下列问题：

(1)对供体母牛、供体公牛的要求是________________________________________________。

(2)同期发情处理的方法是______________________，冲卵中的“卵”是指________________________。

(3)受精过程有：①第一次卵裂开始，②释放第二极体，③顶体反应，④穿越透明带，⑤雌、雄原核的形成，⑥核膜消失，雌、雄原核融合。其正确的顺序为________________(填序号)，受精的标志是____________________________________________________________。

(4)供体母牛具有许多优良性状，可利用体细胞克隆技术加速遗传改良进程，请回答下列有关问题：

①目前核移植技术中普遍使用的去核方法是_________________________________________。 ②用于核移植的供体细胞一般选用________代以内的细胞，原因是____________________ ________________________________________________________________________。

答案 (1)具有优良性状的同种牛 (2)注射促性腺激素 (早期)胚胎 (3)③④②⑤⑥① 卵细胞膜和透明带间出现两个极体 (4)①显微操作去核法

②10 10代以内的细胞一般能保证正常的二倍体核型

解析 (1)胚胎移植的供体公、母牛必须是具有优良遗传性状的同种牛。

(2)胚胎移植首先要对供、受体母牛进行选择，并用激素进行同期发情处理，一般注射促性腺激素。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。

(3)受精过程为：①精卵相遇，发生顶体反应，精子穿过放射冠；②精子接触透明带；③精子穿过透明带，接触卵细胞膜；④精子头膨胀，同时卵子完成减数第二次分裂，释放第二极体；⑤雌、雄原核形成；⑥核膜消失，两个原核融合；⑦第一次卵裂开始。

(4)①目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法；②用于核移植的供体细胞一般都选用10代以内的细胞，10代以内的细胞一般能保证正常的二倍体核型，保证了机体细胞正常的遗传基础。 个性拓展

15．如图表示利用胚胎工程培育优质奶牛的基本流程：

对雌性个体进行选择，并用激素进行同期发情处理 ↓

用激素对雌性个体做强制排卵处理

↓

超数排卵的雌性个体发情后选择同种优秀雌性个体进行配种或人工授精

↓

胚胎收集 冲卵

↓

胚胎质量检查，此时胚胎发育到桑椹胚或囊胚阶段

↓

胚胎移植

↓

检查受体是否妊娠

↓

胚胎移植的幼体

(1)桑椹胚是胚胎细胞数目为________个左右的胚胎，这个阶段的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜力，属于________。补充填写胚胎发育的几个重要阶段：受精卵→桑椹胚→________→________。优质奶牛的培育过程需要进行胚胎移植，移植后的胚胎能在受体子宫中存活，其生理基础是__________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)在优质奶牛的培育过程中，为了能够快速繁殖，常用体外受精技术，其过程为：

该过程中卵母细胞可以直接在体外受精吗？__________________________________ (填“能”或“不能”)，在进行体外受精前要对精子进行________处理。

(3)若要同时获得多头与此优质奶牛相同的小牛，可进行胚胎分割。应选择发育到________________时期的胚胎进行操作，进行分割时，应注意将______________分割，通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同的____________。

(4)胚胎干细胞(简称ES细胞或EK细胞)是由__________胚胎或者原始性腺中分离出来的一类细胞，具有很强的________能力和多向________的潜能。ES细胞将会给人类移植医学带来一场革命，原因是ES细胞可以被诱导分化形成新的________，还可以培育出新的________。 答案 (1)32 全能细胞 囊胚 原肠胚 受体子宫对外来胚胎不发生免疫排斥反应 (2)不能 获能

(3)桑椹胚或囊胚 内细胞团均等 遗传物质

(4)早期 增殖 分化 组织细胞 组织器官

解析 (1)桑椹胚的胚胎细胞数为32个左右，每个细胞都具有全能性，属于全能细胞。早期胚胎发育的阶段为受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚。受体子宫对外来胚胎不发生免疫排斥反应，这是外来胚胎成活的生理基础。(2)只有进行到减数第二次分裂中期的卵子才具有受精能力。受精前，精子要进行获能处理。(3)胚胎分割移植应选取发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎，在分割时应将内细胞团均等分割。(4)胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，具有很强的增殖能力和分化潜能。

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