2024-2025学年高二生物人教版选择性必修3教学课件 第2章 第3节 第2课时 胚胎工程技术及其应用

第3节第2课时胚胎工程技术及其应用第2章细胞工程人教版高中生物

选择性必修31简述体外受精的主要操作步骤，简述胚胎移植的生理学基础和基本流程，说出胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。2简述胚胎分割的概念、涉及的操作和应用价值。

牛的生育率虽然很低，但是一头母牛一生排出的卵细胞约200个左右，卵巢中卵母细胞数量是它的1000倍（20万）；公牛平均每次射精5ml,精子数50亿。

母牛其实是有很强的生殖潜能的，只是没有激发出来。科学家们应用试管动物技术解决了这一难题。那么如何实现良种牛快速繁殖呢?试管牛的工厂化生产><目标一体外受精和胚胎移植1.1试管动物通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。体外受精、体外胚胎培养、胚胎移植试管动物：1涉及的胚胎工程技术：21.2体外受精提高动物繁育能力，为胚胎移植提供可用的胚胎。包括

、

和

等步骤卵母细胞的采集和培养精子的采集和获能受精成熟培养获能处理适当的培养液过程：1意义：2卵母细胞的采集精子的获取1.3胚胎移植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。供体：受体：提供胚胎的个体接受胚胎的个体概念1体内受精、转基因、核移植等1.3胚胎移植过程2优良供体母牛受体母牛受体发情同期发情处理超数排卵处理发情配种或人工受精胚胎移植收集胚胎并检查对受体进行妊娠检查具有优良性状的后代正常繁殖或两三个月后进行另一次移植优良公牛遗传性状优良，生产能力强有健康体质和正常繁殖能力（一般用孕激素）用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。每次处理一头奶牛收集到的胚胎，经移植可产生3-4头犊牛，每年可处理4-5次。1.3胚胎移植早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移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。实质：3供体职能1.3胚胎移植胚胎工程的最终技术环节①充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力产生具有优良遗传特性的胚胎供体：超数排卵处理意义：4地位：5受体职能承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务受体承担生育任务③对供体施行超数排卵处理增加了后代数量。②大大缩短了供体本身的繁殖周期一边阅读，一边完成学案上的表格任务1胚胎移植的生理学基础1.将检验合格的胚胎移植到任何一个受体的子宫内，胚胎都能正常发育吗？如果不能，在胚胎移植前应该对受体进行怎样的处理？胚胎不一定能正常发育。一般情况下应移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内，在移植前应对受体进行同期发情处理。一边阅读，一边完成学案上的表格任务1分析胚胎移植的生理学基础2.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。一边阅读，一边完成学案上的表格任务1分析胚胎移植的生理学基础3.胚胎移植后，经受体孕育的后代，遗传特性与供体还是受体保持一致？

为什么？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，其遗传特性在孕育过程中不会发生任何变化。1.胚胎移植的来源及生殖方式胚胎的来源生殖方式核移植无性生殖体外受精有性生殖体内受精有性生殖2.胚胎移植的生理学基础及相应意义3.胚胎移植过程中的两次处理和两次检查胚胎移植(1)采集的卵母细胞需在体外培养使其分裂为卵细胞才能与获能的精子受精(

)采集的卵母细胞需在体外培养，使其发育到MⅡ期才能与获能的精子受精。×(2)胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移(

)(3)超数排卵需注射外源促性腺激素(

)√√1.下列有关试管动物的说法，正确的是A.试管牛所采用的技术中包含克隆技术和体外受精、胚胎移植B.卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程C.试管婴儿技术让无法产生生殖细胞的夫妇得到自己的孩子D.试管动物的繁殖方式为无性生殖√试管牛所采用的技术包含体外受精、胚胎移植，但不包含克隆技术，A错误；卵子只有培养至MⅡ期时，才具备与精子受精的能力，B正确；获得自己亲生孩子的前提是夫妻必须能产生有活力的生殖细胞，否则就不能得到自己的亲生孩子，C错误；试管动物的繁殖方式为有性生殖，D错误。2.(2023·广东，3)科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎，并将其移植到长角羚羊体内，使后者成功妊娠并产仔，该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是A.超数排卵

B.精子获能处理

C.细胞核移植

D.胚胎培养√由题干信息可知，该过程通过体外受精获得胚胎，再通过胚胎移植，使长角羚羊成功妊娠并产仔，因此需要进行超数排卵、精子获能处理，并对获得的受精卵进行胚胎培养；由于该过程为有性生殖，因此不涉及细胞核移植，C符合题意。

你能想到进一步提高荷斯坦奶牛的繁殖率的思路吗？内细胞团内细胞团分开，形成一模一样的双胞胎同卵双胞胎的形成示意图可以分割胚胎，让其各自发育成新的个体。><目标一胚胎分割2.1胚胎分割早期胚胎干细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性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理论依据：1概念：2体视显微镜、显微操作仪

分割针或分割刀无性生殖（克隆）具有相同的遗传物质发育良好的,形态正常的囊胚或桑葚胚(2)生殖方式：(4)分割后胚胎去向：(5)仪器和工具：(1)胚胎时期选择：(3)后代遗传特点：直接移植给受体或经体外培养后，再移植给受体将内细胞团均等分割体视显微镜2.1胚胎分割囊胚腔透明带滋养层内细胞团分割针分割针做DNA分析，鉴定性别二分胚内细胞团胚胎移植盛有操作液的培养皿中，在显微镜下分割已知性别胚胎牛胚胎性别鉴定和分割示意图过程：3胚胎分割动态演示2.1胚胎分割①可以促进优良动物品种的繁殖②产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料③在胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义胚胎分割的优点：4做DNA分析，鉴定性别一边阅读，一边完成学案上的表格活动2分析胚胎分割时的注意事项对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意什么？为什么？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。若分割时不能将内细胞团均等分割，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，甚至不能发育等问题。一边阅读，一边完成学案上的表格任务2胚胎分割时的注意事项胚胎分割并不是分割的份数越多，效率越高。因为分割的份数越多，分割后胚胎成活率越小。做DNA分析，鉴定性别2.胚胎分割是不是分割的份数越多，效率越高？为什么？

一边阅读，一边完成学案上的表格任务2胚胎分割时的注意事项

滋养层细胞做DNA分析，鉴定性别3.做性别鉴定时选取哪部分细胞进行DNA分析？为什么？

①内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，如果取了内细胞团细胞，可能会影响胎儿以后的发育。②滋养层细胞和内细胞团细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂和细胞分化形成，具有相同的遗传物质。一边阅读，一边完成学案上的表格任务2胚胎分割时的注意事项4．原肠胚时期适合进行胚胎分割吗？为什么？原肠胚不适合进行胚胎分割，多数是对桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行分割。因为原肠胚已分化出三个胚层，每个胚层细胞的分化方向已确定，只分割出一部分胚层细胞就不能发育为一个完整的幼体。外胚层内胚层原肠腔滋养层(1)桑葚胚、囊胚和原肠胚都可用于胚胎分割移植(

)胚胎分割移植用的胚胎一般发育到桑葚胚或囊胚时期，不能将原肠胚时期的胚胎进行分割移植。×(2)对桑葚胚分割移植时，应将内细胞团均等分割(

)×对囊胚分割移植时，应将内细胞团均等分割。(3)胚胎的产生过程一般是有性生殖，但胚胎分割是无性繁殖(

)√3.胚胎分割技术是一种现代生物技术，下列关于这一技术的叙述，正确的是①胚胎分割是将早期胚胎任意分割成多份②胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎③胚胎分割技术属于无性繁殖，因此属于克隆④胚胎分割技术可以分割任意时期的胚胎A.①② B.②③C.①③④ D.①②③④√胚胎分割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，但不能任意分割成多份，也不能分割任意时期的胚胎；通过胚胎分割获得后代的过程是无性繁殖，属于克隆。4.(2023·湖南长沙高二期中)羊奶营养丰富，易于吸收，被称为“奶中之王”。如图表示研究人员利用胚胎工程繁育优质高产奶羊的过程，下列说法错误的是A.图示繁育高产奶羊的过程中应用了体外受精、胚胎分割、胚胎移植等技术B.进行③过程应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚C.进行过程⑤时可以选择原肠胚D.通过③过程获得两个遗传物质相同的后代，属于无性繁殖√进行过程⑤时，移植的胚胎不能晚于囊胚期，C错误。网络构建五分钟查落实【要语必背】1.胚胎移植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.胚胎分割一般选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。3.对囊胚阶段的胚胎进行分割时，最关键的是要将内细胞团均等分割，做DNA性别鉴定一般取囊胚期的滋养层细胞。【长句表达】1.采集的精子需进行获能处理，目的是

。2.胚胎移植前，首先要对供、受体进行选择，选择标准为：供体是_____

的个体，受体是

的个体，并用激素对供受体进行同期发情处理。3.胚胎移植的实质是

。4.进行胚胎移植的优势是可以充分发挥

。5.胚胎移植需收集胚胎，收集胚胎时冲卵的生理学基础是________________________________________________________________