2.3.2胚胎工程技术及其应用课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

二胚胎工程技术及其应用胚胎分割学习目标：1．简述受精和胚胎早期发育的基本过程。2．简述体外受精、胚胎移植和胚胎分割的基本原理、操作步骤和应用价值。3．运用胚胎工程的基本概念和原理，对生产、生活中的相关问题进行分析与判断。4．认同在胚胎工程技术的发展和应用中体现了科学、技术和社会的互动关系。目录

一.体外受精二.胚胎移植三.胚胎分割一.体外受精试管动物试管动物：1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。涉及的胚胎工程技术：2体外受精、体外胚胎培养、胚胎移植体外受精过程：1包括_______________、__________和_____等步骤。卵母细胞的采集精子的获取受精卵巢MII期卵母细胞体外受精获能精子精子离心处理新鲜或解冻的精液受精卵培养目的：除去精浆以利于精子获能意义：2提高动物繁育能力，为胚胎移植提供可用胚胎。体外受精(1)直接获得的精子和卵母细胞可以用来受精吗？不可以，卵母细胞要成熟培养到MⅡ期，精子要经过获能处理(2)体外受精的条件把培养成熟到MⅡ期的卵子和获能的精子放在获能液或专用的受精溶液进行受精(3)体外受精获得的受精卵可以在培养液中直接发育成为犊牛吗？不可以→胚胎移植体外受精扩展：卵母细胞的采集（1）输卵管采卵(冲取卵子)

利用促性腺激素促使雌性动物排出更多的卵子，从输卵管中冲取卵子。适合实验动物(兔、鼠)以及家畜猪、羊等。（2）屠宰动物的卵巢采卵从已屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞。适合大型动物或大家畜，如：牛、马等。（3）活体采卵(卵巢中)借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等仪器，直接从活体动物卵巢中吸取卵母细胞。适合大型动物或大家畜，如：牛、马等。二.胚胎移植二、胚胎移植1.概念：将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的体内，继续发育为新个体的技术。体内受精、转基因技术、动物细胞核移植技术等“供体”：（1）胚胎来源：（2）供体和受体供体选择标准：主要职能：体外受精及其他方式得到的胚胎提供胚胎的个体。遗传性状优良、生产能力强产生具有优良遗传特性的胚胎。二、胚胎移植“受体”：受体选择标准：主要职能：接受胚胎的个体。有健康体质和正常繁殖能力繁重而漫长的妊娠和育仔任务。（3）实质：（4）地位：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。胚胎工程的最终技术环节。二、胚胎移植对供体、受体母畜进行选择，并进行同期发情处理对供体母畜进行超数排卵配种或人工受精收集胚胎对胚胎检查、培养或保存胚胎移植对受体母畜进行妊娠检查产生具有优良性状的后代2.步骤：二、胚胎移植2.步骤：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。结合上图思考二、胚胎移植思考：什么是同期发情处理？

利用某些激素人为地控制并调整一群母畜发情周期的进程，使之在预定时间内集中发情。比如使用抑制发情的制剂,如孕酮类,在其处理期间,提高了处于卵泡期母畜的孕酮水平,卵泡的发育成熟受到抑制,自然发情停止,实际上延长了发情周期。经过一定时期,同时停止药物处理,使孕酮水平降低,处理母畜的卵泡同时开始迅速生长,同时出现。

同期发情处理的目的是什么？使他们的生理环境达到同步或一致，这样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。结合上图思考二、胚胎移植

超数排卵的目的是什么？诱使一头母畜一次排出比自然情况下多许多的成熟卵子，用于配种或者人工授精，可获得多枚胚胎，经胚胎移植可得到多个后代。思考：如何进行超数排卵？注射外源促性腺激素。注意：不能使用性激素。促性腺激素由垂体产生并释放，促进性腺发育，并且可以促进排卵，并且不会使性腺萎缩；而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。因此超数排卵处理中使用促性腺激素而不是性激素。思考·讨论二、胚胎移植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，在胚胎移植前应对受体进行怎样的处理？（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。（2）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，这样才能为移入受体的供体胚胎提供相同的生理环境。二、胚胎移植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。3.胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性与供体还是受体保持一致?为什么?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。思考·讨论二、胚胎移植4.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。你认为这样的概括正确吗?为什么?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，并能续发育。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。思考·讨论二、胚胎移植供体职能3、意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力；缩短供体繁殖周期,

增加一生繁殖后代数量。受体职能对供体施行超数排卵处理后，可获得多枚胚胎，经移植可得到多个后代三.胚胎分割

同卵双胞胎灰绿色自然受孕产生双胞胎的概率非常低，能否人为创造同卵双生个体？同卵双胞胎自然形成示意图内细胞团内细胞团分裂，形成一模一样的双胞胎1.什么时期的胚胎适合胚胎分割，分割时需要注意什么？2.胚胎分割的理论依据是什么？3.胚胎分割有什么应用？根据P62-63“胚胎分割”文字及图，回答问题：

采用___________将____________切割成_______________________等，经移植获得__________________的技术1.概念：机械方法早期胚胎2等份、4等份或8等份同卵双胎或多胎2.理论依据:早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性。后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。4.特点:3.适合分割的胚胎:发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚。显微操作仪5.胚胎分割的设备体视显微镜6.过程：266.过程：囊胚腔透明带滋养层内细胞团胚胎移植盛有操作液的培养皿中，在显微镜下分割分割针做DNA分析，鉴定性别二分胚内细胞团分割针已知性别胚胎牛胚胎性别鉴定和分割示意图滋养层细胞发育成胎盘和胎膜，不发育胎儿的组织或器官，不会对胎儿产生影响。胚胎分割动态演示若内细胞团没有均等分割，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。均等分割内细胞团进行DNA分析的目的是进行遗传病筛查，以防止产生的后代具有严重的遗传病；进行性别鉴定，是为了人工筛选后代动物的性别。7.意义（优势）（1）可以促进优良动物品种的繁殖，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。（2）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、动物繁育健康后代具有重要意义。8.局限性（1）采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。（2）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。【拓展】试管牛VS克隆牛

核移植体外受精早期胚胎培养胚胎移植克隆牛重组细胞受精卵试管牛有性生殖无性生殖比较项目试管动物(婴儿)克隆动物技术基础生殖类型发育起点体外受精、胚胎早期培养、胚胎移植动物细胞培养、动物体细胞核移植、胚胎移植有性生殖无性生殖受精卵核移植后的重组细胞比较项目试管动物(婴儿)克隆动物遗传物质来源后代性状实例过程意义亲本双方主要来源于供核方试管牛、试管羊主要与供核方相同双亲特点克隆羊“多莉”充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期加速家畜遗传改良进程，挽救濒危物种等【拓展】试管牛VS克隆牛胚胎工程技术及其应用体外受精胚胎分割步骤卵母细胞的采集、精子的获取、受精胚胎分割的概念胚胎分割的基础细胞的全能性、每个细胞的细胞核内具有相同的遗传物质胚胎分割的步骤选择胚胎、分割胚胎、胚胎移植体外受精技术的意义是提高动物繁殖能力的有效措施，还可以为胚胎移植提供可用的胚胎胚胎分割的意义胚胎移植胚胎移植的步骤胚胎移植的概念胚胎移植的意义充分发挥雌性优良个体的繁殖能力①促进优良动物品种的繁殖；②产生遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料；③对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义课堂小结1.下列有关哺乳动物体外受精的叙述，正确的是()A.给实验动物注射促性腺激素，使其产生更多的精子B.从卵巢中采集的卵母细胞不需要培养就能与获能的精子受精C.获能的精子和成熟的卵子，不能在获能溶液中完成受精D.卵母细胞与精子受精后才能完成减数第二次分裂2.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间，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.胚胎在受体子宫中发育，不改变其基因型C.一般来