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

第3节　胚胎工程 第2章 细胞工程 二 胚胎工程技术及其应用 生物 学习目标 ①通过播放胚胎工程的相关视频，能够分析体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术的操作流程和原理。（科学思维、生命观念） ②通过设计胚胎工程的实施方案，培养筛选合适技术、整合信息并形成完整方案的能力。（科学探究） ③通过案例分析，理解胚胎工程在生物繁殖、育种和拯救濒危物种等方面的重要意义，并能运用所学知识评价其社会价值。（科学思维、社会责任） 学习重难点 重点： 1. 胚胎工程的主要技术及其原理。 2.胚胎工程在生产实践中的应用。 难点：胚胎工程中胚胎移植的生理学基础和基本操作步骤。 导入新课 问题思考 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，卵巢中卵母细胞的数量是它的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。如何实现良种牛的快速繁殖呢? 体外受精流程及分析 新课讲授 探究一 新课讲授 [探究一] 体外受精流程及分析 观看视频，结合教材P60，完成体外受精流程图。 新课讲授 [探究一] 体外受精流程及分析 观看视频，结合教材60页，完成体外受精流程图。 受精卵 采集卵母细胞 MII期 精子获能处理 体外受精 新课讲授 [探究一] 体外受精流程及分析 【辨析】 自然受精、人工授精和体外受精 新课讲授 [探究一] 体外受精流程及分析 【辨析】 自然受精、人工授精和体外受精 项目 自然受精 人工授精 体外受精 不同点 过程不同 雌雄动物交配完成 用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内，完成受精 人工获取精子、卵子，在体外培养液中完成受精过程 场所不同 雌性动物输卵管中 雌性动物输卵管中 体外培养液中 相同点 (1)精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程； (2)都是有性生殖 新课讲授 【跟踪训练】 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.从输卵管中采集的卵母细胞经培养后才能与获能的精子受精 C.获能的精子和成熟的卵子，要在相应的培养液中完成受精 D.试管动物的培育就是利用人工授精技术实现的 C [探究一] 体外受精流程及分析 胚胎移植流程建构及其生理学基础分析 新课讲授 探究二 新课讲授 [探究二]胚胎移植流程建构及其生理学基础分析 【小组合作】和牛是品质优良的良种肉牛，其饱和脂肪酸含量很低，营养价值很高。现有多头供体公牛和母牛以及受体母牛，利用胚胎工程的相关知识，设计培育方案，实现和牛的快速繁殖。 新课讲授 [探究二]胚胎移植流程建构及其生理学基础分析 步骤1.模型初建：结合前面所学知识和自己的认知，尝试初步设计一个培育方案。 供体母牛 供体公牛 受体母牛   步骤2.观看胚胎移植视频，阅读教材P61相关内容。 步骤3.模型完善:结合步骤2视频和教材内容，对步骤1构建的方案进一步完善和补充。 新课讲授 [探究二]胚胎移植流程建构及其生理学基础分析 胚胎移植流程 新课讲授 [探究二]胚胎移植流程建构及其生理学基础分析 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 （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。 在胚胎移植过程中，供体子宫内的胚胎为什么能够被收集起来？移入受体的胚胎为什么能正常发育和存活？受体孕育的个体遗传特性为什么与供体一致而与受体无关呢？ 这些问题都涉及到胚胎移植的生理学基础。 新课讲授 [探究二]胚胎移植流程建构及其生理学基础分析 新课讲授 [探究二]胚胎移植流程建构及其生理学基础分析 【思考】 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？ 2．受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？为什么？ 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？ 不一定都能正常发育。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。 受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。 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。 新课讲授 [探究二]胚胎移植流程建构及其生理学基础分析 【总结】 1.胚胎移植的实质是 。 2.胚胎移植过程中的两次处理和两次检查 两次处理：对供、受体进行 处理；用 激素使供体 。 两次检查：对收集的胚胎进行 ；对受体是否 进行检查。 妊娠 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 同期发情 促性腺 超数排卵 质量检查 新课讲授 [探究二]胚胎移植流程建构及其生理学基础分析 3.胚胎移植的生理学基础及意义 项目 生理学基础 意义 受体生理环境     胚胎收集     胚胎存活     胚胎发育     新课讲授 [探究二]胚胎移植流程建构及其生理学基础分析 3.胚胎移植的生理学基础及意义 项目 生理学基础 意义 受体生 理环境 胚胎收集 同种动物的供、受体排卵后生殖器官的生理变化是相同的 为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境 早期胚胎形成后，在一定时间内不会与供体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态 为胚胎的收集提供了可能 新课讲授 [探究二]胚胎移植流程建构及其生理学基础分析 3.胚胎移植的生理学基础及意义 胚胎存活 胚胎发育 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 为胚胎在受体内的存活提供了可能 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其遗传特性不受任何影响 为移植后胚胎的继续发育提供了营养等方面的保障 项目 生理学基础 意义 新课讲授 [探究三] 胚胎分割的原理和应用 早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性，可将一个胚胎分割成几份，从而提高胚胎的利用率。请观看胚胎分割的相关视频，结合教材第P62～63“胚胎分割”的相关内容，回答下列问题。 新课讲授 [探究三] 胚胎分割的原理和应用 1．胚胎分割的对象是什么?选择此时期的胚胎进行分割的原因是什么? 2．分割囊胚期的胚胎时为什么将内细胞团均等分割? 3. 鉴定胚胎的性别做DNA分析时为什么取样的是滋养层? 取滋养层细胞做DNA分析鉴定性别，不会影响胎儿的发育。 桑葚胚或囊胚阶段的胚胎。桑葚胚阶段尚未出现细胞分化，具有全能性,囊胚阶段的内细胞团具有全能性。 囊胚的内细胞团将来发育成胚胎的各种组织，滋养层发育为胎盘、胎膜。囊胚的内细胞团要均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 新课讲授 [探究三] 胚胎分割的原理和应用 【归纳】 胚胎移植与胚胎分割 项目 胚胎移植 胚胎分割 概念     移植前的处理     生殖方式     作用及意义     新课讲授 [探究三] 胚胎分割的原理和应用 【归纳】 胚胎移植与胚胎分割 项目 胚胎移植 胚胎分割 概念 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 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 移植前的处理 雌性供体和受体进行同期发情处理，用促性腺激素对雌性供体进行超数排卵处理 选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚 生殖 方式 通过核移植技术获得的胚胎，属于无性生殖；通过体内、外受精获得的胚胎，属于有性生殖 分割后的胚胎具有相同的遗传物，可看作是无性生殖 作用及意义 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短了供体本身的繁殖周期，提高了繁殖率 新课讲授 [探究三] 胚胎分割的原理和应用 【跟踪训练】 下图为经过体外受精和胚胎分割、移植培育优质奶牛的过程。下列叙述正确的是(　　) A.采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的 B.进行胚胎分割时，应选择发育到原肠胚时期的胚胎进行操作 C.通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有不同的遗传物质 D.胚胎分割是一种有性繁殖 A 新课讲授 [探究三] 胚胎分割的原理和应用 【拓展应用】 北方白犀牛曾经广泛分布于非洲中部等地,但由于猖獗的盗猎和自然栖息地的丧失，它们的数量不断减少。2018年3月，世界上最后一头雄性北方白犀牛去世，该物种仅剩下两头雌性。在此之前，研究人员设法保存了北方白犀牛的精子。我们可以采用哪些现代生物技术繁育北方白犀牛？运用这些技术一定能繁育成功吗？请说出你的理由。 答案合理即可，如： 利用胚胎工程技术：人工授精、体外受精、胚胎移植等，也可以用体细胞核移植技术等。运用这些技术不一定能成功繁育北方白犀牛，因为任何一项技术都不能保证百分之百的成功率，何况现存的北方白犀牛数量极少。 【练习1】 当堂训练 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包括克隆技术、体外受精和胚胎移植 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繁殖 B 【练习2】 当堂训练 杜泊羊具备生长速度快、肉质好等优点，被誉为“钻石级”肉用绵羊，科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊。下列叙述正确的是(　　) A.为了获得更多的卵母细胞，需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理 B.从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精 C.为避免代孕绵羊对植入的胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂 D.为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎 D 【练习3】 当堂训练 梅花鹿胚胎移植实验的主要流程：①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④对胚胎进行质量检查→⑤胚胎移植→子代梅花鹿。下列相关叙述正确的是(　　) A.①过程需要注射有关激素，目的是获得更多的卵原细胞并完成减数分裂 B.③过程是以哺乳动物早期胚胎在输卵管或子宫中处于游离状态为前提的 C.④可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚 D.⑤过程中移植的胚胎必须与受体血型相同 B 【练习4】 当堂训练 4.(不定项)下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关说法错误的是(　　) A.①代表体外受精，与体内受精不同的是体外受精前精子需要获能处理 B.②代表体外胚胎培养，在透明带中进行的受精卵的早期分裂称为卵裂 C.③代表胚胎分割，可取样桑葚胚时期的滋养层进行DNA分析，鉴定性别 D.④代表胚胎移植，操作前通常需要对代孕母牛做同期发情处理 AC 【练习5】 当堂训练 下图为科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，请据图回答下列问题。 (1)“试管牛”技术的操作流程是 （填字母）。 (2)图中用到的生物技术有 等（写出三种），②图中A牛和B牛的性别 （填“相同”“不同”或“不一定相同”）。 (3)图中用到的激素是 ，其目的是获得更多的卵母细胞，经受精后可得到多个早期胚胎。 a→b→f→g 体外受精、胚胎的早期培养、胚胎移植、胚胎分割 相同 促性腺激素 【练习5】 当堂训练 下图为科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，请据图回答下列问题。 (4)c过程名称为 ，一般是对发育到 （阶段）的早期胚胎进行处理，再植入到受体内。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意将③ 均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育。 (5)用于移植的胚胎除图中所示的来源外，还有 （一项即可）等来源，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 胚胎分割 桑葚胚或囊胚 内细胞团 核移植的胚胎 课堂小结 谢谢大家 Lavf58.20.100 3．过程 Lavf58.20.100 $$