2.3胚胎工程（第二课时)课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

课前提问： 1.胚胎工程的概念、操作对象、技术种类、理论基础？ 2.受精的概念、场所、过程？ 3.精子获能的概念、获能的场所、获能的方法？ 4.防止多精入卵的两道屏障？ 5.受精的标志？ 6.什么叫做卵裂？在哪个部位进行？有什么特点？ 7.桑葚胚的特点？ 8.囊胚的特点、结构、内细胞团和滋养层细胞将来发育成？ 9.什么是孵化? 10.胚胎发育过程中开始出现细胞分化的阶段和细胞分化最显著的阶段分别是哪些时期？细胞分化的原因是什么? 2 新课导入 “试管婴儿”并不是真正在试管里长大的婴儿，而是从卵巢内取出几个卵子，在实验室里让它们与男方的精子结合，形成胚胎，然后转移胚胎到子宫内，使之在妈妈的子宫内着床，妊娠。世界上第一个“试管婴儿”路易丝·布朗是伴随体外授精技术的发展而来的，最初由英国产科医生帕特里克·斯特普托和生理学家罗伯特·爱德华兹合作研究成功。“试管婴儿”一诞生就引起了世界科学界的轰动，甚至被称为人类生殖技术的一大创举，也为治疗不孕不育症开辟了新的途径。罗伯特·爱德华兹因此获得2010年诺贝尔生理学或医学奖。 试管婴儿 胚胎工程技术包含的内容很丰富，目前在医学和生产上应用较多的是体外受精、胚胎移植和胚胎分割等，借助这些技术可以进一步挖掘动物的繁殖潜力。 体外受精 胚胎移植 胚胎分割 3 2.3 胚胎工程 胚胎工程技术及其应用 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和判断。 思 结合导学案，阅读课本p60-63,思考以下问题： 1、比较克隆动物和试管动物 2、在进行体外受精操作之前，对卵母细胞和精子进行怎样的处理？ 3、精子获能和体外受精过程模拟的是雌性动物的哪些部位的环境？ 4、对供体、受体母牛进行同期发情处理的目的、方法？ 5、对供体母牛进行超数排卵的方法和目的？ 6、体外受精获得的受精卵可以直接移入受体动物内？ 7、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？ 8、胚胎移植后，受体孕育的后代，遗传特性与供体还是受体保持一致？ 9、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？ 10、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？ 11、分割囊胚期的胚胎时为什么强调将内细胞团均等分割？而鉴定胚胎的性别做DNA分析时却是取样的滋养层？ 体外受精 早期 胚胎发育 【试管动物技术】是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎后，再经胚胎移植产生后代的技术。 受体母牛 (代孕) 精子 卵子 胚胎移植 受精卵 早期胚胎 试管牛 试管牛 = 克隆牛 试管动物技术 核移植 体外受精 早期胚胎培养 胚胎移植 克隆牛 无性生殖 重组细胞 受精卵 试管牛 有性生殖 比较项目 试管动物(婴儿) 克隆动物 技术基础 生殖类型 后代性状 的继承特点 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 继承双亲的特性 与核供体亲本基本一样 试管动物技术 一、体外受精 1.过程： 包括_______________、__________和_____等步骤 卵母细胞的采集 精子的获取 受精 目的是除去精浆中抑制获能的物质，以利于精子获能 将精子培养在人工配制的获能液中使其获能 有效成分：肝素或钙离子载体等 图1 哺乳动物体外受精过程示意图 思考：精子获能和体外受精过程模拟的是雌性动物哪些部位的环境？ 将精子和成熟的卵子在获能液或专用的受精溶液中完成受精 生殖道、输卵管 1 2、体外受精技术的意义： 提高动物繁殖能力的有效措施 为胚胎移植提供可用的胚胎 一、体外受精 二、胚胎移植 1、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的体内，使之继续发育为新个体的技术。 2、过程： 优良供体母牛 遗传性状优良，生产能力强 受体母牛 有健康体质和正常繁殖能力 进行同期发情处理 超数排卵处理 受体发情 1.对供体、受体母牛进行同期发情处理的目的、方法？ 对供受体母牛注射雌激素或孕激素 2.对供体母牛进行超数排卵的方法和目的？ 方法：注射（外源）促性腺激素 目的：诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子 使它们的生理条件达到同步或一致，为胚胎移植前后提供相同的生理环境 二、胚胎移植 具有优良性状的后代 超数排卵处理 受体发情 发情配种或人工授精 移植胚胎 收集胚胎并检查 对受体进行妊娠检查 正常繁殖或两三个月后进行另一次移植 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。 一般选择桑葚胚或囊胚 2、过程： 思考·讨论 讨论1.体外受精获得的受精卵可以直接移入受体动物内？ 胚胎移植成功需要的条件：①在同一物种的雌性供体和受体之间进行。②进行胚胎移植的供、受体生理状态要相同，所以在移植前要对供、受体进行同期发情处理。 3.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？ 不一定。一般需要移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内 2.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？ 不可以，应先培养到桑葚胚或者囊胚再进行移植 受体对来自供体的胚胎基本上不会免疫排斥反应 思考·讨论 4.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。 5.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，并继续发育。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。 3.实质： 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。 4.地位： 胚胎工程的最终技术环节。 5.意义： ①可以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。 对供体施行________处理后，可获得多枚胚胎，经移植可得到多个后代，使供体生产下的后代数量是自然繁殖的十几倍到几十倍。 超数排卵 ②胚胎移植作为胚胎工程的最终技术环节，还将推动胚胎工程其他技术的研究和应用。 二、胚胎移植 小结：胚胎移植 1、胚胎移植的基本步骤： 遗传性状优良、生产能力强供体母牛 健康的体质、正常的繁殖能力受体母牛 多种激素同期发情处理 促性腺激素 超数排卵 优良供体公牛 发情配种或人工授精 收集胚胎并检查 胚胎移植 妊娠检查 分娩（胚胎移植的犊牛） 一般选择桑椹胚或囊胚 内细胞团 内细胞团分开，形成一模一样的双胞胎 思考：如何得到两个胚胎？ 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 无性繁殖（克隆） 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。 思考：选择此分割对象的原因是什么？ 三、胚胎分割 1.概念： 2.分割对象： 3.繁殖方式 4.主要仪器： 5.工具： 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。 体视显微镜、显微操作仪 分割针或分割刀 显微操作仪 发育良好，形态正常的桑葚胚或囊胚 三、胚胎分割 5.过程： 盛有操作液的培养皿中，在显微镜下分割 注意：分割囊胚阶段的胚胎时将内细胞团均等分割。 因为囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，若不能将囊胚的内细胞团均等分割，会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 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。 滋养层发育成胎盘、胎膜，取滋养层细胞做DNA分析鉴定性别，不会影响胎儿的发育。 三、胚胎分割 6.优点： 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 7.局限性： ①存在一些问题，如刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等。 ②实践证明，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。 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：对早期胚胎切割 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 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：移植到同种的、生理状况相同的雌性动物体内 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 知识梳理 易错易混辨析： 1．为了获得更多的卵母细胞，需用性激素对供体进行处理。 ( ) 2．胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行，因为两者生理特征相近，易于成功。 ( ) 3．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割。 ( ) 4．利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。 ( ) 5. 受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植 （ ） 6.胚胎移植时，供体母畜需要具备优良的遗传性能 （ ） 7.胚胎分割移植时应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚 (　 　) 8.在胚胎移植中，对供体母畜要进行超数排卵处理，对供、受体要进行同期发情处理（） 9.胚胎移植技术中对供体和受体母畜都要进行相同激素处理 (　 　) 10在胚胎移植中，对供体母畜要用促性腺激素进行超数排卵处理 (　 　) 11.为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂 (　 ) 12.胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割 (　 　) 易错易混辨析： ×√×√× √×√×√ ×× EVCapture4.1.4软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $