2.3.2胚胎工程技术及其应用课件-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

该高中生物学课件聚焦胚胎工程技术，涵盖体外受精、胚胎移植、胚胎分割等核心内容，以“雪花牛繁殖问题”导入，通过概念解析、步骤分解、例题讨论及拓展比较，构建从基础原理到实际应用的学习支架。 其亮点在于结合印度沙漠猫代孕等实例培养科学思维，通过胚胎分割选材讨论促进探究实践，动态演示与对比表格强化生命观念。学生能深化技术原理理解，教师可借助系统素材提升教学效率。

1．胚胎工程的概念：指对____________、__________或早期胚胎细胞进行的多种__________和处理，然后将获得的__________移植到__________动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。 2．胚胎工程技术包括____________、____________和胚胎分割等。 生殖细胞　 受精卵　 显微操作　 胚胎　 雌性　 体外受精　 胚胎移植　 3、受精指精子和卵子结合形成__________(即受精卵)的过程。包括___________________和______________ 合子　 受精前的准备阶段　 受精阶段　 4、精子获能：刚排出的精子，不能立即与__________结合，必须在____________________发生相应的生理变化后，才获得受精能力的生理现象。 (2)卵子的准备：动物排出的卵子，有的可能是初级卵母细胞，有的可能是________________，它们都要在________内达到________时，才具备受精的能力 卵子　 雌性动物的生殖道　 次级卵母细胞　 输卵管　 MⅡ期　 第2章　细胞工程 生物学　选择性必修3　配人教版 课前·新知导学 课堂·素养初培 课堂·延伸提分 小练·素养达成 课后提能集训 受精阶段：①精子穿越透明带：获能后的精子与卵子相遇时，首先释放出________，溶解卵细胞膜外的一些结构，同时借助自身的运动接触______________。 ②透明带反应：精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的________会迅速发生生理反应，阻止______________进入透明带。 ③卵细胞膜反应：精子入卵后，____________也会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。 多种酶　 卵细胞膜　 透明带　 后来的精子　 卵细胞膜　 ④原核形成和融合：精子入卵后，尾部脱落，原有__________破裂，随后形成一个新的__________，最后形成__________，与此同时，被激活的卵子完成________________，排出第二极体后，形成______。两核充分发育后，相向移动，彼此接触，体积缩小、合并，形成一个含两个染色体组的合子，也就是受精卵，受精过程到此结束。 核膜　 核膜　 雄原核　 减数分裂Ⅱ　 雌原核　 第3节 胚胎工程 第二课时：胚胎工程技术及其应用 胚胎工程技术：包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割等 实质：在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。 3 试管动物的操作流程： 适当的培养液 (受精溶液、获能溶液) 输卵管中采集的卵母细胞可直接受精 输卵管 一、体外受精 1）从屠宰的卵巢取卵 2）活体取卵（超声波探测仪） 3）超数排卵（促性腺激素） 5 例．下图是哺乳动物体外受精过程示意图，请结合此图回答下列问题： (1)进行卵母细胞采集时，为了采集到更多的卵母细胞，常常用促性腺激素进行处理，为什么不使用性激素呢？ (2)精子获能处理前的离心处理原因是什么？ 长期使用外源性激素会导致性腺萎缩 精清中含有一种能抑制精子获能的物质 例、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，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 D 7 二、胚胎移植 阅读教材P61-62，思考以下问题： ①通过哪些方法可以得到可供移植的胚胎？ ②胚胎移植中供体和受体的职责分别是什么？ ③胚胎移植的优势是什么？ ④胚胎移植的实质是什么？ 体外受精、转基因、核移植等得到胚胎。 受体：繁重而漫长的妊娠和育仔任务 供体：产生具有优良遗传特性的胚胎 可充分发挥雌性优良个体的繁殖能力 ⑤胚胎移植的基本流程是什么（P61）？ 指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。 超数排卵是指应用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。 胚胎移植的过程： 促性腺激素② ①查：胚胎是否发育到囊胚或桑葚胚 ②查：受体母牛是否妊娠 1、供体 受体的选择和处理 孕激素① 2、配种或人工受精 3、胚胎收集、检查、培养或保存 4、胚胎移植，移植后的检查等 两次检查，两次使用激素 9 讨论： 1.将检查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怎样处理？ 2.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？ 3.胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性与供体是否保持一致？为什么？ 4.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。你认为这样的概括正确吗？为什么？ 不一定。对受体进行同期发情处理，目的是为供体胚胎提供相同的生理环境； 基本上不发生； 是。供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传物质在孕育中不发生变化。 正确。只要供体、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎就能继续发育。 例1.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 D 例2.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通常是通过　　　　　__________进行同期发情处理，然后②使用_________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　 　或者　　　　阶段。 （3）为提高胚胎的利用率，可通过________技术增加胚胎的数量。 注射孕激素 促性腺 囊胚 桑葚胚 胚胎分割 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。 三、胚胎分割 4.繁殖方式： 无性繁殖（克隆） 3.选择的胚胎: 发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚 2.仪器: 体视显微镜和显微操作仪 分割刀、分割针 1.分割用具: 体视显微镜(左)和显微操作仪（右） 来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质 5、具体操作： 内细胞团 均等分割 将其移入盛有操作液的培养皿中，然后在显微镜下用分割针或分割刀分割。在分割囊胚阶段的胚胎时，要将内细胞团均等分割 分割后的胚胎可以直接移植给受体或经体外培养后再移植给受体 内细胞团具有发育的全能性 若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。 14 胚胎分割动态演示 1．为什么选择桑葚胚或囊胚进行胚胎分割？而不选择原肠胚？ 2．对囊胚阶段的胚胎分割时，为什么将内细胞团均等分割？ 3．做性别鉴定时，为什么取滋养层细胞？ 滋养层和内细胞团来自同一个受精卵；不影响胚胎分割和胚胎的发育 4．胚胎分割是不是分割的份数越多，效率越高？ 分割的份数越多，技术难度越大，移植成功率会降低。 讨论： 5、目前，胚胎分割存在什么问题？ 1、 原肠胚阶段是早期胚胎发育过程中分化程度最高的阶段，不能用于胚胎分割。 2、否则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。 ①刚出生动物体重偏低；②毛色、斑纹存在差异； ③同卵多胎可能性是有限的，分割次数越多，分割后胚胎成活率越小 16 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。 可充分发挥雌性优良个体的繁殖能力 是指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。 小结 加快良种动物的繁殖速度 指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。 1.胚胎分割是一种现代生物技术。关于这一技术的叙述正确的是（ ） A.胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份 B.胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎 C.胚胎分割技术属于有性生殖方式，因此不属于克隆 D.胚胎分割技术可以分割任意时期胚胎 B 牛刀小试 2.下列有关胚胎分割叙述不正确的是 (　 　) A. 通过胚胎分割可以产生基因型相同的个体 B. 胚胎分割移植，实现同卵多胎的成功率较低 C. 取滋养层细胞进行性别鉴定、遗传病筛查，是因为囊胚的滋养层和内细胞团是由同一受精卵分裂产生的 D. 胚胎分割时可采用胰蛋白酶处理囊胚，将内细胞团细胞分散开 D 3．印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家猫代孕而繁育，主要步骤如下图所示。下列相关叙述不正确的是 (　　) A．为避免代孕猫对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂 B．为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对雌性印度沙漠猫进行处理 C．步骤甲中精子和卵细胞在特定的受精溶液中完成受精作用 D．诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞 A 【解析】代孕猫一般不会对植入胚胎产生排斥反应，不需要注射免疫抑制剂，A错误；为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对雌性印度沙漠猫进行处理，B正确；步骤甲为受精作用，精子和卵细胞需要在特定的受精溶液中完成受精作用，C正确；诱导超数排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺，D正确。 20 4．如图所示表示科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，请据图回答有关问题：             (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)，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。 (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外还有_____ ___(一项即可)等来源，胚胎移植能否成功依赖于一定的生理学基础，____________________为胚胎的收集提供了可能。 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 胚胎分割 桑葚胚或囊胚 内细胞团 核移植的胚胎 早期胚胎(在一定时间内)不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态 【解析】 (1)“试管牛”的获得过程中主要的操作是体外受精和胚胎移植，体外受精需要先获得精子和卵细胞，因此，“试管牛”技术的操作流程可用图中的字母表示为a→b→f→g。(2)图中应用的生物技术较多，a是体外受精，b是早期胚胎培养，c是胚胎分割，d、f为胚胎移植。A牛、B牛是经胚胎分割移植而得到的，所以A牛、B牛的遗传物质相同，性别相同。(3)用促性腺激素处理良种奶牛，可促使其超数排卵，这样可以获得更多的卵母细胞。(4)c过程为胚胎分割，对发育到桑葚胚或囊胚阶段的早期胚胎进行胚胎分割处理，再植入受体内，可获得遗传物质完全相同的两个新个体。在操作过程中，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育。(5)用于移植的胚胎除可通过图中所示的a体外受精，h基因工程，c胚胎分割获得外，也可来自核移植的胚。 21 谢谢 胚胎工程技术及其应用 课堂小结 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 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 拓展：比较试管动物和克隆动物 试管动物 克隆动物 发育起点 生殖方式 技术手段 遗传物质 遗传规律 受精卵 重组细胞 有性生殖 无性生殖 体外受精、胚胎移植 核移植技术、胚胎移植 来自2个亲代 主要来自核供体 遵循 不遵循 胚胎移植 采集卵母细胞 体外培养 采集精子 体外获能 体外受精 早期胚胎培养 受体牛 （时期： ） 1）超数排卵（试剂） 2）活体取卵（仪器） 3）从屠宰的卵巢取卵 方法 方法 试剂 （试剂） 成熟的卵子 获能的精子 MII中期 方法 （1）体外受精 25 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。 二、胚胎移植 受体：繁重而漫长的妊娠和育仔任务 供体：产生具有优良遗传特性的胚胎 可充分发挥雌性优良个体的繁殖能力 优势 实质 体外受精、转基因，核移植等得到胚胎 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 克隆牛 试管牛 胚胎分割 “雪花散落般的油花，大理石美丽的纹理”市场上顶级的A5雪花牛肉每公斤售价可高达1800元 如何大量繁殖这样优质的牛呢？ 试管动物的操作流程： 试管婴儿并不是在试管中培养出婴儿 试管动物: 是指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。 1978年，科学家将小鼠的桑椹胚一分为二，获得了成功。 1979年，科学家分割绵羊胚胎获得了同卵羔羊。 20世纪80年代后，人们建立了系统的胚胎分割法，并相继得到1/4和1/8分割胚胎后代。 我国的胚胎工程专家也进行了分割胚胎移植的实验研究，成功地对小鼠、家兔、绵羊、山羊和牛等动物进行了分割胚胎移植，并将二分胚胎分割技术应用到牛和羊的胚胎移植中。 胚胎分割技术的发展 一、体外受精 $