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

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。——试管动物 受体动物 (代孕) 精子 卵子 体外受精 早期胚胎发育 胚胎移植 受精卵 早期胚胎 试管动物 胚胎移植 体外受精 体外胚胎培养 有性生殖 试管动物的操作过程： 试管奶牛=克隆奶牛吗？ 2 胚胎工程技术及其应用 【自主学习】阅读教材P60-63，思考下列问题： 1.胚胎工程技术主要包括哪些内容？它们的原理分别是什么？ 2.体外受精、胚胎移植和胚胎分割的基本过程是怎样的？ 3.胚胎工程在生产实践中有哪些应用？ 胚胎工程技术及其应用 （一）体外受精 1.过程： 主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。 卵巢 卵母细胞培养 卵母细胞的采集 采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 精子的获取 新鲜或解冻的精液 精子离心处理 获能精子 精子离心的目的：除去精浆中抑制获能的物质，以利于精子获能 受精卵培养 体外 受精 受精 在适当的培养液(如专用的受精溶液中），共同培养一段时间，来促使它们完成受精。 意义：体外受精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。 （二）胚胎移植 胚胎工程技术及其应用 1.概念： 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.获得胚胎的方式： 体外受精、体内受精、核移植、转基因、胚胎分割得到的胚胎 高产奶牛 供体 (代孕)母牛 提供胚胎的个体（产生具有优良遗传特性的胚胎） 受体 接受胚胎的个体（繁重而漫长的妊娠和育仔任务） ①同种 ②生理状态相同 ③受体是雌性动物 结合课本内容、小组合作建构胚胎移植（以牛胚胎为例）的流程图 问：胚胎移植的时期是？ 优良供体母牛超数排卵处理 受体母牛 进行同期发情处理 选择优质公牛进行发情配种或人工授精 将胚胎移植到受体(代孕)母牛体内 问：为什么进行同期发情处理？用什么处理？ 问：该过程中的两次检查的目的分别是？ 问：用什么对母牛进行超数排卵处理？有什么目的? 问：为什么要选择同种的、生理状态相同的雌性动物进行移植？ 收集胚胎并检查 胚胎移植 对受体进行妊娠检查 具有”优良性状”的后代 胚胎移植的基本程序（以牛胚胎移植为例） 优良供体母牛 优良公牛 （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） 具有”优良性状”的后代 进行同期发情处理 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 注射促性腺激素 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。 使用某些激素 1.利用某些激素（一般用孕激素）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。目的：使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致，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。 【小知识】 进行同期发情处理 供体母牛超数排卵 2.用外源促性腺激素处理供体母牛，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。目的： 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。 两次检查的目的 第一次：对胚胎质量进行检查 第二次：检查受体是否妊娠 1.将胚胎移植到任何一个受体的子宫内，胚胎都能正常发育吗？如不能，需要在胚胎移植前对受体进行怎样的操作？ 2.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？ ; 3.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？ 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? (2)同期发情处理 (1)不能，需要移植到同种的、生理状态相同的受体体内。 不会 (1)和供体保持一致 (2)原因：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发生任何变化。 (1)正确；(2)胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境的一致性相关，只有 供体、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。 【思考 讨论】 6.实质： 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 7.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 最后一道工序 供体：产生优良遗传特性的胚胎 受体:繁重与漫长的妊娠与育仔任务 大大缩短了供体本身的繁殖周期 供体 超数排卵 多枚胚胎 胚胎移植 受体 产下 优良后代(多个) 使供体的后代数量是自然繁殖的十几倍到几十倍 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。 1.定义： 2.原理： 3.特点： 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。 早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性。 来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质。 4.实质： 胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。 5.主要仪器： 体视显微镜和显微操作仪 分割工具： 分割针、分割刀 （三）胚胎分割 胚胎工程技术及其应用 体视显微镜 显微操作仪 已知性别胚胎 二分胚 内细胞团 囊胚腔 透明带 滋养层 内细胞团 分割针 取样滋养层 分割针 DNA分析性别鉴定 胚胎移植 2.为了避免试管牛是雄性，在胚胎分割前应先对胚胎进行什么检测？ ； 选择哪些细胞进行检测？ 。 性别检测 取样滋养层 思考：1.若对内细胞团不均等分裂，将会出现什么现象呢？ 若分割不均，含内细胞团多的部分正常发育，少的部分发育受阻甚至不能发育 过程 原因：a.避免损伤内细胞团；b.滋养层和内细胞团均来自同一个受精卵的有丝分裂,含有相同的遗传物质。 因为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。而滋养层细胞将来发育成胎儿的胎盘和胎膜，只为胚胎提供营养；同时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。 11 a.提高胚胎利用率，促进优良动物品种的繁殖。 b.产生遗传性状相同的后代，作为遗传学研究的宝贵材料。 c.胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查，对于人工控制动物性别，繁育健康动物后代具有重要意义。 7.意义： 思考：胚胎分割是不是分割的份数越多，效率越高？ 不是，分割的次数越多，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 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：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 课堂小结 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 2.表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛，产生这一结果最可能的原因是（ ） A.试管动物培养 B.胚胎的移植 C.胚胎的分割移植 D.受精卵的移植 B C 课 堂 检 测 3.（2023·广东·高考真题）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 C 课 堂 检 测 4.（2024·甘肃·高考真题）甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种，是季节性发情动物，每年产羔一次，每胎一羔，繁殖率较低。为促进畜牧业发展，研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率，流程如下图。下列叙述错误的是（     ） A．藏羊甲需用促性腺激素处 理使其卵巢卵泡发育和超数排 卵 B．藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精 C．受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理 D．后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙 B 课 堂 检 测 $