2.3胚胎工程（第2课时）2025-2026学年高二生物同步备课优质课件（人教版2019选择性必修3）

该高中生物学课件聚焦胚胎工程，涵盖体外受精、胚胎移植及胚胎分割等核心技术。以“输卵管切除夫妇生育”情境导入，通过理论基础到技术流程的递进，结合试管婴儿等实例构建学习支架，帮助学生衔接知识点。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，通过试管动物与克隆动物对比表格、胚胎分割思考讨论等设计，引导学生分析技术原理。采用情境问题驱动和步骤化流程总结，既提升学生逻辑推理能力，也为教师提供丰富教学资源，助力高效教学。

第3节 胚胎工程 第2章 细胞工程 1 教学目标 TEACHING OBJECTIVES 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。 重难点： 受精及其胚胎早期发育的基本过程。 胚胎工程技术及其应用 2 胚胎工程的理论基础 1 目录 CONTENT 3 胚胎工程技术及其应用 情境：有一对夫妇，妻子因病切除了两侧输卵管，但他们一直想要一个亲生的孩子，你能利用生物学理论想办法帮他们完成这个愿望吗？ 涉及的胚胎工程技术： 体外受精、体外胚胎培养、胚胎移植 试管动物： 体外受精 胚胎 移植 受体母牛 (代孕) 精子 卵子 早期胚胎 培养 受精卵 早期胚胎 试管牛 1988年中国首例 试管婴儿郑萌珠 3 胚胎工程技术——体外受精 体外受精包括 、 和 等步骤。 卵母细胞的采集 精子的获取 受精 1.卵母细胞的采集： 采集方法 采集过程 体外培养 输卵管采卵(冲取卵子) 卵巢采卵 屠宰动物的卵巢采卵 活体 采卵 利用促性腺激素促使雌性动物排出更多卵子，从输卵管中冲取卵子。适合实验动物兔、鼠及家畜猪、羊等 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。 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。 不需要，是成熟卵子，可直接与获能的精子体外受精。 体外经过人工培养至MⅡ后，才能与获能精子受精。 2.精子的获取： 离心目的：除去精浆（含有抑制精子获能的物质）以利于精子获能。 在获能溶液（或肝素）中使其获能 可将获能精子和培养成熟的卵子置于获能溶液或专用受精溶液中共同培养一段时间，促使它们完成受精。 胚胎早期培养的基本条件: ①营养条件、②无菌、无毒的环境条件③适宜的温度、pH和渗透压、④适宜的气体环境 实质：________________________________________________ 供体：____________________ 受体：____________________ 移植条件：__________________________________________ 问：体外受精技术有什么意义？ 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。 3 胚胎工程技术——胚胎移植 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。 其他方式：转基因技术、细胞核移植、胚胎分割等 提供胚胎的个体（遗传性状优良，生产能力强） 接受胚胎的个体（有健康体质和正常繁殖能力） 供体与受体为同种且生理状态相同 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 2.胚胎移植的过程： 优良供体母牛 受体母牛 供体和受体均进行同期发情处理 同期发情处理：利用某些激素（一般用孕激素或雌激素）人为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（胚胎移植成功与否的关键） 超数排卵处理 方法：外源促性腺激素处理 目的：诱发卵巢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 。 直接注射性激素，通过负反馈调节会导致性腺萎缩。 问：为什么注射促性腺激素而不是性激素？ 发情 配种或人工受精 优良供体母牛 受体母牛 供体和受体均进行同期发情处理 超数排卵处理 发情 配种或人工受精 收集胚胎并检查 着床前冲卵 正常繁殖或两三个月后进行另一次移植 发育到桑葚胚或囊胚阶段 注：若没有发育到适合移植的阶段，还要进行胚胎培养。将收集的胚胎直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。 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 问：产下的子代性状取决于所用 ，性别取决于 。 父本和供体 父本 胚胎移植过程 思考·讨论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?若不能，在胚胎移植前应该对受体进行怎样的处理? 不一定能正常发育。 一般情况下应移植到 的受体子宫内，在移植前应对受体进行_________处理，使同种动物的供、受体生殖器官的生理变化同步，为供体的胚胎移入受体提供 。 同种 相同的生理环境 同期发情 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。 胚胎移植过程 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? 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。 4.为什么说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？ 胚胎移植的成功率与供体、受体的________一致性密切相关，只有供体、受体_______________，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。 生理环境 生理环境高度一致 胚胎移入 的基础 胚胎收集 的基础 移入胚胎 存活的基础 保留胚胎遗传 特性的基础 胚胎移植的生理学基础 排卵后，同种动物的供、受体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母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，为胚胎的收集提供可能。 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，其遗传物质不会发生改变，为移植后的胚胎继续发育提供了营养等方面的保障，同时保障了供体优良遗传性状。 胚胎移植的意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短供体本身的繁殖周期。 1.胚胎移植过程胚胎的来源及生殖方式？ 【小结】 胚胎的来源 生殖方式 核移植 生殖 体外受精 生殖 体内受精 生殖 无性 有性 有性 2 . 胚胎移植过程中的两次处理和两次检查？ 用雌激素或孕激素对供、受体进行同期发情处理 用激素使供体超数排卵 对收集的胚胎进行质量检查 对受体是否妊娠进行检查 两次处理 两次检查 胚胎移植是胚胎工程的最终技术环节；是试管婴儿的关键步骤。 地位： 第 1 代试管婴儿技术 第2代试管婴儿技术 第3 代试管婴儿技术 通过常规的体外受精和胚胎移植技术直到临床妊娠分娩。 此技术主要适用于因女方因素引起的不孕症患者。 通过显微人工受精技术, 帮助精子通过透明带或穿过卵细胞膜, 直至临床妊娠分娩主要适用于男方因素引起的不孕症患者, 也适用于上述女方因素引起的不孕。 第三代“试管婴儿”是指胚胎着床前进行遗传学诊断。剔除带有疾病遗传物质的胚胎。通过此技术可以提高出生试管婴儿的质量。 试管动物 克隆动物 发育起点 生殖方式 技术手段 核遗传物质 核遗传规律 受精卵 重构胚 有性生殖 无性生殖 体外受精、胚胎移植 动物细胞核移植技术、胚胎移植 来自父本、母本 来自核供体 遵循 不遵循 资料：同卵双胞胎刚开始是单个的受精卵，但在受孕一段时间后，胚胎自行一分为二，形成两个新的胚胎，且具有相同的染色体构成，同时也具有相同基因，这种情况称为同卵双胞胎。 问：早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性，能不能将一个胚胎分割成几份，从而获得双胞胎或提高胚胎的利用率？ 同卵双胞胎 异卵双胞胎 显微操作仪 4 胚胎工程技术——胚胎分割 概念：采用 方法将早期胚胎切割成多等份，经移植获得 双胎或多胎的技术。 机械 同卵 1.理论依据是_____________________________________________ 2.特点：_____________________________________________________ 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，可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。 3.主要仪器设备:____________________ 体视显微镜和显微操作仪 4.适宜选择哪个时期的胚胎？ 发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。 原因：桑葚胚期尚未出现细胞分化，具有全能性；囊胚期的内细胞团具有全能性。 分割针 分割刀 2.分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将___________________ 内细胞团均等分割 原因：若没有均等分割，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。 3.分割后的胚胎可直接移植给受体，或经体外培养后，再移植给受体。 1.将桑葚胚或囊胚，移入盛有操作液的培养皿中。 注：同一胚胎经分割移植形成的后代具有相同的遗传物质，该过程中没有减数分裂和有性生殖细胞的形成，也没有性生殖细胞的结合，属于无性繁殖或克隆。 目的：进行遗传病筛查和鉴定性别。 取滋养层细胞 做DNA分析 问：为什么不取内细胞团？ ①内细胞团将来发育成胎儿的 ，若取内细胞团细胞，可能会影响 。 ②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 。 各种组织 胎儿发育 遗传物质 分割的份数越多，技术难度会越大，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。 4.胚胎分割是不是分割份数越多越好？ 3.胚胎分割有何意义？ （1）提高胚胎利用率，促进优良动物品种的繁殖。 （2）产生遗传性状相同的后代，作为遗传学研究的宝贵材料。 （3）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。 4. 胚胎分割的局限性： 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存在刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等问题。 应用胚胎分割技术获得的三卵六羔羊 胚胎分割动物 体细胞核克隆动物 相同点 都属于 繁殖或 ，最终技术是_________ 不 同 点 胚胎的 来源 雌性动物的早期胚胎或 及其他方式得到的胚胎 通过核移植技术获得的重组胚胎 遗传 物质 胚胎分割动物具有 遗传物质，两个亲本提供的核遗传物质一样多 克隆动物的核遗传物质主要由 细胞核提供 起点 经过受精作用或其他方式形成的 一个细胞 经过核移植技术形成的一个细胞 无性 克隆 胚胎移植 体外受精 相同的 供体 1. 体外受精和胚胎移植都是在医学和农业 生产上应用较多的 胚胎工程技术。判断下列相关 表述是否正确。 (1) 采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精。（ ） (2) 经胚胎移植产生的后代，苴遗传特性与受体保持一致。（ ） (3) 进行胚胎移植前，要对供体和受体进行免疫检査， 以防止发生免疫排斥反应。 （ ） × × × 【教材习题】 雌性杜泊羊 雄性杜泊羊 卵母细胞 精子 采集 采集 受精卵 体外受精 早期胚胎 当地普通绵阳 杜泊羊 分娩 （ ） （ ） 2.杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图： 体外胚胎培养 胚胎移植 （2）为获得数量较多的卵母细胞，可以对雌性杜泊羊进行怎样的处理? （3）进行体外受精操作前，还要对获得的卵母细胞和精子进行怎样处理? 可以对雌性杜泊羊进行超数排卵处理。 要对采集到的卵母细胞进行成熟培养，对采集到的精子进行获能处理。 A.甲所表示的细胞不一定是受精卵细胞 B.图中a过程包括桑葚胚、囊胚阶段 C.胚胎移植技术可以定向改变动物的遗传性状 D.图示过程使用了动物细胞培养、胚胎分割、胚胎移植等生物技术 如图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述不正确的是（ ） C 胚胎工程技术及其应用 体外 受精 胚胎 分割 步骤： 胚胎分割的概念： 胚胎分割的基础： 胚胎分割的步骤： 体外受精技术的意义： 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： 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 卵母细胞的采集、精子的获取、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 充分发挥雌性优良个体的繁殖能力 细胞的全能性、每个细胞的细胞核内具有相同的遗传物质 选择胚胎、分割胚胎、胚胎移植 同期发情处理、超数排卵处理、胚胎检查与移植 【知识框架】 感谢观看! 2019人教版·生物·选择性必修3 25 Lavf58.20.100 $