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

温故知新 3.(2023·北京师大附中期中)下图为受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述不正确的是(　　 ) A.①过程需要依赖细胞表面糖蛋白的识别 B.②过程通过有丝分裂方式增殖 C.③过程细胞的核质比逐渐变小 D.④过程细胞的基因表达发生了差异 C 1.简述体外受精的主要操作步骤。 2.简述胚胎移植的生理学基础和基本流程。 3.简述胚胎分割的概念。 4.简述胚胎工程在生产实践中的应用。 第2章 细胞工程 第3节 胚胎工程 二 胚胎工程技术及其应用 一、体外受精 1.试管动物 通过人工操作使卵子在体外受精，经培育发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。 （1）概念： （2）涉及的胚胎工程技术： 受体母牛 (代孕) 精子 卵子 早期胚胎培养 胚胎移植 受精卵 早期胚胎 试管牛 体外受精 体外受精、体外胚胎培养、胚胎移植 （3）生殖方式： 有性生殖 试管动物 克隆动物 ≠ 拓展：试管牛 VS 克隆牛 体外受精 核移植 早期胚胎培养 胚胎移植 试管牛 受精卵 克隆牛 比较项目 试管动物(婴儿) 克隆动物 技术基础 生殖类型 发育起点 遗传物质来源 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 受精卵 核移植后的重组细胞 亲本双方 主要来源于供核方 重组细胞 一、体外受精 2.原理 人工模拟体内环境（包括营养、温度、pH等），使卵母细胞成熟、精子获能，最终完成受精和胚胎保存。 3.过程 卵巢 MⅡ期卵母细胞 体外受精 获能精子 精子离心处理 新鲜或解冻的精液 受精卵培养 去除精浆，以利于精子获能 (提取纯度较高精子) 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 目的 体外 培养 包括 、 和 等步骤 卵母细胞的采集 精子的获取 受精 肝素等 适当的培养液 一、体外受精 4.意义： 提高动物 能力的有效措施，为 提供可用的胚胎。 繁殖 胚胎移植 思考：受精卵体外培养到什么时期可进行胚胎移植？ 牛、羊： 小鼠： 试管婴儿： 桑葚胚或囊胚阶段 可在更早的阶段移植 8-16个细胞阶段 什么是胚胎移植？ 二、胚胎移植 1.概念： 供体：提供胚胎 受体：接受胚胎 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、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。 （遗传性状优良，生产能力强） （有健康体质和正常繁殖能力） 体内受精、转基因、核移植等 2.实质： 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。 “借一般动物之腹 怀优秀个体之胎” 二、胚胎移植 3.过程： 优良供体母牛 受体母牛 同期发情处理 超数排卵 受体发情 利用某些激素（孕激素或雌激素）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。 （1）什么是同期发情处理？ 确保供体和受体的生殖器官处于相同的生理状态，使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致，这是胚胎移植成功与否的关键。 （2）同期发情处理的目的是什么？ 诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵细胞。注射外源促性腺激素。 （3）超数排卵的目的是？如何处理？ （4）为什么注射促性腺激素而不是性 激素呢？ 直接注射性腺激素，通过负反馈调节会导致性腺萎缩。 二、胚胎移植 3.过程： 优良供体母牛 受体母牛 受体发情 超数排卵处理 发情配种 或人工授精 优良公牛 收集胚胎并检查 冲卵 正常繁殖或两三个月后进行另一次移植 胚胎移植 对受体进行妊娠检查 具有优良性状的后代 同期发情处理 (雌激素、孕激素) （5）提供精子的公牛如何选择？ （6）如何收集胚胎？ 冲卵：是指用配制好的冲卵液，借助特制的冲卵装置，将供体母畜子宫或输卵管中的胚胎冲洗出来。 （7）胚胎移植前检查的目的？ 检查胚胎质量和发育时期 桑葚胚或囊胚， 若没发育到适合移植的阶段，还要进行胚胎培养。 冷冻保存：短期→在0-5℃培养液中可存活12-20h。 长期→液氮中保存。 总结胚胎移植过程： （1）该过程中两次使用激素： 第一次对受、供体进行同期发情处理； 第二次用于供体的超数排卵。 （2）该过程中的两次检查： 第一次对收集的胚胎进行检查； 第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。 （3）胚胎移植成功与否要有两个条件： 胚胎移植一般应在 的雌性供体和受体之间进行。 进行胚胎移植的供体和受体的 要相同。 同种 生理状态 二、胚胎移植 思考·讨论 ？ P62 胚胎移植的生理学基础 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？ 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 。 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。 胚胎存活的基础 胚胎移入的基础 同种 相同的生理环境 同期发情 思考·讨论 ？ P62 胚胎移植的生理学基础 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？ 与供体保持一致。 因为供体胚胎与受体子宫建立的仅是 的联系，其___________在孕育过程中不会发生任何变化。 胚胎发育的基础 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？ 正确。 胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境的一致性密切相关，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。 胚胎移植的实质 生理和组织上 遗传特性 二、胚胎移植 4.意义： （1）充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力； （3）对供体施行超数排卵处理后可获得多枚胚胎，经移植可得到多个后代 （2）缩短供体繁殖周期,增加一生繁殖后代数量。 供体 受体 产生具有优良遗传特性的胚胎 负责繁重而漫长的妊娠和育仔任务 还有没有其他方法可以进一步挖掘良种奶牛的繁殖潜力? 胚胎工程的最终技术环节 三、胚胎分割 内细胞团分裂 形成一模一样的双胞胎 同卵双胞胎刚开始是单个的受精卵，但是在受孕一段时间之后，胚胎自行一分为二，形成了两个新的胚胎，而且具有相同的染色体构成，同时也具有相同的基因，这种情况称之为同卵双胞胎。 同卵双胞胎 异卵双胞胎 三、胚胎分割 采用___________将__________切割成________________________等，经移植获得__________________的技术。 1.概念： 机械方法 早期胚胎 2等份、4等份或8等份 同卵双胎或多胎 2.理论依据: 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，可产生遗传性状相同的后代。 3.特点: 可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。 4. 胚胎分割 的设备： 显微操作仪 体视显微镜 分割刀 分割针 三、胚胎分割 5.过程： ①滋养层细胞发育成胎盘和胎膜，不发育胎儿的组织或器官，不会对胎儿产生影响。 ②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。 囊胚 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。 (1)选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，移入盛有操作液的培养皿中。 (2)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，要注意将内细胞团均等分割。 (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。 胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查等。 三、胚胎分割 6.意义： ①促进优良动物品种的 。 ③在胚胎移植前，进行 等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义。 ②产生的遗传性状 的后代是进行遗传学研究的宝贵材料； 繁殖 相同 性别鉴定、遗传病筛查 7.局限性： 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。另外，还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 归纳.小结 胚胎工程技术及其应用 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 一、概念检测 练习与应用P64 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，其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。（ ） × × × 一、概念检测 练习与应用P64 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所示。 (1) 请将图中括号内的内容补充完整。 体外胚胎培养 胚胎移植 (2) 为了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) 在进行体外受精操作之前，还要对获得的卵母细胞和精子进行怎样的处理？ 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。 练习与应用P64 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。 请回答下列问题。 (1)我们可以使用哪些现代生物技术来人工繁育北方白犀牛？运用这些技术一定能繁育成功吗？请说出你的理由。 可以使用人工授精、体外受精、胚胎移植、体细胞核移植等技术来人工繁育北方白犀牛。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。 (2) 如果繁育成功，这样人工繁育的种群与野生种群相比，有什么区别？ (3) 如果繁育不成功，这一物种将永远从地球上消失，从中我们能得到怎样的教训？ 这样人工繁育的种群与野生种群相比，遗传多样性会降低，野外生存能力也会下降。 多种多样的生物是生态系统的重要成员，是一个个独特的基因库。任何一个物种的灭绝都可能产生多米诺效应，使其他相关物种受到影响，进而威胁到生态系统的平衡与稳定。保护濒危的野生动物，保护生物多样性刻不容缓。 Lavf58.20.100 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $