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及应用，涵盖体外受精、胚胎移植、胚胎分割等核心内容。通过“试管牛”情景资料提问导入，衔接受精过程、早期胚胎发育等前置知识，搭建从理论到技术应用的学习支架。 其亮点在于结合科学思维与探究实践，用表格对比卵母细胞采集、精子获能方法，流程图解胚胎移植流程，通过杜泊羊繁殖、北方白犀牛保护案例，培养学生分析问题能力与社会责任意识。学生能直观掌握技术细节，教师可提升教学效率。

第二章 细胞工程 人教版·选择性必修3 第二课时 胚胎工程技术及其应用 第3节 胚胎工程 提问： 胚胎工程的概念、实质、理论基础 受精的概念、场所、阶段 精子获能的概念、方法 动物排出的卵子实际是什么细胞？ 受精的步骤 防止多精入卵的屏障 精子入卵后精子及卵子的变化 受精的标志？受精完成的标志？ 胚胎早期发育的场所、阶段 1982年世界首例“试管牛” 犊问世，我国首例转基因试管牛“滔滔”于1999年2月19日在上海诞生。 情景资料： 思考·讨论： 1.“试管牛”是怎么回事？ 2.“试管牛”是应用哪些技术生产的？ 到社会中去 （1）卵母细胞（MII期）的采集和培养 （2）精子的采集和获能 （3）受精 （4）早期胚胎培养 1.体外受精 一.胚胎工程的技术及应用 体外受精 早期 胚胎发育 受体母牛 (代孕) 精子 卵子 胚胎移植 受精卵 早期胚胎 试管牛 采集方法 适用范围 采集过程 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 实验动物以及家畜 大型动物 或大家畜 小鼠、兔、猪、羊 牛、马 利用促性腺激素促使雌性动物排出更多的卵子，从输卵管中冲取卵子。 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 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。 可直接与获能的精子在体外受精。 采集后的卵母细胞都要在体外经过人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。 (不需要培养) (需要培养) （1）卵母细胞的采集和培养 1.体外受精 一.胚胎工程的技术及应用 （2）精子的获取 方法 操作过程 适用动物 培养法 将精子放入人工配制的获能液中使其获能 啮齿动物、家兔及猪等动物 化学 诱导法 将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能 牛、羊等家畜 精子在进行体外受精前需要精子获能处理 1.体外受精 一.胚胎工程的技术及应用 （3）受精 （4）早期胚胎培养 以检查受精状况和受精卵的发育能力 获能液或专用的受精溶液 体外受精技术（P60）： 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。 1.体外受精 一.胚胎工程的技术及应用 2.胚胎移植 （1）胚胎移植：是指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。（p61） 受体：接受胚胎的个体 供体：提供胚胎的个体 早期胚胎 体外受精 体内受精 核移植 转入目的基因的受精卵 胚胎分割 有性 生殖 无性 生殖 胚胎移植 实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。 地位：获得的胚胎都必须移植给受体才能获得后代。 一.胚胎工程的技术及应用 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？为什么？ 结合图示，思考与讨论以下问题： 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？ 2．受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？ 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？ 思考·讨论 胚胎移植的生理学基础 优良供体母牛 受体母牛 受体发情 同期发情处理 超数排卵处理 发情配种 或人工受精 胚胎移植 收集胚胎并检查 对受体进行妊娠检查 具有优良性状的后代 正常繁殖或两三个月后进行另一次移植 优良公牛 供体、受体的选择和处理 配种或进行 人工授精 胚胎的收集 胚胎的检查 培养或保存 胚胎的移植 移植后的检查 2.胚胎移植 一.胚胎工程的技术及应用 优良供体母牛 （遗传性状优良、生产能力强） 受体母牛 （有健康的体质和正常繁殖能力） 超数排卵 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 具有优良性状的后代 优良公牛 进行同期发情处理 一般用激素处理使供体和受体同期发情，以便使受体适时处于可以接受外源胚胎的生理状态 2.胚胎移植 一.胚胎工程的技术及应用 优良供体母牛 （遗传性状优良、生产能力强） 受体母牛 （有健康的体质和正常繁殖能力） 超数排卵 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 具有优良性状的后代 优良公牛 进行同期发情处理 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 2.胚胎移植 一.胚胎工程的技术及应用 优良供体母牛 （遗传性状优良、生产能力强） 受体母牛 （有健康的体质和正常繁殖能力） 超数排卵 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 具有优良性状的后代 优良公牛 进行同期发情处理 用配制的溶液将胚胎从子宫或输卵管中冲洗出来 2.胚胎移植 一.胚胎工程的技术及应用 （2）过程： ①该过程中两次使用激素： ②该过程中的两次检查： ③ 胚胎移植成功与否要有两个条件： 对受、供体进行同期发情处理； 用于供体的超数排卵。 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。 胚胎移植一般应在同种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生理状态要相同。 2.胚胎移植 一.胚胎工程的技术及应用 (3)优势： 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力； 缩短供体繁殖周期,增加一生繁殖后代数量。 3.胚胎分割 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，从而提高胚胎的利用率？ 一.胚胎工程的技术及应用 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 应用胚胎分割技术获得的三卵六羔羊 3.胚胎分割 一.胚胎工程的技术及应用 （1）概念：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。 后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。 （3）理论基础： （4）主要仪器设备： （2）特点： （5）选择的胚胎： 体视显微镜和显微操作仪 发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚。 3.胚胎分割 一.胚胎工程的技术及应用 动物胚胎细胞的全能性。 体视显微镜和显微操作仪 胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份，经移植获得同卵双胞胎或多胎的技术。 胚胎分割需要体视显微镜和显微操作仪。 应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，在盛有操作液的培养皿中进行胚胎分割。选择囊胚进行分割时要注意把内细胞团均等分割。 3.胚胎分割 一.胚胎工程的技术及应用 基本操作程序 牛胚胎性别鉴定和分割示意图 3.胚胎分割 一.胚胎工程的技术及应用 （6）具体操作 选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，移入盛有操作液的培养皿中。 用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植入受体。 对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细胞团，若分割不均，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.胚胎分割 一.胚胎工程的技术及应用 3.胚胎分割 一.胚胎工程的技术及应用 缺点：刚出生动物体重偏低毛色、斑纹存在差异、同卵多胎成活比例小 优势：促进优良动物品种的繁殖产生遗传性状相同的后代提高胚胎的利用率 （7）胚胎分割的优势和问题 3.胚胎分割 一.胚胎工程的技术及应用 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） 当地普通绵羊 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所示。 (1)请将图中的括号内的内容补充完整。 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 （ ） 体外胚胎培养 （ ） 胚胎移植 练习与应用（P64） (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？ 可以对雌性杜泊羊进行超数排卵处理。 (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？ 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。 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。 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。 二、扩展应用 练习与应用（P64） （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？ 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。 二、扩展应用 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。 练习与应用（P64） 二、扩展应用 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。 （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？ 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。 练习与应用（P64） $