2.3.2胚胎工程技术及其应用课件-2026-2027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、胚胎分割、胚胎移植的原理与流程，通过“试管婴儿”情境导入，结合不孕不育数据引发思考，以试管牛与克隆牛对比、不同受精方式比较构建知识脉络，用流程步骤和对比表格作为学习支架。 其亮点在于融合生命观念（如胚胎移植生理学基础）、科学思维（对比分析）和探究实践（胚胎分割动态演示、思考讨论）。通过真实情境、实例分析及练习题，帮助学生理解技术原理，培养严谨态度，教师可借助系统框架提升教学效率。

二、 胚胎工程技术及应用 本节聚焦: 胚胎工程的技术及原理 胚胎工程在生产实践中的应用 第3节 胚胎工程 一 胚胎工程技术 体外受精 胚胎移植 胚胎分割 通过人工操作使卵子与精子在体外完成受精。 将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的雌性动物的体内，使之继续发育成为新个体的技术。 采用机械方法将早期胚胎分割成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。 2 情境导入 试管婴儿 国家统计局数据显示，我国结婚登记女性的年龄占比中，35岁及以上非最佳育龄妇女的占比正逐年增加。晚婚晚育与不孕不育增加的趋势也高度重合。目前，我国育龄夫妇的不孕不育率已经攀升至约12%-18%。这些夫妇特别想要一个自己的孩子，有什么好的建议能让他们实现心愿么？ 1992年我国首例三胞胎试管婴儿 1988年我国首例试管婴儿诞生 “试管婴儿” 技术过程： 第一步：体外受精 第二步：胚胎的早期培养 第三步：胚胎移植 体外受精 早期胚 胎发育 是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎后，再经胚胎移植产生后代的技术（P60）。 受体母牛 (代孕) 精子 卵子 胚胎移植 受精卵 早期 胚胎 试管牛 试管牛 = 克隆牛 试管动物 概念： 有性生殖 无性生殖 体细胞 重构胚 体外早期胚胎培养 （代孕）母牛体内 普通牛，采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 去核的卵母细胞 去核 高产奶牛（供体） 克隆牛 胚胎移植 分娩 核移植 动物细胞培养 胚胎移植 高产奶牛 采集卵母细胞 卵母细胞，体外培养至MⅡ期 优良性状公牛 精子采集 精子体外获能 体外受精 体外早期胚胎的培养 （代孕）母牛体内 试管牛 分娩 受精卵 动物细胞培养 继承双亲的特性 与核供体亲本基本一样 精子离心处理 1.过程： 包括____________ ___、____ ______和__ ___等步骤。 卵母细胞的采集 精子的获取 受精 卵巢 MⅡ期卵母细胞 体外受精 获能精子 新鲜或解冻的精液 受精卵培养 成熟培养 获能处理 适当的培养液 2.意义： 是提高动物繁殖能力的有效措施，可以为胚胎移植提供可用胚胎。 一、体外受精 目的:去除精清中抑制获能的物质。 胚胎冷冻保存(-196℃,液氮中） 比较:自然受精、人工授精和体外受精的异同点 项目 自然受精 人工授精 体外受精 不 同 点 过程不同 雌雄动物 交配完成 用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内，完成受精 人工获取精子、卵子，在体外培养液中完成受精过程 场所不同 雌性动物 输卵管中 雌性动物 输卵管中 体外培养液中 相同点 ①精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程； ②都是有性生殖 二、胚胎移植 体外受精 早期 胚胎发育 受体 精子 卵子 胚胎移植 受精卵 早期胚胎 个体 1.概念：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。 有性生殖：体内受精、转基因的受精卵 无性生殖：动物细胞核移植技术、胚胎分割等 供体： 提供胚胎的个体 选择标准： 遗传性状优良，生产能力强 职能： 产生具有优良遗传特性的胚胎 受体： 接受胚胎的个体 选择标准： 职能： 有健康体质和正常繁殖能力 承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务 移植条件： 供体与受体为同种且生理状态相同 2.步骤： 供体、受体的选择和处理 配种或人工授精 胚胎的收集、检查、培养或保存 移植后的检查 胚胎的移植 二、胚胎移植 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 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 桑葚胚或囊胚 3.过程 雌激素或孕激素 促性腺激素 冲卵 二、胚胎移植 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： 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。 第一次对收集的胚胎进行质量检查； 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。 注意： 二、胚胎移植 5.意义： ①可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短了供体本身的繁殖周期。 ②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。 4. 实质： 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。 二、胚胎移植 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？ 思考讨论 胚胎移植生理学基础 1.不一定； 一般情况下检查合格的胚胎需要移植到同种的、生理状况相同的受体子宫内，胚胎才能继续发育 在胚胎移植前应该对受体进行同期发情处理，使供体和受体生殖器的生理变化同步，目的是为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。 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，其遗传特性与供体还是受体保持一致？为什么？ 思考讨论 胚胎移植生理学基础 2.受体对来自供体的胚胎基本上不发生免疫排斥反应 3.胚胎移植后，经受体孕育的后代的遗传特性与供体保持一致，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 胚胎移入的基础 胚胎收集的基础 移入胚胎存活的基础 保留胚胎遗传特性基础 胚胎移植的生理学基础 同种动物的供、受体发情排卵后,生殖器官的生理变化是相同的。 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 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其遗传特性不会受到影响，为移植后的胚胎继续发育提供了营养等方面的保障。 小试牛刀 1.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 2.波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉，具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是 A.选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理 B.胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测 C.普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体 D.生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选 √ √ 三、胚胎分割 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。 你能想到进一步提高良种奶牛繁殖率的思路吗？ 内细胞团分裂，形成一模一样的双胞胎 2.理论依据： 1.概念： 3.分割后胚胎特点： 4.生殖方式： 早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性。 体视显微镜、显微操作仪 分割针或分割刀 无性繁殖或克隆 采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份和8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术 具有相同的遗传物质 5.仪器和工具： 三、胚胎分割 显微操作仪 体视显微镜 6.胚胎分割操作程序 a.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。 b.在显微镜下用分割针或分割刀片对胚胎进行分割 c.分割后的胚胎可直接移植，或经体外培养后，再移植给受体。 注意：对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细胞团。 若分割不均匀，将影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。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。 三、胚胎分割 还可用分割针分割滋养层，做DNA分析，鉴定性别。 做DNA分析 鉴定性别 ①不损伤内细胞团，不影响分割和发育。 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 目的是进行遗传病筛查，繁育健康后代；为了人工控制后代动物的性别 三、胚胎分割 胚胎分割动态演示 7.胚胎分割的意义： ①可以促进优良动物品种的繁殖 ②产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料 ③在胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义 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 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 8.局限： 三、胚胎分割 小试牛刀 3.胚胎分割技术是一种现代生物技术，下列关于这一技术的叙述正确的是 ①胚胎分割是将早期胚胎任意分割成多份　 ②胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎　 ③胚胎分割技术属于无性繁殖，因此属于克隆　 ④胚胎分割技术可以分割任意时期的胚胎 A.①② B.②③ C.①③④ D.①②③④ √ 小试牛刀 4.如图表示胚胎分割的过程，下列有关胚胎分割的说法，不正确的是 A. 为了获得良种后代，可以取少量滋养层细胞进行DNA分析 B.细胞A不一定是受精卵 C.为了获得更多的胚胎，分割 胚胎时产生的份数越多越好 D.对胚胎进行分割后得到的个体性别相同 √ 网络构建 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 概念：对早期胚胎切割 理论和物质基础：细胞的全能性、每个细胞的细胞核内具有相同 的遗传物质 步骤：选择胚胎、分割胚胎、胚胎移植 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 意义 胚胎移植 步骤 概念：移植到同种的、生理状况相同的雌性动物体内 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 终端技术 终端技术 胚胎工程 理论基础 练习与应用 1. 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。 （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? 体外胚胎培养 胚胎移植 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。 $