2024-2025學(xué)年高二生物人教版選擇性必修3教學(xué)課件 第2章 第3節(jié) 第2課時(shí) 胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用

第3節(jié)第2課時(shí)胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用第2章細(xì)胞工程人教版高中生物

選擇性必修31簡(jiǎn)述體外受精的主要操作步驟，簡(jiǎn)述胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)和基本流程，說(shuō)出胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。2簡(jiǎn)述胚胎分割的概念、涉及的操作和應(yīng)用價(jià)值。

牛的生育率雖然很低，但是一頭母牛一生排出的卵細(xì)胞約200個(gè)左右，卵巢中卵母細(xì)胞數(shù)量是它的1000倍（20萬(wàn)）；公牛平均每次射精5ml,精子數(shù)50億。

母牛其實(shí)是有很強(qiáng)的生殖潛能的，只是沒有激發(fā)出來(lái)?？茖W(xué)家們應(yīng)用試管動(dòng)物技術(shù)解決了這一難題。那么如何實(shí)現(xiàn)良種?？焖俜敝衬?試管牛的工廠化生產(chǎn)><目標(biāo)一體外受精和胚胎移植1.1試管動(dòng)物通過人工操作使卵子在體外受精，經(jīng)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再進(jìn)行移植產(chǎn)生的個(gè)體。體外受精、體外胚胎培養(yǎng)、胚胎移植試管動(dòng)物：1涉及的胚胎工程技術(shù)：21.2體外受精提高動(dòng)物繁育能力，為胚胎移植提供可用的胚胎。包括

、

和

等步驟卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)精子的采集和獲能受精成熟培養(yǎng)獲能處理適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)液過程：1意義：2卵母細(xì)胞的采集精子的獲取1.3胚胎移植將通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。供體：受體：提供胚胎的個(gè)體接受胚胎的個(gè)體概念1體內(nèi)受精、轉(zhuǎn)基因、核移植等1.3胚胎移植過程2優(yōu)良供體母牛受體母牛受體發(fā)情同期發(fā)情處理超數(shù)排卵處理發(fā)情配種或人工受精胚胎移植收集胚胎并檢查對(duì)受體進(jìn)行妊娠檢查具有優(yōu)良性狀的后代正常繁殖或兩三個(gè)月后進(jìn)行另一次移植優(yōu)良公牛遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強(qiáng)有健康體質(zhì)和正常繁殖能力（一般用孕激素）用外源促性腺激素，誘發(fā)卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子。每次處理一頭奶牛收集到的胚胎，經(jīng)移植可產(chǎn)生3-4頭犢牛，每年可處理4-5次。1.3胚胎移植早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移胚胎移植的成功率與供體、受體生理環(huán)境條件的一致性密切相關(guān)。只有供體、受體生理環(huán)境條件高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續(xù)發(fā)育。實(shí)質(zhì)：3供體職能1.3胚胎移植胚胎工程的最終技術(shù)環(huán)節(jié)①充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎供體：超數(shù)排卵處理意義：4地位：5受體職能承擔(dān)繁重而漫長(zhǎng)的妊娠和育仔任務(wù)受體承擔(dān)生育任務(wù)③對(duì)供體施行超數(shù)排卵處理增加了后代數(shù)量。②大大縮短了供體本身的繁殖周期一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格任務(wù)1胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)1.將檢驗(yàn)合格的胚胎移植到任何一個(gè)受體的子宮內(nèi)，胚胎都能正常發(fā)育嗎？如果不能，在胚胎移植前應(yīng)該對(duì)受體進(jìn)行怎樣的處理？胚胎不一定能正常發(fā)育。一般情況下應(yīng)移植到同種的、生理狀態(tài)相同的受體子宮內(nèi)，在移植前應(yīng)對(duì)受體進(jìn)行同期發(fā)情處理。一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格任務(wù)1分析胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)2.受體會(huì)不會(huì)對(duì)來(lái)自供體的胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)？受體對(duì)來(lái)自供體的胚胎基本上不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格任務(wù)1分析胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)3.胚胎移植后，經(jīng)受體孕育的后代，遺傳特性與供體還是受體保持一致？

為什么？遺傳特性與供體保持一致。因?yàn)楣w胚胎與受體子宮建立的僅是生理和組織上的聯(lián)系，其遺傳特性在孕育過程中不會(huì)發(fā)生任何變化。1.胚胎移植的來(lái)源及生殖方式胚胎的來(lái)源生殖方式核移植無(wú)性生殖體外受精有性生殖體內(nèi)受精有性生殖2.胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)及相應(yīng)意義3.胚胎移植過程中的兩次處理和兩次檢查胚胎移植(1)采集的卵母細(xì)胞需在體外培養(yǎng)使其分裂為卵細(xì)胞才能與獲能的精子受精(

)采集的卵母細(xì)胞需在體外培養(yǎng)，使其發(fā)育到MⅡ期才能與獲能的精子受精?！?2)胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境下空間位置的轉(zhuǎn)移(

)(3)超數(shù)排卵需注射外源促性腺激素(

)√√1.下列有關(guān)試管動(dòng)物的說(shuō)法，正確的是A.試管牛所采用的技術(shù)中包含克隆技術(shù)和體外受精、胚胎移植B.卵子在受精前也要經(jīng)歷類似精子獲能的過程C.試管嬰兒技術(shù)讓無(wú)法產(chǎn)生生殖細(xì)胞的夫婦得到自己的孩子D.試管動(dòng)物的繁殖方式為無(wú)性生殖√試管牛所采用的技術(shù)包含體外受精、胚胎移植，但不包含克隆技術(shù)，A錯(cuò)誤；卵子只有培養(yǎng)至MⅡ期時(shí)，才具備與精子受精的能力，B正確；獲得自己親生孩子的前提是夫妻必須能產(chǎn)生有活力的生殖細(xì)胞，否則就不能得到自己的親生孩子，C錯(cuò)誤；試管動(dòng)物的繁殖方式為有性生殖，D錯(cuò)誤。2.(2023·廣東，3)科學(xué)家采用體外受精技術(shù)獲得紫羚羊胚胎，并將其移植到長(zhǎng)角羚羊體內(nèi)，使后者成功妊娠并產(chǎn)仔，該工作有助于恢復(fù)瀕危紫羚羊的種群數(shù)量。此過程不涉及的操作是A.超數(shù)排卵

B.精子獲能處理

C.細(xì)胞核移植

D.胚胎培養(yǎng)√由題干信息可知，該過程通過體外受精獲得胚胎，再通過胚胎移植，使長(zhǎng)角羚羊成功妊娠并產(chǎn)仔，因此需要進(jìn)行超數(shù)排卵、精子獲能處理，并對(duì)獲得的受精卵進(jìn)行胚胎培養(yǎng)；由于該過程為有性生殖，因此不涉及細(xì)胞核移植，C符合題意。

你能想到進(jìn)一步提高荷斯坦奶牛的繁殖率的思路嗎？?jī)?nèi)細(xì)胞團(tuán)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分開，形成一模一樣的雙胞胎同卵雙胞胎的形成示意圖可以分割胚胎，讓其各自發(fā)育成新的個(gè)體。><目標(biāo)一胚胎分割2.1胚胎分割早期胚胎干細(xì)胞具有很強(qiáng)的分裂能力，并保持著細(xì)胞全能性采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)理論依據(jù)：1概念：2體視顯微鏡、顯微操作儀

分割針或分割刀無(wú)性生殖（克?。┚哂邢嗤倪z傳物質(zhì)發(fā)育良好的,形態(tài)正常的囊胚或桑葚胚(2)生殖方式：(4)分割后胚胎去向：(5)儀器和工具：(1)胚胎時(shí)期選擇：(3)后代遺傳特點(diǎn)：直接移植給受體或經(jīng)體外培養(yǎng)后，再移植給受體將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割體視顯微鏡2.1胚胎分割囊胚腔透明帶滋養(yǎng)層內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分割針分割針做DNA分析，鑒定性別二分胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)胚胎移植盛有操作液的培養(yǎng)皿中，在顯微鏡下分割已知性別胚胎牛胚胎性別鑒定和分割示意圖過程：3胚胎分割動(dòng)態(tài)演示2.1胚胎分割①可以促進(jìn)優(yōu)良動(dòng)物品種的繁殖②產(chǎn)生的遺傳性狀相同的后代是進(jìn)行遺傳學(xué)研究的寶貴材料③在胚胎移植前，進(jìn)行性別鑒定、遺傳病篩查等，對(duì)于人工控制動(dòng)物性別、動(dòng)物繁育健康后代有重要意義胚胎分割的優(yōu)點(diǎn)：4做DNA分析，鑒定性別一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動(dòng)2分析胚胎分割時(shí)的注意事項(xiàng)對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要注意什么？為什么？對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格任務(wù)2胚胎分割時(shí)的注意事項(xiàng)胚胎分割并不是分割的份數(shù)越多，效率越高。因?yàn)榉指畹姆輸?shù)越多，分割后胚胎成活率越小。做DNA分析，鑒定性別2.胚胎分割是不是分割的份數(shù)越多，效率越高？為什么？

一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格任務(wù)2胚胎分割時(shí)的注意事項(xiàng)

滋養(yǎng)層細(xì)胞做DNA分析，鑒定性別3.做性別鑒定時(shí)選取哪部分細(xì)胞進(jìn)行DNA分析？為什么？

①內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織，如果取了內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞，可能會(huì)影響胎兒以后的發(fā)育。②滋養(yǎng)層細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞都是由同一個(gè)受精卵經(jīng)有絲分裂和細(xì)胞分化形成，具有相同的遺傳物質(zhì)。一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格任務(wù)2胚胎分割時(shí)的注意事項(xiàng)4．原腸胚時(shí)期適合進(jìn)行胚胎分割嗎？為什么？原腸胚不適合進(jìn)行胚胎分割，多數(shù)是對(duì)桑葚胚或囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割。因?yàn)樵c胚已分化出三個(gè)胚層，每個(gè)胚層細(xì)胞的分化方向已確定，只分割出一部分胚層細(xì)胞就不能發(fā)育為一個(gè)完整的幼體。外胚層內(nèi)胚層原腸腔滋養(yǎng)層(1)桑葚胚、囊胚和原腸胚都可用于胚胎分割移植(

)胚胎分割移植用的胚胎一般發(fā)育到桑葚胚或囊胚時(shí)期，不能將原腸胚時(shí)期的胚胎進(jìn)行分割移植?！?2)對(duì)桑葚胚分割移植時(shí)，應(yīng)將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割(

)×對(duì)囊胚分割移植時(shí)，應(yīng)將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。(3)胚胎的產(chǎn)生過程一般是有性生殖，但胚胎分割是無(wú)性繁殖(

)√3.胚胎分割技術(shù)是一種現(xiàn)代生物技術(shù)，下列關(guān)于這一技術(shù)的敘述，正確的是①胚胎分割是將早期胚胎任意分割成多份②胚胎分割技術(shù)可以獲得同卵雙胎或多胎③胚胎分割技術(shù)屬于無(wú)性繁殖，因此屬于克?、芘咛シ指罴夹g(shù)可以分割任意時(shí)期的胚胎A.①② B.②③C.①③④ D.①②③④√胚胎分割是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)，但不能任意分割成多份，也不能分割任意時(shí)期的胚胎；通過胚胎分割獲得后代的過程是無(wú)性繁殖，屬于克隆。4.(2023·湖南長(zhǎng)沙高二期中)羊奶營(yíng)養(yǎng)豐富，易于吸收，被稱為“奶中之王”。如圖表示研究人員利用胚胎工程繁育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)奶羊的過程，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.圖示繁育高產(chǎn)奶羊的過程中應(yīng)用了體外受精、胚胎分割、胚胎移植等技術(shù)B.進(jìn)行③過程應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚C.進(jìn)行過程⑤時(shí)可以選擇原腸胚D.通過③過程獲得兩個(gè)遺傳物質(zhì)相同的后代，屬于無(wú)性繁殖√進(jìn)行過程⑤時(shí)，移植的胚胎不能晚于囊胚期，C錯(cuò)誤。網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建五分鐘查落實(shí)【要語(yǔ)必背】1.胚胎移植是指將通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。2.胚胎分割一般選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚。3.對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，最關(guān)鍵的是要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，做DNA性別鑒定一般取囊胚期的滋養(yǎng)層細(xì)胞?！鹃L(zhǎng)句表達(dá)】1.采集的精子需進(jìn)行獲能處理，目的是

。2.胚胎移植前，首先要對(duì)供、受體進(jìn)行選擇，選擇標(biāo)準(zhǔn)為：供體是_____

的個(gè)體，受體是

的個(gè)體，并用激素對(duì)供受體進(jìn)行同期發(fā)情處理。3.胚胎移植的實(shí)質(zhì)是

。4.進(jìn)行胚胎移植的優(yōu)勢(shì)是可以充分發(fā)揮

。5.胚胎移植需收集胚胎，收集胚胎時(shí)沖卵的生理學(xué)基礎(chǔ)是________________________________________________________________