高三生物3.3 胚胎工程的应用及前景(胚胎分割)
人教版选修三3.3胚胎工程的应用及前景
5.胚胎移植过程中需要进行几次检查？检查的内容
第二次对受体母牛进行是否妊娠的检查。
*早期胚胎冲出来
两次检查。第一次在冲卵后，对胚胎进行质量检查； 分别是什么？
6.胚胎移植成功的标志是什么？
移植的胚胎在受体内能正常发育并分娩。
5、胚胎移植的基本程序 P74
选择 供体母牛 受体母牛
……同期发情处理…… 超数排卵
不会与母体子宫建立组织上的联 为胚胎的收集提供了可能 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 。
为胚胎在受体内的存活 提供了可能
供体胚胎可与受体子宫建立正常 为移植后的胚胎继续发育 生理 的 和 组织 联系，但其 遗传特性 不受影响。 提供了营养等方面的保障
4、胚胎移植的基本程序
2、胚胎移植的意义 P75
1)加速育种工作和品种改良
2)大量节省购买种畜的费用
3)一胎多产 4)保存品种资源和濒危物种
*5)可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量
3、胚胎移植的生理学基础 P76
生理学基础 意义
同种动物的供体和受体发情排卵 为供体的胚胎移入受体提供 后生殖器官的 生理变化 是相同的 相同的 生理环境 。 早期胚胎形成后，在一定时间内
供体公牛
配种
冲卵 胚胎移植 妊娠检查
质量检查、培养
分娩（胚胎移植的犊牛）
二.胚胎分割 P74
1.概念:
2.特点:
实体显微镜和显微操作仪
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（克隆）
3.选择的胚胎: 发育良好、形态正常的
3.3胚胎工程的应用及前景
妊娠检查
胚胎移植 分娩 出良 种小 牛
同种动物之间基本上不发生 免疫排斥反应。
胚胎虽然与受体有生理和组织上的联 系,但胚胎的遗传特性不受受体的影 响
4.胚胎移植的前景和意义 实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
意义：可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。
4、胚胎移植的前景和意义
1)加速育种工作和品种改良；
的潜在功能，医学界称为"万用细胞"。
专能干细胞
多能干细胞
全能干细胞
特 点
只能分化成一种类
型或功能密切相关 的两种类型的细胞
能分化成多种细胞 或组织，但不能发 育成完整个体
能形成机体的所有 组织器官，发育成 完整个体
举 上皮组织基底层的 例 干细胞，成纤维细
胞
造血干细胞
胚胎干细胞
三、胚胎干细胞（全能干细胞）
一、胚胎移植（胚胎工程及其他技术的最后一道“工序”）
1. 概念:将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精其他方式
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，使之发育为新个体的技术。
操作对象：
早期胚胎
来源：雌性动物的 早期胚胎 或通过其他方式得到的胚胎。
供体：提供胚胎（具有优良性状的雌 雄）个体
2.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？
答：正确 胚胎移植成功率的高低与供、受体生理环境条件一致性密切相 关。只有供、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。所以我们可以把胚胎移植简单概括为早期 胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
3、3受、体大对量供研体究胚证胎明会受不体会对发移生入免子疫宫排的斥外反来应胚?胎基本上不发生免疫
3.3胚胎工程的应用及前景
问题：
一、胚胎移植
学 习
1、试说出胚胎移植、受体、供体的概念: 2、胚胎移植的实质是？ 3、胚胎移植具有什么意义（参考图3-17） 4、胚胎移植要具备哪些生理学基础？ 5、简述胚胎移植的基本程序（参考图3-19）
问 题 归
一、胚胎移植
胚胎移植概念:
将雌性动物体内的 早期胚胎 ,
或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎, 同种的、生理状态相同的其他雌性动物 移植到 的体内,使之继续发育为 新个体 的技术。
到供、受体母畜的发情时间一致。同时还要做到移入受体子宫胚 胎的位臵应该与其在供体内的位臵相同或相似，移入胚胎一侧的
受体子宫对应的卵巢必须有黄体存在。
（2）胚胎移植实质 是早期胚胎在相同生理环境条件下空间 位臵的转移。
你认为这样的概括正确吗？
正确。
【例1】、以下说法不正确的是（ ）
A．胚胎移植概念中说的同“种”是指同一“物种” B．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出荷斯 坦奶牛，可以移植成功 C．同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于 成功 D．不管是否妊娠，同种动物在任何时候生殖器官的生 理变化都是一样的
胚胎的来源：
体内受精、体外受精、转基因、核移植、
纳
受体的条件：
同种（同一物种）生理状态相同。
问 题 归
胚胎移植的概念
供体： 提供胚胎的个体。 受体： 接受胚胎的个体。
供体的主要职能：
只产生具有优良遗传特性的胚胎
受体的职能：
纳
担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务 缩短了供体本身的繁殖周期。
胚胎移植的实质：
思考与讨论:
（1）在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所处 的生理环境保持一致？例如，供、受体的发情时间要一致吗？供 应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条 件达到同步后一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或
3.3胚胎工程的应用及前景 高中生物选修三
，
为胚胎的存活提供可能
4.胚胎能与受体子宫建立正常的生理和组织联系，
但其 遗进
行 同期发情
处理、 超数排卵
处理）
基
2 配种 或人工授精
本 程 序
3胚胎收集（冲卵）、检查（胚胎发育到_桑__椹_胚_ 或囊胚）、培养或保存（－196℃的液氮）
4胚胎移植：手术法（引出子宫和卵巢将其注
（1）哺乳动物发情排卵后， 生殖器官变化相同。
（2）胚胎形成后呈游离状 态，有利于胚胎收集。
（3）无免疫排斥反应。
（4）供体胚胎与受体子宫可建立正常 生理和组织联系，遗传特性不受影响。
3、胚胎移植的基本程序
④ ③
供体
⑦ ⑥
② ①
促性腺激素
⑤
受体
⑧
二、胚胎分割
二、胚胎分割 概念：采用机械方法将早期胚胎切割成2、4或 8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
入）；非手术法（用移植管将其送入子宫）
5移植后的检查（是否妊娠）等
概念：指采用 机械 方法将早期胚胎切割成2、4或8等份等， 经移植获得 同卵 双胎或多胎的技术。 仪器设备：实体显微镜 和显微操作仪
操作程序
胚 胎
1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
分
割 2用分割针或分割刀切开胚胎，吸出半个，注入空 透明带 或
移 意义：可充分发挥 雌性优良 个体繁殖潜力。供体主要职能只 植 产生优良特性的胚胎，缩短繁殖周期
胚胎移植成功与否关系到：供体和受体的 生理状况 .
生 1.供、受体 生殖器官
的生理变化相同，为胚胎提
理 供相同的生理环境
学 2.早期胚胎没有与母体子宫建立组织联系，
高中生物选修三胚胎工程的应用及前景
7．哺乳动物的胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。在形态上，表现为体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，即可分化为成年动物体内的任何育出人造组织器官；揭示细胞分化和细胞凋亡的机理。
高中生物选修三胚胎工程的应用及前景
1．胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者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体内，使之继续发育成为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为供体，接受胚胎的个体称为受体。
2．胚胎移植的生理学基础：
①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。
3．胚胎移植主要包括对供、受体的选择和处理，配种或进行人工授精，对胚胎的收集、检查、培养或保存，对胚胎进行移植以及检查等步骤。
4．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、8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
5．在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割。
②哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能。
③受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体子宫内的存活提供了可能。
④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织上的联系，且移入受体的供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受任何影响。
高中生物选修三人教版课件：专题3 3.3胚胎工程的应用及前景
4．胚胎移植的程序和方法。 (1)程序(以牛胚胎移植为例)：
(2)方法：手术法和非手术法。
5．胚胎移植的实质：早期胚胎在相同生理环境条件 下空间位置的转移。
二、胚胎分割 1．概念。
对象 方法 目的 早期胚胎 机械方法 获得同卵双胎或多胎
特点 来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质 实质 胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的 方法之一
(4)若一次给受体母牛移入多个胚胎，产生的多个后 代基因型相同吗？________，为什么？_______________ _____________________________________________ ____________________________________________。
6．胚胎干细胞可以来源于早期胚胎，也可以来源于 成熟个体。(×) 提示：胚胎干细胞只能来源于早期胚胎或原始性腺。
要点一
胚胎移植的基本程序
1．在胚胎移植的过程中有没有使用哪些激素？ 2．在胚胎移植中需要注意哪些问题？
归纳提升 1．移植胚胎的来源及生殖方式 早期胚胎培养 (1)核移植――――――→无性繁殖 早期胚胎培养 (2)体外受精――――――→有性生殖 (3)体内受精→冲卵→移植→有性生殖
解析：(1)由题图可知过程 ①②分别表示体外受精、 胚胎移植。 (2)培育试管动物首先选择遗传性能和生产性能优良 的母牛。
(3)体外培养受精卵时，首先需要无菌无毒的环境， 防止被污染， 还要有一定的营养物质， 及适宜的外界环境 条件。 (4)等胚胎发育到桑葚胚或囊胚期时进行胚胎移植。
答案：(1)体外受精 (2)遗传性能优秀 (3)无菌无毒的环境 (4)桑葚胚或囊胚 胚胎移植
2．意义：胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁 殖潜力，大大推动畜牧业的发展。 3．生理学基础。 (1)同种动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖 器官的生理变化是相同的，这就为供体的胚胎移入受体 提供了相同的生理环境。 (2)哺乳动物的早期胚胎处于游离状态，为胚胎收集 提供了可能。
专题3 3.3 胚胎工程的应用及前景
生理学基础 意义 受体对外来胚胎基本上 为胚胎在受体内存活提 免疫排斥反应 不发生 供了可能 _______________ 供体胚胎可与受体子宫 建立正常的生理和组织 为移植后的胚胎继续发 遗传特性 联系，但其 育提供了营养等方面的 _______________不受 保障 影响
6. 胚 胎 移 植 的 基 本 程 序 ： 供 、 受 体 的 选 择 和 ________―→配种或进行人工授精―→胚胎的 处理 收集 _______、检查、培养或保存―→胚胎移植及 检查。
_____________________________________
____
_____________________________________
__。 (6)冲卵的生理基础是 _____________________________________
【尝试解答】 囊胚 (3)手术
(1)性激素 非手术
___________的问题。
细胞分化 (3)是研究体外______________的理想材料。 (4)可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研 究。
核心要点突破
胚胎移植的基本程序
胚胎移植主要包括对供体、受体的选择和处理， 配种或进行人工授精，对胚胎的收集、检查、 培养或保存，对胚胎进行移植，以及移植后的 检查等步骤。 (1)对供、受体的选择和处理(供体牛应选择遗传 性能和生产性能的优良个体，而受体选择重在 健康的体质和正常的繁殖能力，供体牛一般为 引进的优良个体，受体为本地牛，用促性腺激 素进行同期发情处理)。
思考感悟 怎样理解胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克 隆的方法之一？ 【提示】 胚胎分割得到的个体是同一胚胎的
后代，具有相同的遗传物质。
三、胚胎干细胞 早期胚胎 原始性腺 1 ． 概 念 ： 由 _____________ 或 ___________
高中生物选修三3.3 胚胎工程的应用及前景
2、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？
正确。
胚胎移植成功率的高低与供、受体生理环境条件一 致性密切相关。只有供、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。
①该过程中可两次使用促性腺激素， 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产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛， 性别取决于公牛提供何种类型的精子，二者与受体牛 没有关系。 ④冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子。
超数排卵
供体公牛 配种
冲取的是胚胎
冲卵
质量检查、培养
胚胎移植 妊娠检查
分娩（胚胎移植的犊牛）
1、在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后 所处的生理环境保持一致？例如，供、受体的发情时 间要一致吗？供体胚胎移入受体子宫的位置，应与在 供体内的位置相同或相似吗？
答案：对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们 的生理条件达到同步后一致，这样才能使供体的胚胎 移入受体后有相同或相似的生存条件，
5.使用的主要仪器：实体显微镜和显微操作仪。 6.具体操作：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给受体。
7.操作注意事项：
①对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均 等分割。
②胚胎分割的份数越多，操作的难度会越大，移 植的成功率也越低。
三、胚胎干细胞 1.概念：由 早期胚胎 或原始性腺 中分离出来 的一类细胞。简称ES或EK细胞。
早期胚胎即 囊胚的内细胞团 原始性腺即 胎儿的生殖腺细胞
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专题三3．3 胚胎工程的应用及前景（胚胎分割和胚胎干细胞）
课前预习学案
一、预习目标
1、说出胚胎分割的概念
2、例举胚胎干细胞的特点
二、预习内容
（一）胚胎分割
1、概念：指采用方法将早期胚胎切割成
2、4或8等份等，经移植获得双胎或多胎的技术。
2、仪器设备：和显微操作仪
（二）胚胎干细胞
1、概念：由或中分离出来的一类细胞。
简称ES或EK细胞。
2、特点
形态上：体积小、大、核仁明显
功能上：具有，即可分化为成年动物体任何一种组织细胞；在体外可增殖而不发生；可冷冻保存；可进行遗传改造.
三、提出疑惑
课内探究学案
一、学习目标
1、说出胚胎分割的操作过程
2、关注胚胎工程的研究进展和应用价值。
学习重难点
1、说明胚胎分割的应用意义。
2、说明胚胎干细胞研究的意义。
3、说明胚胎干细胞的概念和分离途径。
二、学习过程
（一）胚胎分割
1、操作程序如何？
1）选择发育良好、形态正常的，移入盛有的培养皿
2）用分割针或分割刀切开胚胎，吸出半个，注入空或直接将移植给受体。
3）分割囊胚时要将均等分割。
此时还可用分割针分割，做胚胎DNA分析。
2、局限：刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹上存在差异，的可能性有限。
（二）胚胎干细胞
1、明确胚胎干细胞的特点？
形态上：体积小、大、核仁明显
功能上：具有，即可分化为成年动物体任何一种组织细胞；在体外
可增殖而不发生；可冷冻保存；可进行遗传改造
2、说出意义
1）移植ES细胞修复坏死或退化部位，治愈糖尿病、肝(心)衰竭、等病症
2）ES细胞体外诱导分化，可培育
3）ES细胞在牛黄酸、丁酰环腺苷酸等诱导因子作用下可向不同类型组织细胞
3、讨论胚胎干细胞的应用现状
三、总结反思
胚胎分割的操作特点？
干细胞的分类比较？
四、当堂检测
1．表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。
产生这一结果最可能的原因是（）
A.试管动物培养
B.胚胎移植
C.胚胎分割移植
D.受精卵移植
2.在进行囊胚切割时，要注意将( )等分。
A. 透明带
B. 滋养层
C. 内细胞团
D. 囊胚腔
3.（多选）胚胎分割所需要的主要仪器设备为（）
A.显微操作仪
B.电子显微镜
C.电子切割仪
D. 实体显微镜
课后练习与提高
1、（多选）胚胎分割所需要的主要仪器设备为（）
A.显微操作仪
B.电子显微镜
C.电子切割仪
D. 实体显微镜
2．以下对于胚胎分割的描述，正确的是（）A．只能对囊胚期细胞进行分割
B．囊胚阶段的胚胎分割份数越多，产生相同基因型的后代个数越多
C．胚胎分割产生的后代个体表现型完全相同
D．内细胞团一般到囊胚才出现，胚胎分割时最好将其均等分割，移植成功率才高
3、胚胎干细胞的特点是（）
A.在形态上，表现为体积大，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能性
B.在形态上，表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能性
C.在形态上，表现为体积小，细胞核小，核仁不明显；在功能上不具有发育的全能性
D.在形态上，表现为体积大，细胞核小，核仁明显；在功能上具有发育的全能性
4．干细胞是一种尚未充分分化的未成熟的细胞，它具有再生各种细胞、器官的潜能，医学家们正尝试利用干细胞治疗一些顽疾，用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证。
下列说法中不正确的是（）
A．利用干细胞治疗某些顽疾，是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能
B．骨髓分为红骨髓和黄骨髓，其中，只有红骨髓具有造血功能
C．用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥（异）反应
D．异体骨髓移植成功后，康复者的血型有可能发生改变
5、关于ES细胞的应用叙述错误的是（）
A.可以用于治疗由于细胞坏死，退化或功能异常引起的疾病
B.在体外诱导分化可培育出人造组织器官
C. 是研究体外细胞分化的理想材料
D.不能用于治疗糖尿病、肝衰竭等疾病
6. 为了大力发展我国的肉牛和奶牛养殖业，科学家们在育种途径上进行了大胆探索，并取得了初步成果。
Ⅰ. 2002年1月中旬到2月中旬，中国自主完成的首批成年体细胞克隆牛在山东曹县五里墩陆续降生。
克隆牛有3个母亲，A牛提供细胞核即供体细胞，B牛提供去除细胞核的卵细胞即受体细胞，两种细胞在电脉冲的刺激下融合之后，通过细胞分裂形成早期胚胎，再将这个胚胎植入C牛子宫内。
请回答下列问题：
（1）培育出的克隆牛几乎就是_____________牛复制品，这是因为控制牛性状遗传的物质主要存在于_______________________中。
（2）克隆牛的培育成功说明了_____________________________________________。
Ⅱ. 在克隆技术出现之前，育种工作者已经开始采用胚胎分割移植方法来尽快繁育更多的优质牛。
这种育种技术的主要步骤是：将经过人工受精得到的受精卵在试管内培养到8个细胞的胚胎时，进行胚胎分割，均分为4份，再分别移植到多头母牛的子宫内发育、分娩，就能得到多头所需要的小牛。
（3）胚胎分割移植要在受精卵培养到8个细胞的卵裂期时进行，其主要原因是：
_____________________________________________________。
（4）通过胚胎分割移植培育出的这些小牛，其性别表现为___________。
A. 雌雄的可能性各占50%
B. 全为雌性或全为雄性
C. 全为雌性
D. 全为雄性。