胚胎工程的应用及前景(3)

高中生物同步课件：3.3 胚胎工程的应用及前景(新人教版选修3)

栏目导引
专题3
胚胎工程
【解析】
本题考查胚胎移植的基本操作过程
及其生理基础。胚胎移植时供、受体牛必须处在相同的发情期，通常用性激素进行处理。对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。胚胎移植一般有手术法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口；非手术法：将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。受体母牛只是提供胚胎发育的场所。进行胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。
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专题3
胚胎工程
变式训练以下关于胚胎分割移植的说法不正确的是 ( )
A．就目前的胚胎分割移植而言，产生的同卵双胎较多，同卵多胎成功率较低 B．胚胎分割所需要的主要仪器设备为实体显微镜和显微操作仪
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专题3
胚胎工程
C．可在囊胚阶段将胚胎随机分割成两份或多份，然后移植 D．用分割针将桑椹胚均分成两部分，可直接将裸半胚移植入受体
的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育
等问题。
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专题3
胚胎工程
三、胚胎干细胞早期胚胎 1.来源：是由____________或原始性腺中分离
出来的。
2.特点
(1)具有胚胎细胞的特性核仁 ①形态：体积小、核大、_______明显；
全能性 ②功能：具有发育的__间进行胚胎移植易于成功。这
里的“同种”是指“同物种”。 ②供、受体生理状态要相同,为此必须做到： a．供、受体雌性动物的发情时间一致； b．移入受体子宫内的胚胎的位置应与其在供
体子宫内的位置相同或相似。
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专题3
胚胎工程
(2)胚胎移植的意义 ①加速育种工作和品种改良。

高中生物选修3《现代生物科技专题》课件3.3胚胎工程的应用及前景

答案：D
2．牛胚胎移植的基本程序如图所示，下列说法错误的是( )
A．供体母牛的主要职能是产生具有优良性状的胚胎 B．图中 a 指的是超数排卵，可用促性腺激素处理供体母牛 C．配种后需用特制的冲卵装置，将供体母牛体内的胚胎冲洗出来 D．应把早期胚胎移植到处于发情状态的母牛的输卵管中
解析：供体母牛的主要职能是产生具有优良遗传性状的胚胎， A 正确；图中 a 指的是超数排卵，可用促性腺激素处理供体母牛， B 正确；冲卵的实质是把供体子宫内的胚胎冲洗出来，C 正确；应把早期胚胎移植到处于发情状态的母牛的子宫中，D 错误。
核仁
全能性
增殖
分化
3．主要用途 (1)可以用于治疗_人__类__的__某__些__顽__症___。 (2)可以培育出_人__造__组__织__器__官_____。 (3)可以揭示_细__胞__分__化_和细胞凋亡的机理。 (4)可以用于哺乳动物的个体发生和发__育 __规 ___律_的研究。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)移植的胚胎只能来自体内受精或者体外受精直接产生的胚胎。( × ) 移植的胚胎还可以是通过转基因、核移植等技术获得的胚胎。
【智涂笔记】 [易错警示] 排卵、超数排卵和冲卵的含义 (1)排卵：排卵是指从卵泡中排出卵子，排出的是初级卵母细胞或次级卵母细胞。 (2)超数排卵：是指给供体母畜注射促性腺激素，使其发情，一次排出比自然情况下多十几倍到几十倍的卵子，用于体外受精和早期胚胎培养。 (3)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。
胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割。 (9)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。
( ×)
(10)胚胎干细胞可以来源于早期胚胎，也可以来源于成熟个体。 ( ×)

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 ___________

专题3.3_胚胎工程的应用及前景

C.细胞分化
D.细胞增殖点此播放教学视频
做一做
4.供体的胚胎移植到受体后，游离的胚胎在发育过程中形成胎盘与受体相连，并通过胎盘与受体的血液进行物质交换。以下说法正确的是
（ A） A.受体是为供体胚胎提供发育的条件 B.受体与胚胎血型应相同，否则会发生免疫排斥反应 C.受体与胚胎血液混融在一起 D.胚胎心肺功能都能正常运行
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思考与探究
1、右图是同学们到良种场进
行参观时，看到的胚胎移植繁
育良种奶牛的流程示意图。请
看图思考并讨论以下问题：
(1)用文字完成右侧的流程图。
(2)应该怎样选择供体公、母
牛和受体母牛？在②中，为什
么要用促性腺激素处理供体母
牛？在促性腺激素处理供体母
牛前，需要对供体和受体母牛
进行同期处理吗？
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
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• 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
• 1选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，移入盛
胚胎
•
有操作液的培养皿
分 • 2用分割针或分割刀切开胚胎，吸出半个，注入空透明带或
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2.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确
的是
（ B）
A.供体母牛必须是同一物种的良种
B.受体母牛必须是同一物种的良种
C.供体公牛必须是同一物种的良种
D.受体母牛可以是同一物种的一般健康牛
3.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过程的
重要原因是 A.细胞分裂

胚胎工程的应用及前景

总结词
胚胎冷冻保存是将早期胚胎置于低温下进行保存，以便在未来需要时进行复苏和移植。
详细描述
胚胎冷冻保存技术为畜牧业和农业生产提供了便利，使得优质胚胎可以在适宜的时机进行移植。在医学领域，这项技术也用于辅助生殖，确保胚胎的安全储存和未来移植。
胚胎干细胞研究
总结词
胚胎干细胞是早期胚胎中的一种未分化细胞，具有无限的增殖和分化潜力，是生物医学研究的重要资源。
胚胎工程涉及的技术包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎冷冻等。
胚胎工程的历史与发展
01
1978年，第一只体外受精的试管婴儿诞生，标志着人类胚胎工程的重大突破。
02
1996年，第一只克隆羊多莉诞生，标志着动物克隆技术的成功。
03
2001年，人类基因组计划完成，为胚胎工程提供了重要的基因信息和技术支持。
详细描述
胚胎干细胞研究在医学领域具有广阔的应用前景，可用于疾病治疗、药物筛选、组织工程等领域。然而，胚胎干细胞研究也面临着伦理和法律等方面的挑战，需要进一步探讨和规范。
03 胚胎工程的前景
胚胎工程与人类健康
01
02
03
辅助生殖技术
胚胎工程为不孕不育夫妇提供试管婴儿等辅助生殖技术，帮助他们实现生育梦想。
遗传病治疗
通过基因诊断和胚胎筛选，避免遗传性疾病的传递，提高人口素质。
干细胞研究
胚胎干细胞具有无限分化潜能，可用于研究人类发育过程和疾病治疗。
胚胎工程与动物育种
快速繁殖
濒危物种保护
通过胚胎移植技术，加快优良品种的繁殖速度，提高畜牧业生产效率。
胚胎工程为濒危动物保护提供技术支持，如胚胎冷冻保存、人工繁殖等。

胚胎工程的应用及前景

一、胚胎移植是指将雌性动物的，或者通过及其他方式得到的胚胎，移植到、的其他动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。这是胚胎工程的最后一道工序。供体：___________________________；受体：___________________________。二、意义：（1）加速_________工作和___________改良；（2）大量节省_______________的费用；（3）一胎_____产；（4）保存________资源和___________物种；（5）胚胎移植可充分发挥_________________________的繁殖潜力。
一、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的体内，使之继续发育为新个体的技术。这是胚胎工程的最后一道工序。供体：提供胚胎的个体；受体：接受胚胎的个体。二、意义：（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）胚胎移植可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
1、胚胎干细胞是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。 2、特点形态上：体积小、细胞核大、核仁明显功能上：具有发育的全能性，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分化；可冷冻保存；可进行遗传改造。 3、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、成骨不良等病症 2）ES细胞体外诱导分化，可培育人造组织器官。 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分化。 4、 ES细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态。饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞，在干细胞培养时，可作为提供干细胞分裂、增殖的营养细胞。可以将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，了解ES细胞的分化特点。

3.3.1胚胎工程的应用及前景

……同期发情处理……
超数排卵供体公牛配种或人工受精
胚胎收集（冲卵）
胚胎移植
质量检查、培养或保存移植后的检查（妊娠检查）
分娩（胚胎移植的犊牛）
二、胚胎分割
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。
优势:提高胚胎的利用率，可成倍增加胚胎数量，可以快速繁殖良种畜。无性繁殖（克隆）
§3.3 胚胎工程的应用及前景
• 一、阅读课本，完成自学导引。
• 二、阅读课本，讨论下列问题： • 1.什么是胚胎移植？ • 2.胚胎移植的现状及其意义？ • 3.胚胎移植的生理学基础是什么？ • 4.胚胎移植的基本程序包括？
应用胚胎工程技术目前在生产中应用较多的是家畜的胚胎移植、胚胎分割和体外生产胚胎。
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。
为胚胎在受体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联系，但移入受体的供体胚胎，其遗传特性在孕育过程中不受任何影响。
4.胚胎移植的基本程序
选择供体母牛受体母牛
同期发情技术： ……同期发情处理…… 主要是借助外源激素剌激卵超数排卵巢，使其按照预定的要求发生变化，使处供体公牛配种理母畜的卵巢胚胎移植生理机能都处冲卵于相同阶段，从而达到同期质量检查、培养妊娠检查发情。
应用胚胎工程技术目前在生产中应用较多的是家畜的胚胎移植、胚胎分割和体外生产胚胎。
• 概念
• 胚胎移植技术是将良种母畜配种后的早期胚胎取出，移植到生理状态相同的母畜体内，使之发育成新个体，也叫借腹怀胎。提供胚胎的个体为供体，接受胚胎的个体为受体。

3.3《胚胎工程的应用及前景》(胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养)

胚胎与受体可建立正常的生理和组织联系,但胚胎遗传物质在孕育 4)遗传特性：过程中不受任何影响。
步骤
对供体、受体的选择和处理（同期发情处理和超数排卵处理） ▼ 配种或人工授精 ▼ 对胚胎的收集●检查● 培养● 保存 ▼ 移植胚胎 ▼ 移植后检查
胚胎移植的实质是什么？
其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此各种性状能保持其原来的优良特性。
.
.
♂
精子采集
♀
卵子采集
♀
高产奶牛（供体）
卵巢卵母细胞
体细胞如精子获能卵子体外培养耳细胞去核卵母细胞体外受精早期体外受精胚胎重组细胞
MⅡ期卵母细胞
胚胎移植
同种牛子宫
早期重组胚胎
同种牛子宫
试管牛
克隆牛
一.胚胎移植的概念
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的体内，使之继续发育为新个体的技术。供体：提供胚胎的个体。受体：接受胚胎的个体。
在显微镜下切割胚胎
.半裸胚直接移植, 均等, 为什么只能2份
.还存在什么问题
胚胎分割的基本过程
胚胎移入培养液
分割胚胎（机械法、酶处理）着床产仔
移植胚胎给受体
五、胚胎干细胞
1、概念：由早期胚胎或_______中分原始性腺
离出来的一类细胞。简称ES或EK细胞。
.特点
2、特性：
形态：
体积小、细何一种组织。另外体外培养，可以增殖而不发生分化。可冷冻保存，进行遗传改造
四、胚胎分割
概念:采用机械方法将早期胚胎切割成2等份，4

胚胎工程的应用及前景上课用

技术难题与解决方案
技术难题
胚胎工程技术在应用中面临诸多技术难题，如胚胎发育调控机制尚不完全明确，胚胎操作技术有待提高等。
解决方案
加强基础研究，深入了解胚胎发育的分子机制和调控过程；同时，通过技术创新和研发，提高胚胎操作技术的准确性和安全性。
伦理道德问题与解决方案
伦理道德问题
胚胎工程技术的应用涉及到伦理道德问题，如人类胚胎的尊严、人权和生物伦理等。
生物多样性保护
胚胎工程有助于保护和保存生物多样性，维护地球生态平衡。
胚胎工程与伦理道德问题
伦理审查
建立严格的伦理审查机制，确保胚胎工程研究符合伦理道德标准。
尊重生命
强调对生命的尊重，禁止非必要和无益的胚胎研究和应用。
公众参与
加强公众对胚胎工程的了解和参与，促进科学决策的民主化。
04 胚胎工程面临的挑战与解决方案
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
利用胚胎干细胞分化成特定细胞，用于治疗各种疾病，如帕金森病、
糖尿病等。
克隆技术
通过胚胎细胞克隆技术，实现人类器官移植和组织修复，解决供体短缺问题。
基因编辑
利用胚胎基因编辑技术，纠正人类遗传疾病相关基因，实现疾病的预防和治疗。
胚胎工程与动物育种改良
快速繁殖
通过胚胎移植技术，实现珍稀、濒危动物的快速繁殖，增加种群
将体外受精或其他方式获得的胚胎移植到母体子宫内，使其继续发育并最终诞生健康后代的技术。
胚胎移植的意义
解决不孕不育问题，提高繁殖效率，优化品种改良。
胚胎移植的限制
技术难度大，成功率不稳定，伦理和法律问题。
胚胎冷冻与复苏
胚胎冷冻技术

【高中生物】人教版高二生物选修3教案：3.3-胚胎工程的应用及前景-Word版含答案

3.3 胚胎工程的应用及前景一、教学目标1.举例说出胚胎移植和胚胎分割。

2.认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。

3.关注胚胎工程的研究进展和应用价值。

二、教学难点与重点1.教学重点（1）胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。

（2）胚胎分割的应用意义。

（3）胚胎干细胞研究的意义。

2.教学难点（1）胚胎移植的生理学基础。

（2）胚胎干细胞的概念和分离途径。

三、教学策略关于“胚胎移植”的教学过程，建议教师选一篇有关的资料发给同学阅读，例如下面的一则报道。

中国首例体细胞克隆牛胚胎移植后代今晨降生（中新网2003年10月8日电）据胶东在线报道，今天凌晨3时18分，中国首例体细胞克隆牛的胚胎移植后代克隆牛“蓓蓓”在山东莱阳农学院动物胚胎工程中心实验场呱呱坠地。

克隆牛“蓓蓓”是采用最新的玻璃化超快速冷冻技术和超数排卵技术繁殖的新型克隆牛。

今天凌晨，记者和科研人员一起，焦急地等待“蓓蓓”的降生。

3时18分，在科研人员的努力下，克隆牛“蓓蓓”终于来到了这个世界。

母亲黑白花奶牛“梨花”舐犊情深，忽然发起牛威，不许众人靠近，并用舌头舔干“蓓蓓”湿湿的黑色毛皮。

“蓓蓓”开始睁开眼睛，怯生生地看着四周关心它的人们。

凌晨4时左右，在母亲的帮助和周围人们的鼓励下，“蓓蓓”终于颤悠悠地站了起来，并在母亲的帮助下开始行走。

科研人员费了好大的劲才遏制住了母亲的牛劲，开始对刚降生的“蓓蓓”进行科学测量。

经测量，“蓓蓓”体长66 cm，身高78 cm，胸围81 cm，心律188次/min，体温39 ℃，体重33 kg，各项生理指标正常。

克隆牛“蓓蓓”是我国成功繁殖的首例和第二例胎儿皮肤上皮细胞克隆牛“康康”和“双双”的后代。

2001年，我国研究人员对“康康”和“双双”进行了超数排卵处理，于2003年1月2日，从“双双”体内采集到13枚符合国际胚胎移植标准的可用胚胎（这是国际上首次对体细胞克隆牛进行超数排卵处理试验并获得可用胚胎）。

研究人员将这些标准胚胎经过玻璃化超快速冷冻处理后，移植到中国黑白花奶牛“梨花”的子宫内，结果获得妊娠。