第三节胚胎工程技术及应用

胚胎工程技术及其应用课件高二下学期生物人教版选择性必修3

1、【2020年山东卷，14】经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚，通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法
错误的是( C )
A.用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子 B.体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理 C.胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植 D.遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得
(5)胚胎移植是胚胎工程中最终技术环节，移植的胚胎一般在原肠胚之前，
也可直接移植受精卵( × ) (6)超数排卵需外源促性腺激素( √ )
(7)同一胚胎经分割产生的双胎或多胎，含有相同的遗传物质。(√ ) (8)桑葚胚、囊胚和原肠胚都可用于胚胎分割移植。( × ) (9)对桑葚胚分割移植时，应将内细胞团均等分割。( ×)
2、【2020年江苏卷，23】（不定项）小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细
胞，制备流程如下图所示。下列叙述错误的是( ABC )
A.为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子 B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同，所以全能性高低不同 C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞 D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
三、胚胎分割(阅读课本P62-63)
1．概念：指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。2．实质：动物的无性 Nhomakorabea殖或克隆
3．主要仪器设备：体视显微镜和显微操作仪
4.适合分割的胚胎：发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚
5.分割囊胚时注意事项：将内细胞团均等分割
第3节胚胎工程二胚胎工程技术及其应用
第3节胚胎工程二胚胎工程技术及其应用

胚胎工程技术及应用

性别鉴定的取样部位和方法
6.操作程序：
做DNA分析鉴定性别
进行DNA分析的目的是进行遗传病筛查，以防止产生的后代具有严重的遗传病；
进行性别鉴定，是为了人工筛选后代动物的性别。
为什么要取滋养层细胞进行分析和鉴定？ ①避免损伤内细胞团； 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。
超数排卵处理
进行同期发情处理
优良公牛
发情配种或人工授精
收集胚胎并检查
正常繁殖或两三个月后进行另一次移植
受体母牛 (有健康的体质和正常繁殖能力)
受体发情移植胚胎对受体进行妊娠检查
具有优良性状的后代
注意事项对胚胎检查、培养或保存
收集胚胎后，对胚胎进行质量检查。这时的胚胎应该发育到桑葚胚或囊胚阶段。
(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（×）
练习与应用
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。
早期胚胎培养
胚胎移植 (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？
若没有发育到适合移植的阶段，还要进行胚胎的培养。
将收集的胚胎直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。
胚胎冷冻保存
胚胎移植过程中的两次检查是什么？
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。
胚胎移植的生理学基础
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?

【课件】胚胎工程技术及其应用课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

（5）体外受精技术的意义是什么？
一、体外受精
1.过程：包括__卵__母__细__胞__的__采__集_、_精__子__的__获__取_和__受__精_等步骤
卵巢
MⅡ期卵母细胞
体外受精
No Image
获能精子
精子离心处理
新鲜或解冻的精液
场所：培养液受精卵培养
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
三、胚胎分割
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。
2.分割对象：桑椹胚或囊胚 3.主要仪器：体视显微镜、显微操作仪 4.工具：分割针或分割刀
显微操作仪
三、胚胎分割
5.过程：盛有操作液的培养皿中，在显微镜下分割
囊胚腔
分割针
透明带滋养层内细胞团
（3）精子获能处理的方法是什么？ ①直接利用雌性动物的生殖道使精子获能； ②将精子培养在人工配制的获能液中使其获能，获能液的成分因动物种类不同而有所差异，常见的有效成分有肝素、Ca2＋载体等。（4）如何促进精子和卵子的受精？将获能的精子和培养成熟的卵子置于获能溶液或专用的受精溶液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精
(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。
二、拓展应用
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。 (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。

第三节胚胎工程的应用及前景

一、胚胎移植
3.胚胎移植的意义 ⑴加速育种工作和品种改良；
⑵大量节省购买种畜的费用；
⑶一胎多产；
⑷保存品种资源和濒危物种；
⑸可充分发挥优秀个体的繁殖潜能缩短繁殖周期，增加一生繁
殖的后代数量。
一、胚胎移植
思考:
1).准备移植的胚胎，移植到任何一头母牛的子宫内都能发育吗？ 2).供体与受体之间进行胚胎移植会不会发生免疫排斥反应？ 4.胚胎移植的生理学基础
一、胚胎移植
问题讨论
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？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或一致，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，这是胚胎移植成功与否的关键。因此，必须做到供、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置应该与其在供体内的位置相同或相似，移入胚胎一侧的受体子宫角对应的卵巢必须有黄体存在。 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？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。这样的概括是正确的。
1)哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内同种动物的供体和受体生殖器官的生理变化是相同的。为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境
2)早期胚胎处于游离状态,为胚胎的收集提供了可能 3)受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥,为胚胎在受体内的存活提供了可能 4)胚胎与受体建立正常生理和组织的联系,但遗传物质没有改变.

胚胎工程技术及其应用高二下学期生物人教版选择性必修3

.胚胎收集：早期胚胎处于游离状态
3.实质：第4问
➢ 胚胎移植
4.基本步骤
1、供、受体的选择和处理 2、配种或人工受精 3、胚胎的收集、检查、培养或保存 4、胚胎的移植及移植后的检查等
胚胎移植的具体过程是什么？
4.牛胚胎移植过程
胚胎移植的意义？p62
要求：
主要职能：产生优良的胚胎
自然状态下，排卵数有限
1.原理：人工模拟体内环境，使精卵结合为受精卵 2.步骤：卵母细胞的采集、精子的获取、(体外)受精 3.具体过程：
成熟培养
获能处理
卵母细胞的采集
适当培养液中，促进受精
获能液
去除精浆，获得高纯度精子
4.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。
比较自然受精、人工授精和体外受精
植获得同卵双胎或多胎的技术。
2.理论基础：早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性。 3.目的：获得多个基因型相同的后代。 4.繁殖方式：无性繁殖（克隆） 5.主要设备仪器：体式显微镜和显微操作仪
6.选择胚胎：应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚 7.分割要求：内细胞团均等分割原因：以免影响胚胎的恢复和进一步发育
2.3.2胚胎工程技术及其应用
➢ 胚胎工程的技术
胚胎工程常用技术包括：体外受精、胚胎移植、胚胎分割等
试管动物：
• 定义：是指通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。
• 培育过程：
体外受精
胚胎移植
精子卵子
受精卵
早期胚胎
早期胚胎发育
子宫
个体
➢ 体外受精
8.操作步骤：

胚胎工程技术及其应用教学设计高二下学期生物人教版选择性必修3

第3节胚胎工程第二课时胚胎工程技术及其应用(一)教学目标1.简述体外受精的主要操作步骤。

2.简述胚胎移植的生理学基础和基本流程，说出胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。

3.简述胚胎分割的概念、它涉及的操作和应用的价值。

(二)教学重点和难点1.教学重点(1)胚胎工程的主要技术及其原理。

(2)胚胎工程在生产实践中的应用。

2.教学难点胚胎工程中胚胎移植的生理学基础和基本操作步骤。

(三)教学过程一、创设情境、导入新课荷斯坦奶牛是产奶量很高的奶牛品种，一头成年荷斯坦奶牛的售价高昂。

某公司由于资金有限，只从国外引进了一对纯种荷斯坦奶牛，如何快速、大量繁殖引进的良种奶牛呢?二、体外受精牛的生育率很低，一头母牛一胎一般只产一头犊牛，一生生育四五次。

虽然生育率低，但是母牛体内有很多卵母细胞，其卵巢中的卵母细胞数要比其一生中正常排出的卵子数多1000倍。

公牛产生的精子数就更多了。

让学生回顾哺乳动物受精过程的知识，提出繁育良种奶牛的思路:分别收集卵母细胞和精子，在体外模拟体内的受精过程，即进行体外受精，获得多个受精卵，这些受精卵将发育成犊牛。

展示教材中的“哺乳动物体外受精过程示意图”，结合哺乳动物受精的规律，讲授相应的技术操作环节。

并介绍技术的实际应用情况。

三、胚胎移植提出问题：体外受精获得的受精卵可以在培养液中直接发育成犊牛吗?引导学生思考回答：不能，因为胚胎发育所需的条件极为复杂，目前还不能在体外创造胚胎发育所需的各种条件。

介绍胚胎移植的概念和这项技术涉及的供体、受体的概念。

让学生对教材“思考·讨论”中的问题进行分析、讨论，分析胚胎移植过程中的相关生理问题;明确胚胎移植的实质就是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。

结合教材中的“牛胚胎移植示意图”，讲授胚胎移植的过程和应用。

引导学生理解每一个操作环节的意义;认同胚胎移植是很多技术的终端环节，因此它是胚胎工程中一项非常重要的基础性技术。

四、胚胎分割还有没有其他方法可以进一-步挖掘良种奶牛的繁殖潜力?展示同卵双胞胎的照片，引导学生思考:一个胚胎只能发育成一个个体吗? 学生通过思考得出:可以分割胚胎，让其各自发育成新的个体。

专题三胚胎工程的应用及前景

精选可编辑ppt
6
3.胚胎移植的生理学基础 P76
为什么胚胎移植能成功?
• 移动到任何一头动物子宫内都能发育吗?
–同种动物同期发情排卵后,在一段时间内供体和
受体具有相同的生理环境
• 为什么能收集到胚胎?
生
–早期胚胎一定时间内处于游离状态
理
• 供体和受体会不会发生排斥？
学
–受体对移入子宫的外来胚胎不发生
人类由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾
病，如帕金森综合症、少年糖尿病和老年痴呆症等，
已成为医学上尚未攻克的顽症。利用ES细胞可以诱
导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可
使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。目
前，在动物实验方面，用ES细胞诱导分化出的某些
组织细胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和
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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4.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现
C 此过程的重要原因是（
）
A.细胞分裂
B.细胞特化
C.细胞分化
D.细胞增殖
部位，注入胚胎。精选可编辑ppt
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（8）对受体母牛进行是否妊娠的检查
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（9）受体母牛产下胚胎移植的犊牛
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总结：
选择供体母牛
受体母牛
……同期发情处理……
超数排卵
供体公牛配种
冲卵质量检查、培养

【高中生物】胚胎工程技术及其应用课件 2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

雌性动物的早期胚胎或体外受精及通过核移植技术获得的
胚胎的来源
其他方式得到的胚胎
重构胚
不
胚胎分割动物具有相同的遗传物质，克隆动物的核遗传物质
同遗传物质
两个亲本提供的核遗传物质一样多主要由供体细胞核提供
点
经过受精作用或其他方式形成的一经过核移植技术形成的
起点
个细胞
一个细胞
3.胚胎分割是一种现代生物技术，关于这一技术的叙述，正确的是 A.胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份
两次处理用激素使供体超数排卵
胚胎移植
两次检查对收集的胚胎进行质量检查
对受体是否妊娠进行检查
1.下图表示通过体外受精和胚胎移植培育牛的过程。下列叙述正确的是
A.采集的精子不经处理就可以进行体外受精
√B.②过程需要精子与卵子接触，完成信息传递
C.桑葚胚的形成是细胞分化的结果 D.④过程属于胚胎移植，图中的母体为供体
√B.胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎
C.胚胎分割技术属于有性生殖方式，因此不属于克隆 D.胚胎分割技术可以分割任意时期胚胎
解析胚胎分割常选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。早期胚胎不能被任意分割成多份。胚胎分割可以看作是动物无性繁殖或克隆的方法之一。
4.(2022·山东招远高二期末)下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关说法正确的是
人教版高中生物选择性必修3
第2章细胞工程
第3节第2课时
胚胎工程技术及其应用
1 简述体外受精、胚胎移植和胚胎分割的基本原理、操作步骤和应用价值(重、难点)。
2 运用胚胎工程的基本概念和原理，对生产、生活中的相关问题进行分析与判断。
3 认同在胚胎工程技术的发展和应用中体现了科学、技术和社会的互动关系。

课件2：2.3.2 胚胎工程技术及其应用

二、胚胎移植 3.胚胎移植的基本程序
（5）冲卵后，对胚胎进行质量检查。这时的胚胎应该发育到桑椹胚或囊胚阶段。
胚胎冷冻保存(-196℃,液氮中）
（6）将收集的胚胎直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。
（1）手术法:引出受体子宫和卵巢,将胚胎注入子宫角,缝合创口。（2）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。
（1）移植的对象：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。（2）移植条件：同种的、生理状态相同的相同的其他雌性动物体内。（3）供体：在胚胎移植中提供胚胎的个体。（4）受体：在胚胎移植中接受胚胎的个体。（5）胚胎移植的实质是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
培养液中培养精子使之获能
采集成熟的卵细胞
获能后的精子和卵细胞共同培养，完成受精
冷冻保存
植入代孕母体子宫
体外培养受精卵至8细胞期以上
一、体外受精 3. 体外受精
卵母细胞的采集培养
成熟卵母细胞
精子的采集获能处理
获能的精子
受精受精卵
(1)卵母细胞的采集和培养 (2)精子的采集和获能 (3)受精
一、体外受精
5.卵母细胞的采集和培养
方法一：输卵管采卵(冲取卵子) 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。适合实验动物(兔、鼠)以及家畜猪、羊等。
获得的卵子可以直接与获能精子在体外受精吗？
超数排卵
给供体注射促性腺激素，使一头母畜一次排出比自然情况下多几倍到几十倍的卵子，用于体外受精和早期胚胎培养。
谢谢观看!

浆中含有一种能抑制精子获能的物质，因此在一般情况下，精液中的精子无法获能。精子获能前进行离心处理，目的是除去精浆以利于精子获能。

第三节 胚胎工程技术及应用