高中生物人教版（2019）选择性必修三2.3.2胚胎工程技术及其应用（共33张ppt）
文档属性
| 名称 | 高中生物人教版（2019）选择性必修三2.3.2胚胎工程技术及其应用（共33张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 12.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-02-08 12:03:42 | ||
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文档简介
(共33张PPT)
人教版（2019）高中生物选择性必修3
第二章 细胞工程
2.3.1 胚胎工程技术及其应用
胚胎分割
代孕母牛
背景资料1：
1、引进一头良种成年奶牛需3万---5万元
2、一头牛一胎只产一头牛犊，一生只生育4、5次。
实际问题:
牛的生育率虽然很低，但一头母牛一生排出的卵细胞约200个左右，卵巢中卵母细胞数量是它的1000倍（20万）；公牛平均每次射精5ml,精子数50亿
母牛其实是有很强的生殖潜能的，只是没有激发出来。
那如何实现良种牛快速繁殖呢
1982年世界首例“试管牛” 犊问世,我国首例转基因试管牛“滔滔”于1999年2月19日在上海诞生
1、“试管牛”是怎么回事？
2、“试管牛”是应用哪些技术生产的？
背景资料2：
生
试管动物技术
体外受精
早期
胚胎发育
【试管动物技术】概念：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。
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
胚胎移植
体外受精
体外胚胎培养
核移植
体外受精
早期胚胎培养
胚胎移植
克隆牛
无性生殖
重组细胞
受精卵
试管牛
有性生殖
试管动物技术
比较项目 试管动物(婴儿) 克隆动物
技术基础
生殖类型
后代性状 的继承特点
体外受精
胚胎早期培养
胚胎移植
动物细胞培养
动物体细胞核移植
胚胎移植
有性生殖
无性生殖
继承双亲的的特性
与核供体亲本基本一样
拓展：比较试管动物和克隆动物
试管动物 克隆动物
发育起点
生殖方式
技术手段
遗传物质
遗传规律
受精卵
重组细胞
有性生殖
无性生殖
体外受精、胚胎移植
核移植技术、胚胎移植
来自2个亲代
主要来自核供体
遵循
不遵循
获能的精子和培养成熟的卵子，在适当的培养液中完成受精过程。
体外受精技术
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
（一） 体外受精
精子的获取
方法 操作过程 适用动物
培养法 将精子放入人工配制的获能液中使其获能 啮齿动物、家兔及猪等动物
化学 诱导法 将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能 牛、羊等家畜
精子在进行体外受精前需要精子获能处理
（一） 体外受精
（二） 胚胎移植
是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植的同种的、生理状态相同的雌性动物体内，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
1.概念
（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
胚胎移植的
基本程序：
（二） 胚胎移植
2.胚胎移植的基本程序
（5）移植后的检查等
（二） 胚胎移植
3.过程
体内受精
（外源）促性腺激素
相关激素
胚胎移植或保存
思考 讨论
结合图2-23，思考与讨论以下问题。
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？
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？
4.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？为什么？
可以
（二） 胚胎移植
不一定。一般情况下检验合格的胚胎需要移植到同种的、生理状态
相同的受体子宫内，胚胎才能继续发育。同期发情处理。
基本上不会
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，
遗传物质在孕育过程中不会改变
4.胚胎移植的优势：
可以充分发挥雌性优良个体（胚胎供体）的繁殖潜力。
供体
受体
职能：只产生具有优良遗传特性的胚胎
职能：担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务
提供胚胎的个体-----良种雌性动物
接受胚胎的个体-----一般品种的雌性动物
（使供体的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍）
生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代
实质：
（二） 胚胎移植
胚胎工程的最终技术环节。
（二） 胚胎移植
5.地位
胚胎移植总结
遗传性状优良、生产能力强供体母牛
健康的体质、正常的繁殖能力受体母牛
多种激素同期发情处理
促性腺激素
超数排卵
供体公牛
发情配种或人工授精
收集胚胎并检查
胚胎移植
妊娠检查
分娩（胚胎移植的犊牛）
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。
【例4】 (深圳3月)牛胚胎移植的基本程序如图所示，请据图回答：
(1)图中a、b、c过程分别是指__________、_______、__________。
超数排卵
胚胎收集
胚胎移植
下图为牛胚胎移植示意图，请据图回答：
（1）牛胚胎移植程序中，①通常是通过 ________进行同期发情处理，然后②使用________激素使供体母牛超数排卵。
（2）③对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到________或者________阶段。
（3）为提高胚胎的利用率，可通过_____
_____技术增加胚胎的数量。
2022-02-08
促性腺
分割
注射激素
囊胚
桑葚胚
胚胎
早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性，能不能将一个胚胎分割成几份，从而提高胚胎的利用率？
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。
产生遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
（三） 胚胎分割
1、概念
2、特点
动物胚胎细胞的全能性。
（二） 胚胎分割
3、理论基础
发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚。
4、选择的胚胎
（二） 胚胎分割
5、使用的主要仪器
体视显微镜和显微操作仪。
体视显微镜
显微操作仪
分割刀、分割针
6、操作注意事项：
对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割。
若不能将内细胞团均等分割，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。
胚
胎
分
割
视
频
代孕母牛
犊牛
例.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
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
B
牛刀小试
（二） 胚胎分割
7、存在问题
①刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还存在差异；
②采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的。
1978年，科学家将小鼠的桑椹胚一分为二，获得了成功。
1979年，科学家分割绵羊胚胎获得了同卵羔羊。
20世纪80年代后，人们建立了系统的胚胎分割法，并相继得到1/4和1/8分割胚胎后代。
我国的胚胎工程专家也进行了分割胚胎移植的实验研究，成功地对小鼠、家兔、绵羊、山羊和牛等动物进行了分割胚胎移植，并将二分胚胎分割技术应用到牛和羊的胚胎移植中。
胚胎分割技术的发展
应用胚胎分割技术获得的三卵六羔羊
（二） 胚胎分割
2022-02-08
到社会中去
参考
可以向胚胎工程专家提出的问题有：公司繁育成功的良种奶牛是将胚胎几等分得到的后代 采用胚胎分割技术，理论上一头纯种荷斯坦奶牛一年可由代孕母牛生下多少头小牛 实际得到了多少头 如果理论值与实际值存在差异，产生差异的原因是什么 胚胎分割后经移植获得的同卵双胎或多胎，是否保持了良种奶牛所有的优良性状 是否有生理缺陷 等等。
胚胎工程
理论基础
常用技术及应用
1.体外受精
2.胚胎移植
3.胚胎分割
1.生理学基础
2.步骤
终端技术
终端技术
1.分别采集精子和卵母细胞
2.成熟培养和精子获能
3.在培养液中培养，促使完成受精
定义、选择胚胎和仪器用具、过程、优势和问题
胚胎工程小结
练习与应用
一、概念检测
1.体外受精和胚胎移植都是在医学和农业生产上应用较多的胚胎工程技术。判断下列相关表述是否正确。
（1）采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精。（ ）
（2）经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致。（ ）
（3）进行胚胎移植前，要对供体和受体进行免疫检查，以防止发生免疫排斥反应。
（ ）
×
×
×
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。
（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。
练习与应用
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。
（2）如果繁育成功，这样人工繁育的种群与野生种群相比，有什么区别
（3）如果繁育不成功，这一物种将永远从地球上消失，从中我们能得到怎样的教训
提示：可以使用人工授精、体外受精、胚胎移植、体细胞核移植等技术来人工繁育北方白犀牛。运用这些技术不一定能成功繁育北方白犀牛，因为任何一项技术都不能保证百分之百的成功率，何况现存的北方白犀牛数量极少。
提示：这样人工繁育的种群与野生种群相比，遗传多样性会降低，野外生存能力也会下降。
提示：多种多样的生物是生态系统的重要成员，是一个个独特的基因库。任何一个物种的灭绝都可能产生多米诺效应，使其他相关物种受到影响，进而威胁到生态系统的平衡与稳定。保护濒危的野生动物，保护生物多样性刻不容缓。
练习与应用
愿有前程可奔赴，亦有岁月可回首
人教版（2019）高中生物选择性必修3
第二章 细胞工程
2.3.1 胚胎工程技术及其应用
胚胎分割
代孕母牛
背景资料1：
1、引进一头良种成年奶牛需3万---5万元
2、一头牛一胎只产一头牛犊，一生只生育4、5次。
实际问题:
牛的生育率虽然很低，但一头母牛一生排出的卵细胞约200个左右，卵巢中卵母细胞数量是它的1000倍（20万）；公牛平均每次射精5ml,精子数50亿
母牛其实是有很强的生殖潜能的，只是没有激发出来。
那如何实现良种牛快速繁殖呢
1982年世界首例“试管牛” 犊问世,我国首例转基因试管牛“滔滔”于1999年2月19日在上海诞生
1、“试管牛”是怎么回事？
2、“试管牛”是应用哪些技术生产的？
背景资料2：
生
试管动物技术
体外受精
早期
胚胎发育
【试管动物技术】概念：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。
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
胚胎移植
体外受精
体外胚胎培养
核移植
体外受精
早期胚胎培养
胚胎移植
克隆牛
无性生殖
重组细胞
受精卵
试管牛
有性生殖
试管动物技术
比较项目 试管动物(婴儿) 克隆动物
技术基础
生殖类型
后代性状 的继承特点
体外受精
胚胎早期培养
胚胎移植
动物细胞培养
动物体细胞核移植
胚胎移植
有性生殖
无性生殖
继承双亲的的特性
与核供体亲本基本一样
拓展：比较试管动物和克隆动物
试管动物 克隆动物
发育起点
生殖方式
技术手段
遗传物质
遗传规律
受精卵
重组细胞
有性生殖
无性生殖
体外受精、胚胎移植
核移植技术、胚胎移植
来自2个亲代
主要来自核供体
遵循
不遵循
获能的精子和培养成熟的卵子，在适当的培养液中完成受精过程。
体外受精技术
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
（一） 体外受精
精子的获取
方法 操作过程 适用动物
培养法 将精子放入人工配制的获能液中使其获能 啮齿动物、家兔及猪等动物
化学 诱导法 将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能 牛、羊等家畜
精子在进行体外受精前需要精子获能处理
（一） 体外受精
（二） 胚胎移植
是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植的同种的、生理状态相同的雌性动物体内，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
1.概念
（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
胚胎移植的
基本程序：
（二） 胚胎移植
2.胚胎移植的基本程序
（5）移植后的检查等
（二） 胚胎移植
3.过程
体内受精
（外源）促性腺激素
相关激素
胚胎移植或保存
思考 讨论
结合图2-23，思考与讨论以下问题。
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？
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？
4.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？为什么？
可以
（二） 胚胎移植
不一定。一般情况下检验合格的胚胎需要移植到同种的、生理状态
相同的受体子宫内，胚胎才能继续发育。同期发情处理。
基本上不会
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，
遗传物质在孕育过程中不会改变
4.胚胎移植的优势：
可以充分发挥雌性优良个体（胚胎供体）的繁殖潜力。
供体
受体
职能：只产生具有优良遗传特性的胚胎
职能：担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务
提供胚胎的个体-----良种雌性动物
接受胚胎的个体-----一般品种的雌性动物
（使供体的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍）
生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代
实质：
（二） 胚胎移植
胚胎工程的最终技术环节。
（二） 胚胎移植
5.地位
胚胎移植总结
遗传性状优良、生产能力强供体母牛
健康的体质、正常的繁殖能力受体母牛
多种激素同期发情处理
促性腺激素
超数排卵
供体公牛
发情配种或人工授精
收集胚胎并检查
胚胎移植
妊娠检查
分娩（胚胎移植的犊牛）
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。
【例4】 (深圳3月)牛胚胎移植的基本程序如图所示，请据图回答：
(1)图中a、b、c过程分别是指__________、_______、__________。
超数排卵
胚胎收集
胚胎移植
下图为牛胚胎移植示意图，请据图回答：
（1）牛胚胎移植程序中，①通常是通过 ________进行同期发情处理，然后②使用________激素使供体母牛超数排卵。
（2）③对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到________或者________阶段。
（3）为提高胚胎的利用率，可通过_____
_____技术增加胚胎的数量。
2022-02-08
促性腺
分割
注射激素
囊胚
桑葚胚
胚胎
早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性，能不能将一个胚胎分割成几份，从而提高胚胎的利用率？
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。
产生遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
（三） 胚胎分割
1、概念
2、特点
动物胚胎细胞的全能性。
（二） 胚胎分割
3、理论基础
发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚。
4、选择的胚胎
（二） 胚胎分割
5、使用的主要仪器
体视显微镜和显微操作仪。
体视显微镜
显微操作仪
分割刀、分割针
6、操作注意事项：
对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割。
若不能将内细胞团均等分割，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。
胚
胎
分
割
视
频
代孕母牛
犊牛
例.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
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
B
牛刀小试
（二） 胚胎分割
7、存在问题
①刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还存在差异；
②采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的。
1978年，科学家将小鼠的桑椹胚一分为二，获得了成功。
1979年，科学家分割绵羊胚胎获得了同卵羔羊。
20世纪80年代后，人们建立了系统的胚胎分割法，并相继得到1/4和1/8分割胚胎后代。
我国的胚胎工程专家也进行了分割胚胎移植的实验研究，成功地对小鼠、家兔、绵羊、山羊和牛等动物进行了分割胚胎移植，并将二分胚胎分割技术应用到牛和羊的胚胎移植中。
胚胎分割技术的发展
应用胚胎分割技术获得的三卵六羔羊
（二） 胚胎分割
2022-02-08
到社会中去
参考
可以向胚胎工程专家提出的问题有：公司繁育成功的良种奶牛是将胚胎几等分得到的后代 采用胚胎分割技术，理论上一头纯种荷斯坦奶牛一年可由代孕母牛生下多少头小牛 实际得到了多少头 如果理论值与实际值存在差异，产生差异的原因是什么 胚胎分割后经移植获得的同卵双胎或多胎，是否保持了良种奶牛所有的优良性状 是否有生理缺陷 等等。
胚胎工程
理论基础
常用技术及应用
1.体外受精
2.胚胎移植
3.胚胎分割
1.生理学基础
2.步骤
终端技术
终端技术
1.分别采集精子和卵母细胞
2.成熟培养和精子获能
3.在培养液中培养，促使完成受精
定义、选择胚胎和仪器用具、过程、优势和问题
胚胎工程小结
练习与应用
一、概念检测
1.体外受精和胚胎移植都是在医学和农业生产上应用较多的胚胎工程技术。判断下列相关表述是否正确。
（1）采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精。（ ）
（2）经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致。（ ）
（3）进行胚胎移植前，要对供体和受体进行免疫检查，以防止发生免疫排斥反应。
（ ）
×
×
×
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。
（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。
练习与应用
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。
（2）如果繁育成功，这样人工繁育的种群与野生种群相比，有什么区别
（3）如果繁育不成功，这一物种将永远从地球上消失，从中我们能得到怎样的教训
提示：可以使用人工授精、体外受精、胚胎移植、体细胞核移植等技术来人工繁育北方白犀牛。运用这些技术不一定能成功繁育北方白犀牛，因为任何一项技术都不能保证百分之百的成功率，何况现存的北方白犀牛数量极少。
提示：这样人工繁育的种群与野生种群相比，遗传多样性会降低，野外生存能力也会下降。
提示：多种多样的生物是生态系统的重要成员，是一个个独特的基因库。任何一个物种的灭绝都可能产生多米诺效应，使其他相关物种受到影响，进而威胁到生态系统的平衡与稳定。保护濒危的野生动物，保护生物多样性刻不容缓。
练习与应用
愿有前程可奔赴，亦有岁月可回首