生物人教版（2019）选择性必修3 2.3.2胚胎工程技术及其应用（共24张ppt）课件
文档属性
| 名称 | 生物人教版（2019）选择性必修3 2.3.2胚胎工程技术及其应用（共24张ppt）课件 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 39.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-15 15:13:02 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
第2章 细胞工程
2.3 胚胎工程 第2课时
——胚胎工程技术及其应用
1
2
3
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。
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。
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。
学习目标
试管动物
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。
体外受精、体外胚胎培养、胚胎移植
试管动物：
1
涉及的胚胎工程技术：
2
一、体外受精
提高动物繁殖能力，为胚胎移植提供可用胚胎。
包括 、 和 等步骤
卵母细胞的采集
精子的获取
受精
成熟培养
获能处理
适当的培养液
过程：
1
意义：
2
卵母细胞的采集
精子的获取
拓展
比较自然受精、人工授精和体外受精
项目 自然受精 人工授精 体外受精
不同点 过程
场所
相同点 雌雄动物交配完成
雌性动物输卵管中
用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内，完成受精
人工获取精子、卵子，在体外培养液中完成受精过程
雌性动物输卵管中
体外培养液中
(1)精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程；(2)都是有性生殖
二、胚胎移植
供体：提供胚胎
受体：接受胚胎
胚胎移植
将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。
（遗传性状优良，生产能力强）
（有健康体质和正常繁殖能力）
体内受精、转基因、核移植等
胚胎移植主要包括_____、_____的选择和处理，_____或人工授精，胚胎的_____、_____、培养和保存，胚胎的移植，以及移植后的_____等。
供体
受体
配种
收集
检查
检查
概念
1
过程
2
二、胚胎移植
过程
2
优良供体母牛
受体母牛
受体发情
同期发情处理
超数排卵处理
发情配种或人工授精
胚胎移植
收集胚胎并检查
对受体进行妊娠检查
具有优良性状的后代
正常繁殖或两三个月后进行另一次移植
优良公牛
遗传性状优良，生产能力强
有健康体质和正常繁殖能力
（一般用孕激素）
用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
每次处理一头奶牛收集到的胚胎，经移植可产生3-4头犊牛，每年可处理4-5次。
二、胚胎移植
供体职能
胚胎工程的最终技术环节
充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短了供体本身的繁殖周期
产生具有优良遗传特性的胚胎
供体：超数排卵处理
意义：
3
地位：
4
受体职能
承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务
受体承担生育任务
二、胚胎移植
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？
不一定能正常发育。
一般情况下应移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内，在移植前应对受体进行同期发情处理，使同种动物的供、受体生殖器官的生理变化同步，为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。
思考·讨论
2.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？
受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。
胚胎存活的基础
胚胎移入的基础
二、胚胎移植
3.胚胎移植后，经受体孕育的后代，遗传特性与供体还是受体保持一致？
为什么？
与供体保持一致。
因为供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传特性在孕育过程中不会发生任何变化。
思考·讨论
胚胎发育的基础
二、胚胎移植
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？
思考·讨论
正确。 胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境的一致性密切相关，只有供体、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。
三、胚胎分割
双胞胎
灰绿色
三、胚胎分割
内细胞团
内细胞团分开，形成一模一样的双胞胎
同卵双胞胎的形成示意图
三、胚胎分割
1.概念：
2.繁殖方式：
3.主要仪器：
4.注意事项：
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。
体视显微镜、显微操作仪
桑葚胚或囊胚
无性繁殖（克隆）
工具：分割针或分割刀
①选择发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚
②分割囊胚时，要将内细胞团均等分割
③做性别鉴定时选取滋养层细胞进行DNA分析
体视显微镜
显微操作仪
三、胚胎分割
做DNA分析，
鉴定性别
1.在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意要将 。否则，会出现什么问题？
内细胞团均等分割
若分割时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。
思考·讨论
三、胚胎分割
滋养层细胞
做DNA分析，
鉴定性别
2.做性别鉴定时选取哪部分细胞进行DNA分析？为什么？
①内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，如果取了内细胞团细胞，可能会影响胎儿以后的发育。
②滋养层细胞和内细胞团细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂和细胞分化形成，具有相同的遗传物质。
思考·讨论
胚胎分割动态演示
盛有操作液的培养皿中，在显微镜下分割
三、胚胎分割5.意义①可以促进优良动物品种的繁殖②产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料③在胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义6.局限性①存在一些问题，如刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等。②采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的.分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。【拓展】试管牛VS克隆牛
核移植
体外受精
早期胚胎培养
胚胎移植
克隆牛
重组细胞
受精卵
试管牛
有性生殖
无性生殖
比较项目 试管动物(婴儿) 克隆动物
技术基础
生殖类型
发育起点
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
受精卵
核移植后的重组细胞
比较项目 试管动物(婴儿) 克隆动物
遗传物质来源
后代性状
实例
过程
意义
亲本双方
主要来源于供核方
试管牛、试管羊
主要与供核方相同
双亲特点
克隆羊“多莉”
充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期
加速家畜遗传改良进程，挽救濒危物种等
【拓展】试管牛VS克隆牛
课堂小结
练一练 P64【练习与应用】
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。（ ）
×
×
×
一. 概念检测
练一练 P64【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。
（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
超数排卵处理
卵母细胞——成熟培养 精子进行——获能处理
练一练 P64【练习与应用】
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
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。
遗传多样性会降低, 野外生存能力也会下降。
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。
二、拓展应用
第2章 细胞工程
2.3 胚胎工程 第2课时
——胚胎工程技术及其应用
1
2
3
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。
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。
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。
学习目标
试管动物
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。
体外受精、体外胚胎培养、胚胎移植
试管动物：
1
涉及的胚胎工程技术：
2
一、体外受精
提高动物繁殖能力，为胚胎移植提供可用胚胎。
包括 、 和 等步骤
卵母细胞的采集
精子的获取
受精
成熟培养
获能处理
适当的培养液
过程：
1
意义：
2
卵母细胞的采集
精子的获取
拓展
比较自然受精、人工授精和体外受精
项目 自然受精 人工授精 体外受精
不同点 过程
场所
相同点 雌雄动物交配完成
雌性动物输卵管中
用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内，完成受精
人工获取精子、卵子，在体外培养液中完成受精过程
雌性动物输卵管中
体外培养液中
(1)精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程；(2)都是有性生殖
二、胚胎移植
供体：提供胚胎
受体：接受胚胎
胚胎移植
将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。
（遗传性状优良，生产能力强）
（有健康体质和正常繁殖能力）
体内受精、转基因、核移植等
胚胎移植主要包括_____、_____的选择和处理，_____或人工授精，胚胎的_____、_____、培养和保存，胚胎的移植，以及移植后的_____等。
供体
受体
配种
收集
检查
检查
概念
1
过程
2
二、胚胎移植
过程
2
优良供体母牛
受体母牛
受体发情
同期发情处理
超数排卵处理
发情配种或人工授精
胚胎移植
收集胚胎并检查
对受体进行妊娠检查
具有优良性状的后代
正常繁殖或两三个月后进行另一次移植
优良公牛
遗传性状优良，生产能力强
有健康体质和正常繁殖能力
（一般用孕激素）
用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
每次处理一头奶牛收集到的胚胎，经移植可产生3-4头犊牛，每年可处理4-5次。
二、胚胎移植
供体职能
胚胎工程的最终技术环节
充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短了供体本身的繁殖周期
产生具有优良遗传特性的胚胎
供体：超数排卵处理
意义：
3
地位：
4
受体职能
承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务
受体承担生育任务
二、胚胎移植
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？
不一定能正常发育。
一般情况下应移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内，在移植前应对受体进行同期发情处理，使同种动物的供、受体生殖器官的生理变化同步，为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。
思考·讨论
2.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？
受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。
胚胎存活的基础
胚胎移入的基础
二、胚胎移植
3.胚胎移植后，经受体孕育的后代，遗传特性与供体还是受体保持一致？
为什么？
与供体保持一致。
因为供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传特性在孕育过程中不会发生任何变化。
思考·讨论
胚胎发育的基础
二、胚胎移植
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？
思考·讨论
正确。 胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境的一致性密切相关，只有供体、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。
三、胚胎分割
双胞胎
灰绿色
三、胚胎分割
内细胞团
内细胞团分开，形成一模一样的双胞胎
同卵双胞胎的形成示意图
三、胚胎分割
1.概念：
2.繁殖方式：
3.主要仪器：
4.注意事项：
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。
体视显微镜、显微操作仪
桑葚胚或囊胚
无性繁殖（克隆）
工具：分割针或分割刀
①选择发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚
②分割囊胚时，要将内细胞团均等分割
③做性别鉴定时选取滋养层细胞进行DNA分析
体视显微镜
显微操作仪
三、胚胎分割
做DNA分析，
鉴定性别
1.在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意要将 。否则，会出现什么问题？
内细胞团均等分割
若分割时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。
思考·讨论
三、胚胎分割
滋养层细胞
做DNA分析，
鉴定性别
2.做性别鉴定时选取哪部分细胞进行DNA分析？为什么？
①内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，如果取了内细胞团细胞，可能会影响胎儿以后的发育。
②滋养层细胞和内细胞团细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂和细胞分化形成，具有相同的遗传物质。
思考·讨论
胚胎分割动态演示
盛有操作液的培养皿中，在显微镜下分割
三、胚胎分割5.意义①可以促进优良动物品种的繁殖②产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料③在胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义6.局限性①存在一些问题，如刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等。②采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的.分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。【拓展】试管牛VS克隆牛
核移植
体外受精
早期胚胎培养
胚胎移植
克隆牛
重组细胞
受精卵
试管牛
有性生殖
无性生殖
比较项目 试管动物(婴儿) 克隆动物
技术基础
生殖类型
发育起点
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
受精卵
核移植后的重组细胞
比较项目 试管动物(婴儿) 克隆动物
遗传物质来源
后代性状
实例
过程
意义
亲本双方
主要来源于供核方
试管牛、试管羊
主要与供核方相同
双亲特点
克隆羊“多莉”
充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期
加速家畜遗传改良进程，挽救濒危物种等
【拓展】试管牛VS克隆牛
课堂小结
练一练 P64【练习与应用】
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。（ ）
×
×
×
一. 概念检测
练一练 P64【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。
（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
超数排卵处理
卵母细胞——成熟培养 精子进行——获能处理
练一练 P64【练习与应用】
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
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。
遗传多样性会降低, 野外生存能力也会下降。
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。
二、拓展应用