2-3-2 胚胎工程技术及其应用 课件（20张PPT）高中生物学人教版（2019）选择性必修三
文档属性
| 名称 | 2-3-2 胚胎工程技术及其应用 课件（20张PPT）高中生物学人教版（2019）选择性必修三 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 6.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-01-17 20:22:02 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
§2-3 胚胎工程（2）
细胞工程
胚胎工程技术及其应用
胚胎工程技术在医学和生产上应用
应用
胚胎移植
体外受精
胚胎分割
借助这些技术，可以进一步挖掘动物的繁殖潜力。
体外受精
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。
体外受精技术的应用
培育
试管动物
卵巢
MⅡ期卵母细胞
体外受精
获能精子
精子离心处理
新鲜或解
冻的精液
受精卵培养
体外受精
卵母细胞的采集
体外成熟培养
精子的获取
体外获能处理
培养液培养，促使完成受精
哺乳动物体外受精过程
胚胎移植
含 义
将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。其中：
提供胚胎的个体称为“供体”
接受胚胎的个体叫“受体”。
作 用
通过任何一项技术（如转基因、核移植和体外受精等）获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。
胚胎移植
取得成就
在胚胎移植中，牛的胚胎移植技术较为成熟。目前已实现平均每次处理一头供体奶牛收集到的胚胎，经移植可产下3～4 头犊牛，由于每年可处理4～5 次，这样，一头良种母牛一年由代孕母牛生下的后代可达十几头，远远超过一头良种母牛在自然状态下一生所得的后代数量。
羊的胚胎移植效率比奶牛还要高。
步 骤
以家畜的胚胎移植为例：胚胎移植主要包括供体、受体的选择和处理，配种或人工授精，胚胎的收集、检查、培养或保存，胚胎的移植，以及移植后的检查等步骤。
胚胎移植
优良供体母牛
（遗传性状优良、生产能力强）
受体母牛
（有健康的体质和正常繁殖能力）
优良公牛
具有优良性状的后代
超数排卵处理
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
受体发情
移植胚胎
对受体进行妊娠检查
进行同期发情处理
牛胚胎移植示意图
应用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
【思考 讨论】胚胎移植的生理学基础
讨论
Discuss
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。在胚胎移植前要对受体进行同期发情处理,使供体和受体生殖器官的生理变化同步，这样才能为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。
结合“牛胚胎移植示意图”，思考与讨论以下问题。
【思考 讨论】胚胎移植的生理学基础
讨论
Discuss
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。
结合“牛胚胎移植示意图”，思考与讨论以下问题。
讨论
Discuss
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？
胚胎移植后,经受体孕育的后代的遗传特性与供体保持一致。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，其遗传物质在孕育过程中不会发生任何变化。
【思考 讨论】胚胎移植的生理学基础
讨论
Discuss
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？
正确。因为胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境条件的一致性密切相关。只有供体、受体生理环境条件高度一致，移人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。
结合“牛胚胎移植示意图”，思考与讨论以下问题。
胚胎移植
生理学基础
生理环境：
检验合格的胚胎需要移植到同种的、生理状态相同（在胚胎移植前要对受体进行同期发情处理，使供体和受体生殖器官的生理变化同步，这样才能为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。）的受体子宫内，胚胎才能继续发育。
胚胎存活：
受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。
遗传特性：
胚胎移植后，经受体孕育的后代的遗传特性与供体保持一致。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，其遗传物质在孕育过程中不会发生任何变化。
胚胎移植
优 势
可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
意 义
供体的主要职能变为产生具有优良遗传特性的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔任务由受体取代，这就大大缩短了供体本身的繁殖周期。
在对供体施行超数排卵处理后，可获得多枚胚胎，经移植可得到多个后代，这使供体的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍。
胚胎移植作为胚胎工程的最终技术环节，还将推动胚胎工程其他技术的研究和应用。
胚胎工程技术及其应用
设想
Imagine
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？
基于这样的设想，胚胎分割技术逐渐发展成熟。
胚胎分割
含 义
是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。
所属范畴
来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。
主要仪器设备
体视显微镜和显微操作仪
体视显微镜(上)和显微操作仪(下)
胚胎分割
步 骤
选材：
选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。
分割：
将它移入盛有操作液的培养皿中，在显微镜下用分割针或分割刀分割。
说明：在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割。对于不同发育阶段的胚胎，分割的具体操作不完全相同。
移植：
分割后的胚胎可以直接移植给受体，或经体外培养后，再移植给受体。
胚胎分割
意 义
这项技术可以促进优良动物品种的繁殖，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。
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、动物繁育健康后代具有重要意义。
牛胚胎性别鉴定和分割示意图
在显微镜下切割胚胎
透明带
滋养层
内细胞团
分割针
囊胚腔
取样滋养层
二分胚
内细胞团
已知性别胚胎
做DNA 分析，
鉴定性别
胚胎移植
【资料卡】胚胎分割的发展简史
1978年，科学家将小鼠的桑葚胚一分为二，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方法，并相继得到1/4和1/8分割胚胎的后代。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。
尽管胚胎分割技术已经在多种动物中取得成功，但仍存在一些问题，如刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹可能存在差异等。实践证明，采用胚胎分割技术产生同卵多胚的可能性是有限的，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，这成为提高家畜胚胎利用率的手段之一。
应用胚胎分割技术获得的三卵六羔羊
到社会中去
荷斯坦奶牛的产奶量很高。某良种公司引进了纯种荷斯坦奶牛，并用胚胎分割技术繁育了良种荷斯坦奶牛群体。如果你是一名科技专栏的记者，现在需要写一篇关于用胚胎分割技术繁育良种奶牛的报道，请写出你准备向胚胎工程专家提出的三个问题，然后与其他同学交换问题，再以访谈录的形式回答他提出的问题（可通过查阅网络、书籍上的资料或向专家请教等方式解决自己回答不出的问题）。
【提示】学生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。
预习：重组DNA技术的基本工具
本课学习结束
§2-3 胚胎工程（2）
细胞工程
胚胎工程技术及其应用
胚胎工程技术在医学和生产上应用
应用
胚胎移植
体外受精
胚胎分割
借助这些技术，可以进一步挖掘动物的繁殖潜力。
体外受精
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。
体外受精技术的应用
培育
试管动物
卵巢
MⅡ期卵母细胞
体外受精
获能精子
精子离心处理
新鲜或解
冻的精液
受精卵培养
体外受精
卵母细胞的采集
体外成熟培养
精子的获取
体外获能处理
培养液培养，促使完成受精
哺乳动物体外受精过程
胚胎移植
含 义
将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。其中：
提供胚胎的个体称为“供体”
接受胚胎的个体叫“受体”。
作 用
通过任何一项技术（如转基因、核移植和体外受精等）获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。
胚胎移植
取得成就
在胚胎移植中，牛的胚胎移植技术较为成熟。目前已实现平均每次处理一头供体奶牛收集到的胚胎，经移植可产下3～4 头犊牛，由于每年可处理4～5 次，这样，一头良种母牛一年由代孕母牛生下的后代可达十几头，远远超过一头良种母牛在自然状态下一生所得的后代数量。
羊的胚胎移植效率比奶牛还要高。
步 骤
以家畜的胚胎移植为例：胚胎移植主要包括供体、受体的选择和处理，配种或人工授精，胚胎的收集、检查、培养或保存，胚胎的移植，以及移植后的检查等步骤。
胚胎移植
优良供体母牛
（遗传性状优良、生产能力强）
受体母牛
（有健康的体质和正常繁殖能力）
优良公牛
具有优良性状的后代
超数排卵处理
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
受体发情
移植胚胎
对受体进行妊娠检查
进行同期发情处理
牛胚胎移植示意图
应用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
【思考 讨论】胚胎移植的生理学基础
讨论
Discuss
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。在胚胎移植前要对受体进行同期发情处理,使供体和受体生殖器官的生理变化同步，这样才能为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。
结合“牛胚胎移植示意图”，思考与讨论以下问题。
【思考 讨论】胚胎移植的生理学基础
讨论
Discuss
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。
结合“牛胚胎移植示意图”，思考与讨论以下问题。
讨论
Discuss
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？
胚胎移植后,经受体孕育的后代的遗传特性与供体保持一致。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，其遗传物质在孕育过程中不会发生任何变化。
【思考 讨论】胚胎移植的生理学基础
讨论
Discuss
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？
正确。因为胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境条件的一致性密切相关。只有供体、受体生理环境条件高度一致，移人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。
结合“牛胚胎移植示意图”，思考与讨论以下问题。
胚胎移植
生理学基础
生理环境：
检验合格的胚胎需要移植到同种的、生理状态相同（在胚胎移植前要对受体进行同期发情处理，使供体和受体生殖器官的生理变化同步，这样才能为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。）的受体子宫内，胚胎才能继续发育。
胚胎存活：
受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。
遗传特性：
胚胎移植后，经受体孕育的后代的遗传特性与供体保持一致。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，其遗传物质在孕育过程中不会发生任何变化。
胚胎移植
优 势
可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
意 义
供体的主要职能变为产生具有优良遗传特性的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔任务由受体取代，这就大大缩短了供体本身的繁殖周期。
在对供体施行超数排卵处理后，可获得多枚胚胎，经移植可得到多个后代，这使供体的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍。
胚胎移植作为胚胎工程的最终技术环节，还将推动胚胎工程其他技术的研究和应用。
胚胎工程技术及其应用
设想
Imagine
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？
基于这样的设想，胚胎分割技术逐渐发展成熟。
胚胎分割
含 义
是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。
所属范畴
来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。
主要仪器设备
体视显微镜和显微操作仪
体视显微镜(上)和显微操作仪(下)
胚胎分割
步 骤
选材：
选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。
分割：
将它移入盛有操作液的培养皿中，在显微镜下用分割针或分割刀分割。
说明：在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割。对于不同发育阶段的胚胎，分割的具体操作不完全相同。
移植：
分割后的胚胎可以直接移植给受体，或经体外培养后，再移植给受体。
胚胎分割
意 义
这项技术可以促进优良动物品种的繁殖，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。
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、动物繁育健康后代具有重要意义。
牛胚胎性别鉴定和分割示意图
在显微镜下切割胚胎
透明带
滋养层
内细胞团
分割针
囊胚腔
取样滋养层
二分胚
内细胞团
已知性别胚胎
做DNA 分析，
鉴定性别
胚胎移植
【资料卡】胚胎分割的发展简史
1978年，科学家将小鼠的桑葚胚一分为二，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方法，并相继得到1/4和1/8分割胚胎的后代。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。
尽管胚胎分割技术已经在多种动物中取得成功，但仍存在一些问题，如刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹可能存在差异等。实践证明，采用胚胎分割技术产生同卵多胚的可能性是有限的，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，这成为提高家畜胚胎利用率的手段之一。
应用胚胎分割技术获得的三卵六羔羊
到社会中去
荷斯坦奶牛的产奶量很高。某良种公司引进了纯种荷斯坦奶牛，并用胚胎分割技术繁育了良种荷斯坦奶牛群体。如果你是一名科技专栏的记者，现在需要写一篇关于用胚胎分割技术繁育良种奶牛的报道，请写出你准备向胚胎工程专家提出的三个问题，然后与其他同学交换问题，再以访谈录的形式回答他提出的问题（可通过查阅网络、书籍上的资料或向专家请教等方式解决自己回答不出的问题）。
【提示】学生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。
预习：重组DNA技术的基本工具
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