【高中生物】胚胎工程（第二课时） 高二生物同步优质课件（人教版2019选择性必修3）.pptx

第2章 细胞工程第3节 胚胎工程（第二课时）目标010203关注试管动物技术在促进家畜快速繁殖中的应用。关注胚胎工程与畜牧业发展。（社会责任）以文字和图示表示哺乳动物的体外受精和胚胎移植的过程。（科学思维）学习目标简述体外受精、胚胎移植和胚胎分割的基本原理、操作步骤和应用价值。（生命观念）国际良种奶牛：年均产奶量10000公斤左右国产奶牛：年均产奶量3000公斤左右我国奶业肉业现状情景材料一奶业肉业海福特肉用牛：2岁体重可达800Kg我国蒙古黄牛：均重300Kg荷斯坦牛蒙古黄牛实际问题引进一头良种成年奶牛需3万-5万元一头牛一胎只产一头牛犊，一生只生育4、5次科学发现牛的生育率虽然很低，但是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。问题问题11:那如何实现良种牛快速繁殖呢?情景材料二 试管牛的工厂化生产（视频）问题问题22:试管牛(动物)”是指什么？“试管牛”是如何生产的？试管动物是通过人工操作使卵子在体外受精，经培育发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。精子卵子受精卵早期胚胎子宫 个体体外受精早期胚胎发育胚胎移植注意：试管动物=克隆动物体外受精技术主要包括哪几个步骤？精子与卵细胞如何完成体外受精？受精卵如何培养？合作探究一：请同学们自主阅读教材P60，小组合作思考讨论完成问题。离心的目的是什么？卵母细胞的培养的目的是什么？一、体外受精一、体外受精 体外受精（视频）一、体外受精（一）步骤：卵母细胞的采集精子的获取受精卵母细胞成熟培养成熟卵母细胞精子获能处理获能的精子体外受精受精卵雌性哺乳动物雄性哺乳动物卵母细胞的采集精子的获取卵巢M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去除精清，以利于精子获能(提取纯度较高精子)胚胎早期培养的基本条件:营养条件、环境条件是无菌、无毒的环境、适宜的温度、pH和渗透压、适宜的气体环境目的在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程采集培养一、体外受精（一）步骤：提高动物繁殖能力的有效措施为胚胎移植提供可用的胚胎一、体外受精（二）意义：卵母细胞的采集培养成熟卵母细胞精子的采集、离心获能处理获能的精子受精受精卵体外受精的意义：提高动物繁殖能力的有效措施；为胚胎移植提供可用的胚胎。体外受精小结 实战训练1.可以与获能精子进行体外受精的卵母细胞需要培养到()A.M期 B.M期 C.桑葚胚期 D.囊胚期2.在生物学上试管婴儿技术属于（）A.有性生殖、体外受精 B.无性繁殖、体内发育C.有性生殖、体内受精 D.无性繁殖、体外发育 实战训练3.爱德华兹以他在体外受精技术领域做出的开创性贡献而获得2010年诺贝尔生理学或医学奖。关于体外受精技术的叙述正确的是()A.获取的精子经获能后才能进行体外受精 B.采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液中才能形成受精卵 C.精子和卵细胞受精形成受精卵后即可移入母体子宫 D.精子与卵子相遇后，精子会释放多种水解酶，防止多精入卵 实战训练4.发展试管动物技术具有重要意义，下列有关叙述错误的是()A.试管动物技术可解决动物生育率低的问题 B.试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵母细胞 C.试管动物技术可以通过普通家畜繁育良种家畜 D.试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖问题3:体外受精获得的胚胎怎么发育成个体?合作探究二：请同学们自主阅读教材P61-62，小组合作思考讨论完成问题。二、胚胎移植1.胚胎移植的概念、移植条件、实质、地位是什么？2.什么是供体和受体？供体和受体的选择标准是什么？3.请用文字和箭头表示出胚胎移植的过程。4.在胚胎移植前应该对受体进行怎样的处理?目的是什么？5.如何进行超数排卵？目的是什么？6.胚胎移植的意义。5.冲卵的目的是什么？二、胚胎移植 羊的胚胎移植（视频）二、胚胎移植（一）概念：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。供体 供体：提供胚胎：提供胚胎受体 受体：接受胚胎：接受胚胎胚胎移植胚胎移植选择标准遗传性状优良，生产能力强 有健康体质和正常繁殖能力转基因、核移植等二、胚胎移植移植条件 实质 地位供体与受体为同种且生理状态相同早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移胚胎工程的最后一道“工序”（二）过程：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_等步骤。供体 受体 配种收集检查检查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受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优良公牛利用某些激素人为地控制并调整一群母畜发情周期的进程，使之在预定时间内集中发情。使他们处于相同的生理环境，这样供体的胚胎移入受体后不会发生免疫排斥反应。注射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。冲卵排出早期胚胎二、胚胎移植（二）过程：问题 问题1:1:什么是同期发情处理？问题 问题2:2:同期发情处理的目的是什么？问题 问题3:3:如何进行超数排卵？问题 问题4:4:超数排卵的目的是什么？问题 问题5:5:冲卵的目的是什么？正常繁殖或两三个月后进行另一次移植两个条件 两次检查 两次使用激素第一次对受、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。二、胚胎移植（三）注意事项：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力；缩短供体繁殖周期,增加一生繁殖后代数量。二、胚胎移植（四）意义：供体职能产生具有优良遗传特性的胚胎 承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务受体职能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朋友，谢啦二、胚胎移植胚胎移植的生理学基础思考.讨论问题问题6:6: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?检查合格的胚胎需要移植到同种的、生理状况相同的受体子宫内，胚胎才能继续发育。移植前应对受体进行同期发情处理，使供体和受体生殖器的生理变化同步，为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。问题问题7:7:受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应?基本上不会（免疫排斥）移入胚胎存活的基础二、胚胎移植胚胎移植的生理学基础思考.讨论问题问题8:8: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?问题问题9:9: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?与供体保持一致。供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传物质在孕育过程中不发生变化。保留遗传特性的基础 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，并继续发育胚胎移入的基础 实战训练5.下列关于胚胎移植的叙述错误的是()A.在胚胎移植中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”B.胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程C.胚胎移植是胚胎工程其他技术的第一道“工序”D.胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理状态有关 实战训练6.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，可用激素促进该过程C.图中c表示胚胎移植D.应把早期胚胎移植到处于发情状态的母牛的输卵管中 实战训练7.下列有关牛胚胎移植技术的叙述，不正确的是（）A.供体牛应选择具有人类所需优良性状的个体 B.受体牛必须具有正常的孕育、生殖后代的能力 C.胚胎移植前要对受体母牛进行同期发情处理 D.在孕育过程中，移入胚胎的遗传特性受代孕母体的影响问题10:你能想到进一步提高荷斯坦奶牛的繁殖率的思路吗？合作探究二：请同学们自主阅读教材P62-63，小组合作思考讨论完成问题。三、胚胎分割1.胚胎分割概念，需要什么设备？什么时期的胚胎适合分割，分割时需要注意什么？2.胚胎分割的理论依据是什么、特点、对象？3.胚胎分割有什么应用？4.胚胎分割的有哪些优点和不足？5.冲卵的目的是什么？三、胚胎分割（一）概念：采用机械方法将早期胚胎（桑葚胚或囊胚）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。理论依据 特点 对象发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚。早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性。后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。注：分割囊胚时，要将内细胞团均等分割三、胚胎分割（二）设备：显微操作仪 体视显微镜三、胚胎分割（三）过程：对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细胞团。选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，移入盛有操作液的培养皿中。分割后的胚胎可直接移植给受体，或经体外培养后，再移植给受体。三、胚胎分割（三）过程：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。滋养层细胞发育成胎盘和胎膜，不发育胎儿的组织或器官，不会对胎儿产生影响。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。三、胚胎分割问题1:为什么要取滋养层细胞进行分析和鉴定？（三）过程：优点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、动物繁育健康后代有重要意义。局限性三、胚胎分割（四）优点和局限性：实践证明，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。另外，还存在刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等问题。实战训练8下列关于胚胎分割移植的说法，不正确的是()A.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体视显微镜和显微操作仪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.用分割针将桑葚胚均分成两部分，可直接将裸半胚移植入受体 实战训练9.对胚胎分割技术的叙述错误的是()A.胚胎分割技术已在多种动物中取得成功B.采用胚胎分割技术产生的同卵多胎的可能性是有限的C.分割的胚胎直接移植给受体或在体外培养到囊胚阶段再移植到受体内D.对移植的胚胎进行性别鉴定时，应选取囊胚期内细胞团的细胞进行鉴定 实战训练10.胚胎分割技术是一种现代生物技术，下列关于这一技术的叙述正确的是()胚胎分割是将早期胚胎任意分割成多份胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎胚胎分割技术属于无性繁殖，因此属于克隆胚胎分割技术可以分割任意时期的胚胎A.B.C.D.实战训练11.科学家运用不同的生物工程技术培育具有优良性状的牛，下列说法不正确的是()A.体外受精等技术可培育出与母本遗传物质相同的试管牛B.核移植等技术可培育具有亲本优良性状的克隆牛C.胚胎分割等技术可提高优良牛胚胎的利用率D.胚胎移植等技术可充分发挥优良雌性个体的繁殖潜力 实战训练12.如图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述不正确的是()A.甲所表示的细胞不一定是受精卵细胞B.图中a过程包括桑葚胚、囊胚阶段C.胚胎移植技术可以定向改变动物的遗传性状D.图示过程使用了动物细胞培养、胚胎分割、胚胎移植等生物技术胚胎工程技术及其应用体外受精胚胎分割步骤：卵母细胞的采集、精子的获取、受精胚胎分割的概念：对早期胚胎切割胚胎分割的基础：细胞的全能性、每个细胞的细胞核内具有相同的遗传物质胚胎分割的步骤：选择胚胎、分割胚胎、胚胎移植体外受精技术的意义：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胚胎分割的意义胚胎移植胚胎移植的步骤胚胎移植的概念：移植到同种的、生理状况相同的雌性动物体内胚胎移植的意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖能力促进优良动物品种的繁殖；产生遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料；对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义 实战训练13.下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述，正确的是()A.采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理B.体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植C.使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应D.利用胚胎分割技术，同卵多胎较同卵双胎成功率更高 实战训练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()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 实战训练15.中国科学家利用猕猴体细胞的细胞核移植和胚胎移植技术，最终培育出体细胞克隆猴“中中”和“华华”，过程如图所示。下列叙述正确的是()A.核移植获得的克隆猴体细胞的染色体数目是核供体的一半B.重组细胞体外培养发育到原肠胚阶段即可进行胚胎移植C.为获得更多克隆猴可在胚胎移植前对胚胎进行分割D.利用某一胚胎的干细胞进行多组核移植，理论上产生的雌雄动物数量比为11