高三生物一轮复习课件第十二单元 胚胎工程

第十二单元

细胞工程第3节

胚胎工程目录任务二简述体外受精、胚胎移植、胚胎分割技术任务一简述受精及胚胎早期发育过程导入生活中的生物学北方白犀牛是最濒危的哺乳动物。2018年3月，该物种仅剩两头雌性，在此之前，科研人员设法保存了北方白犀牛的精子。请应用胚胎工程的知识，设计方案拯救北方白犀牛。雄性北方白犀牛雌性北方白犀牛获取精子超数排卵精子获能成熟培养获能精子MⅡ期卵母细胞体外受精受精卵胚胎早期发育桑葚胚或囊胚期胚胎移植代孕牛妊娠孕育北方白犀牛使用说明：学生先自行完成方案设计，教师再做评价补充。任务一简述受精及胚胎早期发育过程受精受精前的准备桑葚胚受精卵囊胚原肠胚活动1用概念图表示受精及胚胎早期发育过程使用说明：学生先自行完成方案设计，教师再做评价补充。任务一简述受精及胚胎早期发育过程受精精子获能受精前的准备卵子准备MⅡ期具备受精能力雌性动物的生殖道或培养到获能液(肝素或Ca2+载体)中精子穿过卵细胞外结构精子接触卵细胞膜精子入卵形成雄原核；卵子释放第二极体，形成雌原核雌雄原核靠近核膜消失桑葚胚受精卵每个细胞能发育成组成个体的任何细胞类型及胚外组织囊胚原肠胚卵裂细胞在透明带内分裂，胚胎总体积并不增加孵化内细胞团滋养层胎儿的各种组织细胞胎盘、胎膜等胚外组织细胞外胚层内胚层中胚层活动1用概念图表示受精及胚胎早期发育过程使用说明：学生先自行完成方案设计，教师再做评价补充。任务一简述受精及胚胎早期发育过程辨别受精及胚胎早期发育过程的图像任务一简述受精及胚胎早期发育过程活动2

思考、分析并回答问题1.受精、胚胎早期发育的场所分别是哪里？2.防止多精入卵的屏障是什么？受精的标志是什么？3.卵裂期的特点、细胞分裂方式、有机物总量、种类？4.什么时期的细胞具有发育全能性，什么时期开始细胞分化？受精：输卵管

胚胎早期发育：输卵管、子宫第一道屏障：透明带反应（精子接触卵细胞膜瞬间）第二道屏障：卵细胞膜反应（精子入卵后）受精的标志：观察到雌、雄原核或两个极体细胞数量增多、胚胎总体积不变；有丝分裂；有机物总量减少、种类增加桑葚胚及之前的细胞具备发育全能性；桑葚胚以后开始细胞分化形成囊胚期的滋养层和内细胞团。活动1根据体外受精的过程图，转化成相应的文字流程图

任务二

一般情况下，可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于专用的受精溶液（或适当的培养液）中共同培养一段时间，来促使它们完成受精。意义（1）提高动物繁殖能力的有效措施（2）为胚胎移植提供可用的胚胎简述体外受精、胚胎移植、胚胎分割技术活动2用文字流程图表示胚胎移植的过程任务二优良公牛优良供体母牛(遗传性状优良、生产能力强)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母牛(有健康的体质和正常繁殖能力)进行同期发情处理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简述体外受精、胚胎移植、胚胎分割技术使用说明：以试管牛的培育为例，说明胚胎移植只是其中的一个环节，试管牛的培育属于有性生殖，但进行胚胎移植得到的动物不一定属于有性生殖。桑葚胚或囊胚活动3思考讨论问题任务二1.什么是同期发情处理？2.同期发情处理的目的是什么？3.超数排卵的目的是什么？

利用某些激素（一般用孕激素）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。

使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致，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。

使一头母畜一次排出比自然情况下多许多的成熟卵子，用于配种或者人工授精，可获得多枚胚胎，经胚胎移植可得到多个后代。简述体外受精、胚胎移植、胚胎分割技术活动3思考讨论问题任务二4.如何进行超数排卵？5.什么是胚胎移植？6.经胚胎移植培育得到的动物一定属于有性生殖吗？用外源促性腺激素处理供体母牛，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。简述体外受精、胚胎移植、胚胎分割技术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。不一定。移植的胚胎可来自转基因、核移植和体外受精等，其中核移植得到的重构胚属于无性生殖。使用说明：教师强调“不能使用性激素进行超数排卵，原因是性激素过多使用会导致性腺萎缩且不能达到超数排卵的目的”。任务二简述体外受精、胚胎移植、胚胎分割技术雄性北方白犀牛雌性北方白犀牛获取精子超数排卵精子获能成熟培养获能精子MⅡ期卵母细胞体外受精受精卵胚胎早期发育桑葚胚或囊胚期胚胎移植代孕牛妊娠孕育北方白犀牛胚

胎分

割多枚基因相同的胚胎胚

胎移

植问：若想要获得遗传性状相同的多头北方白犀牛，可该采取什么措施？活动4描述胚胎分割过程任务二简述体外受精、胚胎移植、胚胎分割技术a.提高胚胎

率，促进优良动物品种的繁殖。b.产生遗传性状相同的后代，作为遗传学研究的宝贵材料。c.胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病

筛查，对于人工控制动物性别，繁育健康动物后代具有重要意义。利用意义使用说明：教师需强调分割囊胚期胚胎时，二、四、八等分应如何在图中表示。活动5分析、讨论问题任务二1.选择什么时期的胚胎进行胚胎分割？2.分割囊胚期的胚胎时要注意什么？3.为什么取滋养层细胞进行分析和鉴定？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。

均分内细胞团。

内细胞团是发育为胚胎本身的基础细胞，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。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。简述体外受精、胚胎移植、胚胎分割技术注意任务二简述体外受精、胚胎移植、胚胎分割技术（1）分割要均等。分割囊胚的内细胞团时，一定要均等，若分割不均，会导致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。（2）分割份数不能过多。分割的份数越多，每一份的细胞数会越少，作为囊胚期的内细胞团的细胞所受的影响会越大，而且难以做到均等分割。因此，分割的份数越多，技术难度会越大，移植后胚胎的恢复和发育的难度越大，移植成功率越低。目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。（3）同一胚胎经分割移植形成的后代具有相同的遗传物质，该过程中没有减数分裂、有性生殖细胞的形成、有性生殖细胞的结合，属于无性繁殖或克隆。

思维拓展任务二简述体外受精、胚胎移植、胚胎分割技术项目胚胎分割动物体细胞核克隆动物相同点不同点胚胎的来源遗传物质起点都属于无性繁殖或克隆，最终技术是胚胎移植雌性动物的早期胚胎或体外受精及其他方式得到的胚胎通过核移植技术获得的重构胚胚胎分割动物具有相同的遗传物质，两个亲本提供的核遗传物质一样多克隆动物的核遗传物质主要由供体细胞核提供经过受精作用或其他方式形成的一个细胞经过核移植技术形成的一个细胞内容小结使用说明：学生总结胚胎工程的概念，再构建概念图胚胎工程：是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内后产生后代，以满足人类的各种需求。

胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。1.源于选择性必修3P56“相关信息”：使精子获能的方法有直接利用雌性动物的生殖道使精子获能；将精子培养在人工陪配制的获能液中使精子获能等。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+。2.源于选择性必修3P58“相关信息”：多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因而不会形成两个第二极体。在实际胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精蛾标志。教材拾遗3.源于选择性必修3P62“相关信息”：超数排卵是指应用外源促性腺激素，诱发卵巢排除比自然情况下更多的成熟卵子。4.源于选择性必修3P62“思考·讨论”：受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥？

答案：不会5.源于选择性必修3P62“思考·讨论”：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。教材拾遗课堂训练1.(2020·山东卷)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C解析：A.促性腺激素对雌性动物进行超数排卵处理，可获得多枚卵子，正确；B.精子受精前要精子获能，正确；C.选择桑葚胚或囊胚期的胚胎进行胚胎移植；错误D.可以通过转基因等技术获得遗传改造的小鼠胚胎干细胞，正确。所以选择：C2.(2019·江苏卷，29)利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中，然后通过核移植技术培育基因编辑猪，可用于生产基因工程疫苗。如图为基因编辑猪培育流程，请回答下列问题：(1)对1号猪使用

处理，使其超数排卵，收集并选取处在

时期的卵母细胞用于核移植。(2)采集2号猪的组织块，用

处理获得分散的成纤维细胞，放置于37℃的CO2培养箱中培养，其中CO2的作用是

。(3)为获得更多基因编辑猪，可在胚胎移植前对胚胎进行

。产出的基因编辑猪的性染色体来自于

号猪。(4)为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达，可采用的方法有

(填序号)。①DNA测序②染色体倍性分析③体细胞结构分析④抗原—抗体杂交促性腺激素MⅡ胰蛋白酶维持培养液的pH胚胎分割2①④解析：(1)为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母猪注射促性腺激素，使其超数排卵。用于核移植的卵母细胞通常处于减数第二次分裂的中期。(2)常用胰蛋