細胞工程是指應用細胞生物學、分子生物學和發(fā)育生物學等多學科的原理和方法，通過細胞器、細胞或者組織水平上的操作，有目的地獲得特定的細胞、組織、器官、個體或其產(chǎn)品的一門綜合性的生物工程。第2章細胞工程選擇性必修三生物技術(shù)與工程目錄CONTENT01新課導入02任務(wù)探究03第3節(jié)

胚胎工程第二課時

胚胎工程技術(shù)及其應用課堂小結(jié)課堂練習04資料：荷斯坦牛是產(chǎn)奶量很高的奶牛品種，原產(chǎn)于荷蘭，但是一頭荷斯坦牛的售價高昂。某公司從國外引進了一對純種的荷斯坦牛，如何快速、大量繁殖引進的荷斯坦牛呢？荷斯坦牛3萬~5萬元新疆褐牛從社會中來新課導入是指通過人工操作使卵細胞在體外受精，培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，在進行移植生產(chǎn)的個體。（三）如何培育試管奶牛？受精卵早期胚胎子宮個體體外受精早期胚胎發(fā)育胚胎移植精子卵子一、體外受精【任務(wù)一】1.閱讀課本60頁第一段和第二段，明確胚胎工程技術(shù)常用的有哪幾類？什么是試管動物？如何培育試管動物？試著比較試管動物和克隆動物？（一）常用技術(shù)目前在醫(yī)學和生產(chǎn)上應用較多的是體外受精、胚胎移植和胚胎分割。（二）試管動物任務(wù)探究

核移植體外受精早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植克隆牛無性生殖重組細胞受精卵試管牛有性生殖比較項目試管動物(嬰兒)克隆動物技術(shù)基礎(chǔ)生殖類型后代性狀的繼承特點體外受精胚胎早期培養(yǎng)胚胎移植動物細胞培養(yǎng)動物體細胞核移植胚胎移植有性生殖無性生殖繼承雙親的特性與核供體親本基本一樣一、體外受精【任務(wù)一】1.閱讀課本60頁第一段和第二段，明確胚胎工程技術(shù)常用的有哪幾類？什么是試管動物？如何培育試管動物？試著比較試管動物和克隆動物？（四）比較試管動物和克隆動物1.過程包括_________________、____________和_______等步驟。卵母細胞的采集精子的獲取受精2.意義是提高動物繁殖能力的有效措施，可以為胚胎移植提供可用胚胎。場所：培養(yǎng)液【任務(wù)一】2.閱讀課本60頁第2-3段，明確體外受精的過程及意義。一、體外受精項目自然受精人工授精體外受精不同點過程不同場所不同相同點一、體外受精【任務(wù)一】3.結(jié)合之前學習的自然受精和人工授精的知識，比較體外受精與以上兩種受精方式的異同，完成下表。項目自然受精人工授精體外受精不同點過程不同場所不同相同點雌雄動物交配完成雌性動物輸卵管中用人工的方法將公畜的精液注入母畜生殖道內(nèi)，完成受精人工獲取精子、卵子，在體外培養(yǎng)液中完成受精過程雌性動物輸卵管中體外培養(yǎng)液中(1)精子獲能、卵子成熟后方能完成受精過程；(2)都是有性生殖一、體外受精【任務(wù)一】3.結(jié)合之前學習的自然受精和人工授精的知識，比較體外受精與以上兩種受精方式的異同，完成下表。二、胚胎移植【任務(wù)二】1.閱讀課本61頁第1-2段，明確胚胎移植的概念，知道胚胎的來源，明確受體和供體的概念、選擇標準和職能。1.概念指將通過_____________________得到的胚胎，移植到_______、____________的雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。體外受精及其他方式同種的生理狀態(tài)相同2.胚胎來源體外受精及其他方式得到的胚胎（體內(nèi)受精、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、動物細胞核移植技術(shù)等）3.供體和受體供體：提供胚胎的個體遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎選擇標準：職能：受體：接受胚胎的個體選擇標準：職能：有健康體質(zhì)和正常繁殖能力承擔繁重而漫長的妊娠和育仔任務(wù)二、胚胎移植【任務(wù)二】1.閱讀課本61頁第1-2段，明確胚胎移植的概念，知道胚胎的來源，明確受體和供體的概念、選擇標準和職能。二、胚胎移植【任務(wù)二】2.閱讀課本61頁第3段及圖2-23，描述胚胎移植的過程，明確整個過程中能夠完成相應條件的生理學基礎(chǔ)有哪些？完成下表。生理學基礎(chǔ)條件為供體的胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境提供胚胎收集的基礎(chǔ)提供移入胚胎存活的基礎(chǔ)提供保留遺傳特性的基礎(chǔ)【任務(wù)二】2.閱讀課本61頁第3段及圖2-23，描述胚胎移植的過程，明確整個過程中能夠完成相應條件的生理學基礎(chǔ)有哪些？完成下表。1.過程：優(yōu)良供體母牛優(yōu)良公牛（遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強）受體母牛（有健康體質(zhì)和正常繁殖能力）具有優(yōu)良性狀的后代進行同期發(fā)情處理超數(shù)排卵受體發(fā)情發(fā)情配種或人工授精移植胚胎收集胚胎并檢查對受體進行妊娠檢查正常繁殖或兩三個月后進行另一次移植二、胚胎移植生理學基礎(chǔ)意義為供體的胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境提供胚胎收集的基礎(chǔ)提供移入胚胎存活的基礎(chǔ)提供保留遺傳特性的基礎(chǔ)胚胎移植提供基礎(chǔ)。哺乳動物發(fā)情排卵后，同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的哺乳動物的早期胚胎形成后，在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響【任務(wù)二】2.閱讀課本61頁第3段及圖2-23，描述胚胎移植的過程，明確整個過程中能夠完成相應條件的生理學基礎(chǔ)有哪些？完成下表。二、胚胎移植2.生理學基礎(chǔ)1.將檢驗合格的胚胎移植到任何一個受體的子宮內(nèi)，胚胎都能正常發(fā)育嗎？如果不能，在胚胎移植前應該對受體進行怎樣的處理？不一定。一般情況下檢驗合格的胚胎需要移植到同種的、生理狀態(tài)相同的受體子宮內(nèi)，胚胎才能繼續(xù)發(fā)育。同期發(fā)情處理。2.受體會不會對來自供體的胚胎發(fā)生免疫排斥反應?受體對來自供體的胚胎基本上不會發(fā)生免疫排斥反應。二、胚胎移植【任務(wù)二】3.結(jié)合所學知識，完成課本62頁思考討論“胚胎移植的生理學基礎(chǔ)”的四個問題。3.胚胎移植后，經(jīng)受體孕有的后代，其遺傳特性與供體還是受體保持一致?為什么?遺傳特性與供體保持一致。因為供體胚胎與受體子宮建立的僅是生理和組織上的聯(lián)系，其遺傳物質(zhì)在孕育過程中不會發(fā)生任何變化。4.胚胎移植實質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。你認為這樣的概括正確嗎?為什么?正確。只有供體、受體生理環(huán)境條件高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續(xù)發(fā)育。所以，我們可以把胚胎移植簡單概括為早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。二、胚胎移植【任務(wù)二】3.結(jié)合所學知識，完成課本62頁思考討論“胚胎移植的生理學基礎(chǔ)”的四個問題。(1)可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力(2)大大縮短了供體本身的繁殖周期(3)對供體施行超數(shù)排卵處理后，可增加后代數(shù)量1.實質(zhì)早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移2.意義3.地位胚胎工程的最終技術(shù)環(huán)節(jié)，還將推動胚胎工程其他技術(shù)的研究和應用。受體供體【任務(wù)二】4.閱讀課本62頁第1段和相關(guān)信息，明確胚胎移植的實質(zhì)、意義和地位。二、胚胎移植遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強供體母牛健康的體質(zhì)、正常的繁殖能力受體母牛

多種激素同期發(fā)情處理促性腺激素超數(shù)排卵供體公牛發(fā)情配種或人工授精收集胚胎并檢查胚胎移植妊娠檢查分娩（胚胎移植的犢牛）①該過程中兩次使用激素：②該過程中的兩次檢查：③胚胎移植成功與否要有兩個條件：第一次對受、供體進行同期發(fā)情處理；第二次用于供體的超數(shù)排卵。第一次對收集的胚胎進行檢查；第二次對受體母牛是否妊娠進行檢查。胚胎移植一般應在同種的雌性供體和受體之間進行。進行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。二、胚胎移植要點小結(jié)三、胚胎分割【任務(wù)三】1.閱讀課本62頁2-4頁和63頁，說出胚胎分割的概念、繁殖方式、適合分割的胚胎、主要使用的儀器、胚胎分割的過程、胚胎分割的優(yōu)缺點分別是什么？采用__________將__________切割成_______________________等，經(jīng)移植獲得___________________的技術(shù)。1.概念：機械方法早期胚胎2等份、4等份或8等份同卵雙胎或多胎2.繁殖方式：無性繁殖（克?。w視顯微鏡顯微操作儀3.適合分割的胚胎：發(fā)育良好的、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚注：分割囊胚時，要將內(nèi)細胞團均等分割4.主要儀器設(shè)備：體視顯微鏡、顯微操作儀分割工具:分割針或分割刀三、胚胎分割【任務(wù)三】1.閱讀課本62頁2-4頁和63頁，說出胚胎分割的概念、繁殖方式、適合分割的胚胎、主要使用的儀器、胚胎分割的過程、胚胎分割的優(yōu)缺點分別是什么？三、胚胎分割【任務(wù)三】1.閱讀課本62頁2-4頁和63頁，說出胚胎分割的概念、繁殖方式、適合分割的胚胎、主要使用的儀器、胚胎分割的過程、胚胎分割的優(yōu)缺點分別是什么？透明帶滋養(yǎng)層內(nèi)細胞團分割針滋養(yǎng)層做DNA分析性別鑒定已知性別胚胎內(nèi)細胞團二分胚胚胎移植分割針5.過程：盛有操作液的培養(yǎng)皿中，在顯微鏡下分割牛胚胎性別鑒定和分割示意圖6.胚胎分割的優(yōu)點①可以促進優(yōu)良動物品種的繁殖②產(chǎn)生的遺傳性狀相同的后代是進行遺傳學研究的寶貴材料③在胚胎移植前，進行性別鑒定、遺傳病篩查等，對于人工控制動物性別、動物繁育健康后代有重要意義7.胚胎分割的局限性實踐證明，采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的，分割次數(shù)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，還存在剛出生動物體重偏低，毛色、斑紋可能存在差異等問題。三、胚胎分割【任務(wù)三】1.閱讀課本62頁2-4頁和63頁，說出胚胎分割的概念、繁殖方式、適合分割的胚胎、主要使用的儀器、胚胎分割的過程、胚胎分割的優(yōu)缺點分別是什么？【任務(wù)三】2.進行胚胎分割時，是否分割次數(shù)越多越好？囊胚期的內(nèi)細胞團要均等分割。原因：不均等分割會影響胚胎的恢復和發(fā)育不是；分割份數(shù)越多，技術(shù)難度越大，移植的成功率也越低。桑葚胚可以任意分割。原因：桑葚胚未分化，里面的細胞是全能干細胞。三、胚胎分割胚胎工程技術(shù)及其應用體外受精胚胎分割步驟卵母細胞的采集、精子的獲取、受精胚胎分割的概念胚胎分割的基礎(chǔ)細胞的全能性、每個細胞的細胞核內(nèi)具有相同的遺傳物質(zhì)胚胎分割的步驟選擇胚胎、分割胚胎、胚胎移植體外受精技術(shù)的意義是提高動物繁殖能力的有效措施，還可以為胚胎移植提供可用的胚胎胚胎分割的意義胚胎移植胚胎移植的步驟胚胎移植的概念胚胎移植的意義充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖能力①促進優(yōu)良動物品種的繁殖；②產(chǎn)生遺傳性狀相同的后代是進行遺傳學研究的寶貴材料；③對于人工控制動物性別、動物繁育健康后代具有重要意義課堂小結(jié)課堂練習1.(2023·廣東卷)下列關(guān)于胚胎工程的敘述，錯誤的是（）A.胚胎工程的理論基礎(chǔ)是體外受精和早期胚胎發(fā)育B.胚胎移植中的受體和供體需同期發(fā)情處理C.胚胎分割技術(shù)獲得的個體基因型相同D.胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力論基礎(chǔ)是哺乳動物的體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育規(guī)律A2.(2023·湖北卷)和牛肉多汁細嫩,肉用價值極高,在日本被視為“國寶”。我國科研人員利用細胞工程等技術(shù)成功培育出優(yōu)良和牛品種,下列說法錯誤的是（）A.用促性腺激素處理母牛,可以獲得更多的卵子B.精子接觸卵細胞膜時,會引發(fā)卵細胞膜反應C.對移植前的胚胎進行性別鑒定,宜取囊胚期的滋養(yǎng)層細胞D.胚胎移植