3.3 胚胎工程的应用及其前景
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3.3胚胎工程的应用及前景
妊娠检查
胚胎移植 分娩 出良 种小 牛
同种动物之间基本上不发生 免疫排斥反应。
胚胎虽然与受体有生理和组织上的联 系,但胚胎的遗传特性不受受体的影 响
4.胚胎移植的前景和意义 实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
意义：可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。
4、胚胎移植的前景和意义
1)加速育种工作和品种改良；
的潜在功能，医学界称为"万用细胞"。
专能干细胞
多能干细胞
全能干细胞
特 点
只能分化成一种类
型或功能密切相关 的两种类型的细胞
能分化成多种细胞 或组织，但不能发 育成完整个体
能形成机体的所有 组织器官，发育成 完整个体
举 上皮组织基底层的 例 干细胞，成纤维细
胞
造血干细胞
胚胎干细胞
三、胚胎干细胞（全能干细胞）
一、胚胎移植（胚胎工程及其他技术的最后一道“工序”）
1. 概念:将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精其他方式
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，使之发育为新个体的技术。
操作对象：
早期胚胎
来源：雌性动物的 早期胚胎 或通过其他方式得到的胚胎。
供体：提供胚胎（具有优良性状的雌 雄）个体
2.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？
答：正确 胚胎移植成功率的高低与供、受体生理环境条件一致性密切相 关。只有供、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。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。
3、3受、体大对量供研体究胚证胎明会受不体会对发移生入免子疫宫排的斥外反来应胚?胎基本上不发生免疫
课件4：3.3 胚胎工程的应用及前景
例4 下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述， 正确的是 D
A．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断 增加
B．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割
C．胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质 合成旺盛等特点
D．胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚 胎中分离获取
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二、胚胎分割
1.理论基础： 动物胚胎细胞的 全能性 。 2.概念: 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。
3.特点: 后代具有 相同 的遗传物质，属于 无性 繁殖， 即克隆。
4.胚胎的选择: 发育良好的,形态正常的 桑椹胚/囊胚 。 5.主要仪器： 实体显微镜 和 显微操作仪 。
⑶受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排 斥反应，这就为胚胎在受体内存活提供了可能。
⑷供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联 系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程 中不受任何影响。
4.胚胎移植的基本程序
①对供、受体母牛 ②用激素对供体母 ③超数排卵的母牛
进行选择，并用激 牛做超数排卵处理。 发情后，选择同种
例2 请回答胚胎工程和基因工程方面的问题：
（4）利用基因工程可以获得转基因牛，从而改良奶 牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是 ＿获＿取＿目＿的＿基＿因 ＿、基因表达载体的构建、＿＿＿ ＿目＿的基因的检＿测与鉴定＿和＿将＿目的＿基＿因＿导入受体细＿胞＿。 若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素， 则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺 分泌蛋白基因及其启动子、人＿干扰素基因（或目＿的＿基因＿）、 ＿＿终止＿子＿、＿标＿记＿基因＿和复制原点等。将该基因表 达载体导入受体细胞所采用的方法是＿显微＿注＿射＿法＿ （显微注射法、农杆菌转化法），为获得能大量 产生人干扰素的转基因牛，该基因表达载体应导 入的受体细胞是＿受＿精＿卵＿（受精卵、乳腺细胞）。
课件3：3.3 胚胎工程的应用及前景
8、胚胎分割技术的缺陷
（1）刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还存在 差异；
（2）采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是 有限的。 9、胚胎分割技术的应用:
为转基因技术、性别控制技术提供活胚材料。
胚胎分割移植的显微操作
三、胚胎干细胞
1.概念:简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺中分 离出来的一类细胞.
2、超数排卵处理：注射促性腺激素 3、配种或人工授精精子来源：同种优良的雄性动物 4、胚胎的收集：冲卵是把母牛的卵子冲出来吗？
不是，冲卵是将供体母畜体内的胚胎冲出来。 5、对胚胎进行质量检查
目的： 检查胚胎的发育状况
时期：处于桑椹胚或囊胚 6、胚胎的保存 （条件）
7、胚胎的移植 手术法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝 合创口。
3.供体的胚胎移植到受体后，游离的胚胎在发育过程 中形成胎盘与受体相连，并通过胎盘与受体的血液 进行物质交换。以下说法正确的是（ A ）
A.受体是为供体胚胎提供发育的条件 B.受体与胚胎血型应相同，否则会发生免疫排斥反应 C.受体与胚胎血液混融在一起 D.胚胎心肺功能都能正常运行
二、胚胎分割
1.概念：采用显微手术（机械方法）的方法将早期胚 胎分割成2分胚,4分胚或8分胚,经体内或体外培养后 植入受体，以得到同卵双胎或同卵多胎的技术。
练习
1.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确的是 （ B） A.供体母牛必须是同一物种的良种 B.受体母牛必须是同一物种的良种 C.供体公牛必须是同一物种的良种 D.受体母牛可以是同一物种的一般健康牛
练习
2.下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是（ A ） A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植 B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态 C.超数排卵技术要使用一定的激素 D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行
3.3 胚胎工程的应用及前景
3．理解超数排卵和冲卵 (1)超数排卵：简称“超排”，是指给供体母畜注射促性腺激素， 使其发情，一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的成熟卵子，经 合理的人工授精方法，可以获得数量较多的可移植胚胎。 (2)冲卵：是指用配制好的冲卵液，借助特制的冲卵装置，将供 体母畜子宫或输卵管中的胚胎冲洗出来。 4．产下的犊牛性状取决于供体公、母牛，性别取决于公牛提供 何种类型的精子，二者与受体牛没有关系。
(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞， 采用激素处理 可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是 __________。 (4) 胚 胎 移 植 前 对 供 、 受 体 母 牛 要 进 行 ____________。为胚胎在受体体内存活提供可能的基础 是指受体对外来的胚胎基本上不产生_______ 。
[对点演练]
1．请回答胚胎工程方面的问题： (1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培 育需经过体外受精、______________、______________以及在母 体中发育和产出等过程。 (2)在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体 外成功结合，需要对精子进行处理，使其________。另外，培养 的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期， 该时期在显微镜 下可观察到次级卵母细胞和________。
4．生理基础 (1)哺乳动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖 器官的
生理变化
是相同的， 这就为供体的胚胎移入受体 。
提供了相同的
生理环境
(2)哺乳动物的早期胚胎处于游离状态， 为胚胎收集提供了 可能。 (3) 受 体 对 移 入 子 宫 的 外 来 胚 胎 基 本 上 不 发 生
免疫排斥反应
， 为胚胎在受体内的存活提供了可能。
冷冻保存
3.3 胚胎工程的应用及前景
3.3课题胚胎工程的应用及前景一、内容与解析内容：本节内容集中讲述了胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞的分离和培养这三种胚胎工程技术。
解析：需重点掌握胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用，胚胎分割的应用意义，胚胎干细胞研究的意义。
学习时要多结合课本中的各种示意图、流程图对教材内容加以理解和掌握，此外还可通过报刊、杂志、互联网等媒体搜集资料，了解胚胎工程的各种进展和动态。
二、教学目标与解析教学目标:1．胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。
2．胚胎分割的应用意义。
3．胚胎干细胞研究的意义。
目标解析：简述胚胎移植技术的概念含义及其应用，说出胚胎干细胞的主要特点，举例说出胚胎干细胞的移植在基础生物学研究、医疗、畜牧业等方面的广泛应用及其发展前景。
三、问题诊断分析本节课中学生对胚胎分割的过程以及胚胎干细胞的获取及其应用会混淆，原因是识记内容较多，学生对此无法适应，且此内容又离学生的实际生活较远，为解决此问题，在上课的时候应该注意每学习一个知识点应该留出一点时间让学生速记，并配以相关的填空练习。
四、教学支持条件分析采用PPT,尤其在每学一个知识点时配以大量的相关画面，让学生有一个直观具体的视觉冲击，并在相关的知识点上辅以相关的练习，因内容较多，故采用PPT。
五、教学过程★教学过程【课前预习】1．什么叫胚胎移植技术？什么是胚胎分割技术？2．什么叫干细胞？干细胞的类型有哪些？请举例说明。
问题一：胚胎移植：问1．什么叫胚胎移植？有人把胚胎移植称为胚胎工程其它技术的最后一道“工序”，你认为这种说法有一定的道理吗？问2.进行胚胎移植的研究有什么现实意义？师生活动1：阅读课本64页，结合所学知识，思考以下问题：思考与讨论1：胚胎移植为什么可提高优良品种家畜的繁殖能力？思考与讨论2：分析课本图3—9，说出牛胚胎移植的关键技术有哪些？问3：胚胎移植的过程？问（1）：什么是供体、受体？如何进行选择？问（2）：什么是同期发情？如何处理？问（3）：为了更多的获得胚胎?往往要给供体注射促性腺激素？其目的是？问（4）：为了让胚胎能够更好地着床，应如何处理？学生活动2：阅读课本64页，结合所学知识，思考以下问题：思考与讨论3：在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？学生活动3：阅读课本68—69页，结合所学知识，思考以下问问4：.胚胎移植的生理学基础有哪些？结合课本图3—9，简要分析胚胎移植的基本过程。
专题3 3.3 胚胎工程的应用及前景
生理学基础 意义 受体对外来胚胎基本上 为胚胎在受体内存活提 免疫排斥反应 不发生 供了可能 _______________ 供体胚胎可与受体子宫 建立正常的生理和组织 为移植后的胚胎继续发 遗传特性 联系，但其 育提供了营养等方面的 _______________不受 保障 影响
6. 胚 胎 移 植 的 基 本 程 序 ： 供 、 受 体 的 选 择 和 ________―→配种或进行人工授精―→胚胎的 处理 收集 _______、检查、培养或保存―→胚胎移植及 检查。
_____________________________________
____
_____________________________________
__。 (6)冲卵的生理基础是 _____________________________________
【尝试解答】 囊胚 (3)手术
(1)性激素 非手术
___________的问题。
细胞分化 (3)是研究体外______________的理想材料。 (4)可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研 究。
核心要点突破
胚胎移植的基本程序
胚胎移植主要包括对供体、受体的选择和处理， 配种或进行人工授精，对胚胎的收集、检查、 培养或保存，对胚胎进行移植，以及移植后的 检查等步骤。 (1)对供、受体的选择和处理(供体牛应选择遗传 性能和生产性能的优良个体，而受体选择重在 健康的体质和正常的繁殖能力，供体牛一般为 引进的优良个体，受体为本地牛，用促性腺激 素进行同期发情处理)。
思考感悟 怎样理解胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克 隆的方法之一？ 【提示】 胚胎分割得到的个体是同一胚胎的
后代，具有相同的遗传物质。
三、胚胎干细胞 早期胚胎 原始性腺 1 ． 概 念 ： 由 _____________ 或 ___________
专题3.3_胚胎工程的应用及前景
C.细胞分化
D.细胞增殖 点此播放教学视频
做一做
4.供体的胚胎移植到受体后，游离的胚胎在发 育过程中形成胎盘与受体相连，并通过胎盘与 受体的血液进行物质交换。以下说法正确的是
（ A） A.受体是为供体胚胎提供发育的条件 B.受体与胚胎血型应相同，否则会发生免疫排 斥反应 C.受体与胚胎血液混融在一起 D.胚胎心肺功能都能正常运行
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思考与探究
1、 右图是同学们到良种场进
行参观时，看到的胚胎移植繁
育良种奶牛的流程示意图。请
看图思考并讨论以下问题：
(1)用文字完成右侧的流程图。
(2)应该怎样选择供体公、母
牛和受体母牛？在②中，为什
么要用促性腺激素处理供体母
牛？在促性腺激素处理供体母
牛前，需要对供体和受体母牛
进行同期处理吗？
手术法（用移植管将其送入子宫） 5移植后的检查（是否妊娠）等
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• 概念：指采用 机械 方法将早期胚胎切割成2、4或8等份 等，经移植获得 同卵 双胎或多胎的技术。
•
仪器设备：实体显微镜 和显微操作仪操作程序
• 1选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，移入盛
胚 胎
•
有操作液 的培养皿
分 • 2用分割针或分割刀切开胚胎，吸出半个，注入空 透明带 或
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2.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确
的是
（ B）
A.供体母牛必须是同一物种的良种
B.受体母牛必须是同一物种的良种
C.供体公牛必须是同一物种的良种
D.受体母牛可以是同一物种的一般健康牛
3.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过程的
重要原因是 A.细胞分裂
3.3胚胎工程的应用和前景
若做性别鉴定，取滋养层细胞做DNA分析或染色体检测
胚胎分割技术的缺陷
（1）刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还存在差异； （2）采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限，成功率低。
三、胚胎干细胞
概念: 是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，简称ES或EK细胞。
1.形 态：体积小、细胞核大、核仁明显
(1)为使A羊超数排卵,可向其注射
激素，选择
期的卵母细胞进行体外受精;体
外受精前要对B细胞进行
处理,常用的方法是
法。
(2)将早期胚胎注入D羊子宫内的技术为
,D羊被称为
(填“供体”或“受
体");为使D羊的生理状况更适合完成该操作,要对D羊进行
处理以提高成功率。
(3)从早期胚胎分离出的ES细胞可诱导分化出不同的组织细胞,这是因为从功能上看ES细胞具有
4、胚胎移植的基本程序
供体母牛（优良）
受体母牛 （健康）
供体公牛 （优良）
（激素）同期发情处理
超数排卵（促性腺激素）
配种/人工授精
冲卵 冲卵：从子宫中冲出胚胎
第7天：胚胎处于游离状态
【两次使用激素处理】 第一次对受、供体母牛进行同期发情处理； 第二次对供体母牛的超数排卵（注射促性腺激素） 【两次检查】 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。
通过
进行早期胚胎培养获得。
(3)小鼠胚胎干细胞(ES细胞)可由囊胚的
分离培养获得。iPS细胞与ES细胞同样具
有发育全能性,有望在对人类iPS细胞进行定向
后用于疾病的Байду номын сангаас胞治疗。
理论基础：动物胚胎细胞的全能性 注：①分割囊胚时，将内细胞团均分，否则会影
3.3《胚胎工程的应用及前景》(胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养)
胚胎与受体可建立正常的生理和 组织联系,但胚胎遗传物质在孕育 4)遗传特性： 过程中不受任何影响。
步骤
对供体、受体的选择和处理 （同期发情处理和超数排卵处理） ▼ 配种或人工授精 ▼ 对胚胎的收集●检查● 培养● 保存 ▼ 移植胚胎 ▼ 移植后检查
胚胎移植的实质是什么？
其实质是早期胚胎在相同生理环 境条件下空间位置的转移，而胚胎本 身的遗传物质并不发生改变，因此各 种性状能保持其原来的优良特性。
.
.
♂
精子采集
♀
卵子采集
♀
高产奶牛 （供体）
卵巢 卵母细胞
体细胞如 精子获能 卵子体外培养 耳细胞 去核卵母细胞 体外受精 早期体外受精胚胎 重组细胞
MⅡ期卵 母细胞
胚胎移植
同种牛子宫
早期重组胚胎
同种牛子宫
试管牛
克隆牛
一.胚胎移植的概念
将雌性动物的早期胚胎，或者 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： 提供胚胎的个体。 受体： 接受胚胎的个体。
在显微镜下切割胚胎
.半裸胚直接移植, 均等, 为什么只能2份
.还存在什么问题
胚胎分割的基本过程
胚胎移入培养液
分割胚胎（机械法、酶处理） 着床产仔
移植胚胎给受体
五、胚胎干细胞
1、概念：由 早期胚胎 或_______中分 原始性腺
离出来的一类细胞。简称ES或EK细胞。
.特点
2、特性：
形态：
体积小、细何一 种组织。 另外 体外培养，可以增殖而不发生分化。可 冷冻保存， 进行遗传改造
四、胚胎分割
概念:采用机械方法将早期胚胎切割成2等份，4
选修III 3.3 胚胎工程的应用及前景
（4）胚胎移植可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。 具体表现为：缩短了供体本身的繁殖周期，同时 通过超数排卵处理和胚胎移植可获得比自然繁殖多十 几倍到几十倍的后代。 可在短期大幅度增加优良个体母畜和公畜的后代 数量，迅速扩大良种畜群，加速育种和品种改良工作。 经冷冻保存的胚胎可进行国内和国际交换，代替 活畜的引种或进出口。 通过胚胎移植可以人为生产双胎或多胎。 可以通过保存胚胎来保存品种资源和濒危动物。
干细胞的种类（根据分化潜能来分） 全能干细胞： 具有形成完整个体的分化潜能，如胚胎 干细胞(ES细胞)。 多能干细胞： 具有分化出多种细胞组织的潜能。如造 血干细胞、神经细胞。 专能干细胞： 只能向一种或两种密切相关的细胞类型 分化。如上皮组织基底层的干细胞，肌肉中 的成肌细胞。 发育顺序： 全能→多能→专能
囊胚（内含囊胚腔）
：由具有全能性细胞构成，细胞数在32个左右， 排列紧密，形似桑椹 内细胞团：发育成胎儿各组织
滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘 滋养层 原肠胚（内含原肠腔） 外胚层 中胚层 内胚层 胎儿形成 原肠腔
• 二、胚胎分割
• （六）优势
• • 可成倍增加胚胎数量，快速繁育优良种畜
• （七）存在问题
1、刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹 存在差异等。 • 2、采用胚胎分割技术产生的同卵多胎成 功的比例很小。
3.2 体外受精和早期胚胎培养
三、胚胎干细胞 （一）概念 简称ES 或EK 细胞，是由早期胚胎或原 始性腺中分离出来的一类细胞。 （二）特点 在形态上，表现为体积小、细胞核大、 核仁明显; 在功能上，具有发育的全能性，即可以 分化为成年动物体内任何一种组织细胞 。 另外，在体外培养的条件下， ES 细胞可 以增殖而不发生分化。 可冷冻保存，也可进行遗传改造。
3.3胚胎工程的应用及前景
③可以用于治疗__________________,如 _________,_________等; ④利用可以被诱导分化形成________________ 的特性,移植 _________可使坏死或退化的部位得以 __________________; ⑤随着__________________的发展,通过体外 诱导分化,定向培育_________________,用 于器官移植,解决供体器官不足和器官移植后 __________________的问题.
牛胚胎的分割技术
牛胚胎的分割如图3-23所示. 到目前为止,最常见的是经分割产生的 __________,而__________成功的比例 都很小.
胚胎干细胞
胚胎干细胞的来源. 哺乳动物的胚胎干细胞简称_____或 ______细胞,来源于 __________或从______________中分离 出来.
囊胚期的内细胞团的功能/ 囊胚期的内细胞团的功能/对囊胚阶段的 胚胎进行分割时注意事项
内细胞团一般到 内细胞团一般到_______阶段才出现,它是发育 阶段才出现, 阶段才出现 为胚胎本身的_________,将来发育成胎儿的各 为胚胎本身的 , 种组织.进行胚胎分割时,应选择发育良好, 种组织.进行胚胎分割时,应选择发育良好,形 态正常的_______或_______,将其移入盛有 态正常的 或 , _______的培养皿中,然后,用_______或 的培养皿中, 的培养皿中 然后, 或 _______进行分割.具体操作程序:用 进行分割. 进行分割 具体操作程序: ______________切开,吸出其中的 切开, 切开 吸出其中的_______,注 , 入______________中,或直接将 中 _____________________.对囊胚阶段的胚胎进 . 行分割时要注意将__________________,否则会 行分割时要注意将 , 影响分割后___________________________. 影响分割后 .
3.3胚胎工程的应用及前景-人教版选修3现代生物科技专题教案
3.3 胚胎工程的应用及前景-人教版选修3 现代生物科技专题教案一、胚胎工程的定义胚胎工程是一种通过细胞培养、基因操纵等技术手段来对胚胎进行改造，并调控其细胞命运的生物学技术。
胚胎工程技术能够对胚胎进行精细的调控，从而对其形态、结构、功能等方面进行研究和改变。
二、胚胎工程技术的应用1. 组织移植和再生医学利用胚胎工程技术，可以对特定的细胞进行人造控制并培养，制成所需的人工组织，并将其移植到身体中，实现人体组织的再生。
例如，将胚胎干细胞培养出脊髓组织，再进行移植，可以有效治疗神经性疾病。
2. 动物遗传工程通过基因编辑、基因工程等技术，对动物基因进行精细的调控，从而创造出一些具有特定功能的动物品种。
例如，利用胚胎干细胞技术，可以制造出能够产生特定药物的动物品种，为医药研发提供了新的途径。
3. 胚胎学研究胚胎工程技术也可以用于探究胚胎发育的规律和机制，发现新的生物学原理以及探索它们所带来的对生命科学领域的深远影响。
三、胚胎工程技术的局限性和风险1. 道德与伦理问题对胚胎的工程改造将会侵犯胚胎的生命权，对于胚胎工程技术研究和应用会带来道德与伦理问题。
2. 生物多样性的破坏胚胎工程可能导致生物多样性的破坏，因此在进行胚胎工程研究应用时，必须在充分理解遗传和生态方面的风险的基础上，降低胚胎工程可能带来的环境风险和破坏。
3. 安全问题胚胎在人类和动物体内发育需要极为复杂的环境，因此胚胎工程需要极为严格和细致的操作。
同时，对于从胚胎工程中得到的产物，也必须进行反复测试和安全评估工作，以降低由此导致的安全问题。
四、胚胎工程技术的未来发展1. 新一代胚胎技术随着科技的不断发展，前沿测序、脱靶编辑和以RNA为基础的调控等新技术将成为未来胚胎工程研究和应用的重要方向，将更加精细、高效地改造胚胎。
2. 多学科综合未来，生物学、医学、计算机、材料科学等多学科的融合将促进胚胎工程技术的发展，并催生出更多的交叉研究成果。
3. 法律与监管为了促进胚胎工程技术的安全和健康发展，未来的研究和应用必须得到法律和监管部门的监督和支持。
3.3 胚胎工程的应用及前景
胚胎移植的基本程序
• • • • 供体、受体的选择和处理 配种或进行人工受精 对胚胎的收集、检查或保存 对胚胎进行移植、以及移植后的检查
胚胎移植的技术程序
供体和受体的选择 模式之一——波尔羊&奶山羊
模式之二—杜泊羊&地方绵羊
5.胚胎移植成功与否要有两个条件 （1）胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受
胚 胎 干 细 胞 培 养
胚胎干细胞 核移植： 指把胚 胎干细胞核 移植到去核 的卵细胞中， 经过胚激活、 胚胎培养、 胚胎移植后 直接由受体 完成克隆动 物的技术。
练习: 1.下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是 A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植 B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态 C.超数排卵技术要使用一定的激素 D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行 2.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确的是 A.供体母牛必须是同一物种的良种 B.受体母牛必须是同一物种的良种 C.供体公牛必须是同一物种的良种 D.受体母牛可以是同一物种的一般健康牛
代孕母牛 早期胚胎
植入
胚胎分割的基本过程
胚胎移入培养液
分割胚胎（机械法、酶处理） 着床产仔
移植胚胎给受体
三、胚胎干细胞
1.概念：简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始 性腺中分离出来的一类细胞。
按分化潜能分类:
（1）全能干细胞:
包括：胚胎干细胞（embryonic stem cells, ES细胞） 生殖干细胞（embryonic germ cells, EG细胞） 具有全能性，能够分化成所有细胞类型， 进一步形成机体的
将内细胞团均等分裂
胚胎分割的基本过程
• • • • 胚胎移入培养液； 分割胚胎（机械法、酶处理）； 移植胚胎给受体； 着床产仔。
3.3胚胎工程的应用及前景
供体和受体的选择 供体:育种价值高 生殖机能强、 育种价值高、 供体 育种价值高、生殖机能强、体质强健 受体:数量多 价格较低、体型中上等、 数量多、 受体 数量多、价格较低、体型中上等、非优良品 种、健康状况良好
供受体模式—引进牛&地方黄牛
2.胚胎移植的现状和意义 2.胚胎移植的现状和意义
4、选择的胚胎： 、选择的胚胎： 发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚。 形态正常的桑椹胚或囊胚 发育良好的 形态正常的桑椹胚囊胚。 5、使用的主要仪器： 、使用的主要仪器： 实体显微镜和显微操作仪。 实体显微镜和显微操作仪。 6、具体操作 、 用分割针或分割刀片将胚胎切开， 用分割针或分割刀片将胚胎切开， 吸出其中的半个胚胎， 吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好 的空透明带中， 的空透明带中，或直接将裸半胚移植给 受体。 受体。
（6）胚胎的保存或移植 ）
将收集的胚胎直接向受体 移植或放入-196度液氮中 移植或放入 度液氮中 保存。 保存。
（7）胚胎的移植 ）
方法一：手术法 方法一： 具体做法： 具体做法：引出受体子 宫和卵巢， 宫和卵巢，将胚胎注入 子宫角，缝合创口。 子宫角，缝合创口。 方法二：非手术法 方法二： 将装有胚胎的移植管送 入受体母牛子宫的相应 部位，注入胚胎。 部位，注入胚胎。
胚胎的来源： 胚胎的来源： 雌性动物的早期胚胎或体外受精及 其他方式得到的胚胎。 其他方式得到的胚胎。 供体： 提供胚胎的个体。 供体： 提供胚胎的个体。 受体： 接受胚胎的个体。 受体： 接受胚胎的个体。 受体的条件：同种、生理状态相同。 受体的条件：同种、生理状态相同。
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。 代的过程。在 胚胎工程中通过任何 一项技术，如转基因、核移植，或 一项技术， 转基因、核移植， 体外受精等技术获得的胚胎，都必 体外受精等技术获得的胚胎， 等技术获得的胚胎 须移植给受体才能获得后代。因此， 须移植给受体才能获得后代。因此， 胚胎移植又是胚胎工程其他技术的 最后一道“工序” 最后一道“工序”。
3.3胚胎工程的应用及前景
胚胎移植前性别鉴定
• SRY-PCR胚胎性别鉴定技术 • X精子与Y精子的分离（P83） • 减少了胚胎移植过程中的盲目性以及由此 产生的浪费。
胚胎分割
采用机械方法将早期胚胎切割成2等份， 采用机械方法将早期胚胎切割成2等份，4等份或 机械方法将早期胚胎切割成 8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。 等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
胚胎分割的基本操作 选择良好的桑椹胚 或囊胚移入培养皿 中，用分割针或分 割刀片将其切开， 割刀片将其切开， 吸出其中的半个胚 胎注入透明带中或 直接移植给受体。 直接移植给受体。 注意： 注意：将内细胞团 均等分割
ห้องสมุดไป่ตู้
胚胎分割基本过程
受精卵
代孕母牛
早期胚胎 植入
旁栏思考题： 旁栏思考题：
内细胞团一般到囊胚阶段才出现， 内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为 胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞， 胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞， 只为胚胎和胎儿发育提供营养。 只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能 将内细胞团均等分割， 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， 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。 发育不良，甚至不能发育等问题。
胚胎移植的技术程序
波尔羊→ 波尔羊→奶山羊
羊同期发情处理
供体超排处理：注射促性腺激素
供体配种
冲 卵
胚胎检查
胚胎检查
胚胎移植或保存
胚胎移植
非手术法移胚 手术法移胚
受体产下后代
5.胚胎移植成功与否的两个条件 5.胚胎移植成功与否的两个条件 胚胎移植一般应在同种的雌性 同种的雌性供体和受 （1）胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受 体之间进行。 体之间进行。 进行胚胎移植的供体和受体的生理状态 （2）进行胚胎移植的供体和受体的生理状态 要相同。 要相同。
3.3 胚胎工程的应用及前景
为胚胎在受体内的存活提供了可能
4.供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组 4.供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组 供体胚胎可与受体子宫建立正常的 织联系，但移入受体的供体胚胎， 织联系，但移入受体的供体胚胎，其遗传特性 在孕育过程中不受任何影响。 在孕育过程中不受任何影响。
（四）胚胎移植的基本程序
练习: 练习
1.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确的是 1.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确的是 A.供体母牛必须是同一物种的良种 A.供体母牛必须是同一物种的良种 B.受体母牛必须是同一物种的良种 B.受体母牛必须是同一物种的良种 C.供体公牛必须是同一物种的良种 C.供体公牛必须是同一物种的良种 D.受体母牛可以是同一物种的一般健康牛 D.受体母牛可以是同一物种的一般健康牛 2.表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛 表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。 2.表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。 产生这一结果最可能的原因是 C A.试管动物培养 B.胚胎移植 A.试管动物培养 B.胚胎移植 C.胚胎分割移植 C.胚胎分割移植 D.受精卵移植 D.受精卵移植
B
3.进行胚胎分割时， 3.进行胚胎分割时，应选择的胚胎发育时期是 B 进行胚胎分割时 A.桑椹胚或原肠胚 A.桑椹胚或原肠胚 B. 桑椹胚或囊胚 C.囊胚或原肠胚 C.囊胚或原肠胚 D. 内细胞团
4.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭， 4.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过程的重 利用胚胎干细胞治疗肝衰竭 要原因是 C A.细胞分裂 A.细胞分裂 C.细胞分化 C.细胞分化 B.细胞特化 B.细胞特化 D.细胞增殖 D.细胞增殖
胚胎分割的基本操作 选择良好的桑椹胚 或囊胚移入培养皿 中，用分割针或分 割刀片将其切开， 割刀片将其切开， 吸出其中的半个胚 胎注入透明带中或 直接移植给受体。 直接移植给受体。
3.3胚胎工程的应用及前景
2010-2011学年第二学期 高二生物导学案 编号：11使用时间： 月 日 编写人：胡智文 审核人： 姜自伟 负责人： 班级：高二（1）班 小组： 姓名： 组内评价： 教师评价：第 1 页3.3胚胎工程的应用及前景【使用说明】1、 依据学习目标、认真预习课本20分钟，用红笔标注重难点2、 用准确语言完成【自主学习】和【合作探究】3、认真独立完成【自我检测】【学习目标】1、举例说出2、认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。
3、关注胚胎工程的研究进展和应用价值。
【重难点】 1. 胚胎移植和胚胎分割。
知识点一 胚胎移植 【自主学习】 1.概念：将雌性动物的 ，或者通过 及其他方式得到的胚胎，移植到 的、 的其他雌性动物的体内，使之发育为新个体的技术。
是胚胎工程其他技术的 一道工序。
2.意义：充分发挥 。
3.生理学基础： （1）同种动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内， 是相同的，为提供的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。
（2）早期胚胎处于 状态，为胚胎的收集提供了可能。
（3）受体对移入子宫的胚胎 是胚胎存活的条件。
（4）供体胚胎可与受体子宫建立正常的 联系，但供体胚胎的遗传物质 。
4.基本程序：主要包括对 ，配种或进行 ，对胚胎的 、检查、培养或保存，对胚胎进行 ，以及移植后的检查等步骤。
【合作探究】1. 在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？例如，供、受体的发情时间要一致吗？供体胚胎移入受体子宫的位置，应与在供体内的位置相同或相似吗？ 2.应该怎样选择供体、母牛和受体母牛？为什么要用促性腺激素处理供体母牛，在用促性腺激素处理供体母牛前，为什么需要对供体和受体母牛进行同期发情处理？知识点二 胚胎分割 【自主学习】 1.概念：采用机械方式将 切割成2等份、4等份或8等份，经 获得同卵双胎或多胎的技术。
2.操作：选择发育良好的，形态正常的 或 。
对囊胚阶段的胚胎进行分割时，一定要将 。
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3.2 体外受精和早期胚胎培养 3.3 胚胎工程的应用及前景
实体显微镜
显微操作仪
冲卵， 冲卵，收集胚胎 质量检查、 质量检查、培养 检查 冷冻保存
分娩 胚胎移植的犊牛） （胚胎移植的犊牛）
为什么哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠， 为什么哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在 一段时间内，同种动物的供、 一段时间内，同种动物的供、受体生殖器官的生 理变化是相同的？ 理变化是相同的？ 因为哺乳动物发情排卵后， 因为哺乳动物发情排卵后， 不管雌性动物妊娠与否， 不管雌性动物妊娠与否，都会产 生黄体，并维持一段时间，称为 生黄体，并维持一段时间， 黄体期。在这段时间里， 黄体期。在这段时间里，同种动 物的供、受体生殖器官的生理变 物的供、 化是相同的， 化是相同的，这就为供体胚胎移 入受体子宫内继续发育提供了相 同的生理环境。 同的生理环境。
对囊胚阶段 的胚胎进行分 割时， 割时，为什么 要将内细胞团 均等分割？ 均等分割？ 内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育 内细胞团一般到囊胚阶段才出现， 为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞， 为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞，只 为胚胎和胎儿发育提供营养。 为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细 胞团均等分割， 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， 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
三.胚胎干细胞 1.概念: 简称ES或EK细胞, 1.概念: 简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性 概念 ES 细胞 腺中分离出来的一类细胞. 腺中分离出来的一类细胞. 2.特点: 2.特点: 特点 1)形态 体积小.细胞核大,核仁明显. 形态: 1)形态: 体积小.细胞核大,核仁明显. 2)功能: 具有发育的全能性.可分化为成年动物体 2)功能: 具有发育的全能性. 功能 内任何一种组织细胞. 内任何一种组织细胞.体外培养可增殖不 分化. 分化. 在体外培养的条件下，ES细胞可以 细胞可以增殖而不 3）在体外培养的条件下，ES细胞可以增殖而不 发生分化。对它可以进行冷冻保存， 发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进 行遗传改造。 行遗传改造。
讨论： 讨论：P77
4.胚胎移植的基本程序 4.胚胎移植的基本程序
选择 供体母牛 受体母牛
5.两个条件 5.两个条件
（1）一般应在 同种的雌性供体 同种的雌性供体 和受体之间进行 （2）进行胚胎 移植的供体和受 胚胎移植 妊娠检查 妊娠检查 体的生理状态要 体的生理状态要 相同
……同期发情处理…… ……同期发情处理…… 同期发情处理 超数排卵 供体公牛 配种或人 工授精
3.主要用途 3.主要用途 (1)治疗人类的某些顽症 (1)治疗人类的某些顽症 (2)培育出人造组织器官， (2)培育出人造组织器官，用于器官移植 培育出人造组织器官 (3)是研究体外细胞分化的理想材料 (3)是研究体外细胞分化的理想材料
练习
1.下列有关动物胚胎移植的叙述中， 1.下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的 下列有关动物胚胎移植的叙述中 是（ A ） A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植 A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植 B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状 B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状 态 C.超数排卵技术要使用一定的激素 C.超数排卵技术要使用一定的激素 D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中 D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中 进行
2.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法 2.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法 B 不正确的是（ 不正确的是（ ） A.供体母牛必须是同一物种的良种 A.供体母牛必须是同一物种的良种 B.受体母牛必须是同一物种的良种 B.受体母牛必须是同一物种的良种 C.供体公牛必须是同一物种的良种 C.供体公牛必须是同一物种的良种 D.受体母牛可以是同一物种的一般健康牛 D.受体母牛可以是同一物种的一般健康牛
二.胚胎分割 1.概念: 采用机械方法将早期胚胎切割成2等份,4 1.概念: 采用机械方法将早期胚胎切割成2等份,4 概念 等份或8等份等, 等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或 多胎的技术. 多胎的技术. 2.特点: 后代具有相同的遗传物质.克隆. 2.特点: 后代具有相同的遗传物质.克隆. 特点 3.选择的胚胎: 3.选择的胚胎: 选择的胚胎 发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚. 发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚. 4.使用的主要仪器： 4.使用的主要仪器： 使用的主要仪器 实体显微镜和显微操作仪
Hale Waihona Puke （二）.胚胎移植的现状和意义 1.现状 1.现状 2.意义 2.意义 可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力 1)缩短繁殖周期 1)缩短繁殖周期 体现在 2)施行超数排卵增加移植后代 2)施行超数排卵增加移植后代 (三）.胚胎移植的生理学基础
1.发情排卵后， 1.发情排卵后，供体和受体有相同的生理环境 发情排卵后 2.早期胚胎处于游离状态, 2.早期胚胎处于游离状态,为胚胎的收集提供了可能 早期胚胎处于游离状态 3.受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥 3.受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥 4.供体胚胎可与受体子宫建立正常的联系, 4.供体胚胎可与受体子宫建立正常的联系,但遗传特性不受 供体胚胎可与受体子宫建立正常的联系 影响
专题3: 专题3:胚胎工程 3:胚胎工程
3.3 胚胎工程的应用及前景
§3.3 胚胎工程的应用及前景
本节要点： 本节要点： 1. 胚胎移植概念 2.胚胎移植的现状及其意义 胚胎移植的现状及其意义 3.胚胎移植的生理学基础 胚胎移植的生理学基础 4.胚胎移植的基本程序 胚胎移植的基本程序
一.胚胎移植 （一）基本概念 将雌性动物体内的__________,或者通 __________, 早期胚胎 1.概念: 1.概念: 概念 将雌性动物体内的__________,或者通 ___________及其他方式得到的胚胎 过___________及其他方式得到的胚胎,移植 体外受精 及其他方式得到的胚胎, 到________、______________的其他雌性动 ________、______________的其他雌性动 同种的 生理状态相同 新个体 物的体内,使之发育为________的技术. ________的技术 物的体内,使之发育为________的技术. 供体： 2. 供体： 提供胚胎的个体 来自: 转基因、 来自: 转基因、核移植或体外受精等 受体： 接受胚胎的个体。 受体： 接受胚胎的个体。 3.在胚胎工程地位:是其它技术的最后一道工序 3.在胚胎工程地位:是其它技术的最后一道工序 在胚胎工程地位
3.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭， 3.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过 利用胚胎干细胞治疗肝衰竭 C ） 程的重要原因是（ 程的重要原因是（ A.细胞分裂 A.细胞分裂 B.细胞特化 B.细胞特化 C.细胞分化 C.细胞分化 D.细胞增殖 D.细胞增殖
§3.3 胚胎工程的应用及前景
一、教学目标： 教学目标： 1.举例说出胚胎移植和胚胎分割。 举例说出胚胎移植和胚胎分割。 举例说出胚胎移植和胚胎分割 2.认同胚胎移植在胚胎工程中的作用和地位。 认同胚胎移植在胚胎工程中的作用和地位。 认同胚胎移植在胚胎工程中的作用和地位 3.关注胚胎工程的研究进展和应用价值。 关注胚胎工程的研究进展和应用价值。 关注胚胎工程的研究进展和应用价值 二、教学重点： 教学重点： 1.胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。 胚胎移植的生理学基础、 胚胎移植的生理学基础 基本程序和应用。 2.胚胎分割的应用意义。 胚胎分割的应用意义。 胚胎分割的应用意义 3.胚胎干细胞研究的意义。 胚胎干细胞研究的意义。 胚胎干细胞研究的意义 教学难点： 三、教学难点： 1.胚胎移植的生理学基础。 胚胎移植的生理学基础。 胚胎移植的生理学基础 2.胚胎干细胞的概念和分离途径。 胚胎干细胞的概念和分离途径。 胚胎干细胞的概念和分离途径
专题3: 专题3:胚胎工程 3:胚胎工程 3.1 体内受精和早期胚胎发育 阶段、时间、 精子、 阶段、时间、场所 精子、卵子的发生 穿越放射冠(顶体反应 顶体反应) ①穿越放射冠 顶体反应 精子的获能 受精 受精 穿越透明带： ②穿越透明带： 卵子的准备 早期胚胎发育
透明带反应) ③精子接触卵黄膜(透明带反应 精子接触卵黄膜 透明带反应 进入卵黄膜(卵黄膜封闭作用 卵黄膜封闭作用) ④进入卵黄膜 卵黄膜封闭作用 ⑤雄、雌原核形成 ⑥完成受精
（二）.胚胎移植的现状和意义 1.现状 家兔、绵羊、牛、马、山羊胚胎移植成 1.现状 家兔、绵羊、 2.意义 可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力 2.意义 功 体现在 1)缩短繁殖周期 1)缩短繁殖周期 2)施行超数排卵增加移植后代 2)施行超数排卵增加移植后代
1.准备移植的胚胎， 1.准备移植的胚胎，移植到任何一头母牛的子宫 准备移植的胚胎 内都能发育吗？ 内都能发育吗？ 供体和受体为同种， 供体和受体为同种，有相同的生理环境 2.能否直接从母体子宫内进行胚胎收集 为什么？ 能否直接从母体子宫内进行胚胎收集？ 2.能否直接从母体子宫内进行胚胎收集？为什么？ 能，早期胚胎处于游离状态,为 早期胚胎处于游离状态, 胚胎的收集提供了可能 3.供体与受体之间进行胚胎移植时 供体与受体之间进行胚胎移植时， 3.供体与受体之间进行胚胎移植时，会不会发生免 疫排斥反应？ 疫排斥反应？ 受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥 4.移入受体的供体胚胎的遗传特性 移入受体的供体胚胎的遗传特性， 4.移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中 是否受到影响？ 是否受到影响？ 不会
专题3: 专题3:胚胎工程 3:胚胎工程 3.1 体内受精和早期胚胎发育 一、精子、卵子的发生 精子、 二、受精 卵子的准备 精子的获能 受精 三、早期胚胎发育 3.2 体外受精和早期胚胎培养 卵母细胞的采集、 一、体外受精 卵母细胞的采集、培养 精子的采集获能 受精 二、胚胎的早期培养 培养 移植或冷冻保存 3.3 胚胎工程的应用及前景