胚胎工程主要技术及应用
2.3.2胚胎工程技术及其应用教学设计-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3
（二）课堂导入（预计用时：3分钟）
激发兴趣：
提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入胚胎工程技术的原理及其应用学习状态。
回顾旧知：
简要回顾上节课学习的生物技术的相关内容，帮助学生建立知识之间的联系。
提出问题，检查学生对生物技术相关知识的掌握情况，为胚胎工程技术的原理及其应用新课学习打下基础。
（2）胚胎工程技术的实验操作方法
胚胎工程技术的实验操作方法较为复杂，包括胚胎的采集、培养、分割、移植等步骤。学生可能难以掌握实验操作的细节，如胚胎的培养条件、分割方法等。
（3）生物技术在农业生产、疾病治疗和环境保护等方面的应用
学生可能难以理解生物技术在农业生产、疾病治疗和环境保护等方面的应用，如利用胚胎工程技术进行优良品种的培育，利用基因工程技术进行疾病的治疗等。
8. 生物技术在未来的应用前景
- 预测生物技术在未来应用的发展趋势。
- 讨论生物技术在解决全球性问题中的潜在作用。
9. 生物技术的安全性和伦理问题
- 描述生物技术在应用过程中可能面临的安全性和伦理问题。
- 讨论如何解决这些问题的方法和策略。
10. 生物技术的学习方法和实践经验
- 描述学习生物技术的方法和技巧。
当堂检测：
1. 请简述胚胎工程技术的原理及其应用。
2. 请举例说明生物技术在农业生产、疾病治疗和环境保护等方面的应用。
3. 请描述胚胎的采集、培养、分割、移植等过程。
4. 请解释如何利用胚胎工程技术进行优良品种的培育和遗传病的治疗。
5. 请阐述胚胎工程技术的实验操作方法。
6. 请谈谈你对生物技术在农业生产、疾病治疗和环境保护等方面的认识。
胚胎工程的主要技术
化，使处理的母畜卵巢生理机能都处于相同阶段，从而达到同 期发情。
3.超数排卵 应用外源性促性腺激素诱发卵巢多个卵泡发育，并排出多个
具有受精能力的卵子的方法。
三、胚胎移植技术程序
4.受精作用得到受精卵
（1）体内受精 自然交配
（2）体外受精
身边的事儿
安康阳晨牧业科技有限公司，是一家西北一流、陕 西最大、国内知名的集种猪繁育、商品猪饲养、饲料 研发、生产、生物能源开发、生态农业示范为一体的 现代化农业产业化企业。
其种猪主要从国外进口而来，成本很高，且繁殖周期 长，不利于优良猪种的推广养殖。
假如你是该公司的技术人员，从降低成本、增大效益、 快速推广优良猪种的角度出发，如何利用胚胎工程的 知识进行优良猪种的快速繁育呢？
思考与探究
（1）应该选择怎样的供体和受体？ （2）为什么需要对供体和受体进行同期发情处理？
如何进行同期发情处理？ （3）为什么要用促性腺激素处理供体？ （4）冲卵是把母畜的卵子冲出来吗？
三、胚胎移植技术程序
1.供体和受体的选择 供体:良种、健康、生殖机能强 受体:健康、量多、非良种
三、胚胎移植技术程序
在胚胎工程中通过任何一项技术，如转基因、核 移植，或体外受精等技术获得的胚胎，都必须移 植给受体才能获得后代，是胚胎工程的最后一道 “工序”。
一、胚胎移植
4.应用
充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短 了供体本身的繁殖周期。 (1)加速育种工作和品种改良； (2)大量节省购买种畜的费用； (3)保存品种资源和濒危物种； (4)一产多胎。
超数排卵
供体公牛 配种 冲卵
胚胎质量检查、培养
胚胎工程的原理
胚胎工程的原理1. 胚胎工程概述胚胎工程是一种利用生物学方法和技术来研究和干预胚胎发育的科学领域。
通过胚胎工程，可以对胚胎进行基因编辑、器官发育调控等操作，有望带来许多重大的医学和科学进展。
2. 胚胎工程的基本原理2.1 胚胎来源胚胎工程通常使用的胚胎来源有两种：自然胚胎和体外受精胚胎。
自然胚胎是指在动物或人体内由受精卵发育而成的胚胎，而体外受精胚胎是指在体外控制的环境中进行受精和培养的胚胎。
2.2 胚胎培养技术胚胎培养技术是胚胎工程中的关键步骤之一。
通过调整培养基的成分和环境条件，可以模拟胚胎在体内的发育过程，使胚胎能够正常地分化和发育。
胚胎培养技术包括受精卵培养、胚胎分裂和胚胎植入等步骤。
2.3 基因编辑技术基因编辑技术是胚胎工程中的重要手段之一。
通过CRISPR-Cas9等工具，可以实现对胚胎基因组的精确编辑，包括基因插入、删除、修复等操作。
基因编辑技术的应用可以帮助我们理解基因和发育的关系，并可能为遗传疾病的治疗提供新的方法。
3. 胚胎工程的应用3.1 器官发育调控通过胚胎工程，可以对胚胎的发育过程进行干预和调控，有望实现人工制造器官的目标。
例如，可以利用干细胞技术生成胚胎干细胞并诱导其分化为特定的器官组织，为研究和治疗各种疾病提供新的机会。
3.2 遗传疾病治疗胚胎工程可以用于研究和治疗遗传疾病。
通过基因编辑技术，可以修复遗传疾病相关基因的突变，从而实现遗传疾病的治疗。
此外，胚胎工程还可以用于筛查携带遗传疾病的胚胎，并选择健康的胚胎进行移植，从而预防遗传疾病的出现。
4. 胚胎工程的伦理和法律问题4.1 胚胎使用的伦理问题胚胎工程涉及使用胚胎进行实验和研究，引发了一系列的伦理问题。
例如，是否应该使用人类胚胎进行研究，以及是否应该进行基因编辑等操作。
4.2 胚胎干细胞的获取胚胎干细胞是胚胎工程中常用的材料之一，但获取胚胎干细胞涉及到胚胎的破坏和使用，引发了一些伦理争议。
在一些国家和地区，胚胎干细胞的获取和使用受到法律的限制和监管。
胚胎工程技术在人类生产生活中应用
胚胎工程技术在人类生产生活中应用胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，胚胎工程技术内容丰富，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。
胚胎工程技术广泛用于生殖生物学、胚胎学、发育生物学、遗传育种学和生殖医学的研究应用，并成为这些研究领域的重要技术手段。
目前在生产上应用较多的是动物繁殖控制技术，包括人工受精技术、试管家畜技术、胚胎分割技术等。
胚胎工程是生物技术的重要组成部分，它的研究和应用不仅推动了制药、器官移植医学等领域的变革，而且还加速了畜牧业生产的发展。
目前我国在胚胎移植改良牛、羊品种，体细胞克隆牛、羊等家畜的技术方面已经进入国际先进行列。
从本世纪的三十年代起，胚胎工程技术就逐步成功地应用于畜牧业生产，尤其是在优良种畜的引进、品种的保存、种畜的迅速扩繁、品种的改良和濒危动物的保护等方面发挥了极其重要的作用，极大地提高了畜牧生产的科技水平，产生了巨大的经济效益和社会效益。
胚胎工程主要是对哺乳动物的胚胎进行某种人为的工程技术操作，然后让它继续发育，获得人们所需要的成体动物的新技术。
实际上是动物细胞工程的拓展与延伸。
早在１８９１年，英国剑桥大学的赫普就在兔子身上首次成功地进行了受精卵的移植实验。
到本世纪３０年代，这项技术已在畜牧业上获得了越来越明显的效益。
进入７０年代，出现了专门从事受精卵移植的企业。
高等动物的受精卵移植又叫“家畜胚胎移植”。
它是将优良种畜的早期胚胎从供体母畜体中取出来，移到受体母畜输卵管或子宫中，“借腹怀胎”繁殖优良牲畜的技术。
胚胎工程在此基础上发展起来。
发育工程采用的新技术包括：１、胚胎冷冻技术。
为便于长途运输和随时供移植使用，将那些６～７日龄已有２０～３０个细胞的新鲜活胚胎（或分割后的半胚胎、１／４胎）在－１９６℃的超低温下冷冻贮存。
这是在冷冻精子的技术基础上进一步发展起来的一项新技术。
胚胎工程的主要技术与应用
四、胚胎冷冻保存技术
1、概念： 将动物的早期胚胎，通过特殊的保护剂和 降温措施，使其长期保存在超低温环境下。 2、意义： 使胚胎移植不受时间和地域的限制，简 化引种过程。
五.动物性别控制技术
• 1、概念： • 通过人为干预，使动物按照人们的愿 望繁衍所需性别的后代。 • 2、积极思维：如何通过分离精子达到控制 动物性别的目的？
.
.
三、胚胎分割技术
1.概念:
指借助显微操作技术（采用机械方法）将早期 胚胎切割成几等份，再移植到代孕母子宫，产生同卵 多仔后代的技术。可被视为胚胎克隆方法。 2.优势:
可成倍增加胚胎数量，可以快速繁殖良种畜。 3.特点: 后代具有பைடு நூலகம்同的遗传物质。
• 1、分割什么时期的胚胎? 问题探讨： • 2、用什么仪器来分割?
巩固练习
以下关于试管婴儿生产技术不存在的是（ A、体外受精B、细胞培养 C、胚胎移植 因重组
D
） D、基
巩固练习
下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是 ( D ) A．受孕母畜体内的早期胚胎能够移植 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．试管婴儿的受精及胚胎发育过程在试管内完成
. .
3.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 和受体之间进行。 • （2）进行胚胎移植的供体和受体的生理 状态要相同。（同期发情）
胚 胎 移 植 的 优 势：
（意义）
• • • • • • •
充分发挥雌性个体的繁殖潜力 缩短供体本身的繁殖周期 保持供体优良特性 大规模繁殖 节约成本\费用 可用于保护珍稀动物 ……
巩固练习
胚胎工程的最终技术环节是 A．细胞融合 B体外受精 ．胚胎分割
高中生物选择性必修三 2 3 2 胚胎工程技术及其应用(导学案)
第3节胚胎工程第2课时胚胎工程技术及其应用学习目标1.概述胚胎工程技术的主要内容及原理2.简述胚胎工程在生产实践中的应用课前自主探究一、体外受精1．试管动物：通过人工操作使卵子在受精，经培养发育为后，再进行移植产生的个体。
2．体外受精技术的主要步骤：、和。
3.过程卵母细胞的采集(培养至期)↓精子的获取(要在体外进行处理)↓受精4.体外受精的意义（1）提高动物的有效措施。
（2）为胚胎移植提供可用的提醒试管动物和克隆动物的不同(1)生殖方式不同：试管动物属于有性生殖；克隆动物属于无性生殖。
(2)培育的技术手段不同：试管动物需采用体外受精、胚胎移植等技术；克隆动物需采用核移植、胚胎移植技术。
体外受精技术并非胚胎自始至终都在体外发育，而是胚胎发育的初期在培养皿或试管中，培养一段时间后需移植到母体内继续发育。
(3)是否遵循遗传定律：试管动物遵循遗传定律；克隆动物不遵循遗传定律。
二、胚胎移植1．概念：是指将通过及其他方式得到的胚胎，移植到、的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
2．步骤：胚胎移植主要包括供体、受体的，配种或人工授精，胚胎的收集、培养或保存，胚胎的，以及移植后的检查等步骤。
3.过程(以牛的胚胎移植为例)4．意义(1)充分发挥雌性优良个体的。
(2) 了供体本身的繁殖周期。
(3)对供体施行处理后，增加后代数量。
教材中的隐性知识(1)源于选择性必修3 P62“相关信息”：超数排卵是指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。
(2)源于选择性必修3 P62“思考·讨论”：胚胎移植的生理学基础三、胚胎分割1．概念：采用将早期胚胎切割成等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
2．所需主要仪器设备：和。
3．操作对象及要求：选择发育良好、形态正常的，将它移入盛有操作液的培养皿中，在显微镜下用或分割。
在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意。
4．胚胎分割的意义(1)促进优良动物品种的繁殖，产生相同的后代用于遗传学研究。
【公开课件】胚胎工程技术及其应用课件高二下学期生物人教版(2019)选择性必修3
利用核移植技术、体外受精（试管婴儿）、胚胎分割获得胚胎，生殖方式一样吗？
核移植—— 无性生殖 体外受精—— 有性生殖 胚胎分割—— 无性生殖
杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点， 成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科 研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示。
采集 雌性杜泊羊
采集 雄性杜泊羊
第2章 细胞工程
第3节 胚胎工程
第2课时 胚胎工程技术及应用
本课聚焦: 1.胚胎工程的技术及原理 2.胚胎工程在生产实践中的应用
问题探讨
想大量获得良种牛， 有哪些办法？
动物细胞核移植 试管牛 胚胎分割
试管动物？ 有性生殖
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。
典例分析
15．如图为哺乳动物受精作用及胚胎发育示意图，a、b代表两个不同的
发育阶段，下列叙述不正确的是( A )
A．①过程发生了同源染色体的分离和自由组合 B．②过程细胞通过有丝分裂的方式增殖，单个细胞体积减小 C．a中含有全能细胞 D．④过程不同细胞基因表达存在差异
10．如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是( C )
课堂检测
2．白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。“白菜甘蓝 ”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热性强 、易于贮藏等优点。如图为“白菜甘蓝”的培育过程，请回答下列问题：
(3)经花粉培育的二倍体“白菜甘蓝”植株，体细胞的染色体数为__1_9_____ 。这种植株通常不育，为使其可育，可通过人工诱导产生四倍体“白菜甘蓝 ”，这种变异属于染_色_体__变__异______。 (4)上述育种方法与传统杂交育种方法相比较其优点在于 _能_克__服__远_缘__杂__交_的__不__亲__和_性__(_障_碍_。)
高三生物胚胎工程知识点
《高三生物胚胎工程知识点全解析》在高三生物的学习中，胚胎工程是一个重要的知识点板块。
胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
通过这些技术，可以充分发挥优良母畜的繁殖潜力，为畜牧业生产和医学研究提供有力支持。
一、体内受精和早期胚胎发育1. 精子和卵子的发生（1）精子的发生哺乳动物的精子发生在睾丸的曲细精管内。
从初情期开始，直到生殖机能衰退，精子发生过程包括三个阶段：第一阶段是精原细胞经过数次有丝分裂产生大量的精原细胞，其中部分精原细胞继续分裂成为初级精母细胞；第二阶段是初级精母细胞经过减数分裂形成含有单倍染色体的精子细胞；第三阶段是精子细胞经过变形成为成熟的精子。
（2）卵子的发生卵子发生在卵巢内。
在胎儿时期，卵原细胞进行有丝分裂，演变成初级卵母细胞，并被卵泡细胞包围，形成卵泡。
初情期后，初级卵母细胞继续发育，在排卵前后完成减数第一次分裂，形成一个次级卵母细胞和第一极体。
在精子和卵子结合的过程中，次级卵母细胞完成减数第二次分裂，形成一个成熟的卵子和第二极体。
2. 受精（1）受精场所：输卵管。
（2）受精过程：包括精子获能、顶体反应、透明带反应和卵黄膜封闭作用等阶段。
精子在雌性动物生殖道内经过一段时间的成熟和获能后，才能与卵子结合。
当精子接触到卵子周围的放射冠时，释放顶体酶，溶解放射冠和透明带，形成精子穿越放射冠和透明带的通道。
穿过透明带的精子触及卵黄膜的瞬间，会引起透明带反应，阻止其他精子进入透明带。
随后，精子入卵，卵黄膜立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，这一过程称为卵黄膜封闭作用。
精子入卵后，尾部脱离，原有核膜破裂，形成新的核膜，最后形成雄原核。
同时，卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体，形成雌原核。
雌雄原核融合，形成合子，标志着受精过程完成。
3. 早期胚胎发育（1）卵裂期：在透明带内进行的有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有缩小。
2.3.2胚胎工程技术及其应用讲义2020-2021学年高二下学期生物人教版选择性必修3
二胚胎工程技术及其应用【知识回顾】一、胚胎工程技术1.技术手段:体外受精、胚胎移植和胚胎分割。
2.意义:挖掘动物的繁殖潜力。
二、体外受精填一填:基于体外受精技术的步骤,完成填写:(1)过程A为卵母细胞的采集,从卵巢中获取后需要培养到①MⅡ期才能具有受精的能力。
(2)精子的获取过程中,采集的精液先进行②离心处理,然后再进行B精子获能后才具有受精的能力。
(3)获能的精子和成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养,进行过程C体外受精。
(4)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。
三、胚胎移植1.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雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
2.胚胎移植的基本程序:3.意义:(1)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
(2)缩短供体的繁殖周期。
四、胚胎分割1.概念:(1)对象:早期胚胎。
(2)方法:机械方法。
(3)目的:获得同卵双胎或多胎。
(4)特点:来自同一胚胎的后代,具有相同的遗传物质。
(5)实质:可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。
2.操作程序:3.意义:(1)可以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。
(2)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。
知识点一胚胎移植1.移植胚胎的来源及生殖方式:移植胚胎来源生殖方式核移植早期胚胎培养胚胎移植无性繁殖体外受精早期胚胎培养胚胎移有性繁殖植体内受精冲卵胚胎移植有性繁殖2.胚胎移植时两次使用的激素及其作用:(1)第一次用激素对供、受体进行同期发情处理;(2)第二次用激素对供体进行超数排卵处理,一般用促性腺激素。
3.胚胎移植过程中的两次检查及目的:(1)第一次在收集胚胎后,对胚胎进行质量检查;(2)第二次在胚胎移植后,对受体母牛进行妊娠检查。
4.胚胎移植的生理学基础及意义:胚胎移植成功的两个条件(1)同种动物之间进行胚胎移植容易成功,这里的“同种”是指“同物种”。
胚胎工程技术及其应用
7.意义(优势)： (1)可以促进优良动物品种的繁殖。 (2)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。 (3)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。
8.胚胎分割的局限性
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。
胞
2.体外受精技术过程
体外受精
受精卵培养
体外受精 external fertilization
获能精子 精子离心处理 新鲜或解 目的 冻的精液
去除精浆，以利于精子 获能 (提取纯度较高精子)
意义
为胚胎移植提供 可用的胚胎
提高动物繁殖能 力的有效措施
比较自然受精、人工授精和体外受精
项目 自然受精
人工授精
PART THREE
胚胎分割
embryo
bisection
三、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_等__份_或__8_等__份__等， 经移植获得同__卵__双__胎_或__多__胎__的技术。
2.理论基础：早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性。
你听说过试管牛、 试管羊嘛？
i
这个我知道！它们是通过人工操作使 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。
涉及的胚胎工程技术： 体外受精、体外胚胎培养、胚胎移植
“试管牛”是如何生产的
体外受精
精子
受精卵
胚胎移植
早期胚胎
动物胚胎工程与生物技术
动物胚胎工程与生物技术动物胚胎工程是生物技术的一个重要分支，主要涉及胚胎采集、人工受精、胚胎移植、胚胎体外培养、性别鉴定与胚胎选择、基因编辑与转基因动物、克隆技术与核移植以及干细胞与再生医学等方面。
1.胚胎采集与人工受精胚胎采集是指从母体中收集胚胎的过程，通常在母体自然发情后的一段时间内进行。
人工受精则是通过人工方式将精子引入母体子宫，使其与卵子结合受精。
这些技术的运用，使得优良性状的基因得以传递和利用。
2.胚胎移植胚胎移植是指将早期胚胎从一个母体移植到另一个母体子宫内，使其继续发育的技术。
这种技术可以用于扩大优良性状的基因，增加优良品种的数量。
3.胚胎体外培养胚胎体外培养是指将早期胚胎在人工模拟的体内环境中继续发育的技术。
这种技术可以用于研究胚胎发育过程中的规律和影响因素，为胚胎移植成功率提供更好的保障。
4.性别鉴定与胚胎选择性别鉴定是指对胚胎进行基因检测，确定其性别的技术。
这种技术可以用于实现性别比例的控制，以满足某些特定需求。
同时，根据性别的不同，人们可以选择性地淘汰某些不良的胚胎，提高整体品质。
基因编辑和转基因动物技术是近年来发展迅速的前沿技术，它们为人类提供了改变和优化生物遗传信息的能力。
基因编辑技术，如CRISPR-Cas9系统，可以精确地编辑生物基因组，消除有害基因或引入有益的基因变异。
转基因动物技术则是将外源基因导入动物受精卵或早期胚胎细胞中，产生含有该基因的新的遗传物质的动物。
这些技术的应用为疾病治疗、药物研发、农业生产和生物科学研究等领域带来了巨大的潜力。
6.克隆技术与核移植克隆技术是一种无性繁殖的技术，通过将一个细胞的核移植到另一个去核的细胞中，产生出一个基因型完全相同的后代。
这种技术可以用于拯救濒危物种、生产克隆动物以及为人类提供治疗性克隆组织等。
核移植则是将一个早期胚胎细胞核移植到一个去核的卵母细胞中，使其重新编程并发育成一个新的胚胎的技术。
这种技术可以用于生产转基因动物和人类疾病模型的建模等。
胚胎工程的应用及前景心得
胚胎工程的应用及前景心得胚胎工程是利用生物技术手段对胚胎进行干预和调控的一项科学研究。
通过胚胎工程，科学家可以对胚胎中的基因进行编辑和调整，以实现对新生命的控制和改造。
这项技术源自于基因工程和生物学研究的发展，具有巨大的潜力和应用前景。
胚胎工程在医学领域有广泛的应用前景。
首先，胚胎工程可以用来解决遗传性疾病的问题。
通过对胚胎中的异常基因进行修复或替换，可以避免将潜在遗传疾病传递给下一代。
这对于家族遗传性疾病的患者来说是一大突破。
其次，胚胎工程也可以用于辅助生育技术，比如通过人工授精、体外受精等方式，帮助不孕不育的男女实现生育愿望。
此外，胚胎工程还可以在体外培养阶段对胚胎进行评估和筛选，从而提高生育成功率和胚胎健康程度。
这些应用前景为医学领域的发展带来了新的希望。
另外，胚胎工程在农业领域也具有重要的应用价值。
通过编辑和调控胚胎中的基因，可以改良农作物和经济作物的品质和产量。
比如可以通过基因编辑技术使作物对病虫害的抵抗力增强，提高作物的产量和质量。
胚胎工程还可以用于动物育种，实现对畜禽遗传特征的调控和改良。
通过这种方式，可以培育出更适应不同环境和市场需求的动物品种，提高农业生产的效益。
这对于粮食安全和农业可持续发展具有重要意义。
此外，胚胎工程还有许多其他的应用前景。
比如在生命科学研究中，通过胚胎工程可以对基因组进行研究和解读，从而揭示生命的奥秘和进化的规律。
胚胎工程还可以用于药物筛选和药效评估，加速药物研发和临床应用的进展。
此外，胚胎工程在生态保护和环境治理中也具有一定的潜力。
比如可以通过调控胚胎中的基因，改良生物体对环境的适应能力，从而实现生态系统的修复和保护。
这些应用前景为基础科学研究和应用技术的发展提供了新的方向和思路。
总的来说，胚胎工程是一个具有广泛应用前景和诱人潜力的领域。
通过对胚胎中的基因进行编辑和调控，可以实现对新生命的控制和改造，为医学、农业、生态和生命科学等领域的发展带来新的机遇和突破。
第2章 细胞工程 第3节 2胚胎工程技术及其应用
第2章 细胞工程
试管动物技术与体外受精
[知识归纳] 1．试管动物技术分析 (1)操作对象：配子和动物早期胚胎 (2)应用技术：体外受精、早期胚胎发育、胚胎移植 (3)生殖方式：有性生殖 (4)意义：加快良种动物的繁殖速度。 (5)注意：试管动物技术并非指胚胎始终在试管中发育，而是胚胎发 育的早期在培养皿和试管中，胚胎发育的绝大多数时间在母体中。
第2章 细胞工程
2．不同的动物精子的采集方法也是不一样的，但是采集到的精子 都要进行获能处理，不同的动物获能处理的方法也是不一样的。
素养达成：本重难点通过学习试管动物和体外受精的过程，培养 “生命观念”“科学思维”“社会责任”素养。
第2章 细胞工程
[对点精练]
1．良种试管牛的繁殖过程：用激素促进甲牛多排卵，然后把卵子
第2章 细胞工程
2．下列有关哺乳动物体外受精的叙述，正确的是
()
A．给实验动物注射促性腺激素，使其产生更多的精子
B．从卵巢中采集的卵母细胞能与获能的精子直接受精
C．获能的精子和成熟的卵子，可以在适当的培养液中完成受精
D．卵母细胞与精子受精过程完成后进行减数第二次分裂
【答案】C
第2章 细胞工程
【解析】给实验动物注射促性腺激素，可以使其产生更多的卵母细 胞，A错误；从卵巢中采集的卵母细胞还没有发育到MⅡ期，必须培养 到MⅡ期才能与获能的精子进行受精，B错误；获能的精子和成熟的卵 子，可以在适当的培养液中完成受精，C正确；卵母细胞与精子受精过 程时完成减数第二次分裂，D错误。
第2章 细胞工程
(4)受精：获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的__培__养__液____中共 同培养一段时间，促使它们完成___受__精____。
(5)意义： ①是提高动物__繁__殖__能__力__的有效措施。 ②可以为__胚__胎__移__植__提供可用的胚胎。
高中生物选择性必修三 第3节 二 胚胎工程技术及其应用
《胚胎工程技术及其应用》教学设计3．胚胎移植的供体和受体(1)供体的职能：产生具有优良遗传特性的胚胎。
(2)受体须具备的条件①健康的体质和正常的繁殖能力。
②同种的、生理状态相同的其他雌性动物，没有生殖隔离，生殖环境相同。
4．胚胎移植的条件(1)胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。
这里的“同种”是指“同物种”。
(2)进行胚胎移植的供、受体生理状态要相同。
①应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使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。
②移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体子宫内的位置相同或相似。
5．胚胎移植的基本程序(以牛为例，如图所示)三、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等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
2．所需主要仪器设备：体视显微镜和显微操作仪。
3．操作对象及要求：选择发育良好、形态正【学习活动三】学生阅读课本P62，联系实际，思考以下问题，阐述相关概念。
通过阅读，培养学生获取信息的能力，理解并阐述胚胎分割原理及其过程。
在体外受精，并将受精卵移植产生后代的技术提示：试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。
课堂小结板书胚胎工程及其应用1.体外受精卵母细胞的采集、精子获能、受精2.胚胎移植概念、基本程序、意义3.胚胎分割概念、时期、注意问题。
《2.3.2 胚胎工程技术及其应用》学与练
2.3.2胚胎工程技术及其应用自主梳理 一、体外受精1.试管动物是通过人工操作使卵子在体外受精,经培养发育为 后,再进行移植产生的个体。
2.哺乳动物的体外受精技术主要包括 、 和 等步骤。
3. 哺乳动物的体外受精过程（1）卵母细胞的成熟培养：要将卵母细胞培养到 期。
（2）精子的 处理。
（3）受精：将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的 中共同培养一段时间， 来促使它们完成受精。
4.体外受精技术是 的 措施,还可以为 提供可用的胚胎。
二、胚胎移植新课程标准学习目标 1.对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理以获得目标个体。
2．简述胚胎工程的过程，包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术。
1.简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术。
2.概述体外受精的主要步骤。
胚胎移植技术的基本程序、胚胎分割技术的要领。
Part1目标任务：对接课标，了解目标Part2预习导学：自主梳理+预习检测，掌握基本知识点Part3探究提升：代入情景+典例精讲，深入学习知识要点 哺乳动物体外受精Part4网络梳理：建立知识间的联系Part5强化训练：必刷经典试题，能力提升内容导航1.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、的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
2.供体:在胚胎移植中的个体。
3.受体:在胚胎移植中的个体。
4.胚胎移植主要包括，，胚胎的，胚胎的，以及移植后的等步骤。
5.胚胎移植的意义（1）充分发挥雌性优良个体的。
（2）了供体本身的繁殖周期。
（3）对供体施行处理后，增加后代数量。
三、胚胎分割1.概念:采用将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得的技术。
此胚胎分割可以看做动物或的方法之一。
2.所需主要仪器设备：和。
3.操作对象及要求：选择发育良好、形态正常的或，将它移入盛有操作液的培养皿中，在显微镜下用或分割。
在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团分割。
4.胚胎分割的意义的后代用于遗传学研究。
胚胎工程的操作方法
胚胎工程的操作方法胚胎工程是一种生物技术，旨在使用体外受精和体外培养的方法，以及分子生物学和遗传学技术，对胚胎进行操作和研究。
胚胎工程包括胚胎克隆、胚胎干细胞提取、基因编辑等技术，并用于生物学研究、治疗疾病等领域。
胚胎工程涉及的主要操作方法如下：一、体外受精：体外受精是胚胎工程的起点，即将精子和卵子在体外结合形成受精卵。
首先，从男性提取精子样本，然后从女性提取卵子样本。
通过实验室条件下的体外受精，将精子与卵子结合，形成受精卵。
二、胚胎培养：受精卵形成后，需要进行胚胎培养。
最常用的培养方式是将受精卵置于试管中，提供适宜的培养基，维持胚胎所需的生长条件，如温度、湿度、氧气浓度等。
通过培养，可以让胚胎继续发育，达到特定的发育阶段。
三、胚胎克隆：胚胎克隆是指将一个成熟的细胞核（核提取自器官细胞等成熟细胞）植入去核卵细胞中，形成新的胚胎。
胚胎克隆可以用于研究动物的遗传疾病、生物学发育等方面。
典型的胚胎克隆方法是核移植，即将所需细胞核提取出来，然后植入去核卵细胞内。
四、胚胎干细胞提取：胚胎在早期发育中的细胞称为胚胎干细胞（ES细胞）。
这些细胞具有多能性，可以发育成人体的各种组织和器官。
为了提取胚胎干细胞，通常从培育到一定的时点后，将胚胎的内细胞团或一部分细胞移植至体外环境，培养并分离出胚胎干细胞。
五、基因编辑：胚胎工程还包括基因编辑技术，用于改变胚胎的遗传信息。
例如，通过CRISPR-Cas9技术，可以精确地编辑胚胎的基因，纠正一些遗传缺陷或特定基因突变。
总的来说，胚胎工程涉及到体外受精、胚胎培养、胚胎克隆、胚胎干细胞提取和基因编辑等操作方法。
这些操作方法为研究生物学的发展、治疗疾病等提供了技术手段，但同样也存在着伦理和道德等方面的争议和限制。
因此，在进行胚胎工程研究时，需要遵循相关的伦理规范与法律法规，确保其在合理和可控的范围内进行。
教学设计1：2.3.2 胚胎工程技术及其应用
第3节胚胎工程一、教学目标（1）简述受精和胚胎早起发育的基本过程。
（2）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。
（3）运用胚胎工程的基本概念和原理，对生产、生活中的相关问题进行分析与判断。
（4）认同在胚胎工程技术的发展和应用中体现了科学、技术和社会的互动关系。
二、教学重点（1）受精的基本过程。
（2）胚胎早期发育的基本过程。
（3）胚胎工程的主要技术及其原理。
（4）胚胎工程在生产实践中的应用。
三、教学难点（1）受精过程中精子和卵子的生理变化。
（2）胚胎工程中胚胎移植的生理学基础和基本操作步骤。
四、课时安排2课时五、教学过程第2课时胚胎工程的技术及其应用实际问题：1、引进一头良种成年奶牛需3万---5万元2、一头牛一胎只产一头牛犊，一生只生育4、5次。
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。
那如何实现良种牛快速繁殖呢?1、体外受精（1）概念：采集雌性动物的卵母细胞和雄性动物的精子，在试管中受精。
（2）试管动物:是指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。
（3）主要技术：卵母细胞的采集、精子的获取和受精1）卵母细胞的采集方法2）精子的获能（在人工配制的获能液中，加入了肝素、Ca2+载体等）（4）过程（5）意义：是提高动物繁殖能力的有效措施，可以为胚胎移植提供可用胚胎2、胚胎移植（1）概念：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1)胚胎来源体外受精及其他方式得到的胚胎*其他方式：体内受精、转基因技术、动物细胞核移植技术等2)供体和受体①提供胚胎的个体称为供体供体选择标准：遗传性状优良、生产能力强供体职能：产生具有优良遗传特性的胚胎②接受胚胎的个体叫受体受体选择标准：有健康体质和正常繁殖能力受体职能：承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务（2）实质早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移（3）地位胚胎工程的最终技术环节（4）过程①供体、受体母牛的选择和处理方法：通过注射雌激素（如孕激素），进行同期发情处理目的：为胚胎移入受体后有相应的生理环境再对供体母牛注射促性腺激素，使其超数排卵②配种或人工授精选择性状优良的公牛③胚胎的收集、检查、培养或保存胚胎收集的基础：哺乳动物早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态第一次检查：检查胚胎的质量保存：－196℃液氮中保存④胚胎的移植移植胚胎：桑葚胚、囊胚胚胎移入的基础：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、受体生殖器官的生理变化是相同的。
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理道 德
不会对试管婴儿造成损伤 ;(3)脐带血乃试管婴儿 的”身外之物” .
3.中 中国卫生部在《体外受精 ----胚胎移植及其衍生
国政 技术规范》中规定,”实施体外受精 ----胚胎移
府的 观点
植及其衍生技术必须获得卫生部批准证书” .
2.特点 :
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内任 何一种组织细胞 .体外培养可增殖不分化 .
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，也可以进行遗传改 造。
? 3.主要用途 ? (1)治疗人类的某些顽症 ? (2)培育出人造组织器官，用于器官移植 ? (3)是研究体外细胞分化的理想材料
4.胚胎移植的生理学基础
1)供体和受体相同的生理环境 2)早期胚胎处于游离状态,为胚胎的收集提供了可
能 3)受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥 4)胚胎与受体建立正常的联系,但遗传物质没有改
变.
5.胚胎移植的意义
1)加速育种工作和品种改良 2)大量节省购买种畜的费用 3)一胎多产 4)保存品种资源和濒危物种 5)可充分发挥优秀个体的繁殖潜能 缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量
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
? 4.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此 过程的重要原因是（ C ）
胚胎工程
胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的 多种显微操作和处理技术，由体外受精技术、胚 胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎冷冻保存技术 和性别控制技术等组成的现代生物技术。
操作对象：主要是生殖细胞、受精卵、早期胚胎细胞 理论基础：胚胎发育学
一、体外受精技术
1、概念：是指哺乳动物的 精子和卵子在体外人工控制 的环境中完成受精过程的技术。
（三）.胚胎分割技术
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 .
2.特点:后代具有相同的遗传物质 .胚胎克隆. 3.选择的胚胎 :发育良好的 ,形态正常的桑椹胚或囊胚 . 4.使用的主要仪器：实体显微镜和显微操作仪 5.应用:为转基因技术、性别控制技术提供活胚材料
②胚胎分割技术也是动物克隆的方法之一
③胚胎分割的份数越多，操作的难度会越大，移植的成 功率也越低。
早期胚胎的体积很小，只有在显微镜下才能看到；再者，细胞数 目是有限的。分割的份数越多，不但难以做到均等分割，每一份 的细胞数会越少，而且作为囊胚期的胚胎内细胞团细胞所受的影 响会更大。因此，分割的份数越多，技术的难度会越大，移植后 的恢复和发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。
（四）.胚胎冷冻保存技术
胚胎冷冻保存技术的成功，在世界范围内，可做到 胚胎移植不受时空的限制，在国际和国内进行交换， 从而完全代替了活畜引种，从而大量节省购买种畜 的费用。
练习
? 1.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
供体：提供胚胎的个体。
受体：接受胚胎的个体。
2.胚胎移植的基本程序
选择 供体母牛
受体母牛
……同期发情处理……
超数排卵
供体公牛 配种
冲卵
胚胎移植
质量检查、培养
妊娠检查
分娩（胚胎移植的犊牛）
3.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体 之间进行。
（2）进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要 相同。
2、基本原理：人工模拟体内 环境（包括营养、温度、 PH 等），使初级卵母细胞成熟， 同时使精子获能，最终完成 受精作用，并有计划地保存 胚胎
3、应用：①用于研究动物生殖细胞 的发生、受精和胚胎早期发育机制； ②充分利用优良品质资源，缩短家畜 繁殖周期，加快品种改良速度； ③是胚胎移植、克隆、转基因和性别 控制等技术的不可缺少的组成部分。
“ 试
采集良种母牛的卵母细胞
采集良种公牛精子
管 牛 术” 流工 程厂 图化 生
卵母细胞的体外培养
精子体外获能
体外受精
良种牛体外受精胚胎 胚胎移植
受体牛
产
良种犊牛
的 技
成熟期牛
采集卵巢中的卵母细胞 屠宰加工厂
市场
（二）.胚胎移植技术
1.概念:将良种母畜配种后，从其生殖道取出 受精卵或早期胚胎, 移植到的生理状态相 同的同种母畜体内,使之发育为新个体的技 术.
注意：①对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞 团均等分割。
原因：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，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，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。
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（ 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.供体的胚胎移植到受体后，游离的胚胎在
A.细胞分裂
B.细胞特化
C.细胞分化
D.细胞增殖
? 操作对象：早期胚胎和配子 ? 技术手段：胚胎移植、体外受精、
胚胎分、胚胎干细胞培养等 ? 理论基础：哺乳动物的受精卵和早期胚胎
的发育规律
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 .
观点
理由
1.不 (1)把试管婴儿当作人体零配件工厂 ,是对生命的
符合 不尊敬;(2)早期的生命也有活下去的权利 ,抛弃
伦理 道德
或杀死多余的胚胎 ,无异于”谋杀” ;(3)有人会 滥用设计试管婴儿技术 ,而设计婴儿性别 ;
2.符 (1)设计试管婴儿是为了救人 ,是救治患者的最好 ,
合伦 最快捷的办法之一 ;(2)提供骨髓中造血干细胞并