資源簡介

(共29張PPT)
荷斯坦奶牛是產(chǎn)奶量很高的奶牛品種，一頭成年的荷斯坦奶牛的售價高昂。
你的農(nóng)場由于資金有限，只從國外引進了一對純種荷斯坦奶牛。
牛的生育率很低，一頭母牛一胎一般只產(chǎn)一頭犢牛，一生約生育四五次。
但是母牛體內(nèi)有很多卵母細胞，卵巢中的卵母細胞數(shù)要比其一生正常排出的卵子數(shù)多1000倍。公牛產(chǎn)生的精子數(shù)就更多了。
提出快速、大量繁殖良種奶牛的方案。
良種荷斯坦奶牛
第2章第3節(jié) 胚胎工程
二 胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用
胚胎工程技術(shù)主要包括哪些內(nèi)容？
它們的原理分別是什么？
胚胎工程在生產(chǎn)實踐中有哪些應(yīng)用
本節(jié)聚焦
1
2
提出快速、大量繁殖良種奶牛的方案。
體外受精
早期
胚胎培養(yǎng)
精子
卵母細胞
胚胎移植
受精卵
早期胚胎
試管牛
重構(gòu)胚
核移植
體細胞核
去核卵母細胞
代孕母牛
胚胎移植
早期胚胎
克隆牛
代孕母牛
激活
通過人工操作使卵子在體外受精，經(jīng)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再進行移植產(chǎn)生的個體。
試管動物：
涉及的胚胎工程技術(shù)：
體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植
任務(wù)1
結(jié)合哺乳動物受精和胚胎早期發(fā)育規(guī)律，建立體外受精技術(shù)流程。
精子______后,才具備與卵子受精的能力。
卵子分裂到______期時,才具備與精子受精的能力。
獲能
MⅡ
受精卵
2細胞
4細胞
8細胞
孵化
卵裂
桑葚胚
囊胚
原腸胚
任務(wù)1
卵巢
新鮮或解凍的精液
MII期卵母細胞
獲能精子
精子離心處理
體外受精
受精卵培養(yǎng)
體外受精技術(shù)主要包括卵母細胞的采集、精子的獲取和受精等步驟。
成熟培養(yǎng)
獲能處理
置于適當?shù)呐囵B(yǎng)液
結(jié)合哺乳動物受精和胚胎早期發(fā)育規(guī)律，建立體外受精技術(shù)流程。
2.意義：
01
體外受精
卵巢
新鮮或解凍的精液
MII期卵母細胞
獲能精子
精子離心處理
體外受精
受精卵培養(yǎng)
成熟培養(yǎng)
獲能處理
置于適當?shù)呐囵B(yǎng)液
1.技術(shù)流程：
提高動物繁殖能力
為胚胎移植提供可用胚胎
包括 、 和 等步驟。
卵母細胞的采集
精子的獲取
受精
任務(wù)
帶問題閱讀第61頁第1段，建構(gòu)胚胎移植的概念。
胚胎移植技術(shù)移植的胚胎都是由體外受精得到的嗎？還有哪些技術(shù)也提供胚胎？
在胚胎移植中，“供體”指什么？“受體”指什么？
胚胎移植對受體、供體有什么要求？
供體：提供胚胎的個體
受體：接受胚胎的個體
選擇標準：
遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強
有健康體質(zhì)和正常繁殖能力
1.概念：將通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。
轉(zhuǎn)基因、核移植等
02
胚胎移植
2.步驟：
供體、受體的選擇和處理
配種或進行
人工授精
胚胎的收集
胚胎的檢查、
培養(yǎng)或保存
胚胎的移植
移植后的檢查
胚胎移植是很多技術(shù)的最終技術(shù)環(huán)節(jié)。
任務(wù)
以牛為例，建立胚胎移植的技術(shù)流程。
優(yōu)良供體母牛
受體母牛
進行同期發(fā)情處理
超數(shù)排卵處理
發(fā)情配種或人工授精
受體發(fā)情
優(yōu)良公牛
收集胚胎并檢查
移植胚胎
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
具有優(yōu)良性狀的后代
一般用促性腺激素處理
一般用孕激素處理
遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強
有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力
供體、受體的選擇和處理
配種或進行
人工授精
胚胎的收集
胚胎的檢查、
培養(yǎng)或保存
胚胎的移植
移植后的檢查
分析胚胎移植的生理學(xué)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(yīng)該對受體進行怎樣的處理？
不一定能正常發(fā)育。
一般情況下應(yīng)移植到同種的、生理狀態(tài)相同的受體子宮內(nèi)，在移植前應(yīng)對受體進行同期發(fā)情處理，使同種動物的供、受體生殖器官的生理變化同步，為供體的胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境。
2.受體會不會對來自供體的胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)？
受體對來自供體的胚胎基本上不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。
提供移入胚胎存活的基礎(chǔ)
分析胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)
3.胚胎移植后，經(jīng)受體孕育的后代，遺傳特性與供體還是受體保持一致？為什么？
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，其遺傳特性在孕育過程中不會發(fā)生任何變化。
提供保留遺傳特性的基礎(chǔ)
②進行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。
該過程中兩次使用激素：
第一次對受、供體進行同期發(fā)情處理；
該過程中的兩次檢查：
第一次對收集的胚胎進行檢查；
胚胎移植成功與否要有兩個條件：
①一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進行。
小結(jié)
第二次用于供體的超數(shù)排卵（促性腺激素）。
第二次對受體母牛是否妊娠進行檢查。
后代遺傳特性與供體保持一致
胚胎移植的實質(zhì)：早期胚胎在______生理環(huán)境條件下__________的轉(zhuǎn)移。
3.生理學(xué)基礎(chǔ)
02
胚胎移植
供體
受體
生理狀態(tài)相同
受體不會對胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)
教材第62頁上第4題
相同
空間位置
有性
生殖
無性
生殖
02
胚胎移植
經(jīng)移植可產(chǎn)下3~4頭犢牛，由于每年可處理4~5次，這樣，一頭良種母牛一年由代孕母牛生下的后代可達十幾頭，遠遠超過一頭良種母牛在自然狀態(tài)下一生所得的后代數(shù)量。
02
胚胎移植
4.意義：
產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎
負責(zé)繁重而漫長的妊娠和育仔任務(wù)
縮短供體繁殖周期
增加一生繁殖后代數(shù)量
（2）胚胎移植是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(yīng)用。
（1）充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。
任務(wù)
提出進一步挖掘良種奶牛繁殖潛力的方案。
這張照片有沒有給你以啟示？
同卵雙胞胎自然形成示意圖
胚胎分割
1978年，科學(xué)家將小鼠的桑椹胚一分為二，獲得了成功。
1979年，科學(xué)家利用綿羊的8細胞胚胎進行分割實驗，成功獲得多只健康小羊。
20世紀80年代后，人們建立了系統(tǒng)的胚胎分割法，并相繼得到1/4和1/8分割胚胎后代。
我國的胚胎工程專家也進行了分割胚胎移植的實驗研究，成功地對小鼠、家兔、綿羊、山羊和牛等動物進行了分割胚胎移植，并將二分胚胎分割技術(shù)應(yīng)用到牛和羊的胚胎移植中。
胚胎分割技術(shù)的發(fā)展
應(yīng)用胚胎分割技術(shù)獲得的三卵六羔羊
03
胚胎分割
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.理論依據(jù):
早期胚胎細胞具有很強的分裂能力，并保持著細胞全能性。
來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，可產(chǎn)生遺傳性狀相同的后代。
3.特點:
無性繁殖（克隆）
4.繁殖方式:
顯微操作儀
體視顯微鏡
分割刀 分割針
5.主要儀器設(shè)備:
胚胎分割動態(tài)演示
6.過程：
盛有操作液的培養(yǎng)皿中，在顯微鏡下用分割針或分割刀分割。
囊胚腔
透明帶
滋養(yǎng)層
內(nèi)細胞團
分割針
分割針
取樣滋養(yǎng)層
二分胚
內(nèi)細胞團
做DNA分析，鑒定性別
已知性別胚胎
胚胎移植
選發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚。
分割囊胚階段的胚胎時，要注意將內(nèi)細胞團均等分割。
對于不同發(fā)育階段的胚胎，分割的具體操作不完全相同。
若沒有均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部分正常發(fā)育的能力強，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。
生殖方式：無性生殖
直接移植給受體或經(jīng)體外培養(yǎng)后，再移植給受體.
7.意義：
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(xué)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。
8. 局限：
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。
杜泊羊以其生長速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點， 成為受廣大消費者喜歡的綿羊品種。科研工作者通過胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示。
胚胎移植
練習(xí)與總結(jié)
體外胚胎培養(yǎng)
超數(shù)排卵處理
成熟培養(yǎng)
獲能處理
同期發(fā)情處理
教材第64頁第2題
1. 體外受精和胚胎移植都是在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用較多的胚胎工程技術(shù)。判斷下列相關(guān)表述是否正確。
（1）采集來的卵母細胞和精子可以直接用于體外受精。（ ）
（2）經(jīng)胚胎移植產(chǎn)生的后代，其遺傳特性與受體保持一致。（ ）
（3）進行胚胎移植前，要對供體和受體進行免疫檢査，以防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。
（ ）
×
×
概念檢測
×
練習(xí)與總結(jié)
胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)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：對早期胚胎切割
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：移植到同種的、生理狀況相同的雌性動物體內(nèi)
胚胎移植的意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖能力，推動胚胎工程其他技術(shù)的研究和應(yīng)用
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(xué)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)
2. 杜泊羊以其生長速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點， 成為受廣大消費者喜歡的綿羊品種。科研工作者通過胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示。
(2) 為了獲得數(shù)量較多的卵母細胞，可以對雌性杜泊羊進行怎樣的處理？
(3) 在進行體外受精操作之前，還要對獲得的卵母細胞和精子進行怎樣的處理？
可以對雌性杜泊羊進行超數(shù)排卵處理。
要對采集到的卵母細胞進行成熟培養(yǎng)，對采集到的精子進行獲能處理。
練習(xí)與應(yīng)用
一、概念檢測
北方白犀牛曾經(jīng)廣泛分布于非洲中部等地, 但由于猖獗的盜獵和自然棲息地的喪失，它們的數(shù)量不斷減少。2018年3月，世界上最后一頭雄 性北方白犀牛去世，該物種僅剩下兩頭雌性。在此之前，研究人員設(shè)法保存了北方白犀牛的精子。請回答下列問題。
(1) 我們可以使用哪些現(xiàn)代生物技術(shù)來人工 繁育北方白犀牛？運用這些技術(shù)一定能繁育成功嗎？請說出你的理由。
提示：可以使用人工授精、體外受精、胚胎移植、體細胞核移植等技術(shù)來人工繁育北方白犀牛。運用這些技術(shù)不一定能成功繁育北方白犀牛，因為任何一項技術(shù)都不能保證百分之百的成功率，何況現(xiàn)存的北方白犀牛數(shù)量極少。
練習(xí)與應(yīng)用
二、拓展應(yīng)用
(2) 如果繁育成功，這樣人工繁育的種群與 野生種群相比，有什么區(qū)別？
這樣人工繁育的種群與野生種群相比，遺傳多樣性會降低，野外生存能力也會下降。
(3) 如果繁育不成功，這一物種將永遠從地 球上消失，從中我們能得到怎樣的教訓(xùn)？
提示：多種多樣的生物是生態(tài)系統(tǒng)的重要成員，是一個個獨特的基因庫。任何一個物種的滅絕都可能產(chǎn)生多米諾效應(yīng)，使其他相關(guān)物種受到影響，進而威脅到生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。保護瀕危的野生動物，保護生物多樣性刻不容緩。
練習(xí)與應(yīng)用
二、拓展應(yīng)用

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