資源簡介

(共27張PPT)
第3節 胚胎工程
二 胚胎工程技術及其應用
第2章 細胞工程
手術法移胚
胚胎分割
試管動物
1982年世界首例“試管牛” 犢問世
1.“試管牛(動物)”是指什么？
2.“試管牛”是如何生產的？
情景資料：
思考：
試管動物
通過人工操作使卵子在體外受精，經培養發育為早期胚胎后，再進行移植產生的個體。
體外受精、體外胚胎培養、胚胎移植
試管動物：
1
涉及的胚胎工程技術：
2
體外受精
早期胚胎培養
胚胎移植
受體母牛
(代孕)
精子
卵子
受精卵
早期胚胎
試管牛
繁殖方式：
3
有性生殖
請同學們自主閱讀教材P60，小組合作思考討論完成問題。
1，體外受精的過程？意義？
2，精子獲能處理前為什么要進行離心處理？
3，比較自然受精，人工受精和體外受精的異同點。
思+議
一、體外受精
一、體外受精
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
成熟培養
獲能處理
適當的培養液
過程：
1
意義：
2
卵母細胞的采集
精子的獲取
去除精清，以利于精子獲能
目的
1，體外受精的定義？意義？
2，精子獲能處理前為什么要進行離心處理？
展+評
拓展
比較自然受精、人工授精和體外受精
項目 自然受精 人工授精 體外受精
不同點 過程
場所
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，完成受精
人工獲取精子、卵子，在體外培養液中完成受精過程
雌性動物輸卵管中
體外培養液中
(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
展+評
請同學們自主閱讀教材P61-62，小組合作思考討論完成問題。
1，胚胎移植的概念？過程？
2，胚胎移植過程中，對供，受體選擇標準是？
3，超數排卵的目的是什么？如何進行超數排卵？
4，移植過程中哪兩次處理使用激素？兩次檢查分別是？
5，進行胚胎移植的優勢是什么？地位？
6，胚胎移植的生理學基礎是？（P62 思考與討論）
思+議
二、胚胎移植
二、胚胎移植
供體：提供胚胎
受體：接受胚胎
胚胎移植
將通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態相同的其他雌性動物的體內，使之繼續發育為新個體的技術。
（遺傳性狀優良，生產能力強）
（有健康體質和正常繁殖能力）
體內受精、轉基因、核移植等
胚胎移植主要包括_____、_____的選擇和處理，_____或人工授精，胚胎的_____、_____、培養和保存，胚胎的移植，以及移植后的_____等。
供體
受體
配種
收集
檢查
檢查
概念
1
過程
2
展+評
優良供體母牛
優良公牛
（遺傳性狀優良，生產能力強）
受體母牛
（有健康體質和正常繁殖能力）
具有優良性狀的后代
進行同期發情處理
超數排卵處理
受體發情
發情配種或人工授精
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
用外源促性腺激素，誘發卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子。
為胚胎移植前后提供相同的生理環境
收集：用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內的胚胎沖洗出來（也叫沖卵）。
檢查：用顯微鏡檢查胚胎是否發育到桑葚胚或囊胚階段。
保存：將收集的胚胎放入-196°C的液氮中保存。
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
培養或保存
胚胎的
移植
移植后
的檢查
二、胚胎移植
過程
2
展+評
總結
（1）該過程中兩次使用激素：
第一次對受、供體進行同期發情處理；
第二次用于供體的超數排卵。
（2）該過程中的兩次檢查：
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。
（3）胚胎移植成功與否要有兩個條件：
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要相同。
二、胚胎移植
供體職能
胚胎工程的最終技術環節
充分發揮雌性優良個體的繁殖潛力，大大縮短了供體本身的繁殖周期
產生具有優良遺傳特性的胚胎
供體：超數排卵處理
優勢：
3
地位：
4
受體職能
承擔繁重而漫長的妊娠和育仔任務
受體承擔生育任務
展+評
二、胚胎移植
1.將檢驗合格的胚胎移植到任何一個受體的子宮內，胚胎都能正常發育嗎？
如果不能，在胚胎移植前應該對受體進行怎樣的處理？
不一定能正常發育。
一般情況下應移植到同種的、生理狀態相同的受體子宮內，在移植前應對受體進行同期發情處理，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境。
思考·討論
2.受體會不會對來自供體的胚胎發生免疫排斥反應？
受體對來自供體的胚胎基本上不會發生免疫排斥反應。
胚胎存活的基礎
胚胎移入的基礎
展+評
二、胚胎移植
3.胚胎移植后，經受體孕育的后代，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系，其遺傳特性在孕育過程中不會發生任何變化。
思考·討論
胚胎發育的基礎
4.胚胎移植實質上是早期胚胎在相同生理環境條件下空間位置的轉移。你認為
這樣的概括正確嗎？為什么？
正確。 胚胎移植的成功率與供體、受體生理環境的一致性密切相關，只有供體、受體生理環境高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續發育。
胚胎移植的實質
展+評
[典例1]　(多選)牛胚胎移植的基本程序如下圖所示，下列說法正確的是(　　)
A．供體母牛的主要職能是產生具有優良性狀的胚胎
B．圖中a指的是超數排卵，可用促性腺激素處理供體母牛
C．配種后需將供體母牛體內的胚胎沖洗出來
D．應把早期胚胎移植到處于發情狀態的母牛的輸卵管中
【典題·例析】
ABC
檢
三、胚胎分割
灰綠色
早期胚胎細胞具有很強的分裂能力，并保持著細胞全能性，能不能將一個胚胎分割成幾份，從而提高胚胎的利用率？
1978年，科學家將小鼠的桑椹胚一分為二，獲得了成功。
1979年，科學家分割綿羊胚胎獲得了同卵羔羊。
20世紀80年代后，人們建立了系統的胚胎分割法，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應用到牛和羊的胚胎移植中。
胚胎分割技術的發展
應用胚胎分割技術獲得的三卵六羔羊
請同學們自主閱讀教材P62-63，小組合作思考討論完成問題。
1，胚胎分割的概念？理論依據？
2，胚胎分割后代遺傳特點？生殖方式？
3，所需儀器設備和工具？
4，胚胎分割的對象？選擇此時期進行分割的原因？
5，分割囊胚期的胚胎為什么將內細胞團均等分割？
6，做性別鑒定時選取哪部分細胞進行DNA分析？為什么？
7，分割后胚胎的去向？
8，意義？局限性？
思+議
三、胚胎分割
1.概念：
2.遺傳特點：
3.生殖方式：
4.主要儀器：
工具：
三、胚胎分割
采用機械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。
體視顯微鏡、顯微操作儀
無性繁殖（克隆）
分割針或分割刀
體視顯微鏡
顯微操作儀
理論依據：
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，可產生遺傳性狀相同的后代。
展+評
三、胚胎分割
做DNA分析，
鑒定性別
4.胚胎分割的對象？選擇此時期進行分割的原因？
桑葚胚或囊胚期的胚胎。桑葚胚期尚未出現細胞分化，具有全能性；
囊胚期的內細胞團具有全能性。
5.分割囊胚期的胚胎，應注意要將
為什么？
內細胞團均等分割
若分割時不能將內細胞團均等分割，會出現含內細胞團多的部分正常發育的能力強，少的部分發育受阻或發育不良，甚至不能發育等問題。
展+評
三、胚胎分割
滋養層細胞
做DNA分析，
鑒定性別
6.做性別鑒定時選取哪部分細胞進行DNA分析？為什么？
①內細胞團將來發育成胎兒的各種組織，如果取了內細胞團細胞，可能會影響胎兒以后的發育。
②滋養層細胞和內細胞團細胞都是由同一個受精卵經有絲分裂和細胞分化形成，具有相同的遺傳物質。
思考·討論
去向：直接移植給受體，或經體外培養后，再移植給受體。
展+評
三、胚胎分割5.意義①可以促進優良動物品種的繁殖②產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6.局限性①存在一些問題，如剛出生動物體重偏低，毛色、斑紋可能存在差異等。②采用胚胎分割技術產生同卵多胎的可能性是有限的.分割次數越多，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。展+評2．(教材第63頁圖2-25變式訓練)下圖是牛胚胎性別鑒定和分割示意圖，請據圖回答下列問題：
(1)胚胎分割主要將圖中_____ (填圖中字母)均等分割。
(2)寫出甲、乙、丙過程的技術名稱：
甲：_________；乙：______________________；丙：__________。
(3)進行乙過程時，所取的樣本是_________。進行甲過程時，所使用的主要儀器設備是_________________________。
D
胚胎分割
做DNA分析，鑒定性別
胚胎移植
滋養層
顯微操作儀和體視顯微鏡
檢
【拓展】試管牛VS克隆牛
核移植
體外受精
早期胚胎培養
胚胎移植
克隆牛
重組細胞
受精卵
試管牛
有性生殖
無性生殖
比較項目 試管動物(嬰兒) 克隆動物
技術基礎
生殖類型
發育起點
體外受精、胚胎早期培養、胚胎移植
動物細胞培養、動物體細胞核移植、胚胎移植
有性生殖
無性生殖
受精卵
核移植后的重組細胞
比較項目 試管動物(嬰兒) 克隆動物
遺傳物質來源
后代性狀
實例
過程
意義
親本雙方
主要來源于供核方
試管牛、試管羊
主要與供核方相同
雙親特點
克隆羊“多莉”
充分發揮雌性優良個體的繁殖潛力，縮短供體本身的繁殖周期
加速家畜遺傳改良進程，挽救瀕危物種等
【拓展】試管牛VS克隆牛
課堂小結
練一練 P64【練習與應用】
1. 體外受精和胚胎移植都是在醫學和農業生產上應用較多的胚胎工程技術。判斷下列相關表述是否正確。
（1）采集來的卵母細胞和精子可以直接用于體外受精。（ ）
（2）經胚胎移植產生的后代，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查，以防止發生免疫排斥反應。（ ）
×
×
×
一. 概念檢測
練一練 P64【練習與應用】
分娩
（ ）
（ ）
2.杜泊羊以其生長速度快、肉質好等優點，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。
雌性杜泊羊
雄性杜泊羊
卵母細胞
精子
采集
受精卵
早期胚胎
當地普通綿陽
杜泊羊
體外胚胎培養
胚胎移植
采集
體外受精
可以對雌性杜泊羊進行超數排卵處理。
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
要對采集到的卵母細胞進行成熟培養，對采集到的精子進行獲能處理。
為了獲得數量較多的卵母細胞，可以對雌性杜泊羊進行怎樣的處理
練一練 P64【練習與應用】
北方白犀牛曾經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代生物技術來人工繁育北方白犀牛 運用這些技術一定能繁育成功嗎 請說出你的理由。
（2）如果繁育成功，這樣人工繁育的種群與野生種群相比，有什么區別
（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
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來人工繁育北方白犀牛。運用這些技術不一定能成功繁育北方白犀牛，因為任何一項技術都不能保證百分之百的成功率，何況現存的北方白犀牛數量極少。
遺傳多樣性會降低, 野外生存能力也會下降。
多種多樣的生物是生態系統的重要成員，是一個個獨特的基因庫。任何一個物種的滅絕都可能產生多米諾效應，使其他相關物種受到影響，進而威脅到生態系統的平衡與穩定。保護瀕危的野生動物，保護生物多樣性刻不容緩。
二、拓展應用

展開更多......

收起↑