資源簡介

(共25張PPT)
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
MII期卵母細胞
卵母細胞的采集
新鮮或解凍的精液
精子離心處理
精子的獲取
受精卵培養
體外受精
哪里？
1.過程：
包括 、 和 等步驟
卵母細胞的采集
精子的獲取
受精
一、體外受精
在人工配制的獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精過程。
培養條件:營養條件、無菌、無毒的環境、適宜的溫度、pH和滲透壓、適宜的氣體環境
將精子培養在人工配制的獲能液（肝素、Ca2＋載體）中使其獲能
獲能精子
CO2培養箱
卵巢
去除精漿（含有抑制精子獲能的物質），提取純度較高精子，以利于精子獲能 。
目的
早期發育（桑葚胚、囊胚）
3.體外受精技術的意義
①提高動物繁殖能力的有效措施②為胚胎移植提供可用的胚胎
4.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，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
一、體外受精
卵母細胞的采集
培養
MⅡ期成熟卵母細胞
精子的采集、離心
獲能處理
獲能的精子
受精
受精卵
小結：體外受精的過程
思考：受精卵體外培養到什么時期可進行胚胎移植？
不同動物胚胎移植時間不同：
牛、羊：
小鼠：
試管嬰兒：
桑葚胚或囊胚階段
可在更早的階段移植
8-16個細胞階段
1.下圖表示通過體外受精和胚胎移植培育牛的過程。下列敘述正確的是( )
A.采集的精子不經處理就可以進行體外受精
B.②過程需要精子與卵子接觸，完成信息傳遞
C.桑葚胚的形成是細胞分化的結果
D.④過程屬于胚胎移植，圖中的母體為供體
A
趁熱打鐵
1. 胚胎移植的概念：
轉基因技術、動物細胞核移植技術、胚胎分割等
供體和受體:
供體：
提供胚胎的個體
遺傳性狀 ，生產能力 。
產生具有優良遺傳特性的胚胎
選擇標準：
職能：
受體：
接受胚胎的個體
有健康體質和正常繁殖能力
承擔繁重而漫長的 和 任務
選擇標準：
職能：
2. 胚胎移植的實質：
早期胚胎在相同生理環境條件下空間位置的轉移。
指將通過 得到的胚胎，移植到 、
的雌性動物體內，使之繼續發育為新個體的技術。
體外受精及其他方式
同種的
生理狀態相同
優良
強
妊娠
育仔
二、胚胎移植
二、胚胎移植
優良供體母牛
受體母牛
同期發情處理
超數排卵
受體發情
利用某些激素（孕激素或雌激素）人為地控制并調整一群母畜發情周期的進程，使之在預定時間內集中發情。
（1）什么是同期發情處理？
確保供體和受體的生殖器官處于相同的生理狀態，使胚胎在移植前后所處的生理環境保持一致，這是胚胎移植成功與否的關鍵。
（2）同期發情處理的目的是什么？
誘發卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵細胞。注射外源促性腺激素。
（3）超數排卵的目的是？如何處理？
3. 胚胎移植的過程：
（4）為什么注射促性腺激素而不是性激素呢？
直接注射性腺激素，通過負反饋調節會導致性腺萎縮。
二、胚胎移植
優良供體母牛
受體母牛
受體發情
超數排卵處理
發情配種
或人工授精
優良公牛
收集胚胎并檢查
沖卵
正常繁殖或兩三個月后進行另一次移植
胚胎移植
對受體進行妊娠檢查
具有優良性狀的后代
同期發情處理
(雌激素、孕激素)
（5）提供精子的公牛如何選擇？
3. 胚胎移植的過程：
（6）如何收集胚胎？
沖卵：是指用配制好的沖卵液，借助特制的沖卵裝置，將供體母畜子宮或輸卵管中的胚胎沖洗出來。
（7）胚胎移植前檢查的目的？
檢查胚胎質量和發育時期
桑葚胚或囊胚，
若沒發育到適合移植的階段，還要進行胚胎培養。
冷凍保存：短期→在0~5℃培養液中可存活12~20h。
長期→液氮中保存。
（遺傳性狀優良，生產能力強）供體母牛
（有健康體質和正常繁殖能力）受體母牛
多種激素同期發情處理
促性腺激素
超數排卵
供體公牛
發情配種或
人工受精
收集胚胎并檢查
胚胎移植
妊娠檢查
分娩
（胚胎移植的犢牛）
②進行胚胎移植的供體和受體的生理狀態要相同。
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（雌激素或孕激素）；
2.該過程中的兩次檢查：
第一次對收集的胚胎進行檢查；
3.胚胎移植成功與否要有兩個條件：
①一般應在同種的雌性供體和受體之間進行。
第二次用于供體的超數排卵（促性腺激素）。
第二次對受體母牛是否妊娠進行檢查。
二、胚胎移植
總結胚胎移植過程
生理學基礎 意義
胚胎移入 為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環境
胚胎收集 為胚胎的收集提供可能
移入胚胎 存活 為胚胎在受體內存活提供了可能
保留胚胎遺傳特性 為移植后的胚胎繼續發育提供了營養等方面的保障，同時保障了供體優良遺傳性狀
免疫排斥反應
相同
游離
遺傳物質
二、胚胎移植
思考·討論 胚胎移植的生理學基礎
同種動物的供、受體排卵后(同期發情)生殖器官的生理變化是_______的
早期胚胎形成后，在一定時間內不會與母體子宮建立組織上的聯系，而是處于_______狀態
受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發生_________________
供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯系，其_________不會發生改變
a.胚胎移植一般應在同種雌雄供體和受體之間進行。這里的“同種”是指“同物種”。
b.胚胎移入受體子宮的位置應該與其在供體子宮內的位置相同或相似。
c.收集胚胎后，對胚胎進行質量檢查。應該發育到桑葚胚或囊胚階段，若沒有發育到適合移植的階段，還要進行胚胎的培養。
【劃重點】關于胚胎移植過程中的解釋
（1）充分發揮雌性優良個體的繁殖潛力；
4.意義：
（3）對供體施行超數排卵處理后可獲得多枚胚胎，經移植可得到多個后代
（2）縮短供體繁殖周期,增加一生繁殖后代數量。
二、胚胎移植
地位：胚胎工程的最終技術環節。
2.牛胚胎移植的基本程序如圖所示，下列說法錯誤的是( )
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，可用激素促進該過程
C.圖中c表示胚胎移植
D.應把早期胚胎移植到處于發情狀態的母牛的輸卵管中
D
趁熱打鐵
思考：你能想到進一步提高荷斯坦奶牛的繁殖率的思路嗎？
內細胞團
內細胞團分開，形成一模一樣的雙胞胎
同卵雙胞胎的形成示意圖
三、胚胎分割
可以分割胚胎，讓其各自發育成新的個體。
早期胚胎具有很強的分裂能力，并保持著細胞的全能性，可將一個胚胎分割成幾份，從而提高胚胎的利用率
采用__________將_________切割成_______________________等，經移植獲得________________的技術。
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:
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。
3.特點:
可以看做動物無性繁殖或克隆的方法之一。
三、胚胎分割
4. 胚胎分割的設備：
顯微操作儀
體視顯微鏡
分割刀 分割針
發育良好、形態正常的桑葚胚或囊胚。
5.過程：
對象：
滋養層細胞發育成胎盤和胎膜，不發育為胎兒的組織或器官，不會對胎兒產生影響。
直接移植胚胎給受體或體外培養到囊胚階段再移植
囊胚
均等分割內細胞團
若沒有均等分割，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。
注意：桑葚胚或囊胚的內細胞團細胞具有發育的全能性
三、胚胎分割
①促進優良動物品種的 。
③在胚胎移植前，進行 等，對于人工控制動物性別、動物繁育健康后代具有重要意義。
②產生的遺傳性狀 的后代是進行遺傳學研究的寶貴材料；
繁殖
相同
性別鑒定、遺傳病篩查
6. 意義
三、胚胎分割
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。胚胎移植作為胚胎工程的最終技術環節，還將推動胚胎工程其他技術的研究和應用。
應用胚胎分割技術獲得的三卵六羔羊
7.胚胎分割技術的發展
三、胚胎分割
8. 胚胎分割的局限性：
實踐證明，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。
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。
胚胎分割動物 體細胞核移植動物
相同點 不 同 點 胚胎的來源
遺傳物質
起點
理論基礎
都屬于無性生殖，都需要進行胚胎移植等
雌性動物體內的早期胚胎或通過體外受精及其他方式得到的胚胎
通過核移植技術獲得的重組胚胎(重構胚)
胚胎分割動物具有相同的遺傳物質，親本提供的核遺傳物質一樣多
克隆動物的核遺傳物質由供體細胞核提供
經過受精作用或其他方式形成的一個細胞
經過核移植技術形成的一個細胞
動物細胞的全能性
動物細胞核的全能性
三、胚胎分割
【拓展】胚胎分割動物和體細胞核移植動物的異同
胚胎工程的技術手段
體外受精
卵母細胞的采集
受精
精子的獲取
胚胎移植
供體、受體的選擇和處理
配種或人工授精
胚胎的收集、檢查、培養或保存
胚胎的移植
移植后的檢查
胚胎分割
胚胎分割概念
胚胎分割的優點和局限性
胚胎分割操作程序
小結：
【當堂檢測】
1.可以與獲能精子進行體外受精的卵母細胞需要培養到(　　)
A.MⅠ期 B.MⅡ期
C.桑葚胚期 D.囊胚期
B
D
2.發展試管動物技術具有重要意義，下列有關敘述錯誤的是(　　)
A.試管動物技術可解決動物生育率低的問題
B.試管動物技術可以更多、更有效地利用動物卵母細胞
C.試管動物技術可以通過普通家畜繁育良種家畜
D.試管動物技術不能實現家畜的快速繁殖
4.中國科學家利用獼猴體細胞的細胞核移植和胚胎移植技術，最終培育出體細胞克隆猴“中中”和“華華”，過程如圖所示。下列敘述正確的是
(　　)
C
A.核移植獲得的克隆猴體細胞的染色體數目是核供體的一半
B.重組細胞體外培養發育到原腸胚階段即可進行胚胎移植
C.為獲得更多克隆猴可在胚胎移植前對胚胎進行分割
D.利用某一胚胎的干細胞進行多組核移植，理論上產生的雌雄動物數量比為1∶1
3.下列關于采用胚胎工程技術實現某良種肉用牛快速繁殖的敘述，正確的是(　　)
A.采取激素注射等方法對良種母牛作超數排卵處理
B.體外培養發育到原腸胚期的胚胎即可進行移植
C.使用免疫抑制劑以避免代孕牛對植入胚胎的排斥反應
D.利用胚胎分割技術，同卵多胎較同卵雙胎成功率更高
A
5.Leigh氏綜合征是一種攻擊神經系統的嚴重神經障礙，其致病基因位于線粒體DNA中。一位母親約有1/4的線粒體攜帶有這種致病基因，她的前兩個孩子因為患有Leigh氏綜合征而夭亡。她的第三個孩子因為接受另一名女性捐贈的健康基因而成為全球首個擁有“三個父母”的男嬰。請根據男嬰孕育過程回答下面的問題：
(1)該母親的前兩個孩子患病夭亡的原因是_____________________________
_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
該健康男嬰孕育過程中依次使用了________、體外受精、早期胚胎培養和______________等技術。
該母親可能產生含較多缺陷線粒體的卵細胞，而受精卵的線粒體幾乎全部來自卵細胞，導致前兩個孩子患病夭亡
核移植
胚胎移植
(2)圖示過程中代表該母親卵母細胞的________(填“A”或“B”)。取卵之前，該母親需要注射________激素。
(3)將受精卵移入發育培養液中繼續培養至桑葚胚或________，再進行胚胎移植。
(4)在胚胎孕育過程中醫療團隊特意選擇了男性胚胎移入子宮發育原因是______________________________________________________________。
B
促性腺　
囊胚
因為男性的線粒體不會遺傳給后代

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