資源簡介

(共43張PPT)
第二章 細胞工程
胚胎工程
選擇性必修三
教學目標
1、簡述胚胎工程包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等技術。
2、科學思維：以文字和圖示表示哺乳動物的體外受精和胚胎移植的過程。
3、社會責任：說明體外受精、胚胎移植和胚胎分割技術在畜牧業生產中的應用。
1978年7月26日，世界上第一個試管嬰兒路易斯在英國出生，至今，全世界已有約三百多萬個試管嬰兒出生！
路易斯現已成為母親
我國首例轉基因試管牛“滔滔”于1999年2月19日在上海誕生。
1988年3月10日我國首例試管嬰兒“鄭萌珠”
試管嬰兒并不是在試管中培養出嬰兒
試管嬰兒是在試
管里成長的嗎？
體外受精和早期胚胎培養在試管中
胚胎工程技術
（二） 胚胎移植
（三） 胚胎分割
（一） 體外受精
閱讀教材P60第一自然段，胚胎工程技術包括哪些？
1.體外受精就是采集雌性動物的卵細胞和雄性動物的精子，使其在試管中受精。
2.體外受精和體外胚胎培養過程
培養液中培養精子使之獲能
采集成熟的卵細胞
獲能后的精子和卵細胞共同培養，完成受精
體外培養受精卵至8細胞期以上
冷凍保存
植入代孕母體子宮
一、體外受精
3. 體外受精
卵母細胞的采集
培養
成熟卵母細胞
精子的采集
獲能處理
獲能的精子
受精
受精卵
(1)卵母細胞的采集和培養
(2)精子的采集和獲能
(3)受精
一、體外受精
3. 體外受精的過程
一、體外受精
哺乳動物的體外受精技術主要包括卵母細胞的采集、精子的獲取和受精等步驟。
4. 精子的采集和獲能
（1）采集方法：假陰道法、手握法和電激法。
（2）精子的獲能
一、體外受精
培養法:
放入人工配制的獲能液中
如：嚙齒動物、家兔和豬等
化學誘導法:
放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中
如：牛、羊等
5.卵母細胞的采集和培養
超數排卵
給供體注射促性腺激素，使一頭母畜一次排出比自然情況下多幾倍到幾十倍的卵子，用于體外受精和早期胚胎培養。
垂體
促性腺激素
分泌
(+)
卵巢中卵泡
發育成熟
排卵
方法一：輸卵管采卵(沖取卵子)
利用促性腺激素促使雌性動物排出更多的卵子，從輸卵管中沖取卵子。
適合實驗動物(兔、鼠)以及家畜豬、羊等。
獲得的卵子可以直接與獲能精子在體外受精嗎？
一、體外受精
方法二：屠宰動物的卵巢采卵
從已屠宰的雌性動物體內摘取卵巢，再從卵巢中采集卵母細胞。
適合大型動物或大家畜，如：牛、馬等。
牛卵巢
牛卵巢取卵
獲得的卵子可以直接與獲能精子在體外受精嗎？
5.卵母細胞的采集和培養
一、體外受精
方法三：活體采卵(卵巢中)
借助超聲波探測儀、內窺鏡或腹腔鏡等儀器，直接從活體動物卵巢中吸取卵母細胞。
適合大型動物或大家畜，
如：牛、馬等。
獲得的卵子可以直接與獲能精子在體外受精嗎？
5.卵母細胞的采集和培養
一、體外受精
獲能的精子和培養成熟的卵子，一般情況下都可以在獲能溶液或專用的受精溶液中共同培養一段時間。
精液由精子和精漿兩部分組成。精漿中含有一種能抑制精子獲能的物質，因此在一般情況下，精液中的精子無法獲能。精子獲能前進行離心處理，目的是除去精漿以利于精子獲能。
一、體外受精
精子獲能前應離心處理：
比較自然受精、人工授精和體外受精的異同點
項目 自然受精 人工授精 體外受精
不 同 點 過程不同 雌雄動物 交配完成 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。
場所不同 雌性動物 輸卵管中 雌性動物 輸卵管中 體外培養液中
相同點 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
6.體外受精意義
是提高動物繁殖能力的有效措施，可以為胚胎移植提供可用胚胎。
我國體外受精技術的研究起步于20世紀80年代后期,進展很快,目前已經在羊、牛、豬和人等生物中取得成功，特別是人和牛的體外受精技術已達國際先進水平。
獲能液：
受精溶液：
發育培養液：
①用培養法使精子獲能；
②在獲能溶液中完成受精作用。
是專門的，精子、卵子完成受精的溶液。
是進行早期胚胎培養的溶液。
注意：
二、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。
1.概念
胚胎的來源
雌性動物的早期胚胎或體外受精及其他方式得到的胚胎。
供體：
提供胚胎的個體。遺傳性狀優良、生產能力強。
受體：
接受胚胎的個體。有健康體質和正常繁殖能力。
受體的條件：
同種、生理狀態相同。
二、胚胎移植
受體母牛
同期發情
良種母牛
超數排卵
發情
配種（體內受精）
良種公牛
收集胚胎
胚胎冷凍保存
妊娠
胚胎移植
胚胎分割、移植
胚胎移植
胚胎分割、移植
大量優良后代
2. 過程
供體、受體的選擇和處理
發情配種或人工授精
胚胎的收集、檢查、培養或保存
胚胎的移植及移植后的檢查
（1）對供、受體的選擇和處理
① 對供、受體進行的相同處理
_____________
*該處理的目的：一般用孕激素等 __________
② 只對供體進行的操作
______________________
*該處理需要用的激素：
______________
*該處理的結果：
________________
為胚胎移植前后提供相同的生理環境
同期發情處理
超數排卵處理
外源促性腺激素
卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子
二、胚胎移植
2. 過程
供體、受體的選擇和處理
發情配種或人工授精
胚胎的收集、檢查、培養或保存
胚胎的移植及移植后的檢查
（2）配種或人工授精應選擇______
（3）胚胎的收集、檢查、培養或保存
①胚胎收集的基礎
____________________________
____________________________
____________________________
②該階段檢查的目的
___________________________
③胚胎保存的方法
___________________________
同種的優良公牛
哺乳動物早期胚胎形成后，在一定時間內不會與母體子宮建立組織上的聯系，而是處于游離狀態
檢查胚胎的質量
-196℃液氮中保存
二、胚胎移植
2. 過程
供體、受體的選擇和處理
發情配種或人工授精
胚胎的收集、檢查、培養或保存
胚胎的移植及移植后的檢查
（4）胚胎的移植
一般選擇移植___________________
（5）移植后的檢查
第二次檢查的目的：
______________________________
桑葚胚或囊胚階段的胚胎
對受體進行妊娠檢查（檢查受體是否妊娠）
二、胚胎移植
3.胚胎移植的基本程序
受體
供體
（1）對供體和受體母牛進行選擇，并用激素進行同期發情處理
（2）供體母本用促性腺激素處理使之超數排卵
（3）超數排卵的母牛發情后，選擇 同種優秀的公牛進行配種或人工授精。
（4）配種或輸精后第7天，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）
二、胚胎移植
（5）沖卵后，對胚胎進行質量檢查。這時的胚胎應該發育到桑椹胚或囊胚階段。
胚胎冷凍保存
(-196℃,液氮中）
（6）將收集的胚胎直接向受體移植或放入-196℃的液氮中保存。
3.胚胎移植的基本程序
（1）手術法:引出受體子宮和卵巢,將胚胎注入子宮角,縫合創口。
（2）非手術法:將裝有胚胎的移植管送入受體母牛子宮的相應部位，注入胚胎。
二、胚胎移植
（8）對受體母牛進行是否妊娠檢查。
（9）受體母牛生下胚胎移植的小牛犢。
3.胚胎移植的基本程序
二、胚胎移植
受體
供體
（1）對供體和受體母牛進行選擇，并用激素進行同期發情處理
（2）供體母本用促性腺激素處理使之超數排卵
（3）超數排卵的母牛發情后，選擇 同種優秀的公牛進行配種或人工授精。
（4）配種或輸精后第7天，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）
（5）沖卵后，對胚胎進行質量檢查。這時的胚胎應該發育到桑椹胚或囊胚階段。
胚胎冷凍保存
(-196℃,液氮中）
（6）將收集的胚胎直接向受體移植或放入-196℃的液氮中保存。
（1）手術法:引出受體子宮和卵巢,將胚胎注入子宮角,縫合創口。
（2）非手術法:將裝有胚胎的移植管送入受體母牛子宮的相應部位，注入胚胎。
（8）對受體母牛進行是否妊娠檢查。
（9）受體母牛生下胚胎移植的小牛犢。
胚胎移植中的四個注意點
5.胚胎移植的生理學基礎
（2）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，而是處于游離狀態，為胚胎的收集提供可能。
（1）排卵后，同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的，為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環境。
二、胚胎移植
（3）受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發生免疫排斥反應，為胚胎在受體內存活提供了可能。
（4）供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯系，其遺傳物質不會發生改變，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。
是早期胚胎在相同生理環境條件下空間位置的轉換，而胚胎本身的遺傳物質并不發生改變，因此各種性狀均能保持其原來的優良特性。
6.胚胎移植的實質
7.胚胎移植的意義
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，增加供體一生繁殖后代的數量。
① 縮短了供體本身的繁殖周期，同時通過超數排卵和胚胎移植可獲得比自然繁殖多十幾倍到幾十倍的后代。
② 可在短期內大幅度增加優良個體母畜和公畜的后代數量，迅速擴大良種畜群，加速育種和品種改良。
二、胚胎移植
③ 經冷凍保存的胚胎可進行國內和國際交流，代替活畜的引種和進出口。
④ 通過胚胎移植可人為生產雙胎或多胎。
⑤ 可以通過保存胚胎來保存品種資源和瀕危動物。
胚胎分割（embryodivision）是指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。
1. 概念
三、胚胎分割
2.特點
后代具有相同的遺傳物質，因此胚胎分割可以看做動物無性繁殖或克隆的方法之一。
通過胚胎分割移植培育出的這些動物，性別表現為：
全為雌性或全為雄性
3.理論基礎
動物胚胎細胞的全能性。
4.選擇的胚胎
發育良好的，形態正常的囊胚或桑椹胚。
所以胚胎分割的時期為：
囊胚或桑椹胚。
三、胚胎分割
5.使用的主要儀器
體視顯微鏡和顯微操作儀。
6.具體操作
選擇良好的桑椹胚或囊胚移入盛有操作液培養皿中，用分割針或分割刀將胚胎切開，吸出其中的半個胚胎，注入預先準備好的空透明帶中，或直接將裸半胚移植給受體。
三、胚胎分割
6.具體操作
三、胚胎分割
三、胚胎分割
①性別鑒定的取樣部位：_________________
②性別鑒定的方法：_________________
滋養層
做DNA分析
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
生殖方式
分割注意事項
分割胚胎類型
四、課堂小結
練習與應用
一、概念檢測
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。 （ ）
×
×
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練習與應用
一、概念檢測
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。
（1）請將圖中括號內的內容補充完整。
（2）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？
（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？
（1）請將圖中括號內的內容補充完整。
體外胚胎培養、 胚胎移植。
（2）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？
可以對雌性杜泊羊進行超數排卵處理。
（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？
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。
謝 謝 觀 看

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