【課件】2.3.2胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用課件2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

2.3.2胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用本節(jié)聚焦1、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？2、胚胎工程在生產(chǎn)實(shí)踐中有哪些應(yīng)用？什么是試管動(dòng)物？試管動(dòng)物是通過(guò)人工操作使卵子在體外受精，經(jīng)培育發(fā)育為早期胚胎后，再進(jìn)行移植產(chǎn)生的個(gè)體。體外受精早期胚胎發(fā)育受體母牛(代孕)精子卵子胚胎移植受精卵早期胚胎胚胎移植體外受精體外胚胎培養(yǎng)試管嬰兒是在試管里培養(yǎng)出來(lái)的嗎？體外受精新鮮或解凍的精液MII期卵母細(xì)胞獲能精子精子離心處理體外受精受精卵培養(yǎng)包括

、

和

等步驟。卵母細(xì)胞的采集精子的獲取受精卵巢精子獲能的精子獲能處理精子的獲取成熟卵母細(xì)胞雄性哺乳動(dòng)物雌性哺乳動(dòng)物卵母細(xì)胞成熟培養(yǎng)卵母細(xì)胞的采集體外受精圖解過(guò)程體外受精受精卵體外受精的應(yīng)用：①提高動(dòng)物繁殖能力的有效措施②為胚胎移植提供可用的胚胎一般情況下，可以將獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子置于獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐泄餐囵B(yǎng)一段時(shí)間，來(lái)促使它們完成受精。體外受精胚胎移植指將通過(guò)體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到

、生理狀態(tài)相同的雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。同種的供體：提供胚胎的個(gè)體受體：接受胚胎的個(gè)體體內(nèi)受精、轉(zhuǎn)基因、核移植等其他方式：供體標(biāo)準(zhǔn)供體職能受體標(biāo)準(zhǔn)受體職能實(shí)質(zhì)地位遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強(qiáng)產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎有健康體質(zhì)和正常繁殖能力承擔(dān)繁重而漫長(zhǎng)的妊娠和育仔任務(wù)早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移胚胎工程的最終技術(shù)環(huán)節(jié)胚胎移植胚胎移植過(guò)程胚胎移植過(guò)程重要知識(shí)對(duì)供體、受體母畜進(jìn)行選擇，并進(jìn)行同期發(fā)情處理對(duì)供體母畜進(jìn)行超數(shù)排卵對(duì)胚胎檢查、培養(yǎng)或保存對(duì)受體母畜進(jìn)行妊娠檢查用孕激素人為地控制并調(diào)整一群母畜發(fā)情周期的進(jìn)程，使之在預(yù)定時(shí)間內(nèi)集中發(fā)情。使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致，這是胚胎移植成功與否的關(guān)鍵。用外源促性腺激素處理供體母牛，誘發(fā)卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子。第一次檢測(cè)：對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查。這時(shí)的胚胎應(yīng)該發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段。未移植進(jìn)入代孕子宮的可以放在放入-196℃的液氮中保存第二次檢測(cè)：對(duì)代孕受體進(jìn)行妊娠檢查，查看是否妊娠胚胎移植移植的意義大大縮短了供體本身的繁殖周期可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力對(duì)供體超數(shù)排卵施行處理后，可獲得多枚胚胎，經(jīng)移植可得到多個(gè)后代，使供體生產(chǎn)下的后代數(shù)量是自然繁殖的十幾倍到幾十倍胚胎移植的意義討論1.將檢驗(yàn)合格的胚胎移植到任何一個(gè)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(duì)受體進(jìn)行怎樣的處理？不一定。一般檢驗(yàn)合格的胚胎需要移植到同種的、生理狀態(tài)相同的受體子宮內(nèi)，胚胎才能繼續(xù)發(fā)育。移植前要對(duì)受體進(jìn)行同期發(fā)情處理，使供體和受體生殖器官的生理變化同步，才能為胚胎提供相同的生理環(huán)境。討論2.受體會(huì)不會(huì)對(duì)來(lái)自供體的胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)？受體對(duì)來(lái)自供體的胚胎基本上不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。經(jīng)科研工作者研究，可能子宮存在免疫豁免等機(jī)制思考.討論討論3.胚胎移植后，經(jīng)受體孕育的后代，其遺傳特性與供體還是受體保持一致？為什么？一致。因?yàn)楣w胚胎與受體子宮建立的僅是生理和組織上的聯(lián)系。遺傳物質(zhì)在孕育過(guò)程中不會(huì)發(fā)生任何變化。討論4.胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。你認(rèn)為這樣的概括正確嗎？為什么？正確。因?yàn)榕咛ヒ浦驳某晒β逝c供體、受體生理環(huán)境條件的一致性密切相關(guān)。只有供體、受體生理環(huán)境條件高度一致，移入受體的胚胎才能被接受并繼續(xù)發(fā)育。思考.討論早期胚胎細(xì)胞具有很強(qiáng)的分裂能力，并保持著細(xì)胞全能性，能不能將一個(gè)胚胎分割成幾份，從而提高胚胎的利用率？?jī)?nèi)細(xì)胞團(tuán)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分裂，形成一模一樣的雙胞胎同卵雙胞胎是怎么產(chǎn)生的了？?jī)?nèi)細(xì)胞團(tuán)在發(fā)育過(guò)程中存在分裂形成兩個(gè)的可能性，該兩個(gè)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)共用一套胎盤(pán)胚胎分割（embryosplitting）采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份，4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。①理論依據(jù)

早期胚胎細(xì)胞具有很強(qiáng)的分裂能力，并保持著細(xì)胞全能性。②特點(diǎn)

后代具有相同的遺傳物質(zhì)，因此胚胎分割可以看做動(dòng)物無(wú)性繁殖或克隆的方法之一。胚胎分割③主要儀器設(shè)備

體視顯微鏡、顯微操作儀；分割針或分割刀④適合分割的胚胎

發(fā)育良好的、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚⑥分割后胚胎去向

直接移植給受體或經(jīng)體外培養(yǎng)后，再移植給受體⑤注意事項(xiàng)

分割囊胚時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割（若分割不均，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問(wèn)題。）胚胎分割體式顯微鏡顯微操作儀胚胎分割為什么要求滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行分析和鑒定①避免損傷內(nèi)細(xì)胞團(tuán)②滋養(yǎng)層和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均來(lái)自同一個(gè)受精卵的有絲分裂，含有相同的遺傳物質(zhì)胚胎分割的優(yōu)點(diǎn)胚胎移植的缺點(diǎn)

實(shí)踐證明，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①可以促進(jìn)優(yōu)良動(dòng)物品種的繁殖②產(chǎn)生的遺傳性狀相同的后代是進(jìn)行遺傳學(xué)研究的寶貴材料③在胚胎移植前，進(jìn)行性別鑒定、遺傳病篩查等，對(duì)于人工控制動(dòng)物性別、動(dòng)物繁育健康后代有重要意義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(lái)的卵母細(xì)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，苴遺傳特性與受體保持一致。（）

(3)進(jìn)行胚胎移植前，要對(duì)供體和受體進(jìn)行免疫檢査，以防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)（）×××練習(xí)與應(yīng)用2.杜泊羊以其生長(zhǎng)速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，成為受廣大消費(fèi)者喜歡的綿羊品種。科研工作者通過(guò)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(xì)胞精子采集采集受精卵體外受精早期胚胎當(dāng)?shù)仄胀ňd陽(yáng)杜泊羊分娩（）（）體外胚胎培養(yǎng)胚胎移植練習(xí)與應(yīng)用（2）為了獲得數(shù)量較多的卵母細(xì)胞，可以對(duì)雌性杜泊羊進(jìn)行

怎樣的處理?可以對(duì)雌性杜泊羊進(jìn)行超數(shù)排卵處理。（3）在進(jìn)行體外受精操作之前，還要對(duì)獲得的卵母細(xì)胞和精子進(jìn)行怎樣的處理?要對(duì)采集到的卵母細(xì)胞進(jìn)行成熟培養(yǎng)，對(duì)采集到的精子進(jìn)行獲能處理。練習(xí)與應(yīng)用3.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(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)我們可以使用哪些現(xiàn)代生物技術(shù)來(lái)人工繁育北方白犀牛？

運(yùn)用這些技術(shù)一定能繁育成功嗎？請(qǐng)說(shuō)出你的理由?？梢允褂萌斯な诰?、體外受精、胚胎移植、體細(xì)胞核移植等技術(shù)來(lái)人工繁育北方白犀牛。運(yùn)用這些技術(shù)不一定能成功繁育北方白犀牛，因?yàn)槿魏我豁?xiàng)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(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(huì)降低，野外生存能力也會(huì)下降。(3)如果繁育不成功，這一物種將永遠(yuǎn)從地球上消失，從中我們能得到怎樣的教訓(xùn)？多種多樣的生物是生態(tài)系統(tǒng)的重要成員，是一個(gè)個(gè)獨(dú)特的基因庫(kù)。任何一個(gè)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(jìn)而威脅到生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。保護(hù)瀕危的野