【課件】2.3.2胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用（人教版2019選擇性必修3）

2.3胚胎工程胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用新教材?人教版?選擇性必修三【教學(xué)過程】TeachingProcess1.概念圖3.教學(xué)總結(jié)、綜合2.課堂教

學(xué)內(nèi)容4.課堂練習(xí)鞏固典型習(xí)題規(guī)律總結(jié)胚胎工程的應(yīng)用建立模型胚胎工程引進一頭良種成年奶牛需要3萬－5萬元牛的生育率低，一頭牛一胎只一個，一生只能生育四五次。牛的生育率雖然很低，但是牛的卵母細胞卻相當(dāng)?shù)亩?，其卵巢中卵母細胞?shù)目要比一生中排卵數(shù)多1000倍左右。國產(chǎn)奶牛：年均產(chǎn)奶量3000公斤左右國際良種奶牛：年均產(chǎn)奶量10000公斤左右我國蒙古黃牛：均重300Kg澳大利亞海福特肉用牛：2歲體重可達800Kg如何實現(xiàn)良種牛的快速大量繁殖？

到社會中去動物細胞核移植試管牛胚胎分割體外受精早期胚胎發(fā)育試管動物技術(shù)：是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎后，再經(jīng)胚胎移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。受體母牛(代孕)精子卵子胚胎移植受精卵早期胚胎試管牛試管牛=克隆牛

到社會中去

核移植體外受精早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植克隆牛無性生殖重組細胞受精卵試管牛有性生殖比較項目試管動物(嬰兒)克隆動物技術(shù)基礎(chǔ)生殖類型后代性狀的繼承特點體外受精胚胎早期培養(yǎng)胚胎移植動物細胞培養(yǎng)動物體細胞核移植胚胎移植有性生殖無性生殖繼承雙親的的特性與核供體親本基本一樣

到社會中去體外受精①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試管牛（1）卵母細胞的采集和培養(yǎng)（2）精子的采集和獲能（3）受精（4）早期胚胎培養(yǎng)1.體外受精一.胚胎工程的技術(shù)及應(yīng)用采集方法適用范圍采集過程培養(yǎng)輸卵管采卵(沖取卵子)卵巢采卵屠宰動物的卵巢采卵活體采卵實驗動物以及家畜大型動物或大家畜小鼠、兔、豬、羊牛、馬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。從已屠宰的雌性動物體內(nèi)摘取卵巢，再從卵巢中采集卵母細胞借助超聲波探測儀、內(nèi)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。可直接與獲能的精子在體外受精。采集后的卵母細胞都要在體外經(jīng)過人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精。(不需要)(需要)（1）卵母細胞的采集和培養(yǎng)1.體外受精一.胚胎工程的技術(shù)及應(yīng)用（2）精子的獲取方法操作過程適用動物培養(yǎng)法將精子放入人工配制的獲能液中使其獲能嚙齒動物、家兔及豬等動物化學(xué)誘導(dǎo)法將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能牛、羊等家畜精子在進行體外受精前需要精子獲能處理1.體外受精一.胚胎工程的技術(shù)及應(yīng)用（3）受精（4）早期胚胎培養(yǎng)以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力獲能液或?qū)Ｓ玫氖芫芤后w外受精技術(shù)：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。1.體外受精一.胚胎工程的技術(shù)及應(yīng)用2.胚胎移植體外受精①早期胚胎發(fā)育受體母牛(代孕)精子卵子胚胎移植②受精卵早期胚胎試管牛（1）胚胎移植：是指將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)相同的雌性動物的體內(nèi)，繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。受體：接受胚胎的個體供體：提供胚胎的個體早期胚胎體外受精體內(nèi)受精核移植轉(zhuǎn)入目的基因的受精卵胚胎分割有性生殖無性生殖胚胎移植實質(zhì)：早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。地位：獲得的胚胎都必須移植給受體才能獲得后代。一.胚胎工程的技術(shù)及應(yīng)用優(yōu)良公牛（2）過程：遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強健康的體質(zhì)、正常的繁殖能力供體母牛受體母牛進行同期發(fā)情處理促性腺激素超數(shù)排卵發(fā)情配種或人工授精受體發(fā)情胚胎收集和檢查發(fā)育到囊胚或桑葚胚2.胚胎移植一.胚胎工程的技術(shù)及應(yīng)用（2）過程：胚胎冷凍保存培養(yǎng)或保存的胚胎發(fā)情的受體母牛移植后檢查是否妊娠優(yōu)良性狀的后代2.胚胎移植一.胚胎工程的技術(shù)及應(yīng)用（2）過程：遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強供體母牛健康的體質(zhì)、正常的繁殖能力受體母牛多種激素同期發(fā)情處理促性腺激素超數(shù)排卵供體公牛發(fā)情配種或人工授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）①該過程中兩次使用激素：②該過程中的兩次檢查：③胚胎移植成功與否要有兩個條件：第一次對受、供體進行同期發(fā)情處理；第二次用于供體的超數(shù)排卵。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。胚胎移植一般應(yīng)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(tài)要相同。2.胚胎移植一.胚胎工程的技術(shù)及應(yīng)用①充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。②供體的主要職能變?yōu)楫a(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎，繁重而漫長的妊娠和育仔任務(wù)由受體取代，這就大大縮短了供體本身的繁殖周期。③在對供體施行超數(shù)排卵處理后，可獲得多枚胚胎，經(jīng)移植可得到多個后代，這使供體的后代數(shù)是自然繁殖的十幾倍到幾十倍。④牛、羊的胚胎移植在部分地區(qū)已進入生產(chǎn)應(yīng)用階段，這些成果大大促進了我國畜牧業(yè)的發(fā)展。⑤胚胎移植作為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。(3)胚胎移植的意義一.胚胎工程的技術(shù)及應(yīng)用2.胚胎移植3.胚胎分割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？一.胚胎工程的技術(shù)及應(yīng)用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)家分割綿羊胚胎獲得了同卵羔羊。20世紀(jì)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3.胚胎分割一.胚胎工程的技術(shù)及應(yīng)用（1）概念：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(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。后代具有相同的遺傳物質(zhì)，因此胚胎分割可以看做動物無性繁殖或克隆的方法之一。（3）理論基礎(chǔ)：（4）主要儀器設(shè)備：（2）特點：（5）選擇的胚胎：實體顯微鏡和顯微操作儀發(fā)育良好的，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。3.胚胎分割一.胚胎工程的技術(shù)及應(yīng)用動物胚胎細胞的全能性。（6）具體操作選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚，移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中。用分割針或分割刀片將胚胎切開，吸出其中的半個胚胎，注入預(yù)先準(zhǔn)備好的空透明帶中，或直接將裸半胚移植入受體。對囊胚階段胚胎進行分割時一定要均分內(nèi)細胞團，若分割不均，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。3.胚胎分割一.胚胎工程的技術(shù)及應(yīng)用3.胚胎分割一.胚胎工程的技術(shù)及應(yīng)用缺點：剛出生動物體重偏低毛色、斑紋存在差異同卵多胎成活比例小優(yōu)勢：促進優(yōu)良動物品種的繁殖產(chǎn)生遺傳性狀相同的后代提高胚胎的利用率（7）胚胎分割的優(yōu)勢和問題3.胚胎分割一.胚胎工程的技術(shù)及應(yīng)用胚胎工程理論基礎(chǔ)常用技術(shù)及應(yīng)用1.體外受精2.胚胎移植3.胚胎分割1.生理學(xué)基礎(chǔ)2.步驟終端技術(shù)終端技術(shù)1.分別采集精子和卵母細胞2.成熟培養(yǎng)和精子獲能3.在培養(yǎng)液中培養(yǎng)，促使完成受精定義、選擇胚胎和儀器用具、過程、優(yōu)勢和問題胚胎工程小結(jié)一.胚胎工程的技術(shù)及應(yīng)用一.概念檢測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查，以防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。（

）×××練習(xí)與應(yīng)用（P64）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?？蒲泄ぷ髡咄ㄟ^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(nèi)的內(nèi)容補充完整。（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?體外胚胎培養(yǎng)胚胎移植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（P64）二、拓展應(yīng)用北方白犀牛曾經(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。（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?（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)?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