【課件】2.3.2胚胎工程技術及其應用課件2021-2022學年高二下學期生物人教版選擇性必修3

頭（細胞核）頸線粒體鞘尾第一極體透明帶卵細胞膜細胞核準備階段1—精子獲能準備階段2—卵子的準備輸卵管卵巢子宮雌性動物生殖道精子獲能精子在雌性生殖道發(fā)生相應的生理變化，使之具有受精能力。卵子的準備動物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初級卵母細胞；有的可能是次級卵母細胞。但它們都要在輸卵管內(nèi)進一步成熟，到MⅡ期時，才具備與精子受精的能力。受精的場所使精子獲能的方法有直接利用雌性動物的生殖道使精子獲能；將精子培養(yǎng)在人工配制的獲能液中使其獲能等。獲能液的成分因動物種類不同而有所差異，常見的有效成分有肝素、Ca+載體等。

胚胎工程的理論基礎復習回顧

精子穿越透明帶

精子接觸卵細胞膜透明帶反應透明帶發(fā)生的阻止其他精子進入的生理反應

精子進入卵細胞卵細胞膜反應卵細胞膜發(fā)生的阻止其他精子進入的生理反應防止多精入卵雄原核第一極體雌原核第二極體精子釋放蛋白酶溶解膜外結構

雌、雌原核形成

雌、雄原核靠近

核膜消失卵裂開始雄原核精子脫尾，核膜重構雌原核卵子完成減數(shù)分裂釋放第二極體∨雄原核第一極體雌原核第二極體受精的標志：透明帶和卵細胞膜之間有兩個極體或者雌、雄原核三、受精3.過程胚胎的早期發(fā)育卵裂分裂方式有絲分裂2細胞4細胞8細胞受精卵桑葚胚（32細胞）透明帶四、胚胎發(fā)育1.過程卵裂期的特點細胞分裂方式為________細胞數(shù)目_________每個細胞體積_________胚胎總體積______或略有_____有機物總量_______有機物種類_________DNA總數(shù)目_____有絲分裂增加不增加縮小減小減少增加增加3、研究表明，大多數(shù)動物如蛙的受精卵在卵裂期隨著卵裂的進行胚胎的體積并不增大，但胚胎細胞核的總質(zhì)量與細胞質(zhì)的總質(zhì)量（核/質(zhì)）比值卻發(fā)生變化。下列符合卵裂期核質(zhì)質(zhì)量比值變化趨勢的示意圖是()ACDBACDA受精卵卵裂期桑椹胚囊胚（內(nèi)含囊胚腔）原腸胚（內(nèi)含原腸腔）胎兒形成滋養(yǎng)層外胚層中胚層內(nèi)胚層原腸腔：在透明帶內(nèi)進行有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。：由全能細胞構成，細胞數(shù)在32個左右，排列緊密，形似桑椹內(nèi)細胞團：發(fā)育成胎兒各組織滋養(yǎng)層細胞：發(fā)育成胎膜和胎盤：最初在輸卵管進行有絲分裂胚胎發(fā)育小結主要特點：第3節(jié)胚胎工程第2課時胚胎工程技術及其應用胚胎工程技術體外受精胚胎移植胚胎分割胚胎工程指對生殖細胞、受精卵或早期胚胎細胞進行的多種顯微操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動物體內(nèi)產(chǎn)生后代，滿足人類的各種需求。試管動物技術：通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，經(jīng)培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎后，再進行移植產(chǎn)生個體的技術。試管動物技術的三個基本操作環(huán)節(jié)：

第一步：體外受精第二步：胚胎早期培養(yǎng)第三步：胚胎移植目的：快速繁殖動物優(yōu)良品種一、體外受精過程：包括_______________、__________和_____等步驟。卵母細胞的采集精子的獲取受精什么是體外受精？是指哺乳動物的精子或卵子在體外人工控制的環(huán)境中完成受精過程的技術。原理：人工模擬體內(nèi)受精作用的條件和過程，得到并保存胚胎。了解后并思考：1.后代的數(shù)目取決于精子數(shù)目還是卵子數(shù)目？法1：給供體注射外源促性腺激素，誘發(fā)母畜的卵巢一次排出比自然情況下多幾倍到十幾倍的成熟卵子（超數(shù)排卵），之后從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精。如：兔、豬、羊（P62相關信息）法2：從屠宰場得到廢棄卵巢中采集卵母細胞，在體外培養(yǎng)成熟。法3：從活體卵巢中采集卵母細胞，如：牛、馬體型較大動物2.如何采集卵母細胞？卵子數(shù)目。MII期的卵母細胞

4.精子離心的目的是什么？5.如何使精子獲能？（華裔科學家張明覺）

把精子（如嚙齒動物、家兔、豬）放入人工配制的獲能液中或者其他方式培養(yǎng)主要是為了提取精子。因為精液里還有精漿，而且離心后精子的純度高。3.卵母細胞成熟培養(yǎng)的目的是什么？卵子的準備,使其發(fā)育到減數(shù)第二分裂中期,才能與獲能的精子結合完成受精作用。6.體外受精的場所？在適當?shù)呐囵B(yǎng)液（如專用的受精溶液中）完成受精過程。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。7.體外受精的意義？二、胚胎早期培養(yǎng)復習：動物細胞培養(yǎng)的條件是什么？動物細胞培養(yǎng)的基本條件其它條件：環(huán)境條件是無菌、無毒的環(huán)境、適宜的溫度、pH和滲透壓、適宜的氣體環(huán)境充足的營養(yǎng)供給：糖類、氨基酸、無機鹽、維生素等營養(yǎng)條件：如何快速獲得良種畜群？只產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳性狀的胚胎繁重漫長的妊娠和育仔任務由另外的個體取代思考：方法：核移植體外受精重組胚胎早期胚胎胚胎移植代孕母體克隆動物試管動物或什么是胚胎移植？指將通過___________________得到的胚胎，移植到_______、____________的雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術。體外受精及其他方式同種的生理狀態(tài)相同地位：胚胎移植是胚胎工程其他技術的最終技術環(huán)節(jié)實質(zhì)：早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉移①可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，大大縮短了供體本身的繁殖周期。②胚胎移植作為胚胎工程的最終技術環(huán)節(jié)，還將推動胚胎工程其他技術的研究和應用。三、胚胎移植優(yōu)勢：以牛的胚胎移植為例思考：1.胚胎移植包括哪些步驟？胚胎移植主要包括_____、_____的選擇和處理，_____或人工受精，胚胎的_____、_____、培養(yǎng)和保存，胚胎的移植，以及移植后的_____等步驟。供體受體配種收集檢查檢查供體：職能：擔任繁重而漫長的妊娠和育仔的任務只產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎職能：2.什么是供體和受體？選擇標準是什么？職能分別是什么？受體：提供胚胎的個體-----良種雌性動物接受胚胎的個體-----一般品種的雌性動物選擇標準：遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強選擇標準：有健康體質(zhì)和正常繁殖能力3.處理供體母牛和受體母牛，使其同期發(fā)情？意義是什么？主要是借助外源激素（孕激素等）刺激卵巢，使其按照預定的要求發(fā)生變化，使處理母畜的卵巢生理機能都處于相同階段，從而達到同期發(fā)情。使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致意義：5.胚胎收集并檢查，處于何時期的胚胎才能移植（胚胎移植的時期？）？胚胎來源：體外受精及其他方式得到的胚胎體內(nèi)受精、轉基因技術、動物細胞核移植技術等4.如何獲得胚胎？體外受精：其他方式：包括卵母細胞的采集（配種前對供體母畜超數(shù)排卵）、精子獲能、受精桑葚胚或囊胚期的早期胚胎7.產(chǎn)下的犢牛性狀取決于誰？取決于公牛提供何種類型的精子性狀：性別：取決于供體母牛和所用公牛6.為什么要對受體母牛進行妊娠檢查？（是。。。否。。。）繁殖方式：有性生殖胚胎移植的生理學基礎1.將檢驗合格的胚胎移植到任何一個受體的子宮內(nèi)，胚胎都能正常發(fā)育嗎?如果不能，在胚胎移植前應該對受體進行怎樣的處理?

不一定；一般情況下檢查合格的胚胎需要移植到同種的、生理狀況相同的受體子宮內(nèi)，胚胎才能繼續(xù)發(fā)育。在胚胎移植前應該對受體進行同期發(fā)情處理，使供體和受體生殖器的生理變化同步，目的是為供體的胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境。生理學基礎：同種動物的供體和受體發(fā)情排卵后生殖器官的生理變化是相同的。意義：為供體的胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境。2.受體會不會對來自供體的胚胎發(fā)生免疫排斥反應?受體對來自供體的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應意義：為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。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?胚胎移植后，經(jīng)受體孕育的后代的遺傳特性與供體保持一致，供體胚胎與受體子宮建立的僅是生理和組織上的聯(lián)系，其遺傳物質(zhì)在孕育過程中不發(fā)生任何變化。意義：為移植后的胚胎繼續(xù)發(fā)育提供了營養(yǎng)等方面的保障。4.胚胎移植實質(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(huán)境的一致性密切相關，只有供體、受體生理環(huán)境高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續(xù)發(fā)育。胚胎移植成功與否的條件是什么?成功條件：1.胚胎移植一般應在同種的雌性供體和受體之間進行。2.進行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)相同。胚胎移植的意義⑴可充分發(fā)揮優(yōu)秀個體的繁殖潛力。縮短了供體本身的繁殖周期，（2)超數(shù)排卵技術的應用可大大增加一生繁殖的后代數(shù)量。胚胎移植實現(xiàn)了優(yōu)良性狀個體的繁育，如果我們能確定某個胚胎將發(fā)育為非常理想的個體，那么有沒有辦法讓這樣的一個胚胎一次性地繁育更多的個體？四、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(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。什么是胚胎分割?繁殖方式：無性繁殖（克隆）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。特點:主要儀器設備：體視顯微鏡、顯微操作儀體視顯微鏡顯微操作儀分割方法:機械方法(切割針、切割刀)優(yōu)勢:可成倍增加胚胎數(shù)量，可以快速繁殖良種畜。理論基礎：動物胚胎細胞的全能性胚胎分割的時期為：發(fā)育良好的,形態(tài)正常的囊胚或桑葚胚具體操作：分割囊胚時，要將內(nèi)細胞團均等分割？注意事項：盛有操作液的培養(yǎng)皿中，分割針或分割刀在顯微鏡下分割。分割后胚胎去向：P63對于不同發(fā)育階段的胚胎，分割的具體操作不完全相同。分割后的胚胎可以直接移植給受體或經(jīng)體外培養(yǎng)后，再移植給受體。胚胎分割的優(yōu)