【課件】胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用課件高二下學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修3

二、胚胎工程技術(shù)及應(yīng)用

本節(jié)聚焦:胚胎工程的技術(shù)及原理胚胎工程在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用第3節(jié)胚胎工程一胚胎工程技術(shù)體外受精胚胎移植胚胎分割通過(guò)人工操作使卵子與精子在體外完成受精。將早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育成為新個(gè)體的技術(shù)。采用機(jī)械方法將早期胚胎分割成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)。新課引入牛的生育率雖然很低，但是一頭母牛一生排出的卵細(xì)胞約200個(gè)左右，卵巢中卵母細(xì)胞數(shù)量是它的1000倍（20萬(wàn)）；公牛平均每次射精5ml,精子數(shù)50億。牛的自然繁殖的速度太慢，一頭牛一胎只產(chǎn)一頭牛犢，一生只生育4、5次。引進(jìn)一頭良種成年奶牛需3萬(wàn)-5萬(wàn)元。那如何實(shí)現(xiàn)良種牛快速繁殖呢?

母牛其實(shí)是有很強(qiáng)的生殖潛能的，只是沒有激發(fā)出來(lái)。體外受精早期胚胎發(fā)育是指通過(guò)人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過(guò)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)（P60）。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=克隆牛試管動(dòng)物概念：有性生殖無(wú)性生殖體細(xì)胞重構(gòu)胚體外早期胚胎培養(yǎng)（代孕）母牛體內(nèi)普通牛，采集卵母細(xì)胞，在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核的卵母細(xì)胞

去核高產(chǎn)奶牛（供體）克隆牛胚胎移植分娩核移植動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)胚胎移植高產(chǎn)奶牛采集卵母細(xì)胞卵母細(xì)胞，體外培養(yǎng)至MⅡ期優(yōu)良性狀公牛精子采集精子體外獲能體外受精體外早期胚胎的培養(yǎng)（代孕）母牛體內(nèi)試管牛分娩受精卵動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)繼承雙親的特性與核供體親本基本一樣精子離心處理1.過(guò)程：包括_______________、__________和_____等步驟。卵母細(xì)胞的采集精子的獲取受精卵巢MⅡ中期卵母細(xì)胞體外受精獲能精子新鮮或解凍的精液受精卵培養(yǎng)成熟培養(yǎng)獲能處理適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)液2.意義：是提高動(dòng)物繁殖能力的有效措施，可以為胚胎移植提供可用胚胎。胚胎工程技術(shù)——體外受精注意：精子離心處理的目的是，去除精清中抑制獲能的物質(zhì)。胚胎冷凍保存(-196℃,液氮中）比較:自然受精、人工授精和體外受精的異同點(diǎn)項(xiàng)目自然受精人工授精體外受精不同點(diǎn)過(guò)程不同雌雄動(dòng)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(nèi)，完成受精人工獲取精子、卵子，在體外培養(yǎng)液中完成受精過(guò)程場(chǎng)所不同雌性動(dòng)物輸卵管中雌性動(dòng)物輸卵管中體外培養(yǎng)液中相同點(diǎn)①精子獲能、卵子成熟后方能完成受精過(guò)程；②都是有性生殖胚胎工程技術(shù)——胚胎移植體外受精早期胚胎發(fā)育受體精子卵子胚胎移植受精卵早期胚胎個(gè)體1.概念：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(dòng)物的體內(nèi)，繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。有性生殖：體內(nèi)受精、轉(zhuǎn)基因的受精卵無(wú)性生殖：動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)、胚胎分割等供體：提供胚胎的個(gè)體選擇標(biāo)準(zhǔn)：遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強(qiáng)職能：產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎受體：接受胚胎的個(gè)體選擇標(biāo)準(zhǔn)：職能：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)移植條件：供體與受體為同種且生理狀態(tài)相同2.步驟：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(yǎng)或保存移植后的檢查胚胎的移植優(yōu)良供體母牛優(yōu)良公牛（遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強(qiáng)）受體母牛（有健康體質(zhì)和正常繁殖能力）具有優(yōu)良性狀的后代進(jìn)行同期發(fā)情處理超數(shù)排卵受體發(fā)情發(fā)情配種或人工授精移植胚胎收集胚胎并檢查對(duì)受體進(jìn)行妊娠檢查正常繁殖或兩三個(gè)月后進(jìn)行另一次移植桑葚胚或囊胚3.過(guò)程雌激素或孕激素促性腺激素1、該過(guò)程中兩次使用激素：2、該過(guò)程中的兩次檢查：3、胚胎移植成功與否要有兩個(gè)條件：第一次對(duì)受、供體進(jìn)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(duì)收集的胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查；第二次對(duì)受體母牛是否妊娠進(jìn)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(jìn)行。進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。注意：5.意義：①可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，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(shù)環(huán)節(jié)，還將推動(dòng)胚胎工程其他技術(shù)的研究和應(yīng)用。4.實(shí)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。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？思考討論胚胎移植生理學(xué)基礎(chǔ)1.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(yīng)該對(duì)受體進(jìn)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。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)？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？思考討論胚胎移植生理學(xué)基礎(chǔ)2.受體對(duì)來(lái)自供體的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)3.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(guò)程中不發(fā)生任何變化胚胎移入的基礎(chǔ)胚胎收集的基礎(chǔ)移入胚胎存活的基礎(chǔ)保留胚胎遺傳特性基礎(chǔ)胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)排卵后，同種動(dòng)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(huán)境。早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)，為胚胎的收集提供可能。受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，為胚胎在受體內(nèi)存活提供了可能。供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，其遺傳物質(zhì)不會(huì)發(fā)生改變，為移植后的胚胎繼續(xù)發(fā)育提供了營(yíng)養(yǎng)等方面的保障，同時(shí)保障了供體優(yōu)良遺傳性狀。同卵雙胞胎自然形成示意圖內(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從社會(huì)中去

提高優(yōu)良品種的繁殖率2.理論依據(jù)：胚胎工程技術(shù)——胚胎分割1.概念：3.分割后胚胎特點(diǎn)：4.生殖方式：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。體視顯微鏡、顯微操作儀分割針或分割刀無(wú)性繁殖或克隆采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份和8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)具有相同的遺傳物質(zhì)5.儀器和工具：體視顯微鏡顯微操作儀6.胚胎分割操作程序a.選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚，移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中。b.在顯微鏡下用分割針或分割刀片對(duì)胚胎進(jìn)行分割c.分割后的胚胎可直接移植給受體，或經(jīng)體外培養(yǎng)后，再移植給受體。注意：對(duì)囊胚階段胚胎進(jìn)行分割時(shí)一定要均分內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，將影響胚胎分割后的恢復(fù)和發(fā)育。會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，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。還可用分割針分割滋養(yǎng)層，做DNA分析，鑒定性別。做DNA分析鑒定性別取滋養(yǎng)層細(xì)胞不影響胚胎分割和發(fā)育。胚胎分割動(dòng)態(tài)演示7.胚胎分割的意義：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

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8.局限：【典例】對(duì)胚胎分割技術(shù)的敘述錯(cuò)誤的是(

)A.胚胎分割技術(shù)已在多種動(dòng)物中取得成功B.采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生的同卵多胎的可能性是有限的C.分割的胚胎直接移植給受體或在體外培