【生物】胚胎工程第二課時(shí) 2023-2024學(xué)年高二生物課件（人教版2019選擇性必修3）

細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等多學(xué)科的原理和方法，通過(guò)細(xì)胞器、細(xì)胞或組織水平上的操作，有目的地獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體或其產(chǎn)品的一門綜合性的生物工程。第3節(jié)胚胎工程2第2章細(xì)胞工程蠶絲默而識(shí)之，學(xué)而不厭

生命觀念

科學(xué)思維

社會(huì)責(zé)任以過(guò)程圖的形式表示受精作用和胚胎發(fā)育的過(guò)程。試管動(dòng)物技術(shù)在促進(jìn)家畜快速繁殖中的應(yīng)用。關(guān)注胚胎工程與畜牧業(yè)發(fā)展。哺乳動(dòng)物在自然條件下受精和早期胚胎的發(fā)育規(guī)律是胚胎工程重要的理論基礎(chǔ)。闡述細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能的適應(yīng)。四胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用你聽(tīng)說(shuō)過(guò)試管嬰兒、試管牛、試管羊嗎？胚胎工程應(yīng)用體外受精胚胎分割胚胎移植四胚胎工程應(yīng)用—體外受精1試管動(dòng)物技術(shù)是指通過(guò)人工操作使卵子在體外受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。體外受精受體(代孕)精子卵子早期胚胎發(fā)育胚胎移植受精卵早期胚胎試管動(dòng)物胚胎移植體外受精體外胚胎培養(yǎng)試管動(dòng)物=克隆動(dòng)物四胚胎工程應(yīng)用—體外受精第1代試管嬰兒技術(shù)通過(guò)常規(guī)的體外受精和胚胎移植技術(shù)直到臨床妊娠分娩。此技術(shù)主要適用于因女方因素引起的不孕癥患者。第2代試管嬰兒技術(shù)通過(guò)顯微人工受精技術(shù),幫助精子通過(guò)透明帶或穿過(guò)卵細(xì)胞膜,直至臨床妊娠分娩主要適用于男方因素引起的不孕癥患者,也適用于上述女方因素引起的不孕。第3代試管嬰兒技術(shù)第三代“試管嬰兒”是指胚胎著床前進(jìn)行遺傳學(xué)診斷。剔除帶有疾病遺傳物質(zhì)的胚胎。通過(guò)此技術(shù)可以提高出生試管嬰兒的質(zhì)量。拓展了解四胚胎工程應(yīng)用—體外受精2體外受精過(guò)程四胚胎工程應(yīng)用—體外受精2體外受精過(guò)程精子的獲取受精卵母細(xì)胞的采集卵巢MⅡ期卵母細(xì)胞CO2培養(yǎng)箱四胚胎工程應(yīng)用—體外受精拓展了解1輸卵管采卵(沖取卵子)利用促性腺激素促使雌性動(dòng)物排出更多的卵子，從輸卵管中沖取卵子。適合實(shí)驗(yàn)動(dòng)物(兔、鼠)以及家畜豬、羊等。2屠宰動(dòng)物的卵巢采卵從已屠宰的雌性動(dòng)物體內(nèi)摘取卵巢，再?gòu)穆殉仓胁杉涯讣?xì)胞。適合大型動(dòng)物或大家畜，如：牛、馬等。3活體采卵(卵巢中)借助超聲波探測(cè)儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等儀器，直接從活體動(dòng)物卵巢中吸取卵母細(xì)胞。適合大型動(dòng)物或大家畜，如：牛、馬等。四胚胎工程應(yīng)用—體外受精MⅡ期卵母細(xì)胞新鮮或解凍的精液精子離心處理獲能精子精子的獲取受精卵母細(xì)胞的采集去除精漿（含有抑制精子獲能的物質(zhì)），以利于精子獲能(提取純度較高精子)將精子培養(yǎng)在人工配制的獲能液（肝素、Ca2＋載體）中使其獲能四胚胎工程應(yīng)用—體外受精MⅡ期卵母細(xì)胞新鮮或解凍的精液精子離心處理獲能精子精子的獲取受精卵母細(xì)胞的采集受精卵培養(yǎng)胚胎早期培養(yǎng)的基本條件:營(yíng)養(yǎng)條件、環(huán)境條件是無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境、適宜的溫度、pH和滲透壓、適宜的氣體環(huán)境四胚胎工程應(yīng)用—體外受精一般情況下，可以將獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子置于適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)液中共同培養(yǎng)一段時(shí)間，來(lái)促使它們完成受精。MⅡ期卵母細(xì)胞新鮮或解凍的精液精子離心處理獲能精子受精卵培養(yǎng)3體外受精意義①是提高動(dòng)物繁殖能力的有效措施。②可以為胚胎移植提供可用的胚胎。四胚胎工程應(yīng)用—體外受精項(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、卵母細(xì)胞,在體外分別經(jīng)處理后完成受精過(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都是有性生殖比較自然受精、人工授精和體外受精四胚胎工程應(yīng)用—胚胎移植

荷斯坦牛是產(chǎn)奶量很高的奶牛品種，原產(chǎn)于荷蘭，但是一頭荷斯坦牛的售價(jià)高昂一頭良種成年奶牛需3萬(wàn)~5萬(wàn)元。一頭牛一胎只產(chǎn)一頭牛犢，一生只生育4、5次。牛的自然繁殖的速度太慢，不能滿足生產(chǎn)需要。

母牛其實(shí)是有很強(qiáng)的生殖潛能的，只是沒(méi)有激發(fā)出來(lái)。某公司從國(guó)外引進(jìn)了一對(duì)純種荷斯坦奶牛，如何快速、大量繁殖引進(jìn)的良種奶牛呢？荷斯坦牛新疆褐牛（遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強(qiáng)）（有健康體質(zhì)和正常繁殖能力）四胚胎工程應(yīng)用—胚胎移植1胚胎移植概念將通過(guò)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)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。體內(nèi)受精、轉(zhuǎn)基因、核移植、胚胎分割等荷斯坦牛新疆褐牛（遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強(qiáng)）（有健康體質(zhì)和正常繁殖能力）

胚胎移植供體：提供胚胎受體：接受胚胎四胚胎工程應(yīng)用—胚胎移植2胚胎移植過(guò)程地位移植條件實(shí)質(zhì)供體與受體為同種且生理狀態(tài)相同早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移胚胎工程的最后一道“工序”胚胎移植主要包括①_____、_____選擇和處理，②_____或人工授精，③胚胎的_____、_____、培養(yǎng)和保存，④胚胎的移植，以及⑤移植后的_____等步驟。供體受體配種收集檢查檢查四胚胎工程應(yīng)用—胚胎移植超數(shù)排卵正常繁殖或兩三個(gè)月后進(jìn)行另一次移植優(yōu)良公牛優(yōu)良供體母牛遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強(qiáng)發(fā)情配種或人工授精收集胚胎并檢查使用促性腺激素，誘發(fā)卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子。對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查。此時(shí)，胚胎應(yīng)發(fā)育到桑葚胚或囊胚階段從輸卵管或子宮角排出早期胚胎（早期胚胎處于游離狀態(tài)，容易收集）沖卵四胚胎工程應(yīng)用—胚胎移植超數(shù)排卵正常繁殖或兩三個(gè)月后進(jìn)行另一次移植優(yōu)良公牛優(yōu)良供體母牛遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強(qiáng)發(fā)情配種或人工授精收集胚胎并檢查受體發(fā)情移植胚胎對(duì)受體進(jìn)行妊娠檢查受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理孕激素處理，避免排斥反應(yīng)健康體質(zhì)、正常繁殖能力四胚胎工程應(yīng)用—胚胎移植進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。1.該過(guò)程中兩次使用激素：第一次對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理；2.該過(guò)程中的兩次檢查：第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；3.成功與否要有兩個(gè)條件：一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進(jìn)行。第二次用于供體的超數(shù)排卵（促性腺激素）。第二次對(duì)受體母牛是否妊娠進(jìn)行檢查。總結(jié)四胚胎工程應(yīng)用—胚胎移植3胚胎移植意義充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力。大大縮短了供體本身的繁殖周期。縮短了供體本身的繁殖周期，同時(shí)通過(guò)超數(shù)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；可在短期內(nèi)大幅度增加優(yōu)良個(gè)體母畜和公畜的后代數(shù)量，迅速擴(kuò)大良種畜群，加速育種和品種改良。四胚胎工程應(yīng)用—胚胎分割內(nèi)細(xì)胞團(tuán)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分開(kāi),形成一模一樣的雙胞胎同卵雙胞胎的形成示意圖四胚胎工程應(yīng)用—胚胎分割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。應(yīng)用胚胎分割技術(shù)獲得的三卵六羔羊我國(guó)的胚胎工程專家也進(jìn)行了分割胚胎移植的實(shí)驗(yàn)研究，成功地對(duì)小鼠、家兔、綿羊、山羊和牛等動(dòng)物進(jìn)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。四胚胎工程應(yīng)用—胚胎分割1胚胎分割概念早期胚胎細(xì)胞具有全能性。胚胎分割是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份，經(jīng)移植獲得同卵雙胞胎或多胎的技術(shù)。桑葚胚或囊胚四胚胎工程應(yīng)用—胚胎分割對(duì)象理論依據(jù)特點(diǎn)發(fā)育良好的、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚。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。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。分割囊胚時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割2工具體視顯微鏡顯微操作儀四胚胎工程應(yīng)用—胚胎分割3胚胎分割操作程序內(nèi)細(xì)胞團(tuán)滋養(yǎng)層透明袋囊胚腔分割針二分胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)胚胎移植分割針取樣滋養(yǎng)層做DNA分析，鑒定性別四胚胎工程應(yīng)用—胚胎分割4胚胎分割的優(yōu)點(diǎn)和局限性優(yōu)點(diǎn)

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