胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用（第2課時） 課件 高中生物新人教版選擇性必修3（2022-2023學(xué)年）

第二章——細胞工程新人教版高中生物選擇性必修3第3節(jié)胚胎工程第2課時胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用情景資料1：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海福特肉用牛：2歲體重可達800盹荷斯坦牛新疆褐牛1、引進一頭良種成年奶牛需3萬---5萬元2、一頭牛一胎只產(chǎn)一頭牛犢，一生只生育4、5次。實際問題:

牛的生育率雖然很低，但是一頭母牛一生排出的卵細胞約200個左右，卵巢中卵母細胞數(shù)量是它的1000倍（20萬）；公牛平均每次射精5ml,精子數(shù)50億。那如何實現(xiàn)良種?？焖俜敝衬?

母牛其實是有很強的生殖潛能的，只是沒有激發(fā)出來。1982年世界首例“試管牛”犢問世1.“試管牛(動物)”是指什么？2.“試管?！笔侨绾紊a(chǎn)的？情景資料2：試管動物:是指通過人工操作使卵細胞在體外受精，培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，在進行移植生產(chǎn)的個體。思考：精子卵子受精卵早期胚胎子宮個體體外受精早期胚胎發(fā)育胚胎移植2.“試管?！笔侨绾紊a(chǎn)的？1.體外受精技術(shù)主要包括哪幾個步驟？2.卵母細胞的培養(yǎng)的目的是什么？3.離心的目的是什么？4.精子與卵細胞如何完成體外受精？5.受精卵如何培養(yǎng)？閱讀P60文字及圖2-22，思考以下問題：卵母細胞成熟培養(yǎng)成熟卵母細胞精子獲能處理獲能的精子體外受精受精卵雌性哺乳動物雄性哺乳動物卵母細胞的采集精子的獲取1.體外受精技術(shù)主要包括：a.卵母細胞的采集b.精子的獲取c.(體外)受精2.體外受精技術(shù)過程卵巢MⅡ期卵母細胞體外受精獲能精子精子離心處理新鮮或解凍的精液受精卵培養(yǎng)去除精清，以利于精子獲能(提取純度較高精子)胚胎早期培養(yǎng)的基本條件:營養(yǎng)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)境目的在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程采集培養(yǎng)3.體外受精技術(shù)的意義為胚胎移植提供可用的胚胎提高動物繁殖能力的有效措施4.比較自然受精、人工授精和體外受精項目自然受精人工授精體外受精不同點過程不同場所不同相同點雌雄動物交配完成雌性動物輸卵管中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)液中完成受精過程雌性動物輸卵管中體外培養(yǎng)液中(1)精子獲能、卵子成熟后方能完成受精過程；(2)都是有性生殖1.試管動物技術(shù)是指通過人工操作使精子和卵子在體外條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。下列關(guān)于試管動物技術(shù)的敘述，不正確的是A.該技術(shù)可以更多、更有效地利用動物卵細胞B.運用該技術(shù)繁育后代的過程屬于有性生殖C.可實現(xiàn)優(yōu)良品種的快速、大量繁殖D.運用試管動物技術(shù)培育動物的過程全部在體外進行√2.在生物學(xué)上試管嬰兒技術(shù)屬于A.有性生殖、體外受精B.無性繁殖、體內(nèi)發(fā)育C.有性生殖、體內(nèi)受精D.無性繁殖、體外發(fā)育√

受精卵體外培養(yǎng)到什么時期可進行胚胎移植？不同動物胚胎移植時間不同：牛、羊：小鼠：試管嬰兒：桑椹胚或囊胚階段可在更早的階段移植8-16個細胞階段注：胚胎發(fā)育的主要場所是母體。1.概念：

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(shù)。體外受精及其他方式同種的生理狀態(tài)相同①胚胎來源：體外受精及其他方式得到的胚胎體內(nèi)受精、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、動物細胞核移植技術(shù)等②供體和受體供體：提供胚胎的個體遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎選擇標準：職能：受體：接受胚胎的個體選擇標準：職能：有健康體質(zhì)和正常繁殖能力承擔(dān)繁重而漫長的妊娠和育仔任務(wù)2.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。3.過程：優(yōu)良供體母牛受體母牛受體發(fā)情同期發(fā)情處理超數(shù)排卵處理發(fā)情配種或人工受精胚胎移植收集胚胎并檢查對受體進行妊娠檢查具有優(yōu)良性狀的后代正常繁殖或兩三個月后進行另一次移植優(yōu)良公牛1.什么是同期發(fā)情處理？（遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強）（有健康體質(zhì)和正常繁殖能力）2.同期發(fā)情處理的目的是什么？利用某些激素人為地控制并調(diào)整一群母畜發(fā)情周期的進程，使之在預(yù)定時間內(nèi)集中發(fā)情。使他們處于相同的生理環(huán)境，這樣供體的胚胎移入受體后不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。3.如何進行超數(shù)排卵？注射外源促性腺激素4.超數(shù)排卵的目的是什么？誘發(fā)卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子。沖卵5.沖卵的目的是什么？排出早期胚胎小結(jié)（1）該過程中兩次使用激素：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。（2）該過程中的兩次檢查：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。（3）胚胎移植成功與否要有兩個條件：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。思考·討論胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)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(yīng)該對受體進行怎樣的處理？不一定。一般情況下檢驗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。同期發(fā)情處理。2.受體會不會對來自供體的胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)?受體對來自供體的胚胎基本上不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。3.胚胎移植后，經(jīng)受體孕有的后代，其遺傳特性與供體還是受體保持一致?為什么?遺傳特性與供體保持一致。因為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)在孕育過程中不會發(fā)生任何變化。3.(2022·福建福州一中高二月考)牛胚胎移植的基本程序如圖所示，下列說法錯誤的是A.供體母牛的主要職能是產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的胚胎B.圖中a指的是超數(shù)排卵，可用激素促進該過程C.圖中c表示胚胎移植D.應(yīng)把早期胚胎移植到處于發(fā)情狀態(tài)的母牛的輸卵管中√4.下列有關(guān)牛胚胎移植技術(shù)的敘述，不正確的是A.供體牛應(yīng)選擇具有人類所需優(yōu)良性狀的個體B.受體牛必須具有正常的孕育、生殖后代的能力C.胚胎移植前要對受體母牛進行同期發(fā)情處理D.在孕育過程中，移入胚胎的遺傳特性受代孕母體的影響代孕母體僅為植入的胚胎提供營養(yǎng)物質(zhì)及適宜的發(fā)育環(huán)境，一般不會影響其遺傳特性，D錯誤?！掏央p胞胎自然形成示意圖內(nèi)細胞團內(nèi)細胞團分裂，形成一模一樣的雙胞胎顯微操作儀

采用___________將____________切割成_______________________等，經(jīng)移植獲得__________________的技術(shù)1.概念：機械方法早期胚胎2等份、4等份或8等份同卵雙胎或多胎2.理論依據(jù):早期胚胎細胞具有很強的分裂能力，并保持著細胞全能性。后代具有相同的遺傳物質(zhì)，因此胚胎分割可以看做動物無性繁殖或克隆的方法之一。體視顯微鏡和顯微操作儀3.特點:4.適合分割的胚胎:5.主要儀器設(shè)備:發(fā)育良好的、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚。注：分割囊胚時，要將內(nèi)細胞團均等分割體視顯微鏡6.操作過程：胚胎分割操作程序做DNA分析，鑒定性別7.胚胎分割的優(yōu)點①可以促進優(yōu)良動物品種的繁殖②產(chǎn)生的遺傳性狀相同的后代是進行遺傳學(xué)研究的寶貴材料③在胚胎移植前，進行性別鑒定、遺傳病篩查等，對于人工控制動物性別、動物繁育健康后代有重要意義8.胚胎分割的局限性

實踐證明，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。另外，還存在剛出生動物體重偏低，毛色、斑紋可能存在差異等問題。5.胚胎分割技術(shù)是一種現(xiàn)代生物技術(shù)，下列關(guān)于這一技術(shù)的敘述正確的是①胚胎分割是將早期胚胎任意分割成多份②胚胎分割技術(shù)可以獲得同卵雙胎或多胎③胚胎分割技術(shù)屬于無性繁殖，因此屬于克?、芘咛シ指罴夹g(shù)可以分割任意時期的胚胎A.①② B.②③C.①③④ D.①②③④√6.如圖是利用胚胎工程技術(shù)培育優(yōu)質(zhì)奶牛的主要步驟。下列敘述不正確的是A.甲所表示的細胞不一定是受精卵細胞B.圖中a過程包括桑葚胚、囊胚階段C.胚胎移植技術(shù)可以定向改變動物的遺傳性狀D.圖示過程使用了動物細胞培養(yǎng)、胚胎分割、胚胎移植等生物技術(shù)√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査，以防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。（）

××一、概念檢測×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。體外胚胎培養(yǎng)胚胎移植(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？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。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。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)來人工繁育北方白犀牛。運用這些技術(shù)不一定能成功繁育北方白犀牛，因為任何一項技術(shù)都不能保證百分之百的成功率，何況現(xiàn)