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

你聽說過試管嬰兒、試管牛、試管羊嗎？試管動物技術(shù)是通過人工操作使卵子在體外受精，經(jīng)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再進行移植產(chǎn)生的個體。1988年3月10日我國首例試管嬰兒誕生1989年8月15日旭日干正在觀察他培育出來的第一胎“試管牛”1984年3月9日中國獸醫(yī)博士旭日干與剛出生的“試管羊”第3節(jié)第2課時胚胎工程的操作技術(shù)體外受精早期胚胎發(fā)育受體母牛的子宮(代孕)精子卵子胚胎移植受精卵早期胚胎試管?！驹嚬軇游铩渴峭ㄟ^人工操作使卵子在體外受精，經(jīng)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再進行移植產(chǎn)生的個體?！霸嚬軇游铩鄙a(chǎn)流程“試管動物”產(chǎn)生過程涉及到胚胎工程的哪些技術(shù)?原理分別是什么?胚胎工程的技術(shù)主要包括：體外受精(原理:受精作用)

胚胎移植(原理:胚胎發(fā)育)

胚胎分割(原理:細胞增殖，胚胎發(fā)育)目錄/CONTENTS0102體外受精胚胎移植03胚胎分割培養(yǎng)1.過程：哺乳動物的體外受精技術(shù)主要包括卵母細胞的采集、精子的獲取和受精等步驟。卵巢MⅡ期卵母細胞采集方法一：用促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，然后，從輸卵管中沖取卵子。（超數(shù)排卵處理）采集新鮮或解凍的精液精子離心處理注意：精子離心處理的目的是，去除精漿中的抑制獲能的物質(zhì)。獲能精子(人工配制的獲能液)精液由精子和精漿兩部分組成。精漿中含有一種能抑制精子獲能的物質(zhì)，因此在一般情況下，精液中的精子無法獲能。項目自然受精人工授精體外受精不同點過程不同雌雄動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、卵母細胞,在體外分別經(jīng)處理后完成受精過程場所不同雌性動物輸卵管中雌性動物輸卵管中體外培養(yǎng)液中相同點①精子獲能、卵子成熟后方能完成受精過程;②都是有性生殖比較自然受精、人工授精和體外受精培養(yǎng)1.過程：哺乳動物的體外受精技術(shù)主要包括卵母細胞的采集、精子的獲取和受精等步驟。卵巢MⅡ期卵母細胞采集方法一：用促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，然后，從輸卵管中沖取卵子。（超數(shù)排卵處理）采集新鮮或解凍的精液精子離心處理注意：精子離心處理的目的是，去除精清中的抑制獲能的物質(zhì)。獲能精子(人工配制的獲能液)體外受精(相應(yīng)溶液)2、意義：1.是提高動物繁殖能力的有效措施2.為胚胎移植提供可用的胚胎純種荷斯坦奶牛供體：提供胚胎受體：接受胚胎胚胎移植1、概念：將通過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)相同的其他雌性動物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。選擇標準遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強有健康體質(zhì)和正常繁殖能力體內(nèi)受精、轉(zhuǎn)基因、核移植等優(yōu)良供體母牛受體母牛胚胎移植主要包括_____、_____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。供體受體配種收集檢查檢查2.過程：“借一般動物之腹懷優(yōu)秀個體之胎”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）受體母牛（有健康體質(zhì)和正常繁殖能力）具有優(yōu)良性狀的后代進行同期發(fā)情處理超數(shù)排卵處理受體發(fā)情發(fā)情配種或人工授精移植胚胎收集胚胎并檢查對受體進行妊娠檢查牛的胚胎移植示意圖正常繁殖或兩三個月后進行另一次移植每次處理一頭奶牛收集到的胚胎，經(jīng)移植可產(chǎn)生3-4頭犢牛，每年可處理4-5次。用外源促性腺激素，誘發(fā)卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子。（一般用孕激素）為胚胎移植前后提供相同的生理環(huán)境發(fā)情周期是雌性哺乳類動物普遍擁有的一種生理現(xiàn)象。從前一次排卵期至下一次排卵期之間的時間長度稱為一個發(fā)情周期。孕激素能使子宮平滑肌更加松弛，降低平滑肌對催產(chǎn)素的敏感性，減少子宮收縮。還能有效抑制排卵，促進子宮內(nèi)膜分泌，降低子宮肌的興奮度，有利于受精卵的植入，從而確保妊娠能夠安全進行。雌激素主要是促進卵泡發(fā)育、促進子宮、輸卵管發(fā)育、促進陰道上皮增生和角化；還可通過促進子宮內(nèi)膜增生，促進子宮發(fā)育；同時還可以促進水鈉潴留、促進乳腺管增生、促進第二性征發(fā)育，降低總膽固醇含量。知識拓展：優(yōu)良供體公牛優(yōu)良供體母牛受體母牛（遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強）（有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力）進行同期發(fā)情處理同期發(fā)情處理: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。(孕激素等)同期發(fā)情處理的目的:使供體受體生殖器官的生理變化相同，為胚胎移入相同的生理環(huán)境做好準備。受體發(fā)情超數(shù)排卵處理（促性腺激素）發(fā)情配種或人工授精收集胚胎并檢查(早期胚胎處于游離狀態(tài))胚胎檢查桑葚胚或囊胚階段優(yōu)良供體公牛優(yōu)良供體母牛受體母牛（遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強）（有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力）進行同期發(fā)情處理受體發(fā)情超數(shù)排卵處理（促性腺激素）發(fā)情配種或人工授精收集胚胎并檢查(早期胚胎處于游離狀態(tài))桑葚胚或囊胚階段移植胚胎手術(shù)法非手術(shù)法供體、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1.什么是同期發(fā)情？對供體和受體同期發(fā)情處理的目的是什么？1.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。2.使他們的生理環(huán)境達到同步或一致，這樣供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件，這是胚胎移植成功與否的關(guān)鍵。2.該過程中兩次檢查的目的分別是什么第一次是對收集的胚胎進行檢查：第二次是對移植后的胚胎進行檢查：檢查胚胎的質(zhì)量檢查受體是否妊娠3.胚胎的移植一般選擇移植桑葚胚或囊胚階段的胚胎1.將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？2.受體會不會對來自供體的胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)？3.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？同期發(fā)情處理,使供體和受體生殖器官的生理變化同步，不一定，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)。如不能，需要在胚胎移植前對受體進行怎樣的操作？基本上不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)思考·討論與供體保持一致。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)生變化。胚胎移入的基礎(chǔ)胚胎存活的基礎(chǔ)胚胎發(fā)育的基礎(chǔ)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思考·討論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(zhuǎn)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(guān)，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3.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5.地位：胚胎移植是胚胎工程的最終技術(shù)環(huán)節(jié)4.意義：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供體職能：受體職能：產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎承擔繁重而漫長的妊娠和育仔任務(wù)供體：超數(shù)排卵處理受體：承擔生育任務(wù)產(chǎn)下的犢牛性狀取決于所用公牛和供體牛問：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)在孕育過程中不會發(fā)生任何變化。（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。正常繁殖或兩三個月后進行另一次移植優(yōu)良供體公牛優(yōu)良供體母牛受體母牛（遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強）（有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力）進行同期發(fā)情處理受體發(fā)情超數(shù)排卵處理（促性腺激素）發(fā)情配種或人工授精收集胚胎并檢查(早期胚胎處于游離狀態(tài))桑葚胚或囊胚階段移植胚胎對受體進行妊娠檢查具有優(yōu)良性狀的后代【小結(jié)】自然繁殖：牛的生育率低，一頭牛一胎只一個，一生只能生育四五次。（牛的妊娠期約280天）胚胎移植：平均每次處理1頭供體奶牛，收集到的胚胎，經(jīng)移植可產(chǎn)下3-4頭犢牛，由于每年可以處理4-5次，這樣一頭良種奶牛一年由代孕母牛生下的后代可達十幾頭。羊的胚胎移植效率比奶牛還要高!!引進一頭良種成年奶牛需要3萬－5萬元。到社會中去

八胞胎的誕生灰綠色廣州一對富商久婚不孕，2010年初借助試管嬰兒技術(shù)孕育的8個胚胎竟然全部成功，富商夫婦最終找來兩位代孕媽媽，再加上自身共3個子宮采取“2+3+3”方式，前后一個月的時間內(nèi)先后誕下4男4女八胞胎。同卵雙胞胎的形成：內(nèi)細胞團分開，形成一模一樣的雙胞胎。1.概念：2.繁殖方式：3.主要儀器：

工具：4.注意事項：5.胚胎去向：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)。體視顯微鏡、顯微操作儀桑葚胚或囊胚無性繁殖（克隆）分割針或分割刀①選擇發(fā)育良好的、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚②分割囊胚時，要將內(nèi)細胞團均等分割直接移植給受體或經(jīng)體外培養(yǎng)后，再移植給受體體視顯微鏡顯微操作儀6.過程：囊胚腔透明帶滋養(yǎng)層內(nèi)細胞團胚胎移植盛有操作液的培養(yǎng)皿中，在顯微鏡下分割分割針做DNA分析，鑒定性別二分胚內(nèi)細胞團分割針已知性別胚胎牛胚胎性別鑒定和分割示意圖滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤，取滋養(yǎng)層不會影響胚胎的正常發(fā)育胚胎分割動態(tài)演示7.意義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.局限性①存在一些問題，如剛出生動物體重偏低，毛色、斑紋可能存在差異等。②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?！就卣埂吭嚬芘S克隆牛

核移植體外受精早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植克隆牛重組細胞受精卵試管牛有性生殖無性生殖比較項目試管動物(嬰兒)克隆動物技術(shù)基礎(chǔ)生殖類型發(fā)育起點體外受精、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受精卵核移植后的重組細胞比較項目試管動物(嬰兒)克隆動物遺傳物質(zhì)來源后代性狀實例過程意義親本雙方主要來源于供核方試管牛、試管羊主要與供核方相同雙親特點克隆羊“多莉”充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，縮短供體本身的繁殖周期加速家畜遺傳改良進程，挽救瀕危物種等【拓展】試管牛VS克隆牛本課小結(jié)胚胎工程的技術(shù)手段體外受精卵母細胞的采集受精精子的獲取胚胎移植供體、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)或保存胚胎的移植移植后的檢查胚胎分割胚胎分割概念胚胎分割的優(yōu)點和局限性胚胎分割操作程序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。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。科研工作者通過胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示。(2)為了獲得數(shù)量較多的卵母細胞，可以