高二生物：3.2《胚胎工程》課件（2）（浙科版選修3）.ppt

體外受精 胚胎體外培養(yǎng)胚胎移植 胚胎分割 胚胎干細(xì)胞 胚胎工程 研究的重要內(nèi)容 技術(shù)手段 研究的對(duì)象 高等脊椎動(dòng)物 特別是哺乳動(dòng)物 概念 泛指在動(dòng)物胚胎發(fā)育過(guò)程中所進(jìn)行的各種技術(shù)操作 一 體外受精 1 概念 采用雌性動(dòng)物的卵細(xì)胞和雄性動(dòng)物的精子 使其在試管中受精 2 過(guò)程 1 精子的收集和獲能 2 卵母細(xì)胞的收集和培養(yǎng) 3 獲能精子和卵細(xì)胞的受精 二 胚胎體外培養(yǎng) 概念 將受精卵在人工環(huán)境下培養(yǎng)成早期胚胎 培養(yǎng)液 不同時(shí)期成分不同 水 無(wú)機(jī)鹽 有機(jī)鹽 維生素 激素 氨基酸 核苷酸以及動(dòng)物血清等 胚胎培養(yǎng)比組織 細(xì)胞培養(yǎng)要難 目前只能進(jìn)行少數(shù)幾種動(dòng)物的不同階段的胚胎培養(yǎng) 還無(wú)從受精卵到新生兒的全體外培養(yǎng)技術(shù) 三 胚胎移植 1 概念 也稱 借腹懷胎 將經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高 遺傳性狀優(yōu)秀的母畜 經(jīng)過(guò)激素處理 使其超數(shù)排卵后受精 然后將發(fā)育的早期胚胎分別移植到同期發(fā)情的代孕母的子宮內(nèi) 通過(guò)代孕母妊娠產(chǎn)仔的技術(shù) 供體 提供胚胎的個(gè)體 受體 接受胚胎的個(gè)體 良種雌性動(dòng)物 一般品種的雌性動(dòng)物 選擇 供體母牛 受體母牛 同期發(fā)情處理 超數(shù)排卵 供體公牛 配種 取出早期胚胎 質(zhì)量檢查 培養(yǎng) 胚胎移植 妊娠檢查 分娩 胚胎移植的犢牛 2 胚胎移植的過(guò)程 未配種 同期發(fā)情技術(shù) 主要是借助外源激素剌激卵巢 使其按照預(yù)定的要求發(fā)生變化 使處理母畜的卵巢生理機(jī)能都處于相同階段 從而達(dá)到同期發(fā)情 為什么胚胎移植能成功 移動(dòng)到任何一頭動(dòng)物子宮內(nèi)都能發(fā)育嗎 同種動(dòng)物同期發(fā)情 這樣在一段時(shí)間內(nèi)供體 受體具有相同的生理環(huán)境 為什么能收集到胚胎 早期胚胎一定時(shí)間內(nèi)處于游離狀態(tài) 供體和受體會(huì)不會(huì)發(fā)生排斥 同種動(dòng)物之間基本上不排斥 移植的胚胎能否保留供體雙親的特性 胚胎雖然與受體有生理和組織上的聯(lián)系 但其遺傳特性不受受體的影響 3 胚胎移植成功與否要有兩個(gè)條件 1 胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進(jìn)行 2 進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同 同期發(fā)情 胚胎移植的優(yōu)勢(shì) 充分發(fā)揮雌性個(gè)體的繁殖潛力縮短供體本身的繁殖周期保持供體優(yōu)良特性大規(guī)模繁殖節(jié)約成本 費(fèi)用可用于保護(hù)珍稀動(dòng)物 意義 四 胚胎分割 1 概念 2 優(yōu)勢(shì) 指借助顯微操作技術(shù) 采用機(jī)械方法 將早期胚胎切割成幾等份 再移植到代孕母子宮 產(chǎn)生同卵多仔后代的技術(shù) 后代具有相同的遺傳物質(zhì) 可成倍增加胚胎數(shù)量 可以快速繁殖良種畜 3 特點(diǎn) 問(wèn)題探討 1 分割什么時(shí)期的胚胎 2 用什么儀器來(lái)分割 討論 時(shí)期 1 發(fā)育良好的 形態(tài)正常的32細(xì)胞期或囊胚 2 實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀 切割刀 切割針 胚胎分割基本過(guò)程 代孕母牛 或酶處理 3 胚胎分割的基本過(guò)程 胚胎移入培養(yǎng)液 分割胚胎 機(jī)械法 酶處理 移植胚胎給受體 著床產(chǎn)仔 4 注意點(diǎn) 進(jìn)行胚胎分割時(shí) 應(yīng)選擇發(fā)育到桑椹胚或囊胚時(shí)期的胚進(jìn)行操作 分割時(shí)應(yīng)注意要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 以免影胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育 五 胚胎干細(xì)胞 1 概念 es細(xì)胞 ek細(xì)胞 是由早期胚胎 囊胚 的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分離出來(lái)的一類(lèi)細(xì)胞 2 特點(diǎn) 1 形態(tài) 體積小 細(xì)胞核大 核仁明顯 2 功能 具有發(fā)育的全能性 可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞 3 體外培養(yǎng)es細(xì)胞可以增殖而不分化 對(duì)它可以進(jìn)行冷凍保存 也可以進(jìn)行遺傳改造 胚胎干細(xì)胞 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞 胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng) 培養(yǎng)關(guān)鍵 需要一種能促進(jìn)胚胎干細(xì)胞的生長(zhǎng) 但抑制其分化的一種培養(yǎng)體系 培養(yǎng)過(guò)程 1 制備飼養(yǎng)層 胚胎成纖維細(xì)胞 2 培養(yǎng)液中培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞至內(nèi)細(xì)胞團(tuán)突出飼養(yǎng)層 3 酶消化或機(jī)械剝離內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 4 分散為單個(gè)細(xì)胞 5 加至新的飼養(yǎng)層中培養(yǎng) 胚胎干細(xì)胞核移植 胚胎干細(xì)胞的克隆 概念 將胚胎干細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中 經(jīng)過(guò)胚激活 胚胎培養(yǎng) 胚胎移植后直接由受體完成克隆動(dòng)物的技術(shù) 胚胎干細(xì)胞核移植 胚胎培養(yǎng) 胚胎移植 過(guò)程 胚胎干細(xì)胞的主要用途 1 基因敲除 獲得移植器官 2 培育出人造組織器官 用于器官移植 3 改良創(chuàng)造動(dòng)物新品種 基因敲除是通過(guò)一定的途徑使機(jī)體特定的基因失活或缺失的技術(shù) 胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用前景 優(yōu)點(diǎn) 鼠 應(yīng)用前景 補(bǔ)充 干 祖 細(xì)胞 是指動(dòng)物胚胎及某些器官中具有自我復(fù)制和多向分化潛能的原始細(xì)胞 按分化潛能分 1 全能干細(xì)胞 具有形成完整個(gè)體的分化潛能 如胚胎干細(xì)胞 2 多能干細(xì)胞 具有分化出多種細(xì)胞組織的潛能 失去發(fā)育成完整個(gè)體的能力 3 專(zhuān)能干細(xì)胞 只能向一種類(lèi)型或密切相關(guān)的兩種類(lèi)型分化的細(xì)胞 如骨髓干細(xì)胞 皮膚生發(fā)層細(xì)胞等 按來(lái)源分 1 胚胎干細(xì)胞 當(dāng)受精卵分裂發(fā)育成囊胚時(shí) 內(nèi)層細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞即為胚胎干細(xì)胞 2 成體干細(xì)胞 指已分化特定組織中的未分化細(xì)胞 可來(lái)源于胚胎 胎兒和成人的組織中 如造血干細(xì)胞 神經(jīng)干細(xì)胞 成肌細(xì)胞等 干細(xì)胞的分類(lèi) 全能干細(xì)胞 多能造血干細(xì)胞 單能造血干細(xì)胞 單能造血干細(xì)胞 單能造血干細(xì)胞 紅細(xì)胞 白細(xì)胞 血小板 造血干細(xì)胞 分化 分化 辨析 試管嬰兒 克隆羊 判斷依據(jù) 是否由受精卵發(fā)育而來(lái) 鞏固練習(xí) 試管嬰兒 試管苗和克隆羊三者均屬于生物工程技術(shù)的杰出成果 下面敘述正確的是a都屬于無(wú)性生殖能保持母本性狀b都是細(xì)胞工程或胚胎工程的技術(shù)范圍c都充分體現(xiàn)了體細(xì)胞的全能性d都不會(huì)發(fā)生基因重組和變異 b 鞏固練習(xí) 供 受體母牛選擇好后 要用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理的原因是 a 防止受體牛不愿意接受胚胎b 只有受體與供體的生理狀態(tài)相同 被移植的胚胎才能繼續(xù)正常發(fā)育c 只要發(fā)情排卵后 各階段時(shí)間內(nèi)的變化 供 受體生理狀態(tài)完全相同d 同期發(fā)情處理后 卵細(xì)胞和精子受精結(jié)合能力強(qiáng) b 鞏固練習(xí) 以下關(guān)于試管嬰兒生產(chǎn)技術(shù)不存在的是 a 體外受精b 細(xì)胞培養(yǎng)c 胚胎移植d 基因重組 d 鞏固練習(xí) 采集的卵母細(xì)胞 都要要體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后 才能與獲能的精子受精 以下原因不正確的是 a 卵子從輸卵管中沖出也要經(jīng)歷類(lèi)似精子獲能的過(guò)程b 動(dòng)物排出的卵子成熟程度不同c 體外人工培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂中期時(shí) 才算成熟d 沖出的卵子還需要培養(yǎng)一段時(shí)間由小變大 鞏固練習(xí) 下列有關(guān)動(dòng)物胚胎移植的敘述中 錯(cuò)誤的是 a 受孕母畜體內(nèi)的早期胚胎能夠移植b 受體母畜必須處于與供體母畜同步發(fā)情的狀態(tài)c 超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的激素d 試管嬰兒的受精及胚胎發(fā)育過(guò)程在試管內(nèi)完成 d 鞏固練習(xí) 胚胎工程的最終技術(shù)環(huán)節(jié)是 a 細(xì)胞融合b體外受精c 胚胎移植d 胚胎分割 c 1 精子的采集和獲能 1 采集的方法 假陰道法 手握法和電刺激法等2 獲能處理 卵母細(xì)胞的收集和培養(yǎng) 對(duì)不同動(dòng)物 采取卵母細(xì)胞的方法不同 獲能精子和卵細(xì)胞的受精 在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫?