【課件】2.3.2胚胎工程（胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用）課件2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

1、2.3 2.3 胚胎工程胚胎工程胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用體外受精體外受精1卵巢卵巢MM卵卵母細(xì)胞卵卵母細(xì)胞體外受精體外受精獲能精子獲能精子精子離心處理精子離心處理新鮮或解新鮮或解凍的精液凍的精液受精卵培養(yǎng)受精卵培養(yǎng)體外受精體外受精1體外受精技術(shù)的意義：體外受精技術(shù)的意義：提高動(dòng)物繁殖能力的有效措施提高動(dòng)物繁殖能力的有效措施為胚胎移植提供可用的胚胎為胚胎移植提供可用的胚胎胚胎移植胚胎移植2 胚胎移植胚胎移植(embryo transfer)(embryo transfer)是指將通過(guò)體外受精及其他方式是指將通過(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)相同的雌性動(dòng)物體內(nèi)

2、，使得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。體外受精得體外受精得到的胚胎到的胚胎其他方式得其他方式得到的胚胎到的胚胎同種雌性同種雌性動(dòng)物體內(nèi)動(dòng)物體內(nèi)新個(gè)體新個(gè)體移植移植發(fā)育發(fā)育胚胎移植胚胎移植2優(yōu)良供體母牛優(yōu)良供體母牛受體母牛受體母牛同期發(fā)情處理同期發(fā)情處理思考思考1.1.什么是同期發(fā)情處理？什么是同期發(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(jìn)程，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(jìn)程，使之在預(yù)定時(shí)間內(nèi)集中發(fā)情。使之在預(yù)定時(shí)間內(nèi)集中發(fā)情。思考思考2.2.同期發(fā)情處理的目的是什么？同期發(fā)情處理的目的是

3、什么？使他們的生理環(huán)境達(dá)到同步或一致，這樣供體的胚胎移入受體后有使他們的生理環(huán)境達(dá)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。相同或相似的生存條件，這是胚胎移植成功與否的關(guān)鍵。胚胎移植胚胎移植2優(yōu)良供體母牛優(yōu)良供體母牛受體母牛受體母牛同期發(fā)情處理同期發(fā)情處理思考思考3.3.如何進(jìn)行超數(shù)排卵？如何進(jìn)行超數(shù)排卵？注射外源促性腺激素注射外源促性腺激素思考思考4.4.超數(shù)排卵的目的是什么？超數(shù)排卵的目的是什么？誘使一頭母畜一次排出比自然情況下多許多的成熟卵子，用于配種誘使一頭母畜一次排出比自然情況下多許多的成熟卵子，用于配種或者人工授精，可獲得多枚胚胎，經(jīng)

4、胚胎移植可得到多個(gè)后代?；蛘呷斯な诰色@得多枚胚胎，經(jīng)胚胎移植可得到多個(gè)后代。超數(shù)排卵處理超數(shù)排卵處理受體發(fā)情受體發(fā)情胚胎移植胚胎移植2優(yōu)良供體母牛優(yōu)良供體母牛受體母牛受體母牛同期發(fā)情處理同期發(fā)情處理超數(shù)排卵處理超數(shù)排卵處理受體發(fā)情受體發(fā)情優(yōu)良公牛優(yōu)良公牛發(fā)情配種或人工授精發(fā)情配種或人工授精移植移植胚胎胚胎收集胚胎并檢查收集胚胎并檢查正常繁殖或兩三個(gè)月正常繁殖或兩三個(gè)月后進(jìn)行另一次移植后進(jìn)行另一次移植對(duì)受體進(jìn)行妊娠檢查對(duì)受體進(jìn)行妊娠檢查具有優(yōu)良性狀具有優(yōu)良性狀的后代的后代胚胎移植胚胎移植2胚胎移植胚胎移植2思考討論思考討論討論討論1.1.將檢驗(yàn)合格的胚胎移植到任何一個(gè)受體的子宮內(nèi)，胚胎都能將

5、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？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？ 不一定。一般檢驗(yàn)合格的胚胎需要移植到同種的、生理狀態(tài)相同不一定。一般檢驗(yàn)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。移植前要對(duì)受體進(jìn)行同期發(fā)情處的受體子宮內(nèi)，胚胎才能繼續(xù)發(fā)育。移植前要對(duì)受體進(jìn)行同期發(fā)情處理，使供體和受體生殖器官的生理變化同步，才能為胚胎提供相同的理，使供體和受體生殖器官的生理變化同步，才能為胚胎提供相同的生理環(huán)境。生理環(huán)境。討論討論2.2.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

6、應(yīng)？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)？受體對(duì)來(lái)自供體的胚胎基本上不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。受體對(duì)來(lái)自供體的胚胎基本上不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。胚胎移植胚胎移植2思考討論思考討論討論討論3.3.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？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。因胚胎移植后，經(jīng)受體孕育的后代的遺傳特性與供體保持一致。因?yàn)楣w胚胎與受休子宮建立的僅是生理和組織上的聯(lián)系。其道傳物質(zhì)為供體胚胎與受休子宮建立的僅是生理和組織上的聯(lián)系。其道傳物質(zhì)在孕育過(guò)程中不會(huì)發(fā)生任何變化

7、。在孕育過(guò)程中不會(huì)發(fā)生任何變化。胚胎移植胚胎移植2思考討論思考討論討論討論4.4.胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置胚胎移植實(shí)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(rèn)為這樣的概括正確嗎？為什么？的轉(zhuǎn)移。你認(rèn)為這樣的概括正確嗎？為什么？ 正確。因?yàn)榕咛ヒ浦驳某晒β逝c供體、受體生理環(huán)境條件的一正確。因?yàn)榕咛ヒ浦驳某晒β逝c供體、受體生理環(huán)境條件的一致性密切相關(guān)。只有供體、受體生理環(huán)境條件高度一致，移入受體致性密切相關(guān)。只有供體、受體生理環(huán)境條件高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并能續(xù)發(fā)育。所以，我們可以把胚胎移植簡(jiǎn)單的胚胎才能被接受，并能續(xù)發(fā)育。所以，我們可以把胚胎

8、移植簡(jiǎn)單概括為早期胚胎在相同生理環(huán)境條概括為早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。件下空間位置的轉(zhuǎn)移。胚胎移植胚胎移植2進(jìn)行胚胎移植的優(yōu)勢(shì)：進(jìn)行胚胎移植的優(yōu)勢(shì)：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，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，增加供體一生繁殖后代的數(shù)量。增加供體一生繁殖后代的數(shù)量。a.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。b.可在短期內(nèi)大幅度增加優(yōu)良個(gè)體母畜和公高的后代數(shù)量，迅速擴(kuò)大良種畜群，加速育種和品種改良。胚胎分割胚胎分割3 胚胎分割胚胎分割（embryo splitti

9、ngembryo splitting）采用）采用機(jī)械方法機(jī)械方法將早期胚胎切將早期胚胎切割成割成2 2等份，等份，4 4等份或等份或8 8等份等，經(jīng)移植獲得等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎同卵雙胎或多胎的技術(shù)。的技術(shù)。理論依據(jù)理論依據(jù)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。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。特點(diǎn)特點(diǎn)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?？寺〉姆椒ㄖ?。胚胎分割胚胎分割3主要儀器設(shè)備：主要儀器設(shè)備：體視顯微鏡和顯微操作儀體視顯微鏡和顯微操作儀胚胎分割胚胎分割

10、3胚胎分割操作程序胚胎分割操作程序a.a.選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚桑葚胚或囊胚，移入盛有，移入盛有操作液操作液的培養(yǎng)的培養(yǎng)皿中。皿中。b.b.在顯微鏡下用分割針或分割刀片對(duì)胚胎進(jìn)行分割在顯微鏡下用分割針或分割刀片對(duì)胚胎進(jìn)行分割c.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。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。胚胎分割胚胎分割3胚胎分割胚胎分割3 對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割若不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育若不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均

11、等分割，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。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。練習(xí)與應(yīng)用1. 1. 體外受精和胚胎移植都是在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)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)。判生產(chǎn)上應(yīng)用較多的胚胎工程技術(shù)。判斷下列相關(guān)斷下列相關(guān) 表述是否正確。表述是否正確。(1) (1) 采集來(lái)的卵母細(xì)胞和精子可以直接用于體外受精。采集來(lái)的卵母細(xì)胞和精子可以直接用于體外受精。（ ） (2) (2) 經(jīng)胚胎移植產(chǎn)生的后代，苴遺傳特性與受體保持一致。經(jīng)胚胎移植產(chǎn)生的后代，苴遺傳特性與受體保持一致。（ ） (3)

12、 (3) 進(jìn)行胚胎移植前，要對(duì)供體和受體進(jìn)行免疫檢査，以防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。進(jìn)行胚胎移植前，要對(duì)供體和受體進(jìn)行免疫檢査，以防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。（ ） 一、概念檢測(cè)一、概念檢測(cè)練習(xí)與應(yīng)用2. 2. 杜泊羊以其生長(zhǎng)速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，杜泊羊以其生長(zhǎng)速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)， 成為受廣大消費(fèi)者喜歡的綿羊品種。成為受廣大消費(fèi)者喜歡的綿羊品種?？蒲泄ぷ髡咄ㄟ^(guò)胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示?？蒲泄ぷ髡咄ㄟ^(guò)胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示。一、概念檢測(cè)一、概念檢測(cè)(1) (1) 請(qǐng)將圖中括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容補(bǔ)充完整請(qǐng)將圖中括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容補(bǔ)充完整。體外胚胎培養(yǎng)體外胚胎培養(yǎng) 胚胎移植。胚胎移植。練習(xí)與應(yīng)用

13、2. 2. 杜泊羊以其生長(zhǎng)速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，杜泊羊以其生長(zhǎng)速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)， 成為受廣大消費(fèi)者喜歡的綿羊品種。成為受廣大消費(fèi)者喜歡的綿羊品種?？蒲泄ぷ髡咄ㄟ^(guò)胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示。科研工作者通過(guò)胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示。一、概念檢測(cè)一、概念檢測(cè)(2) (2) 為了獲得數(shù)量較多的卵母細(xì)胞，可以對(duì)為了獲得數(shù)量較多的卵母細(xì)胞，可以對(duì) 雌性杜泊羊進(jìn)行怎樣的處理？雌性杜泊羊進(jìn)行怎樣的處理？(3) (3) 在進(jìn)行體外受精操作之前，還要對(duì)獲得的卵母細(xì)胞和精子進(jìn)行怎樣的處理？在進(jìn)行體外受精操作之前，還要對(duì)獲得的卵母細(xì)胞和精子進(jìn)行怎樣的處理？可以對(duì)雌性杜泊羊進(jìn)行超數(shù)排卵處理

14、?？梢詫?duì)雌性杜泊羊進(jìn)行超數(shù)排卵處理。要對(duì)采集到的卵母細(xì)胞進(jìn)行成熟培養(yǎng)，對(duì)采集到的精子進(jìn)行獲能處理。要對(duì)采集到的卵母細(xì)胞進(jìn)行成熟培養(yǎng)，對(duì)采集到的精子進(jìn)行獲能處理。北方白犀牛曾經(jīng)廣泛分布于非洲中部等地北方白犀牛曾經(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，但由于猖獗的盜獵和自然棲息地的喪失，它們的它們的 數(shù)量不斷減少。數(shù)量不斷減少。20182018年年3 3月，世界上最后一頭雄月，世界上最后一頭雄 性北方白犀牛去世，該物種性北方白犀牛去世，該物種僅剩下兩頭雌性。在僅剩下兩頭雌性。在 此之前，研究人員設(shè)法保存了北方白犀牛的精子。請(qǐng)回答下列此之前，研究人員設(shè)法保存了北方白犀牛的精子。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。問(wèn)題。(1) (1) 我們可以使用哪些現(xiàn)代生物技術(shù)來(lái)人工我們可以使用哪些現(xiàn)代生物技術(shù)來(lái)人工 繁育北方白犀牛？運(yùn)用這些技術(shù)一定能繁育北方白犀牛？運(yùn)用這些技術(shù)一定能繁育成功繁育成功 嗎？請(qǐng)說(shuō)出你的理由。嗎？請(qǐng)說(shuō)出你的理由。可以使用人工授精、體外受精、胚胎移植、體細(xì)胞核移植等技術(shù)來(lái)人工繁育北方白犀牛。運(yùn)用這些技術(shù)不一定能成功繁育北方白犀牛，因?yàn)槿魏我豁?xiàng)技術(shù)都不能保證百分之百的成功率，何況現(xiàn)存的北方白犀牛數(shù)量極少。二、拓展應(yīng)用二、拓展應(yīng)用(2) (2) 如果繁育成功，這樣人工繁育的種群與如果繁育成功，這樣人工繁育的種群與 野生種群相比，有什么區(qū)別？野生種群