2.3.2胚胎工程課件高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

第2章細(xì)胞工程首個(gè)體細(xì)胞克隆動(dòng)物克隆動(dòng)物多莉羊體細(xì)胞克隆猴“中中”和“華華”如何能讓名貴的蘭花大量、快速地繁殖？獲能精子MⅡ期卵母細(xì)胞受精卵精子排出的卵母細(xì)胞2細(xì)胞4細(xì)胞8細(xì)胞桑葚胚囊胚原腸胚準(zhǔn)備階段受精階段胚胎早期發(fā)育受精【溫故】胚胎工程的理論基礎(chǔ)試管動(dòng)物？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(jìn)行移植產(chǎn)生的個(gè)體。體外受精早期胚胎發(fā)育受體母牛(代孕)精子卵子胚胎移植受精卵早期胚胎試管牛胚胎移植體外受精體外胚胎培養(yǎng)有性生殖生殖方式？第3節(jié)胚胎工程01體外受精目錄/CONTENTS二、胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用01體外受精1.體外受精的步驟卵巢新鮮或解凍的精液MII期卵母細(xì)胞獲能精子精子離心處理體外受精受精卵培養(yǎng)主要包括卵母細(xì)胞的采集、精子的獲取和受精等步驟。卵母細(xì)胞的采集精子的獲取受精卵巢MII期卵母細(xì)胞卵母細(xì)胞的采集新鮮或解凍的精液獲能精子精子離心處理精子的獲取受精卵培養(yǎng)體外受精置于適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)液共同培養(yǎng)2.體外受精技術(shù)的意義：是提高動(dòng)物繁殖能力的有效措施，可以為胚胎移植提供可用胚胎。目前我國人和牛的體外受精技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平！01體外受精目錄/CONTENTS二、胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用1.胚胎移植的概念：是指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)。胚胎來源？體外受精及其他方式得到的胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)體內(nèi)受精轉(zhuǎn)基因技術(shù)等供體？受體？提供胚胎的個(gè)體接受胚胎的個(gè)體胚胎移植2.胚胎移植的基本程序（以牛胚胎移植為例）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(qiáng)）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(jìn)行同期發(fā)情處理超數(shù)排卵受體發(fā)情發(fā)情配種或人工授精移植胚胎收集胚胎并檢查對(duì)受體進(jìn)行妊娠檢查正常繁殖或兩三個(gè)月后進(jìn)行另一次移植2.胚胎移植的基本程序供體、受體的選擇和處理配種或進(jìn)行人工授精胚胎的收集胚胎的檢查、培養(yǎng)或保存胚胎的移植移植后的檢查（1）供體、受體的選擇和處理供體：提供胚胎的個(gè)體選擇標(biāo)準(zhǔn)：遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強(qiáng)職能：產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎受體：接受胚胎的個(gè)體選擇標(biāo)準(zhǔn)：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)①同期發(fā)情處理②超數(shù)排卵處理一般用激素（前列腺素、孕激素等）處理；使供體和受體同期發(fā)情使供體和受體生殖器官的生理變化同步，目的是為供體的胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境。應(yīng)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。僅對(duì)供體處理（2）兩次檢查①對(duì)收集的胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查②對(duì)受體是否妊娠進(jìn)行檢查移植前移植后桑椹胚或囊胚階段3.移植的胚胎來源及生殖方式胚胎的來源生殖方式核移植

生殖體外受精

生殖體內(nèi)受精

生殖無性有性有性克隆動(dòng)物試管動(dòng)物【問題探究1】請結(jié)合胚胎移植的過程圖解，分析回答下列問題：（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)，胚胎都能正常發(fā)育嗎？不一定能如果不能，在胚胎移植前應(yīng)該對(duì)受體進(jìn)行怎樣的處理？一般情況下合格的胚胎應(yīng)移植到

、

的受體子宮內(nèi)，在移植前應(yīng)對(duì)受體進(jìn)行

處理。同種生理狀態(tài)相同同期發(fā)情（2）受體會(huì)不會(huì)對(duì)來自供體的胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)？受體對(duì)來自供體的胚胎基本上不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。目的是為供體的胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境。3．胚胎移植后，經(jīng)受體孕育的后代，遺傳特性與供體還是受體一致？為什么？與供體保持一致。因?yàn)楣w胚胎與受體子宮建立的僅是生理和組織上的聯(lián)系，其遺傳特性在孕育過程中不會(huì)發(fā)生任何變化。4.胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。你認(rèn)為這樣的概括正確嗎?為什么?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。正確4.胚胎移植成功的生理學(xué)基礎(chǔ)及相應(yīng)意義項(xiàng)目生理學(xué)基礎(chǔ)意義受體生理環(huán)境同種動(dòng)物的供、受體排卵后（同期發(fā)情）生殖器官的生理變化是

的為供體的胚胎移入受體提供了

的生理環(huán)境胚胎收集早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于

狀態(tài)為胚胎的

提供了可能胚胎存活受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生

.

為胚胎在受體內(nèi)的

提供了可能胚胎發(fā)育供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但其

不受任何影響為移植后胚胎繼續(xù)發(fā)育提供了營養(yǎng)等方面的保障相同相同游離收集免疫排斥反應(yīng)存活遺傳特性5.胚胎移植的意義（1）可以充分發(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。對(duì)供體施行超數(shù)排卵處理后，可獲得多枚胚胎，經(jīng)移植可得到多個(gè)后代，使供體生產(chǎn)下的后代數(shù)量是自然繁殖的十幾倍到幾十倍。（2）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。（1）試管動(dòng)物的制備屬于無性繁殖

（

）（2）胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境下空間位置的轉(zhuǎn)移

（

）（3）胚胎移植是胚胎工程中最終技術(shù)環(huán)節(jié)，移植的胚胎一般在原腸胚之前，也可直接移植受精卵

（

）（4）超數(shù)排卵需外源促性腺激素

（

）判斷?？颊Z句，澄清易混易錯(cuò)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，能不能將一個(gè)胚胎分割成幾份，從而提高胚胎的利用率？胚胎分割技術(shù)逐漸發(fā)展成熟。01體外受精目錄/CONTENTS二、胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用1.胚胎分割概念：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)。2.特點(diǎn)：3.實(shí)質(zhì)：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。來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，可產(chǎn)生遺傳性狀相同的后代。胚胎分割可以看做動(dòng)物無性繁殖或克隆的方法之一。4.主要儀器設(shè)備：體視顯微鏡顯微操作儀分割工具：分割針、分割刀5．胚胎分割操作程序牛胚胎性別鑒定和分割示意圖（1）選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚，移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中。

【說明】不同發(fā)育階段的胚胎，分割的具體操作不完全相同。（2）在顯微鏡下用分割針或分割刀分割，在分割囊胚階段的胚胎時(shí)，注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。（3）還可用分割針分割

，做DNA分析，鑒定性別。（4）分割后的胚胎可以直接移植給受體，或經(jīng)體外培養(yǎng)后，再移植給受體。滋養(yǎng)層人工控制動(dòng)物性別6.胚胎分割時(shí)的注意事項(xiàng)在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，應(yīng)注意要將

均等分割。若分割時(shí)不能均等分割，會(huì)出現(xiàn)

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)育等問題。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多【問題探究2】胚胎分割是不是分割的份數(shù)越多，效率越高？分割的次數(shù)越多，分割后胚胎成活的概率越小。不是實(shí)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(dòng)物體重偏低，毛色、斑紋可能存在差異等問題。7．胚胎分割的意義（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)行遺傳學(xué)研究的寶貴材料。（3）胚胎移植前進(jìn)行性別鑒定、遺傳病篩查等，對(duì)于人工控制動(dòng)物性別、動(dòng)物繁育健康后代具有重要意義。【歸納總結(jié)】胚胎分割動(dòng)物和體細(xì)胞核克隆動(dòng)物的異同項(xiàng)目胚胎分割動(dòng)物體細(xì)胞核克隆動(dòng)物相同點(diǎn)都屬于

或克隆，最終技術(shù)是

.

不同點(diǎn)胚胎的來源雌性動(dòng)物的早期胚胎或

及其他方式得到的胚胎通過

技術(shù)獲得的重構(gòu)胚遺傳物質(zhì)胚胎分割動(dòng)物具有相同的遺傳物質(zhì)，兩個(gè)親本提供的核遺傳物質(zhì)一樣多克隆動(dòng)物的核遺傳物質(zhì)主要由

提供起點(diǎn)經(jīng)過

或其他方式形成的一個(gè)細(xì)胞（受精卵）經(jīng)過

技術(shù)形成的一個(gè)細(xì)胞無性繁殖胚胎移植體外受精核移植供體細(xì)胞核受精作用核移植（1）桑葚胚、囊胚和原腸胚都可用于胚胎分割移植

（

）（2）對(duì)桑葚胚分割移植時(shí)，應(yīng)將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割

（

）（3）胚胎的產(chǎn)生過程一般是有性生殖，但胚胎分割

是無性繁殖

（

）判斷常考語句，澄清易混易錯(cuò)【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測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(xì)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(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)。（）2.杜泊羊以其生長速度快、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?？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。雌性杜泊羊雄性杜泊羊卵母細(xì)胞精子采集采集受精卵體外受精早期胚胎當(dāng)?shù)仄胀ňd羊杜泊羊分娩（）（）（1）請將圖中的括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容補(bǔ)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(xì)胞，可以對(duì)雌性杜泊羊進(jìn)行怎樣的處理？（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？可以對(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)行獲能處理二、拓展應(yīng)用北方白犀牛曾經(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(yùn)用這些技術(shù)一定能繁育成功嗎？請說出你的理由?？梢允褂萌斯な诰Ⅲw外受精、胚胎移植、體細(xì)胞核移植等技術(shù)來人工繁育北方白犀牛。運(yùn)用這些技術(shù)不一定能成功繁