【课件】2.3.2胚胎工程（胚胎工程技术及其应用）课件2021-2022学年高二下学期生物人教版选择性必修3

1、2.3 2.3 胚胎工程胚胎工程胚胎工程技术及其应用胚胎工程技术及其应用体外受精体外受精1卵巢卵巢MM卵卵母细胞卵卵母细胞体外受精体外受精获能精子获能精子精子离心处理精子离心处理新鲜或解新鲜或解冻的精液冻的精液受精卵培养受精卵培养体外受精体外受精1体外受精技术的意义：体外受精技术的意义：提高动物繁殖能力的有效措施提高动物繁殖能力的有效措施为胚胎移植提供可用的胚胎为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)是指将通过体外受精及其他方式是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内

2、，使得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。之继续发育为新个体的技术。体外受精得体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种雌性同种雌性动物体内动物体内新个体新个体移植移植发育发育胚胎移植胚胎移植2优良供体母牛优良供体母牛受体母牛受体母牛同期发情处理同期发情处理思考思考1.1.什么是同期发情处理？什么是同期发情处理？利用某些激素人为地控制并调整一群母畜发情周期的进程，利用某些激素人为地控制并调整一群母畜发情周期的进程，使之在预定时间内集中发情。使之在预定时间内集中发情。思考思考2.2.同期发情处理的目的是什么？同期发情处理的目的是

3、什么？使他们的生理环境达到同步或一致，这样供体的胚胎移入受体后有使他们的生理环境达到同步或一致，这样供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。胚胎移植胚胎移植2优良供体母牛优良供体母牛受体母牛受体母牛同期发情处理同期发情处理思考思考3.3.如何进行超数排卵？如何进行超数排卵？注射外源促性腺激素注射外源促性腺激素思考思考4.4.超数排卵的目的是什么？超数排卵的目的是什么？诱使一头母畜一次排出比自然情况下多许多的成熟卵子，用于配种诱使一头母畜一次排出比自然情况下多许多的成熟卵子，用于配种或者人工授精，可获得多枚胚胎，经

4、胚胎移植可得到多个后代。或者人工授精，可获得多枚胚胎，经胚胎移植可得到多个后代。超数排卵处理超数排卵处理受体发情受体发情胚胎移植胚胎移植2优良供体母牛优良供体母牛受体母牛受体母牛同期发情处理同期发情处理超数排卵处理超数排卵处理受体发情受体发情优良公牛优良公牛发情配种或人工授精发情配种或人工授精移植移植胚胎胚胎收集胚胎并检查收集胚胎并检查正常繁殖或两三个月正常繁殖或两三个月后进行另一次移植后进行另一次移植对受体进行妊娠检查对受体进行妊娠检查具有优良性状具有优良性状的后代的后代胚胎移植胚胎移植2胚胎移植胚胎移植2思考讨论思考讨论讨论讨论1.1.将检验合格的胚胎移植到任何一个受体的子宫内，胚胎都能将

5、检验合格的胚胎移植到任何一个受体的子宫内，胚胎都能正常发育吗？如果不能，在胚胎移植前应该对受体进行怎样的处理？正常发育吗？如果不能，在胚胎移植前应该对受体进行怎样的处理？ 不一定。一般检验合格的胚胎需要移植到同种的、生理状态相同不一定。一般检验合格的胚胎需要移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内，胚胎才能继续发育。移植前要对受体进行同期发情处的受体子宫内，胚胎才能继续发育。移植前要对受体进行同期发情处理，使供体和受体生殖器官的生理变化同步，才能为胚胎提供相同的理，使供体和受体生殖器官的生理变化同步，才能为胚胎提供相同的生理环境。生理环境。讨论讨论2.2.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反

6、应？受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。胚胎移植胚胎移植2思考讨论思考讨论讨论讨论3.3.胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性与供体还是受胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性与供体还是受体保持一致？为什么？体保持一致？为什么？ 胚胎移植后，经受体孕育的后代的遗传特性与供体保持一致。因胚胎移植后，经受体孕育的后代的遗传特性与供体保持一致。因为供体胚胎与受休子宫建立的仅是生理和组织上的联系。其道传物质为供体胚胎与受休子宫建立的仅是生理和组织上的联系。其道传物质在孕育过程中不会发生任何变化

7、。在孕育过程中不会发生任何变化。胚胎移植胚胎移植2思考讨论思考讨论讨论讨论4.4.胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？为什么？的转移。你认为这样的概括正确吗？为什么？ 正确。因为胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境条件的一正确。因为胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境条件的一致性密切相关。只有供体、受体生理环境条件高度一致，移入受体致性密切相关。只有供体、受体生理环境条件高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并能续发育。所以，我们可以把胚胎移植简单的胚胎才能被接受，并能续发育。所以，我们可以把胚胎

8、移植简单概括为早期胚胎在相同生理环境条概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。件下空间位置的转移。胚胎移植胚胎移植2进行胚胎移植的优势：进行胚胎移植的优势：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短了供体本身的繁殖周期，增加供体一生繁殖后代的数量。增加供体一生繁殖后代的数量。a.缩短了供体本身的繁殖周期，同时通过超数排卵和胚胎移植可获得比自然繁殖多十几倍到几十倍的后代。b.可在短期内大幅度增加优良个体母畜和公高的后代数量，迅速扩大良种畜群，加速育种和品种改良。胚胎分割胚胎分割3 胚胎分割胚胎分割（embryo splitti

9、ngembryo splitting）采用）采用机械方法机械方法将早期胚胎切将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，经移植获得等份等，经移植获得同卵双胎或多胎同卵双胎或多胎的技术。的技术。理论依据理论依据早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性。早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性。特点特点后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。克隆的方法之一。胚胎分割胚胎分割3主要仪器设备：主要仪器设备：体视显微镜和显微操作仪体视显微镜和显微操作仪胚胎分割胚胎分割

10、3胚胎分割操作程序胚胎分割操作程序a.a.选择发育良好、形态正常的选择发育良好、形态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养的培养皿中。皿中。b.b.在显微镜下用分割针或分割刀片对胚胎进行分割在显微镜下用分割针或分割刀片对胚胎进行分割c.c.分割后的胚胎可直接移植给受体，或经体外培养后，再移植给受体。分割后的胚胎可直接移植给受体，或经体外培养后，再移植给受体。胚胎分割胚胎分割3胚胎分割胚胎分割3 对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割若不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育若不能将内细胞团均

11、等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。练习与应用1. 1. 体外受精和胚胎移植都是在医学和农业体外受精和胚胎移植都是在医学和农业 生产上应用较多的胚胎工程技术。判生产上应用较多的胚胎工程技术。判断下列相关断下列相关 表述是否正确。表述是否正确。(1) (1) 采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精。采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精。（ ） (2) (2) 经胚胎移植产生的后代，苴遗传特性与受体保持一致。经胚胎移植产生的后代，苴遗传特性与受体保持一致。（ ） (3)

12、 (3) 进行胚胎移植前，要对供体和受体进行免疫检査，以防止发生免疫排斥反应。进行胚胎移植前，要对供体和受体进行免疫检査，以防止发生免疫排斥反应。（ ） 一、概念检测一、概念检测练习与应用2. 2. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点， 成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示。一、概念检测一、概念检测(1) (1) 请将图中括号内的内容补充完整请将图中括号内的内容补充完整。体外胚胎培养体外胚胎培养 胚胎移植。胚胎移植。练习与应用

13、2. 2. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点， 成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示。一、概念检测一、概念检测(2) (2) 为了获得数量较多的卵母细胞，可以对为了获得数量较多的卵母细胞，可以对 雌性杜泊羊进行怎样的处理？雌性杜泊羊进行怎样的处理？(3) (3) 在进行体外受精操作之前，还要对获得的卵母细胞和精子进行怎样的处理？在进行体外受精操作之前，还要对获得的卵母细胞和精子进行怎样的处理？可以对雌性杜泊羊进行超数排卵处理

14、。可以对雌性杜泊羊进行超数排卵处理。要对采集到的卵母细胞进行成熟培养，对采集到的精子进行获能处理。要对采集到的卵母细胞进行成熟培养，对采集到的精子进行获能处理。北方白犀牛曾经广泛分布于非洲中部等地北方白犀牛曾经广泛分布于非洲中部等地, , 但由于猖獗的盗猎和自然栖息地的丧失，但由于猖獗的盗猎和自然栖息地的丧失，它们的它们的 数量不断减少。数量不断减少。20182018年年3 3月，世界上最后一头雄月，世界上最后一头雄 性北方白犀牛去世，该物种性北方白犀牛去世，该物种仅剩下两头雌性。在仅剩下两头雌性。在 此之前，研究人员设法保存了北方白犀牛的精子。请回答下列此之前，研究人员设法保存了北方白犀牛的精子。请回答下列问题。问题。(1) (1) 我们可以使用哪些现代生物技术来人工我们可以使用哪些现代生物技术来人工 繁育北方白犀牛？运用这些技术一定能繁育北方白犀牛？运用这些技术一定能繁育成功繁育成功 吗？请说出你的理由。吗？请说出你的理由。可以使用人工授精、体外受精、胚胎移植、体细胞核移植等技术来人工繁育北方白犀牛。运用这些技术不一定能成功繁育北方白犀牛，因为任何一项技术都不能保证百分之百的成功率，何况现存的北方白犀牛数量极少。二、拓展应用二、拓展应用(2) (2) 如果繁育成功，这样人工繁育的种群与如果繁育成功，这样人工繁育的种群与 野生种群相比，有什么区别？野生种群