2022-2023学年浙科版（2019）选择必修三 3.4对动物早期胚胎或配子进行处理可获得目标个体 第二课时 课件（22张）

3.4对动物早期胚胎或配子进行处理可获得目标个体

可以通过体外受精、胚胎分割等技术获得多个良种奶牛的胚胎，然后移植给代孕母牛生下后代。我国对奶类的总需求量很大，但与奶业发达的国家相比，我国奶牛的单产水平还存在一定差距。奶牛品种是影响产奶量的主要因素之一，而引进一头成年奶牛往往需要数万元，高昂的价格使得靠大量引进优良品种来提高产量不太可行。能不能让引进的优良奶牛快速、大量繁殖呢？遗憾的是，牛的生育率很低，一头母牛一胎一般只产一头犊牛，一生约生育四五次。如何解决这个难题呢？主要限定于高等脊椎动物，特别是哺乳动物。技术操作的主要对象是生殖细胞、受精卵和早期胚胎。胚胎工程：通常指各种胚胎操作技术。主要包括体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分割等。2.研究对象：1.概念：通过体外受精、胚胎移植和胚胎分割可对胚胎进行处理井发育成个体一、体外受精

指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术

人工模拟体内环境，包括营养、温度、pH等，使初级卵母细胞发育成熟，同时使精子获能，最终完成受精作用，并有计划地保存胚胎等。1、原理：精液由精子和精清两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，精子获能前进行离心处理，目的是除去精清以利于精子获能。

将精子放入人工配制的获能液或是放在含一定浓度的肝素、钙离子载体溶液中，用化学药物诱导精子获能卵巢采卵（未成熟）：从已屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等仪器，直接从活体动物卵巢中吸取卵母细胞。输卵管采卵(成熟)：利用促性腺激素促使雌性动物排出更多的卵子，从输卵管中冲取卵子。获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在获能溶液或专用的受精溶液中共同培养一段时间。以检查受精状况和受精卵的发育能力长期保存：液氮，-196℃短期保存：5℃1.一个卵泡中能形成几个成熟的卵细胞？2.排卵是指卵细胞从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵细胞。是指卵细胞从卵泡中排出。易错点3.产生卵子的过程是否都发生在卵巢中？否、减II过程是在输卵管中。易错点

不是。其一，在自然繁殖的条件下，可以说是动物为繁殖后代、延续物种的一种生理保障机制；其二，在自然条件下，精子从射精部位运行到受精部位，将对精子进行筛选，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量损耗。最后到达受精部（输卵管）的精子只剩百余个，与卵子完成受精的只有一个。4.家畜每次射精排出的精子数以亿计，但是通常只有一个精子能够与卵子结合，这能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？

细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。而线粒体则是有氧呼吸产生运动能量的场所。精子的线粒体集中于尾的基部形成线粒体鞘膜，是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。5.精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？二、胚胎体外培养

在人工受精形成受精卵后，到将胚胎移植到雌性动物子宫内生长发育之间，需要应用人工创造的环境，对早期胚胎进行体外培养。早期胚胎进行体外培养需要什么条件呢？

由于胚胎不同发育时期生理代谢的需求不同，进行胚胎体外培养时，必须配制一系列含有不同成分的培养液，培养不同发育时期的胚胎。（胚胎可以移植或是冷冻处理）培养液的成分（不同时期成分不同）：一般含有无机盐和有机物，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核昔酸等营养成分，以及血清等物质。

不同动物胚胎移植的时间不同，例如，牛、羊一般要培养到16细胞阶段（桑葚胚）或囊胚阶段才能进行移植，小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在4细胞阶段移植。

由于哺乳动物胚胎发育条件异常复杂，目前只能对少数物种不同阶段胚胎进行培养，尚未有从受精卵到新生儿的全体外胚胎培养技术。

胚胎移植成为胚胎工程中获得后代的唯一方法。遗传性状优良、生产能力强供体母牛健康的体质、正常的繁殖能力受体母牛多种激素同期发情处理促性腺激素超数排卵供体公牛发情配种或人工授精收集胚胎并检查胚胎移植妊娠检查分娩(胚胎移植的犊牛)①该过程中两次使用激素：②该过程中的两次检查：③胚胎移植成功与否要有两个条件：第一次对受、供体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。早期胚胎一定时期内处于游离状态。三、胚胎移植

将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为个体的技术。

注意：(2)通常移植时期是发育到8个细胞以上的胚胎，如早期囊胚(1)供体母畜必须是遗传性状优良的，经济价值高，而受体母畜可以是常见的或存量大的品种(具有正常的孕育、生殖后代的能力)(3)移植的胚胎可以来自试管(体外受精)，也可以取自输卵管或子宫角(体内受精)①良种畜群迅速扩大，加速了育种工作和品种改良②在肉畜家畜的生产中，一次给受体移入多个胚胎，可增加双胎和多胎比例。③在世界范围内，胚胎移植不受时间和地域的限制，大量节省了购买种畜的费用。④利用胚胎冷冻保存技术，建立胚胎库，保存品种资源和濒危物种四、胚胎移植的意义五、胚胎分割早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性，能不能将一个胚胎分割成几份，从而提高胚胎的利用率？胚胎分割指借助显微操作技术将早期胚胎切割成几等份,再移植到代孕动物子宫中发育，产生同卵多仔后代的技术缺点：刚出生动物体重偏低毛色、斑纹存在差异同卵多胎成活比例小优势：促进优良动物品种的繁殖产生遗传性状相同的后代提高胚胎的利用率基本过程：选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，移入盛有操作液的培养皿中。采用酶处理等方式将早期胚胎中的细胞分散开，或用分割针或分割刀片将胚胎分割开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植入受体。对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细胞团，若分割不均，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。试管动物=克隆动物比较项目试管动物(婴儿)克隆动物技术基础生殖类型后代性状的继承特点体外受精胚胎早期培养胚胎移植动物细胞培养动物体细胞核移植胚胎移植有性生殖无性生殖继承双亲的的特性与核供体亲本基本一样胚胎分割是不是分割的份数越多,效率越高?分割的次数越多,分割后胚胎成活的概率越小。1.下列有关胚胎移植的叙述,错误的是(

)A.用激素处理胚胎移植的供体使其超数排卵B.用激素处理胚胎移植的受体使其同期发情C.对胚胎移植的供体和受体进行免疫检查,以防发生免疫排斥D.克隆动物的培育和转基因动物的培育都需借助胚胎移植技术

C2.红安格斯牛因肉质鲜美、营养全面而被称为“贵族牛”,某示范养殖基地利用本地黄牛作受体牛“借腹生子”,同期移植接种了150枚的纯种胚胎。下列相关叙述错误的是(

)A.红安格斯牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎B.对本地黄牛要进行超数排卵C.“借腹生子”可以充分发挥红安格斯牛的繁殖潜力D.本地黄牛作受体牛应具有健康的体质和正常繁殖能力B3.下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是(

)A.甲所表示的细胞不一定是受精卵B.图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段C.应把③移植到处于发情状态的母牛的输卵管中D.图示过程使用了细胞培养、胚胎分割、核移植等生物技术A4.下列对胚胎分割技术的叙述,错误的是(

)A.胚胎分割技术已在多种动物实验中取得成功B.采用胚胎分割技术产生的同卵多胎的可能性是有限的C.分割的胚胎或细胞直接移植给受体或在体外培养到囊胚阶段再移植到受体内D.同一胚胎分割后获得的后代,遗传物质是相同的,所以性状表现完全一致D5．如图是克隆羊的培育流程图,根据所学知识回答下列问题:(1)培育克隆羊时用到的卵母细胞可以从屠宰场收集,并在体外培养到MⅡ期。(2)通过显微操作法吸出卵母细胞中的细胞核,微型吸管除了将细胞核吸出外,往往还会将第一极体一并吸出。(1)培育克隆羊时用到的卵母细胞可以从屠宰场收集,并在体外培养到_______期。

(2)通过__________法吸出卵母细胞中的细胞核,微型吸管除了将细胞核吸出外,往往还会将__________一并吸出。

MⅡ显微操作第一极体(3)去核的卵母细胞与供体细胞通过电激后融合,供体核进入受体卵母细胞,构建成重组胚胎。(4)欲培养高产奶山羊这一优良品种,对移植前的胚胎进行性别鉴定时,宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定。(3)去核的卵母细胞与供体细胞通过______后融合,供体核进入受体卵母细胞,构建成重组胚胎,融合后的重组胚胎,需要用物理或化学的方法进行激活,使其完成细胞分裂和发育进程。(4)欲培养高产奶山羊这一优良品种,对移植前的胚胎进行性别鉴定时,宜取囊胚期的__________细胞进行鉴定。电激滋养层(5)将发育到一定阶段的重组胚胎,移植到同种的且生理状态相同的其他雌性动物体内,使