【课件】胚胎工程技术及其应用课件-高二下学期生物人教版选择性必修3

你听说过试管婴儿、试管牛、试管羊吗？试管动物技术是通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。1988年3月10日我国首例试管婴儿诞生1989年8月15日旭日干正在观察他培育出来的第一胎“试管牛”1984年3月9日中国兽医博士旭日干与刚出生的“试管羊”第3节第2课时胚胎工程的操作技术体外受精早期胚胎发育受体母牛的子宫(代孕)精子卵子胚胎移植受精卵早期胚胎试管牛【试管动物】是通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。“试管动物”生产流程“试管动物”产生过程涉及到胚胎工程的哪些技术?原理分别是什么?胚胎工程的技术主要包括：体外受精(原理:受精作用)

胚胎移植(原理:胚胎发育)

胚胎分割(原理:细胞增殖，胚胎发育)目录/CONTENTS0102体外受精胚胎移植03胚胎分割培养1.过程：哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。卵巢MⅡ期卵母细胞采集方法一：用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后，从输卵管中冲取卵子。（超数排卵处理）采集新鲜或解冻的精液精子离心处理注意：精子离心处理的目的是，去除精浆中的抑制获能的物质。获能精子(人工配制的获能液)精液由精子和精浆两部分组成。精浆中含有一种能抑制精子获能的物质，因此在一般情况下，精液中的精子无法获能。项目自然受精人工授精体外受精不同点过程不同雌雄动物交配完成用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内,完成受精人工获取精子、卵母细胞,在体外分别经处理后完成受精过程场所不同雌性动物输卵管中雌性动物输卵管中体外培养液中相同点①精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程;②都是有性生殖比较自然受精、人工授精和体外受精培养1.过程：哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。卵巢MⅡ期卵母细胞采集方法一：用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后，从输卵管中冲取卵子。（超数排卵处理）采集新鲜或解冻的精液精子离心处理注意：精子离心处理的目的是，去除精清中的抑制获能的物质。获能精子(人工配制的获能液)体外受精(相应溶液)2、意义：1.是提高动物繁殖能力的有效措施2.为胚胎移植提供可用的胚胎纯种荷斯坦奶牛供体：提供胚胎受体：接受胚胎胚胎移植1、概念：将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。选择标准遗传性状优良，生产能力强有健康体质和正常繁殖能力体内受精、转基因、核移植等优良供体母牛受体母牛胚胎移植主要包括_____、_____的选择和处理，_____或人工受精，胚胎的_____、_____、培养和保存，胚胎的移植，以及移植后的_____等。供体受体配种收集检查检查2.过程：“借一般动物之腹怀优秀个体之胎”优良供体母牛优良公牛（遗传性状优良，生产能力强）受体母牛（有健康体质和正常繁殖能力）具有优良性状的后代进行同期发情处理超数排卵处理受体发情发情配种或人工授精移植胚胎收集胚胎并检查对受体进行妊娠检查牛的胚胎移植示意图正常繁殖或两三个月后进行另一次移植每次处理一头奶牛收集到的胚胎，经移植可产生3-4头犊牛，每年可处理4-5次。用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。（一般用孕激素）为胚胎移植前后提供相同的生理环境发情周期是雌性哺乳类动物普遍拥有的一种生理现象。从前一次排卵期至下一次排卵期之间的时间长度称为一个发情周期。孕激素能使子宫平滑肌更加松弛，降低平滑肌对催产素的敏感性，减少子宫收缩。还能有效抑制排卵，促进子宫内膜分泌，降低子宫肌的兴奋度，有利于受精卵的植入，从而确保妊娠能够安全进行。雌激素主要是促进卵泡发育、促进子宫、输卵管发育、促进阴道上皮增生和角化；还可通过促进子宫内膜增生，促进子宫发育；同时还可以促进水钠潴留、促进乳腺管增生、促进第二性征发育，降低总胆固醇含量。知识拓展：优良供体公牛优良供体母牛受体母牛（遗传性状优良、生产能力强）（有健康的体质和正常繁殖能力）进行同期发情处理同期发情处理: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，使之在预定时间内集中发情。(孕激素等)同期发情处理的目的:使供体受体生殖器官的生理变化相同，为胚胎移入相同的生理环境做好准备。受体发情超数排卵处理（促性腺激素）发情配种或人工授精收集胚胎并检查(早期胚胎处于游离状态)胚胎检查桑葚胚或囊胚阶段优良供体公牛优良供体母牛受体母牛（遗传性状优良、生产能力强）（有健康的体质和正常繁殖能力）进行同期发情处理受体发情超数排卵处理（促性腺激素）发情配种或人工授精收集胚胎并检查(早期胚胎处于游离状态)桑葚胚或囊胚阶段移植胚胎手术法非手术法供体、受体的选择和处理配种或人工授精胚胎的收集、检查、培养或保存移植后的检查胚胎的移植1.什么是同期发情？对供体和受体同期发情处理的目的是什么？1.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。2.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。2.该过程中两次检查的目的分别是什么第一次是对收集的胚胎进行检查：第二次是对移植后的胚胎进行检查：检查胚胎的质量检查受体是否妊娠3.胚胎的移植一般选择移植桑葚胚或囊胚阶段的胚胎1.将胚胎移植到任何一个受体的子宫内，胚胎都能正常发育吗？2.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？3.经受体孕育的后代，其遗传特性与供体还是受体保持一致？同期发情处理,使供体和受体生殖器官的生理变化同步，不一定，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。如不能，需要在胚胎移植前对受体进行怎样的操作？基本上不会发生免疫排斥反应思考·讨论与供体保持一致。胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传物质在孕育过程中不发生变化。胚胎移入的基础胚胎存活的基础胚胎发育的基础供体、受体的选择和处理配种或人工授精胚胎的收集、检查、培养或保存移植后的检查胚胎的移植思考·讨论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的转移。你认为这样的概括正确吗?为什么?正确；胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境的一致性密切相关，只有供体、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育供体、受体的选择和处理配种或人工授精胚胎的收集、检查、培养或保存移植后的检查胚胎的移植3.实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移5.地位：胚胎移植是胚胎工程的最终技术环节4.意义：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供体职能：受体职能：产生具有优良遗传特性的胚胎承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务供体：超数排卵处理受体：承担生育任务产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛问：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?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，供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传物质在孕育过程中不会发生任何变化。（1）该过程中两次使用激素：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。（2）该过程中的两次检查：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。（3）胚胎移植成功与否要有两个条件：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。正常繁殖或两三个月后进行另一次移植优良供体公牛优良供体母牛受体母牛（遗传性状优良、生产能力强）（有健康的体质和正常繁殖能力）进行同期发情处理受体发情超数排卵处理（促性腺激素）发情配种或人工授精收集胚胎并检查(早期胚胎处于游离状态)桑葚胚或囊胚阶段移植胚胎对受体进行妊娠检查具有优良性状的后代【小结】自然繁殖：牛的生育率低，一头牛一胎只一个，一生只能生育四五次。（牛的妊娠期约280天）胚胎移植：平均每次处理1头供体奶牛，收集到的胚胎，经移植可产下3-4头犊牛，由于每年可以处理4-5次，这样一头良种奶牛一年由代孕母牛生下的后代可达十几头。羊的胚胎移植效率比奶牛还要高!!引进一头良种成年奶牛需要3万－5万元。到社会中去

八胞胎的诞生灰绿色广州一对富商久婚不孕，2010年初借助试管婴儿技术孕育的8个胚胎竟然全部成功，富商夫妇最终找来两位代孕妈妈，再加上自身共3个子宫采取“2+3+3”方式，前后一个月的时间内先后诞下4男4女八胞胎。同卵双胞胎的形成：内细胞团分开，形成一模一样的双胞胎。1.概念：2.繁殖方式：3.主要仪器：

工具：4.注意事项：5.胚胎去向：采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。体视显微镜、显微操作仪桑葚胚或囊胚无性繁殖（克隆）分割针或分割刀①选择发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚②分割囊胚时，要将内细胞团均等分割直接移植给受体或经体外培养后，再移植给受体体视显微镜显微操作仪6.过程：囊胚腔透明带滋养层内细胞团胚胎移植盛有操作液的培养皿中，在显微镜下分割分割针做DNA分析，鉴定性别二分胚内细胞团分割针已知性别胚胎牛胚胎性别鉴定和分割示意图滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，取滋养层不会影响胚胎的正常发育胚胎分割动态演示7.意义①可以促进优良动物品种的繁殖②产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料③在胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义8.局限性①存在一些问题，如刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等。②采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的.分割次数越多，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。【拓展】试管牛VS克隆牛

核移植体外受精早期胚胎培养胚胎移植克隆牛重组细胞受精卵试管牛有性生殖无性生殖比较项目试管动物(婴儿)克隆动物技术基础生殖类型发育起点体外受精、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受精卵核移植后的重组细胞比较项目试管动物(婴儿)克隆动物遗传物质来源后代性状实例过程意义亲本双方主要来源于供核方试管牛、试管羊主要与供核方相同双亲特点克隆羊“多莉”充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期加速家畜遗传改良进程，挽救濒危物种等【拓展】试管牛VS克隆牛本课小结胚胎工程的技术手段体外受精卵母细胞的采集受精精子的获取胚胎移植供体、受体的选择和处理配种或人工授精胚胎的收集、检查、培养或保存胚胎的移植移植后的检查胚胎分割胚胎分割概念胚胎分割的优点和局限性胚胎分割操作程序1.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。判断下列相关表述是否正确。(1)采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精。（）

(2)经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致。（）

(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。（）

××一、概念检测×2.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。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。(1)请将图中括号内的内容补充完整。体外胚胎培养胚胎移植。一、概念检测2.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。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。(2)为了获得数量较多的卵母细胞，可以