胚胎工程技术及其应用-【堂堂清】高二生物下学期课件（2019人教版选择性必修3）

2.3.2胚胎工程技术及其应用本节聚焦：1.胚胎工程技术主要包括哪些内容？

它们的原理分别是什么？2.胚胎工程在生产实践中有哪些应用？情境创设中国首例试管婴儿【资料】通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育成早期胚胎后，再进行移植产生的个体，叫作试管动物。试管动物培育的过程示意图如下：体外受精早期胚胎培养胚胎

移植试管动物培育过程中，使用了哪些技术？思考精子卵子受精卵早期胚胎受体(代孕母体)试管动物00扩展：克隆牛VS试管牛00克隆牛：试管牛：早期胚胎动物细胞核移植体外受精重组细胞受精卵胚胎移植试管动物克隆动物发育起点生殖方式技术手段核遗传物质核遗传规律受精卵重构胚有性生殖无性生殖体外受精、胚胎移植动物细胞核移植技术、胚胎移植来自父本、母本来自核供体遵循孟德尔遗传规律不遵循孟德尔遗传规律胚胎工程技术·体外受精021.过程：主要包括

、

和

等步骤。卵母细胞的采集精子的获取受精2.意义：①提高动物

的有效措施；

②为

提供可用的胚胎。哺乳动物体外受精过程示意图获能处理置于适当的

培养液共同培养成熟培养繁殖能力胚胎移植胚胎工程技术·体外受精02①卵母细胞的采集采集方法适用范围采集过程培养实验动物以及小家畜(如：小鼠、兔)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；

；可直接与获能的精子在体外受精。大型动物以及大家畜(如：牛、马)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；

；采集后的卵母细胞都要在体外经过人工培养成熟后，才能与获能的精子受精；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；输卵管采卵卵巢采卵屠宰动物的卵巢采卵活体采卵不需要需要一般要在体外进行

培养，即培养到

期。成熟MII胚胎工程技术·体外受精02②精子的获取要在体外进行

处理，即获得

。获能受精能力精子离心处理的目的是什么？思考精子体外获能的方法是？思考去除精浆(含有抑制精子获能的物质)，提取纯度较高的精子，以利于精子获能。将精子培养在人工配置的获能液中使其获能。获能液常见有效成分：肝素、Ca2+载体等。胚胎工程技术·体外受精02置于

共同培养一段时间。③受精受精卵（早期胚胎）培养需要哪些基本条件？思考适当的培养液①营养条件(水、无机盐、氨基酸、核苷酸、维生素、血清等)；②无菌、无毒的环境;③适宜的温度、pH和渗透压;④适宜的气体环境(CO2培养箱);胚胎工程技术·胚胎移植021.概念：指将通过

得到的胚胎，

移植到

、

的雌性动物体内，

使之继续发育为新个体的技术。同种的生理状态相同体外受精及其他方式早期胚胎可以通过什么方式获得？属于有性还是无性生殖？思考①体内受精②体外受精④动物细胞核移植③转入目的基因的受精卵⑤胚胎分割早期胚胎有性生殖无性生殖胚胎工程技术·胚胎移植022.实质：

。早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移受体供体提供胚胎的个体接受胚胎的个体选择标准：职能：选择标准：职能：遗传性状优良，生产能力强；产生具有优良遗传特性的胚胎；有健康的体质和正常繁殖能力；承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务；胚胎工程技术·胚胎移植023.过程：（1）供体和受体进行同期发情处理：①方法：用

等处理，②目的：保证胚胎在移植前后

。外源孕激素所处的生理环境相同（2）供体进行超数排卵处理：①方法：用

等处理，②目的：

.

。诱发卵巢排出比自然情况下更多的卵子外源促性腺激素第1次使用激素第2次使用激素①供体、受体的选择和处理胚胎工程技术·胚胎移植023.过程：项目不同点过程雌雄动物交配完成.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、卵子，在体外培养液中完成受精过程.场所雌性动物输卵管中（体

受精）体外培养液中相同点①精子

、卵子

后方能完成受精过程；②都是

生殖。自然受精人工授精体外受精获能成熟有性≠②配种或人工授精内胚胎工程技术·胚胎移植023.过程：（1）收集胚胎：用配制好的冲卵液，借助特制的冲卵装置，将供体母畜

.中的胚胎冲洗出来。（2）检查胚胎：用

胚胎是否发育到

或

阶段。（3）保存胚胎：将收集的胚胎放入

中保存。→也叫冲卵显微镜检查桑葚胚-196℃的液氮囊胚输卵管或子宫角③胚胎的收集、检查、培养或保存胚胎工程技术·胚胎移植023.过程：胚胎移植过程中需要进行两次检查：①第一次检查：

；检查内容：

。②第二次检查：

；检查内容：

。对收集的胚胎进行检查对受体进行妊娠检查胚胎质量和发育时期注：若没发育到适合移植的阶段(桑葚胚或囊胚)，还要进行胚胎培养。胚胎是否成功着床第1次检查第2次检查④胚胎的移植及检查胚胎工程技术·胚胎移植023.过程：提示：①一般应在

的雌性供体和受体之间进行。②进行胚胎移植的供体和受体的

要相同。同种生理状态注：多种激素和冲卵处理对供体有一定的损伤，需要一定的时间恢复。故供体母牛需要两三月后才能进行另一次移植。胚胎移植成功的关键是什么?思考胚胎工程技术·胚胎移植02胚胎移植的生理学基础思考·讨论讨论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?提示：

。一般检验合格的胚胎需要移植到

的受体子宫内，胚胎才能继续发育。移植前要对受体进行

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生理环境。讨论2.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应?提示：受体对来自供体的胚胎

发生免疫排斥反应。不一定同种的、生理状态相同同期发情基本上不会胚胎工程技术·胚胎移植02胚胎移植的生理学基础思考·讨论讨论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?提示：

。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，移入受体的胚胎才能被接受，并能续发育。讨论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体保持一致?为什么?提示：胚胎移植后，经受体孕育的后代的遗传特性与

保持一致。原因：

.

.正确供体因为供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传特性在孕育过程中不会发生任何变化。胚胎工程技术·胚胎移植02胚胎移植的生理学基础思考·讨论生理学基础意义胚胎移入同种动物的供、受体排卵后,生殖器官的生理变化是

的。为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境胚胎收集早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于

状态。为胚胎的收集提供可能胚胎存活受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生

。为胚胎在受体内存活提供了可能胚胎发育供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，其遗传特性

发生改变。为移植后的胚胎继续发育提供了营养等方面的保障，胚胎优良的遗传特性得以保持。相同游离免疫排斥反应不会胚胎工程技术·胚胎移植024.意义：①充分发挥雌性优良个体的

。

②大大缩短了供体本身的

。

③对供体施行

处理后，增加后代数量。5.地位：胚胎移植是胚胎工程的

环节，还将推动胚胎工程其他技术的研究和应用。最终技术繁殖潜力繁育周期超数排卵体外受精和胚胎移植·判断正误P4603(1)采集的卵母细胞需在体外培养使其分裂为卵细胞才能与获能的精子受精()(2)胚胎移植是胚胎工程中的最终技术环节，移植的胚胎一般在原肠胚之前，

也可直接移植受精卵()(3)超数排卵需外源促性腺激素()×√×不能直接移植受精卵;使其发育到MⅡ期；1．科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎，并将其移植到长角羚羊体内，使后者成功妊娠并产仔，该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是()A．超数排卵B．精子获能处理C．细胞核移植 D．胚胎培养体外受精和胚胎移植·落实思维方法P4603C由于该过程为有性生殖，因此不涉及细胞核移植，×;2．波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉，具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是()A．选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理B．胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测C．普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体D．生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选体外受精和胚胎移植·落实思维方法P4603D生产中需选择品质良好的波尔公山羊提供精子，×;胚胎工程技术·胚胎分割041．概念：指采用

方法将

切割成2等份、4等份或8等份等，

经移植获得

的技术。2．特点：来自同一胚胎的后代具有

的遗传物质。胚胎分割技术的理论依据是什么？思考早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性。机械早期胚胎同卵双胎或多胎相同无性繁殖（克隆）胚胎工程技术·胚胎分割043.主要的仪器设备和分割工具：体视显微镜显微操作仪分割刀分割针胚胎工程技术·胚胎分割044.操作程序：选择发育良好、形态正常的

，

移入盛有

的培养皿中，然后在显微镜下用

或

分割。牛胚胎性别鉴定和分割示意图桑葚胚或囊胚操作液分割针分割刀【关键】分割囊胚时，要将内细胞团均等分割。胚胎工程技术·胚胎分割04若没有将内细胞团均等分割，可能会出现什么后果？思考提示：含内细胞团多的部分正常发育的能力

，

含内细胞团少的部分发育

或发育

，甚至不能发育等问题。胚胎分割是不是分割的份数越多，效率越高？思考提示：分割的份数越多，分割后胚胎成活的概率越

。实践证明，采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。强受阻不良小提示：____________；原因：①

，

用其做鉴定不会影响胚胎的恢复和进一步发育。

②滋养层细胞和内细胞团细胞都是由

.

经

和

形成，具有相同的遗传物质。胚胎工程技术·胚胎分割04在对囊胚阶段的胚胎进行胚胎分割时，做性别鉴定时应选取什么细胞进行DNA分析，为什么？思考滋养层细胞滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘同一个受精卵有丝分裂细胞分化胚胎工程技术·胚胎分割045.意义：①可以促进优良动物品种的

。②产生的遗传性状相同的后代是进行

研究的宝贵材料。③在胚胎移植前，进行

、

等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义。繁殖遗传学性别鉴定遗传病筛查胚胎分割·判断正误P4704(1)桑葚胚、囊胚和原肠胚都可用于胚胎分割移植()(2