生物胚胎工程技术及其应用课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

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胚胎工程技术及应用第二章第三节本节聚焦胚胎工程技术主要包括哪些内容？它们的原理分别是什么？01胚胎工程在生产实践中有哪些应用？02从社会中来传统奶牛：年均产奶量3000公斤左右；良种奶牛：年均产奶量10000公斤左右；蒙古黄牛：均重300Kg；海福特肉用牛：成年公牛越1100kg；荷斯坦牛新疆褐牛引进一头良种成年奶牛需5万元,且牛一胎只产一头牛犊，一生只生育4、5次。一头母牛一生排出的卵细胞约200个左右，卵巢中卵母细胞数量是它的1000倍（20万）；公牛平均每次射精5ml,精子数50亿。如何实现良种牛快速繁殖呢?从社会中来1959年，美籍华人张明觉首次实现哺乳动物体外受精；从兔子的子宫回收获能的精子，在体外同卵子结合，并将早期胚胎移植到另一只假孕雌兔的子宫中，经过“借体怀胎”,繁殖出世界上第一只体外受精培育成功的试管仔兔。试管动物是指什么？是指通过人工操作使卵细胞在体外受精，培养发育为早期胚胎后，再进行移植生产的个体。如何生产“试管牛”，实现良种牛快速繁殖？体外受精过程：意义：提高动物繁育能力，为胚胎移植提供可用胚胎卵母细胞的采集和成熟培养精子的获取和获能处理共同培养与受精去除精清，利于精子获能(提取纯度较高精子)在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程体外受精项目自然受精人工授精体外受精过程差异场所差异相同点雌雄动物交配完成雌性动物输卵管中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雌性动物输卵管中体外培养液中(1)精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程；(2)都是有性生殖胚胎移植胚胎移植：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，使之继续发育为新个体的技术。体内受精、动物细胞核移植、转基因等供体：提供胚胎的个体受体：接受胚胎的个体早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移实质：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，并继续发育。遗传性状优良，生产能力强产生具有优良遗传特性的胚胎选择标准：职能：有健康体质和正常繁殖能力承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务选择标准：职能：胚胎移植受体发情超数排卵处理发情配种或人工受精胚胎移植收集胚胎并检查正常繁殖或两三个月后进行另一次移植同期发情处理（一般用孕激素）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。优良供体母牛受体母牛优良公牛具有优良性状的后代受体进行妊娠检查每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。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胚胎移植受体发情超数排卵处理发情配种或人工受精胚胎移植收集胚胎并检查同期发情处理优良供体母牛受体母牛优良公牛具有优良性状的后代妊娠检查该过程中两次使用激素：第一次使用多种激素（孕激素）对受、供体进行同期发情处理；第二次使用促性腺激素处理供体使超数排卵。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。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。思考·讨论胚胎移植的生理学基础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？不一定。一般情况下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。同期发情处理。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。胚胎移植后，经受体孕有的后代，其遗传特性与供体还是受体保持一致？为什么?遗传特性与供体保持一致。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，其遗传物质在孕育过程中不会发生任何变化。项目生理学基础意义受体生理环境胚胎收集胚胎存活胚胎发育胚胎移植同种动物的供、受体排卵后生殖器官的生理变化是相同的。早期胚胎形成后，在一定时间内不会与子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态。为供体胚胎移入受体提供了相同的生理环境。为胚胎的收集提供了可能。供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其遗传特性不受任何影响。为移植后胚胎继续发育提供了营养等的保障。受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。为胚胎在受体内的存活提供了可能。胚胎分割内细胞团内细胞团分开，形成一模一样的双胞胎你能想到进一步提高荷斯坦奶牛的繁殖率的思路吗？可以分割胚胎，让其各自发育成新的个体。胚胎移植：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理论依据：早期胚胎干细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性。胚胎分割胚胎分割体视显微镜、显微操作仪、分割针或分割刀。发育良好的，形态正常的囊胚或桑葚胚直接移植给受体或经体外培养后，再移植给受体。（内细胞团均等分割！）胚胎选择：后代特点：分割后胚胎去向：仪器和工具：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。胚胎分割盛有操作液的培养皿中，在显微镜下分割。操作过程：囊胚腔透明带滋养层内细胞团分割针分割针做DNA分析，鉴定性别二分胚内细胞团胚胎移植已知性别胚胎取滋养层细胞胚胎分割囊胚阶段分割时，应注意要将内细胞团均等分割。否则，会出现什么问题？若分割时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。分割的次数越多，分割后胚胎成活的概率越小。胚胎分割是不是分割的份数越多，效率越高？滋养层细胞做性别鉴定时选取哪部分细胞进行DNA分析？为什么？①内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，如果取了内细胞团细胞，可能会影响胎儿以后的发育。②滋养层细胞和内细胞团细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂和细胞分化形成，具有相同的遗传物质。胚胎分割胚胎分割优点：胚胎分割局限性：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，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分割和移植效率最高。另外，还存在刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等问题。胚胎分割动物和体细胞核克隆动物的异同项目胚胎分割动物体细胞核克隆动物胚胎