胚胎工程技术及其应用课件(第2课时)课件-高二下学期生物人教版选择性必修3

第二章细胞工程人教版·选择性必修3第二课时

胚胎工程技术及其应用第3节

胚胎工程问题探究：1982年世界首例“试管牛”犊问世，我国首例转基因试管牛“滔滔”于1999年2月19日在上海诞生。情景资料：思考·讨论：1.“试管牛”是怎么回事？2.“试管牛”是应用哪些技术生产的？1.试管动物技术①试管动物的概念：试管动物是指通过人工操作使卵子在体外受精，培养发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。②试管动物的产生过程：试管动物体外受精早期胚胎培养胚胎移植受体母牛(代孕)精子卵子受精卵早期胚胎试管牛③涉及的胚胎工程技术：体外受精、体外胚胎培养、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不遵循

知识拓展：比较试管动物和克隆动物

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试管动物1.体外受精技术主要包括哪几个步骤？2.卵母细胞的培养的目的是什么？3.离心的目的是什么？4.精子与卵细胞如何完成体外受精？5.受精卵如何培养？阅读P60文字及图2-22，思考以下问题：体外受精一1.过程：包括_______________、

和

等步骤。卵母细胞的采集精子的获取受精卵巢MⅡ期卵母细胞体外受精获能精子精子离心处理新鲜或解冻的精液受精卵培养成熟培养获能处理适当的培养液体外受精一卵母细胞的采集体外受精一采集方法适用范围采集过程培养输卵管采卵卵巢采卵屠宰动物的卵巢采卵活体采卵实验动物以及家畜大型动物或大家畜小鼠、兔、猪、羊牛、马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。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。可直接与获能的精子在体外受精。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。（不需要）（需要）方法操作过程适用动物培养法将精子放入人工配制的获能液中使其获能啮齿动物、家兔及猪等动物化学诱导法将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能牛、羊等家畜精子在进行体外受精前需要

处理精子获能知识延伸精子的采集精子的采集和获能假阴道法、手握法和电激法。精子的获能体外受精一1.体外受精技术过程卵巢MⅡ期卵母细胞体外受精精子离心处理新鲜或解冻的精液受精卵培养去除精浆（含有抑制精子获能的物质），提取纯度较高精子，以利于精子获能。早期胚胎培养的基本条件：①营养条件、②无菌、无毒的环境条件③适宜的温度、pH和渗透压、④适宜的气体环境目的在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程采集培养精子获能处理将精子培养在人工配制的获能液（肝素、Ca2＋载体）中使其获能CO2培养箱体外受精一2.体外受精技术的意义为胚胎移植提供可用的

。

提高动物

能力的有效措施体外受精一胚胎繁殖1.胚胎移植的概念：转基因技术、动物细胞核移植技术、胚胎分割等供体和受体:供体：提供胚胎的个体遗传性状

，生产能力

。产生具有优良遗传特性的胚胎选择标准：职能：受体：接受胚胎的个体有健康体质和正常繁殖能力承担繁重而漫长的

和

任务选择标准：职能：2.胚胎移植的实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。胚胎移植二

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。体外受精及其他方式同种的生理状态相同优良强妊娠育仔（遗传性状优良，生产能力强）（有健康体质和正常繁殖能力）优良供体母牛受体母牛同期发情处理超数排卵处理发情配种或人工授精优良公牛3.胚胎移植的过程外源促性腺激素处理注射雌激素或孕激素目的：诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。使它们处于相同的生理环境，这样供体的胚胎移入受体后，不会发生免疫排斥反应。胚胎移植二用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内，完成受精。胚胎移植二知识延伸比较自然受精、人工授精和体外受精项目自然受精人工授精体外受精不同点过程场所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（遗传性状优良，生产能力强）（有健康体质和正常繁殖能力）优良供体母牛受体母牛同期发情处理超数排卵处理发情配种或人工授精收集胚胎并检查优良公牛冲卵3.胚胎移植的过程外源促性腺激素处理注射雌激素或孕激素目的：从输卵管或子宫角排出早期胚胎（早期胚胎处于游离状态，容易收集）目的：诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。使它们处于相同的生理环境，这样供体的胚胎移入受体后，不会发生免疫排斥反应。胚胎移植二（遗传性状优良，生产能力强）优良供体母牛受体母牛受体发情同期发情处理超数排卵处理发情配种或人工授精胚胎移植收集胚胎并检查对受体进行妊娠检查具有优良性状的后代正常繁殖或两三个月后进行另一次移植优良公牛（有健康体质和正常繁殖能力）冲卵不同动物胚胎移植时间不同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。胚胎移植二3.胚胎移植的过程产下的子代性状取决于所用父本和供体，性别取决于父本。桑葚胚或囊胚阶段供体、受体的选择和处理配种或进行人工授精胚胎的收集胚胎的检查培养或保存胚胎的移植移植后的检查（遗传性状优良，生产能力强）供体母牛（有健康体质和正常繁殖能力）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受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）②进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。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（雌激素或孕激素）；2.该过程中的两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；3.胚胎移植成功与否要有两个条件：①一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。第二次用于供体的超数排卵（促性腺激素）。第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。胚胎移植二注意说明自主阅读课本P61内容，回答以下问题。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.需要在胚胎移植前对受体进行怎样的操作？3.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？4、经受体孕育的后代，其遗传特性与供体还是受体保持一致？同期发情处理不能，需要移植到同种的、生理状态相同的受体体内。基本不会和供体保持一致胚胎移植二4.胚胎移植的意义：①充分发挥雌性优良个体的

。②大大缩短了

本身的繁殖周期。③对供体施行

处理后，增加供体一生繁殖后代的数量。供体：提供胚胎的个体遗传性状优良，生产能力强产生具有优良遗传特性的胚胎选择标准：职能：受体：接受胚胎的个体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：

胚胎移植是胚胎工程的最终技术环节，还将推动胚胎工程其他技术的研究和应用。胚胎移植二5.地位：繁殖潜力供体超数排卵内细胞团内细胞团分开，形成一模一样的双胞胎。同卵双胞胎的形成示意图从社会中来启发：可以进一步挖掘动物的繁殖能力的技术有哪些？体外受精胚胎移植胚胎分割应用胚胎分割技术获得的三卵六羔羊胚胎分割三请同学们自主阅读教材P62-63，小组合作思考讨论完成问题。1、胚胎分割的概念？理论依据？2、胚胎分割后代遗传特点？生殖方式？3、所需仪器设备和工具？4、胚胎分割的对象？选择此时期进行分割的原因？5、分割囊胚期的胚胎为什么将内细胞团均等分割？6、做性别鉴定时选取哪部分细胞进行DNA分析？为什么？7、分割后胚胎的去向？8、意义？局限性？1.胚胎分割的概念特点：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。理论基础：动物胚胎细胞的全能性显微操作仪体视显微镜2.胚胎分割的设备分割刀

胚胎分割三

指采用机械方法（切割针、切割刀）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。

分割针早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性。3.胚胎分割的过程：①滋养层细胞发育成胎盘和胎膜，不发育胎儿的组织或器官，不会对胎儿产生影响。②滋养层和内细胞团均来自同一个受精卵的有丝分裂，含有相同的遗传物质。囊胚若没有均等分割，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。胚胎分割三(1)选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，移入盛有操作液的培养皿中。(2)在显微镜下用分割针或分割刀分割，在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割。(3)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。胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查等。胚胎分割三3.胚胎分割的过程①促进优良动物品种的

。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。②产生的遗传性状

的后代是进行遗传学研究的宝贵材料；胚胎分割三繁殖相同性别鉴定、遗传病筛查4.胚胎分割的意义

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，仍然以二分胚胎的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。胚胎分割三5.胚胎分割的局限性胚胎工程技术及其应用体外受精胚胎分割步骤：卵母细胞的采集、精子的获取、受精胚胎分割的概念：对早期胚胎切割胚胎分割的基础：细胞的全能性、每个细胞的细胞核内具有相同的遗传物质胚胎分割的步骤：选择胚胎、分割胚胎、胚胎移植体外受精技术的意义：是提高动物繁殖能力的有效措施，还可以为胚胎移植提供可用的胚胎胚胎分割的意义胚胎移植胚胎移植的步骤胚胎移植的概念：移植到同种的、生理状况相同的雌性动物体内胚胎移植的意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖能力①促进优良动物品种的繁殖；②产生遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料；③对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义◎课堂小结【概念检测】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，苴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。（

）×××教材P64✠练习与应用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。(2)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？可以对雌性杜泊羊进行超数排卵处理。(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？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。体外胚胎培养胚胎移植教材P64✠练习与应用1.如图为哺乳动物受精作用及胚胎发育示意图，a、b代表两个不同的发育阶段，下列叙述不正确的是(

)A．①过程发生了同源染色体的分离和自由组合B．②过程细胞通过有丝分裂的方式增殖，单个细胞体积减小C．a中含有全能细胞D．④过程不同细胞基因表达存在差异2.如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是()A．图中①过程表示胚胎发育B．由受精卵形成囊胚的过程中进行卵裂，每个细胞的体积不断增大C．原肠胚的三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等D．原肠胚阶段的细胞都是全能细胞CA✠当堂检测3.下图表示通过体外受精和胚胎移植培育牛的过程。下列叙述正确的是A.采集的精子不经处理就可以进行体外受精B.②过程需要精子与卵子接触，完成信息传递C.桑葚胚的形成是细胞分化的结果D.④过程属于胚胎移植，图中的母体为供体√✠当堂检测4.梅花鹿胚胎移植实验的主要流程：①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④对胚胎进行质量检查→⑤胚胎移植→子代梅花鹿。下列相关叙述正确的是A.①过程需要注射有关激素，目的是获得更多的卵原细胞并完成减数分裂B.③过程是以哺乳动物早期胚胎在输卵管或子宫中处于游离状态为前提C.④可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚期D.⑤过程中移植的胚胎必须与受体血型相同√✠当堂检测5.胚胎分割是一种现代生物技术，关于这一技术的叙述，正确的是()

A.胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份B.胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎C.胚胎分割技术属于有性生殖方式，因此不属于克隆D.胚胎分割技术可以分割任意时期胚胎B解析胚胎分割常选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。早期胚胎不能被任意分割成多份。胚胎分割可以看作是动物无性繁殖或克隆的方法之一。✠当堂检测6.下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关说法正确的是()

A.①代表体外受精，与体内