胚胎工程技术及其应用课件--高二下学期生物人教版选修3.pptx

背景资料1：1、引进一头良种成年奶牛需、引进一头良种成年奶牛需3万万-5万元万元2、一头牛、一头牛一胎只产一头一胎只产一头牛犊，一生牛犊，一生只只生育生育4、5次。次。实际问题:背景资料2 牛的牛的生育率虽然很低生育率虽然很低，但是，但是一头母牛一头母牛一生一生排出排出的的卵细胞卵细胞约约200个左右，卵巢中个左右，卵巢中卵母细胞数量卵母细胞数量是它的是它的1000倍（倍（20万）；公牛平均每次射精万）；公牛平均每次射精5ml,精子数精子数50亿。亿。 母牛其实是有母牛其实是有很强的生殖潜能的很强的生殖潜能的，只是，只是没有激发没有激发出来。出来。那如何实现良种牛快速繁殖呢那如何实现良种牛快速繁殖呢?试管动物: 是指通过人工操作使卵子在是指通过人工操作使卵子在体外受精体外受精，经培养发育为，经培养发育为早期胚胎早期胚胎后，再进行后，再进行移植移植产生的个体。产生的个体。个体个体精子精子卵子卵子受精卵受精卵体外受精早期胚胎早期胚胎子宫子宫胚胎移植早期胚胎发育1.1.试管婴儿技术包括哪些操作步骤？试管婴儿技术包括哪些操作步骤？2.2.试管婴儿培育和母亲正常怀孕的过程有何异同？试管婴儿培育和母亲正常怀孕的过程有何异同？ 相同之处：相同之处： 不同之处：不同之处： 体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植都通过都通过有性生殖有性生殖产生产生; ;都要在母都要在母体体子宫子宫内内发育形成胎儿。发育形成胎儿。 试管婴儿试管婴儿需需体外受精体外受精，在，在体外体外发育成发育成早期胚胎早期胚胎进行进行胚胎移植胚胎移植3.3.试管婴儿技术的理论基础：试管婴儿技术的理论基础：哺乳动物的自然（体内）受精哺乳动物的自然（体内）受精早期胚胎的发育规律早期胚胎的发育规律导学导学1. 胚胎移植的概念、实质、优势 2. 胚胎移植的操作程序3. 胚胎移植的生理学基础思思 前思前思:(:(7min7min) )结合以下问题请学生阅读结合以下问题请学生阅读课本课本第第p74-75页，页，并注意并注意勾、勾、圈、画、点、记圈、画、点、记 。 后思后思:(:(8min8min) )请学生快速的关注导学案上的请学生快速的关注导学案上的学习目标与重难点学习目标与重难点，准确、，准确、快速答题并认真记录疑惑。快速答题并认真记录疑惑。1. 胚胎移植的概念、实质、优势 2. 胚胎移植的操作程序3. 胚胎移植的生理学基础优良供体母牛优良供体母牛（遗传性状优良，生产能力强）健康受体母牛健康受体母牛（有健康体质和正常生殖能力）同期发情处理同期发情处理（孕激素）思考1.什么是同期发情处理? 利用某些激素(如雌激素）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。思考2.同期发情处理的目的是什么? 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。思考3.如何进行超数排卵?注射促性腺激素思考4超数排卵的目的是什么? 诱使一头母畜一次排出比自然情况下多许多的成熟卵子,用于配种或者人工授精,可获得多枚胚胎,经胚胎移植可得到多个后代。 预设展 1.胚胎移植时，所需胚胎可以通过哪些方式获得？2.为什么进行胚胎移植的供体和受体的生理状态相同？3.胚胎移植过程中，两次检查的目的分别是什么？该过程中的两次检查：该过程中的两次检查： 第一次第一次对收集的对收集的胚胎胚胎进行进行质量检查；质量检查； 第二次第二次对对受体母牛是否妊娠进行检查受体母牛是否妊娠进行检查应对供体和受体母畜进行同期发情处理,使受体与供体的生理状态相同,这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件,才能保证被移植的胚胎继续正常发育。这是胚胎移植成功与否的关键。雌性动物体内的早期胚胎/体外受精/核移植/基因工程/胚胎分割等方式得到的胚胎。议p74-75（二） 胚胎移植1. 胚胎移植:将发育的早期胚胎（雌性动物体内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、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。1）移植的对象：雌性动物体内的早期胚胎/体外受精/核移植/基因工程等方式得到的胚胎。2）移植条件：同种的、生理状态相同的相同的其他雌性动物体内。3）供 体：在胚胎移植中提供胚胎的个体。4）受 体：在胚胎移植中接受胚胎的个体。5）胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移6）地位：是胚胎过程其他技术的最后一道”工序“评胚胎移植的优势：胚胎移植的优势：可以充分发挥雌性优良个体可以充分发挥雌性优良个体（胚胎供体）（胚胎供体）的繁殖潜力。大大的繁殖潜力。大大缩短了供体本身的繁殖周期缩短了供体本身的繁殖周期供体受体职能：职能：只产生具有优良遗传特性的胚胎只产生具有优良遗传特性的胚胎职能：职能：担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务提供胚胎的个体提供胚胎的个体-良种雌性动物良种雌性动物接受胚胎的个体接受胚胎的个体-一般品种的雌性动物一般品种的雌性动物（使供体的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍）（使供体的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍）7）胚胎移植的意义：1) 1) 加速育种工作和品种改良；加速育种工作和品种改良；2) 2) 大量节省购买种畜的费用；大量节省购买种畜的费用；3) 3) 一胎多产；一胎多产；4) 4) 保存品种资源和濒危物种；保存品种资源和濒危物种；5) 5) 可充分发挥优秀个体的繁殖潜能缩短繁殖周期，可充分发挥优秀个体的繁殖潜能缩短繁殖周期， 增加一生繁殖的后代数量。增加一生繁殖的后代数量。2.胚胎移植的生理学基础胚胎移入的基础胚胎收集的基础移入胚胎存活的基础保留胚胎遗传特性的基础排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境（同期发情）。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，而是处于游离状态，为胚胎的收集提供可能（冲卵）。受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内存活提供了可能。供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，其遗传物质不会发生改变，为移植后的胚胎继续发育提供了营养等方面的保障，同时保障了供体优良遗传性状。（二） 胚胎移植 胚胎培养发育到适宜阶段时，可将其取出向胚胎培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受体移受体移植植或或冷冻保存。冷冻保存。不同动不同动物物胚胎移植时间胚胎移植时间不同：不同：牛、羊：牛、羊：小鼠、家兔：小鼠、家兔：试管婴儿：试管婴儿：桑椹胚或囊胚阶段桑椹胚或囊胚阶段可在更早的阶段移植可在更早的阶段移植816816个细胞阶段个细胞阶段注：胚胎发育的早期在体外，主要场所是母体。良种公牛良种母牛良种胚胎代孕母牛良种犊牛3.胚胎移植的 基本程序：1 1、供、受体的选择和处理、供、受体的选择和处理2 2、配种或人工授精、配种或人工授精3 3、胚胎的收集、检查、培养或保存、胚胎的收集、检查、培养或保存4 4、胚胎的移植及移植后的检查等、胚胎的移植及移植后的检查等1胚胎胚胎移植移植受体供体（1 1）对供体和受体）对供体和受体母牛进行选择，并母牛进行选择，并用用孕激素孕激素进行进行同期同期发情处理发情处理（2 2）供体母本用）供体母本用促性腺激素促性腺激素处理处理使之使之超数排卵超数排卵（3 3）超数排卵的母牛发）超数排卵的母牛发情后，选择情后，选择 同种优秀的同种优秀的公牛进行公牛进行配种配种或或人工授人工授精精。（4 4）配种或输精后第）配种或输精后第7 7天，天，用特制的冲卵装置，用特制的冲卵装置，把供把供体母牛子宮内的胚胎冲洗体母牛子宮内的胚胎冲洗出来出来（也叫（也叫冲卵冲卵）（5 5）冲卵后，对）冲卵后，对胚胎进胚胎进行质量检查行质量检查。这时的胚。这时的胚胎应该发育到胎应该发育到桑椹胚或桑椹胚或囊胚阶段囊胚阶段。胚胎冷冻保存(-196,液氮中）（6 6）将收集的胚胎直）将收集的胚胎直接向受体移植或放入接向受体移植或放入- -196196的液氮中保存。的液氮中保存。（1 1）手术法手术法: :引出受体子宫和卵巢引出受体子宫和卵巢, ,将胚将胚胎注入子宫角胎注入子宫角, ,缝合创口。缝合创口。（2 2）非手术法非手术法: :将装有胚胎的移植管送入将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。（8 8）对受体）对受体母母牛进行是否妊娠牛进行是否妊娠检查。检查。（9 9）受体母）受体母牛生下胚胎移牛生下胚胎移植的小牛犊。植的小牛犊。【归纳】该过程中两次使用激素，该过程中两次使用激素， 第一次用第一次用孕激素孕激素对受、供体进行同期发情处理；对受、供体进行同期发情处理； 第二次用第二次用促性腺激素促性腺激素使供体的超数排卵。使供体的超数排卵。该过程中的两次检查：该过程中的两次检查： 第一次对第一次对收集的胚胎收集的胚胎进行质量检查；进行质量检查； 第二次对受体母牛第二次对受体母牛是否妊娠是否妊娠进行检查。进行检查。产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛，产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛， 性别取决于公牛提供何种类型的精子。性别取决于公牛提供何种类型的精子。冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子。冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子。(1)排卵:排卵是指从卵泡中排出卵子,排出的是初级卵母细胞或次级卵母细胞。 (2)超数排卵:是指给供体母畜注射促性腺激素,使其一次排出比自然情况下多十几倍到几十倍的卵子,用于体外受精和早期胚胎培养，超数排卵中的“冲取卵子”是从输卵管中冲取卵子。(3)冲卵:胚胎移植中的“冲卵”是指用配制好的冲卵液,借助特制的冲卵装置,将供体母畜子官中的胚胎冲洗出来易错辨析检下列有关动物胚胎移植的叙述，错误的是A.供体的主要职能是产生具有优良遗传特性的胚胎B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态C.超数排卵技术要使用一定的激素D.通过胚胎移植获得的动物都属于无性生殖的产物