【课件】胚胎工程技术及其应用课件高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3.pptx

二、胚胎工程技术及应用 本节聚焦:l胚胎工程的技术及原理l胚胎工程在生产实践中的应用第3节 胚胎工程一胚胎工程技术体外受精胚胎移植胚胎分割 通过人工操作使卵子与精子在体外完成受精。将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的雌性动物的体内，使之继续发育成为新个体的技术。采用机械方法将早期胚胎分割成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。新课引入牛的生育率虽然很低，但是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。牛的自然繁殖的速度太慢，一头牛一胎只产一头牛犊，一生只生育4、5次。引进一头良种成年奶牛需3万-5万元。那如何实现良种牛快速繁殖呢?母牛其实是有很强的生殖潜能的，只是没有激发出来。体外受精早期胚胎发育是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎后，再经胚胎移植产生后代的技术（P60）。受体母牛(代孕)精子卵子胚胎移植受精卵早期胚胎试管牛试管牛 =克隆牛试管动物概念：有性生殖无性生殖体细胞重构胚体外早期胚胎培养（代孕）母牛体内普通牛，采集卵母细胞，在体外培养到M期去核的卵母细胞 去核高产奶牛（供体）克隆牛胚胎移植分娩核移植动物细胞培养胚胎移植高产奶牛采集卵母细胞卵母细胞，体外培养至M期优良性状公牛精子采集精子体外获能体外受精体外早期胚胎的培养（代孕）母牛体内试管牛分娩受精卵动物细胞培养继承双亲的特性与核供体亲本基本一样精子离心处理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M中期卵母细胞体外受精获能精子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2.意义：是提高动物繁殖能力的有效措施，可以为胚胎移植提供可用胚胎。胚胎工程技术体外受精注意：精子离心处理的目的是，去除精清中抑制获能的物质。胚胎冷冻保存(-196,液氮中）比较:自然受精、人工授精和体外受精的异同点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、卵子，在体外培养液中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精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程；都是有性生殖胚胎工程技术胚胎移植体外受精早期胚胎发育受体精子卵子胚胎移植受精卵早期胚胎个体1.概念：是指将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的体内，继续发育为新个体的技术。有性生殖：体内受精、转基因的受精卵无性生殖：动物细胞核移植技术、胚胎分割等供体：提供胚胎的个体选择标准：遗传性状优良，生产能力强职能：产生具有优良遗传特性的胚胎受体：接受胚胎的个体选择标准：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移植条件：供体与受体为同种且生理状态相同2.步骤：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正常繁殖或两三个月后进行另一次移植桑葚胚或囊胚3.过程雌激素或孕激素促性腺激素1、该过程中两次使用激素：2、该过程中的两次检查：3、胚胎移植成功与否要有两个条件：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。第一次对收集的胚胎进行质量检查；第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。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。注意：5.意义：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短了供体本身的繁殖周期。胚胎移植作为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。4.实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。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？思考讨论胚胎移植生理学基础1.不一定；一般情况下检查合格的胚胎需要移植到同种的、生理状况相同的受体子宫内，胚胎才能继续发育 在胚胎移植前应该对受体进行同期发情处理，使供体和受体生殖器的生理变化同步，目的是为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。2.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？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？思考讨论胚胎移植生理学基础2.受体对来自供体的胚胎基本上不发生免疫排斥反应3.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发生任何变化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基础胚胎移植的生理学基础排卵后，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。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。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。同卵双胞胎自然形成示意图内细胞团内细胞团分裂，形成一模一样的双胞胎从社会中去 提高优良品种的繁殖率2.理论依据：胚胎工程技术胚胎分割1.概念：3.分割后胚胎特点：4.生殖方式：早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性。体视显微镜、显微操作仪分割针或分割刀无性繁殖或克隆采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份和8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术具有相同的遗传物质5.仪器和工具：体视显微镜显微操作仪6.胚胎分割操作程序a.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。b.在显微镜下用分割针或分割刀片对胚胎进行分割c.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。注意：对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细胞团。若分割时不能将内细胞团均等分割，将影响胚胎分割后的恢复和发育。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。还可用分割针分割滋养层，做DNA分析，鉴定性别。做DNA分析鉴定性别取滋养层细胞不影响胚胎分割和发育。胚胎分割动态演示7.胚胎分割的意义：可以促进优良动物品种的繁殖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的分割和移植效率最高8.局限：【典例典例】对胚胎分割技术的叙述错误的是()A.胚胎分割技术已在多种动物中取得成功B.采用胚胎分割技术产生的同卵多胎的可能性是有限的C.分割的胚胎直接移植给受体或在体外培养到囊胚阶段再移植到受体内D.对移植的胚胎进行性别鉴定时，应选取囊胚期内细胞团的细胞进行鉴定D胚胎工程理论基础常用技术及应用1.体外受精2.胚胎移植3.胚胎分割1.生理学基础2.步骤终端技术终端技术1.分别采集精子和卵母细胞2.成熟培养和精子获能3.在培养液中培养，促使完成受精定义、选择胚胎和仪器用具、过程、优势和问题