【高中生物】胚胎工程课件 高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3.pptx

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1、 人教版 选择性必修3第第3 3节节 胚胎工程胚胎工程第1课时：胚胎工程的理论基础第2章问题问题探讨探讨 我国奶牛的单产水平无法满足国民对牛奶的需求。拥有人气我国奶牛的单产水平无法满足国民对牛奶的需求。拥有人气明星明星“黑白花黑白花”奶牛之称的奶牛之称的美国荷斯坦奶牛美国荷斯坦奶牛泌乳量高居各乳泌乳量高居各乳用牛之冠，母牛一般产乳量高达用牛之冠，母牛一般产乳量高达7000kg7000kg（305305天）。引进一天）。引进一头成年荷斯坦奶牛奶牛往往需要头成年荷斯坦奶牛奶牛往往需要数万元数万元；同时，牛的；同时，牛的生育率生育率很低很低，一生约生育四五次，一生约生育四五次。你有什么方案可以实现荷

2、斯坦奶荷斯坦奶牛的快速大量繁殖呢？牛的快速大量繁殖呢？核移植技术进行克隆核移植技术进行克隆可以通过体外受精、胚胎分割等技术获得多个良可以通过体外受精、胚胎分割等技术获得多个良种奶牛胚胎，然后移植给代孕母牛生下后代。种奶牛胚胎，然后移植给代孕母牛生下后代。一一胚胎工程的概述1.概念：概念：指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。操作对象目的2.常用技术：常用技术：3.操作水平：操作水平：主要集中在细胞水平上问题问题探讨探讨国家统计局数据显示，我国结婚登记女性的年龄占

3、比中，35岁及以上非最佳育龄妇女的占比正逐年增加。晚婚晚育与不孕不育增加的趋势也高度重合。目前，我国育龄夫妇的不孕不育率已经攀升至约12%-18%。这些夫妇特别想要一个自已的孩子，有什么好的建议能让他们实现心愿么？试管婴儿试管婴儿1978年世界首例试管婴儿露易丝.布朗1988年中国首例试管婴儿郑萌珠问题问题探讨探讨中国首例试管婴儿思考1.试管婴儿技术包括哪些操作步骤？体外受精胚胎的早期培养胚胎移植思考2.试管婴儿培育和正常怀孕有何异同？相同：都通过有性生殖产生；都要在母体子宫内发育形成胎儿。不同：受精作用在体外，在体外发育成早期胚胎进行胚胎移植。PART 二受 精二二受 精精子与卵子结合形成合

4、子(即受精卵)的过程。1.概念：概念：细胞膜的功能：进行细进行细胞间信息交流胞间信息交流细胞膜具有：一定的流动性一定的流动性2.场所：场所：哺乳动物的输卵管内。3.过程过程准备阶段受精阶段准备阶段1：精子获能准备阶段2：卵子的准备二二受 精场所：睾丸内的曲细精管时期：从初情期开始直到生殖机能衰退形成过程：精原细胞次级精母细胞初级精母细胞精细胞精子（4个）（整个过程连续进行，不间断）必修二必修二 减数分裂与受精作用减数分裂与受精作用知识回顾知识回顾二二受 精精子的形态：不同动物精子精子的形态：不同动物精子形似蝌蚪，但其形似蝌蚪，但其大小大小略有不略有不同与同与动物体型大小动物体型大小无关。无关。

5、（细胞核（细胞核遗传物质的储存场所遗传物质的储存场所)（线粒体（线粒体为精子运动提供能量为精子运动提供能量)（是精子代谢和运动的器官（是精子代谢和运动的器官)精子的结构二二受 精注意：精子获能实质是指精子获得精子获能实质是指精子获得受精的受精的“能力能力”，而不是获得能量。，而不是获得能量。精子获能的场所：雌性动物的精子获能的场所：雌性动物的生殖道生殖道。方法：利用利用雌性生殖道雌性生殖道让精子受精。让精子受精。将精子培养在将精子培养在人工配置的获能液人工配置的获能液中使其获能等。中使其获能等。常用有效成分：常用有效成分：Ca2+载体、肝素等载体、肝素等顶体（含有多种水解酶）精核细胞质中心体中

6、段线粒体尾部含有“9+2型”微管准备阶段1精子获能二二受 精知识回顾知识回顾 2 2、卵子的发生、卵子的发生场所：时期：形成过程：雌性动物的卵巢中胎儿性别分化到生殖机能衰退分裂过程不连续，有两次暂停。二二受 精02卵细胞的形成是一个不连续的过程形成过程：二二受 精排卵：卵子从卵泡中排出。卵泡：由卵母细胞和周围的卵泡细胞组成。卵子：一般指雌性动物的生殖细胞。第一极体卵母细胞膜卵丘细胞卵母细胞核透明带二二受 精（1）卵子一般在排出 后才能被精子穿入（2）动物排出的卵子成熟度不同；有的可能是 ，如马、犬等；有的可能是 ，如猪、羊等。（3）卵子成熟的场所：排出的卵子都要在 内进一步成熟。（4）卵子具备

7、与精子受精能力的时期：23h初级卵母细胞次级卵母细胞输卵管M （减数第二次分裂中期）准备阶段2卵子的准备二二受 精（2）获能的方法能的方法直接利用直接利用 使精子使精子获能；能；将精子培养在将精子培养在 中使其中使其获能；能；准准准准备阶备阶段段段段1 1：精子精子精子精子获获能能能能准准准准备阶备阶段段段段2 2：卵子的准卵子的准卵子的准卵子的准备备（1）机理：）机理：刚排出的精子排出的精子 （“有有”或或“无无”）受精能力，受精能力，必必须在在雌性雌性动物生殖道内物生殖道内发生相生相应相相应生理生理变化化后，才能后，才能获得受精能力的得受精能力的现象。象。卵子要在卵子要在 内内进一步成熟，

8、一步成熟，达到达到减数第二次分裂中期（减数第二次分裂中期（M中期）中期）时，才具，才具备与精子受精的与精子受精的能力。能力。雌性雌性动物生殖道物生殖道人工配制的人工配制的获能液能液生物种生物种类不同成分有差异；不同成分有差异；常常见有效成分有有效成分有肝素、肝素、Ca2+载体体等。等。无无输卵管输卵管具备受精能力的卵子结构具备受精能力的卵子结构准备阶段准备阶段二二受 精自主阅读课本自主阅读课本P57“P57“受精阶段受精阶段”文字部分，回答以下问题文字部分，回答以下问题1.受精时，精子依次穿过了哪些结构？2.2.防止多精入卵的机制有哪些？防止多精入卵的机制有哪些？这有什么意义？3.3.入卵后，

9、精子和卵子发生了哪些变化？入卵后，精子和卵子发生了哪些变化？4.卵细胞受精的标志是什么？受精完成的标志是什么？二二受 精受精阶段1.精子穿越卵细胞膜外的结构 获能后的精子与卵子相遇时，首先它释放出多种酶，以溶解卵细胞膜外的一些结构，同时借助自身的运动接触卵细胞膜。2.精子接触卵细胞膜在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带，发生透明带反应。阻止多精入卵的第一道屏障。二二受 精受精阶段3.精子进入卵细胞膜(精子入卵)精子与卵细胞膜接触时，立即被微绒毛抱合，精子外膜与卵细胞膜融合，精子入卵。阻止多精入卵的第二道屏障。4.雌雄原核形成精子入卵后，尾部脱

10、离，原有核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子核还大的核，叫做雄原核。精子入卵后，被激活的卵子完成减数分裂II，排出第二极体后，形成雌原核。二二受 精受精阶段5.雌雄原核融合形成受精卵雄、雌原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，核膜消失。这个含有两个染色体组的合子就是受精卵。受精过程结束后，受精卵的发育也就开始了。二二受 精精子穿越卵细胞膜外的结构，如透明带精子释放多种精子释放多种酶酶溶解膜外溶解膜外结构结构精子接触卵细胞膜透明带反应透明带反应精子触及卵细胞的瞬间，精子触及卵细胞的瞬间，透透明带会迅速发生生理反应明带会迅速发生生理反应，阻止阻止后来的精子进入透明带后来的精子进入透明带

11、精子入卵精子形成雄原核、卵子完成减数分裂，释放第二极体，形成雌原核卵细胞膜反应卵细胞膜反应精子入卵后，精子入卵后，卵细胞膜会立卵细胞膜会立即发生生理反应即发生生理反应，拒绝拒绝其他其他精子再进入卵内精子再进入卵内精子入卵后，精子入卵后，尾部脱离尾部脱离，原，原有的核膜破裂并形成一个新有的核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成一个比原的核膜，最后形成一个比原来精子的核还来精子的核还大大的核的核雄雄原核原核防止多精入卵的两个屏障两个屏障总结二二受 精雌、雄原核靠近核膜消失，形成受精卵。第一次卵裂即将开始雌雄原核充分雌雄原核充分发育后发育后，相相向移动，彼此靠近向移动，彼此靠近，核膜，核膜消失。这个含

12、有两个染色消失。这个含有两个染色体组的合子就是受精卵。体组的合子就是受精卵。受精过程结束后，受精卵受精过程结束后，受精卵的发育也就开始了。的发育也就开始了。受精的标志：观察到两个极体或雌雄原核受精完成的标志：两两个个极极体体雌雌雄雄原原核核受精标志雌雄原核形成合子雌雄原核形成合子1）多数哺乳动物的第一极体不会进行减数分裂，因而不会形成两个第二极体。2）精子入卵后，卵子完成减数第二次分裂，释放出第二极体。二二受 精卵子发生在卵子发生在卵巢卵巢内完成，正常情况下，内完成，正常情况下，1 1个卵泡只能形成个卵泡只能形成 1 1 个成熟的卵子个成熟的卵子胚胎性别分化后，胚胎性别分化后，胎儿时期胎儿时期

13、卵原细胞增殖，演变为初级卵母卵原细胞增殖，演变为初级卵母细胞（形成卵泡）细胞（形成卵泡）动物排卵前后完成动物排卵前后完成减数第一次分裂减数第一次分裂，排卵是指卵子从卵泡中排出排卵是指卵子从卵泡中排出二二受 精刚排出的卵子刚排出的卵子尚未尚未完全成熟，仅完成减数第一次分裂，需要在输卵管完全成熟，仅完成减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步成熟（极体也进入）内进一步成熟（极体也进入）减数第二次分裂的中期减数第二次分裂的中期，次级卵母与精子在输卵管内结合，次级卵母与精子在输卵管内结合完成受精完成受精过过程程第二次分裂在精子和卵子结合的过程中完成第二次分裂在精子和卵子结合的过程中完成判断卵子判断卵子是否

14、受精的重要标志是否受精的重要标志是卵是卵细胞膜细胞膜和透明带的间隙可以观察到和透明带的间隙可以观察到2 2个极体个极体二二受 精发生时间场所子细胞 数目变形形状精子卵子重要区别两次分裂两次分裂连续连续，在在睾丸睾丸曲细精管曲细精管两次分裂两次分裂不连续不连续，在在卵巢和输卵管卵巢和输卵管初情期初情期以后以后胎儿时期胎儿时期4 4个个精子细胞精子细胞1 1个卵细胞个卵细胞2 2个极体个极体是是否否蝌蚪形蝌蚪形圆形圆形哺乳动物哺乳动物卵泡的形成卵泡的形成和在卵巢内的储备是和在卵巢内的储备是在出生前完成在出生前完成的；的；精子是从初情期开始的精子是从初情期开始的二二受 精关于体内受精应注意的几个问题

15、关于体内受精应注意的几个问题(1)精子获能是指精子获得受精精子获能是指精子获得受精“能力能力”，而不是获得能量；排卵是指卵子从卵，而不是获得能量；排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。(2)动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等；有动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等；有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等。但它们都要在输卵管内进一步成熟，当的可能是初级卵母细胞，如马、犬等。但它们都要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂的中期时，才具备与精子受精的能力。达到减数第二次分裂的中期时，才具备与精子受精

16、的能力。(3)受精的标志受精的标志受精完成的标志：受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到受精完成的标志：受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体；而受精完成的标志是雌、雄原核的融合。两个极体；而受精完成的标志是雌、雄原核的融合。(4)受精卵遗传物质的来源：核遗传物质来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核受精卵遗传物质的来源：核遗传物质来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核(即即精卵各提供精卵各提供1/2)，而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。，而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。课堂练习课堂练习例.下列细胞，哪一个代表已经完成受精的卵子()C 透明带和卵细胞膜之间的两个极体是不同的，分别是第

17、一极体和第二极体PART 三胚胎早期发育三三胚胎早期发育人卵细胞受精到受精卵卵裂后植入的过程人卵细胞受精到受精卵卵裂后植入的过程自主阅读课本自主阅读课本P58P58，回答以下问题，回答以下问题1.胚胎发育的场所在哪里？2.胚胎发育过程主要包括哪几个阶段？3.3.发育的每个阶段各有什么特征？发育的每个阶段各有什么特征？三三胚胎早期发育卵裂期细胞分裂方式是胞分裂方式是_ 细胞数目胞数目_ 胚胎胚胎总体体积_每个每个细胞的体胞的体积_ 胚胎胚胎总有机物有机物_ 胚胎胚胎总DNA数数_每个每个细胞具有胞具有_有有丝分裂分裂增加增加不增加或略有减小不增加或略有减小减小减小减小减小增加增加发育的全能性育的

18、全能性桑葚胚受精卵的早期分裂称为卵裂三三胚胎早期发育桑葚胚 胚胎细胞数目在32个左右；胚胎形成致密的细胞团，形似桑葚；该阶段前的每一个细胞均未分化，属于 细胞。全能概念：当卵裂产生的子概念：当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细细胞逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚时，这胞团，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚。时的胚胎称为桑葚胚。三三胚胎早期发育囊胚 细胞开始出现分化，_将来发育成胎盘和胎膜;_将来发育成胎儿的各种组织滋养层滋养层内细胞团内细胞团囊胚腔透明带细胞开始出现分化。细胞开始出现分化。三三胚胎早期发育囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化。三三胚胎早期发育原肠胚

19、 囊胚孵化后，内细胞团表层的细胞形成外胚层，下方的细胞形成内胚层，出现由内胚层包围的空腔叫做原肠腔。由原肠胚的三个胚层进一步发育为不同的组织、器官、系统外胚层内胚层原肠腔滋养层中胚层三三胚胎早期发育原肠胚三胚层的发育外胚层：表皮及其附属结构、神经系统、感觉器官中胚层：皮肤真皮、脊索、肌肉、骨骼、内脏器官外膜、循环系统、排泄系统、生殖系统内胚层：消化道、呼吸道上皮、肝胰等腺体扩展：三三胚胎早期发育 受精后受精后6 6星期，人星期，人形已隐约可见。这时，形已隐约可见。这时，胚胎的心跳每分钟胚胎的心跳每分钟140150140150下是母亲下是母亲心跳的两倍。心跳的两倍。人类胚胎第人类胚胎第8 8周周

20、时在子宫内的照时在子宫内的照片片 此时胎儿已长到此时胎儿已长到2020周，周，他移动手臂，把手指放他移动手臂，把手指放在唇边，这可以促进它在唇边，这可以促进它对吮吸的反映对吮吸的反映 。拓展：了解胚后发育拓展：了解胚后发育（幼体（幼体成体）成体）拓展了解胚胎发育和个体发育全能细胞细胞分化幼体继续继续分化分化出生出生发育发育性成熟个体孵化卵裂期胚胎发育个体发育内细胞团滋养层细胞囊胚腔外胚层中胚层内胚层（原肠腔）胎后发育胎后发育(1)胚胎发育的起点是受精卵的分裂，在输卵管内完成受精时即已开始。(2)卵裂期：细胞分裂使细胞数目增加，但胚胎的总体积并不增加，或略有缩小，因此每个细胞的体积会随着分裂的进

21、行不断缩小，但细胞核内遗传物质并未减少。（全能细胞）(3)桑椹胚期：细胞未分化，全能细胞，是胚胎分割的最佳时期。(4)囊胚期：出现囊胚腔，细胞开始分化，聚集在胚胎一端，个体较大的细胞称为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；沿透明带内壁扩展排列的、个体较小的细胞，称为滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘。细胞全能性仍很高，也可用于胚胎分割(5)原肠胚期：早期胚胎发育过程中分化程度最高的阶段。原肠胚时期的细胞进一步发育，内细胞团表层的细胞形成外胚层，发育成神经系统、感觉器官、表皮及其附属结构；下方的细胞形成内胚层，发育成肝、胰等腺体，以及呼吸道、消化道上皮；滋养层则发育为胎儿的胎膜和胎盘。（分化程度最

22、高）动物 种类受精卵发育/h进入子宫时发育天数和发育阶段2细胞4细胞8细胞16细胞桑棋胚天发育阶段小鼠243838505060607068803桑棋胚山羊243848607272969612041016细胞绵羊363842486772963416细胞猪2151516666729011011011422.546细胞马243036506072981066囊胚牛2742446546909612012014445816细胞不同动物受精卵发育的比较 不同动物受精卵发育及其进入子宫的时间有明显的差异。请分析下表，不同动物受精卵发育及其进入子宫的时间有明显的差异。请分析下表，讨论相关问题讨论相关问题(注：马

23、牛为排卵后时间，其他动物为交配后时间注：马牛为排卵后时间，其他动物为交配后时间)P59 P591.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？马的胚胎进入子宫时，发育程度最高，它处于囊胚阶段讨讨论论2.将将体体外外培培养养的的小小鼠鼠胚胚胎胎移移植植到到母母鼠鼠子子宫宫时时，应应选选择择至至少少发发育育到到什什么么阶段的胚胎阶段的胚胎?如果换成牛又该怎样处理？如果换成牛又该怎样处理？小鼠应选择至少发育到桑葚胚阶段的胚胎进行移植。牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在816细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。P59 P59不同动物受精卵发

24、育的比较动物 种类受精卵发育/h进入子宫时发育天数和发育阶段2细胞4细胞8细胞16细胞桑棋胚天发育阶段小鼠243838505060607068803桑棋胚山羊243848607272969612041016细胞绵羊363842486772963416细胞猪2151516666729011011011422.546细胞马243036506072981066囊胚牛2742446546909612012014445816细胞 胚胎工程的许多技术都是在了解了哺乳动物在自然条件下受精和胚胎早期发育规律的基础上实现的。人们正是在认识了这些自然规律的基础上，在体外进行有效的模拟，才使卵母细胞能在体外成熟，精

25、子能在体外完成获能，获能的精子和培养成熟的卵子能在试管内完成受精，获得的受精卵能在人工培养条件下继续发育等。讨讨论论3.为为什什么么说说关关于于动动物物的的体体内内受受精精和和胚胚胎胎发发育育的的研研究究，会会为为胚胚胎工程提供理论基础胎工程提供理论基础?请结合所学习的内容举例说明。请结合所学习的内容举例说明。P59 P59不同动物受精卵发育的比较课堂练习课堂练习4.图2-3-6表示的是哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段,请据图回答问题:(1)写出各个阶段的名称:A:,B:,C:。囊胚原肠胚桑葚胚(2)写出图中各标号的名称:,。(3)A时期的细胞具有性,B时期开始出现,C时期开始出现。(4)将来发

26、育成。囊胚腔外胚层全能内胚层内细胞团细胞分化胚层分化胎儿的各种组织课堂总结课堂总结受精胚胎早期发育胚胎工程的理论基础准备阶段1精子获能准备阶段2卵子的准备受精卵裂桑葚胚囊胚原肠胚精子穿越卵细胞膜外的结构精子接触卵细胞膜精子入卵雌、雄原核形成雌、雄原核靠近核膜消失，形成受精卵练习与应用(P59)1.判断下列有关哺乳动物受精的表述是否正确。判断下列有关哺乳动物受精的表述是否正确。（1）在自然条件下，受精在子宫中完成。（）（2）精子需要获能才能与卵子结合，而卵子一经排出就具备受精能力。（）（3）精子入卵后，卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵。（）2.下列有关哺乳动物早期胚胎发育的叙述，错误的是（下列

27、有关哺乳动物早期胚胎发育的叙述，错误的是（）A.在桑葚胚阶段，胚胎的内部开始出现含有液体的腔B.胚胎干细胞是一类未分化的细胞，可以从早期胚胎中分离获得C.桑葚胚的细胞一般都具有全能性，囊胚的细胞逐渐分化D.受精卵早期分裂时，胚胎中细胞数目不断增加，但胚胎的总体积并不增加A一、概念检测一、概念检测1.精母细胞在变成精子的过程中，很多结构会消失，而细胞核与线粒体都保留了下来，请尝试用你所了解的哺乳动物受精的相关知识来解释这一现象。2.精子在雌性动物的生殖道内是如何获能的?除了教材中介绍的，防止多精入卵的机制还有哪些?感兴趣的话，请通过查阅相关资料或请教专家来进行了解。关于受精作用，你还能提出其他问

28、题吗?提示：细胞核和线粒体都是精子的重要结构。其中，细胞核是遗传物质储存的场所，决定后代的遗传特性，它参与受精过程。线粒体是精子进行有氧呼吸的主要场所，为精子的生存和运动提供能量。提示：出题的目的不是让学生准确地答出精子获能的机制和防止多精入卵的具体机制，而是鼓励有兴趣的学生去查阅资料或请教专家，并引导他们去查阅相对专业的书籍，这是学习的深入过程。这里涉及的问题，在普通生物学或者一般的细胞工程专著中可能找不到答案，需要查阅生殖生物学相关书籍。通过查阅专业资料，学生能了解到，精子获能的机制很神奇，防止多精入卵的机制同样神奇而且非常复杂，这都是机体在长期进化的过程中形成的、用来保障本物种延续的机制

29、。二、拓展应用二、拓展应用练习与应用(P59)人教版 选择性必修3第第2课时：胚胎工程技术及其应课时：胚胎工程技术及其应用用 1.概念：概念：通通过过人人工工操操作作使使卵卵子子和和精精子子在在体体外外条条件件下下成成熟熟和和受受精精，并并通通过过培养发育为早期胚胎后，再经过移植产生后代的技术。培养发育为早期胚胎后，再经过移植产生后代的技术。2.过程：过程：试管动物技术试管动物技术精子精子卵子卵子受精卵受精卵早期早期胚胎胚胎胚胎胚胎移植移植“代孕代孕”母体母体幼体幼体体外体外受精受精早期胚早期胚胎培养胎培养1.如何采集实验动物小鼠、兔和小家畜猪、羊等的卵子？如何采集实验动物小鼠、兔和小家畜猪、

30、羊等的卵子？用用促促性性腺腺激激素素处处理理，使使其其排排出出更更多多的的卵卵子子，然然后后从从输输卵卵管管中中冲冲取取卵子，又叫卵子，又叫(冲卵冲卵)。2.如何采集大家畜或大型动物的卵子？如何采集大家畜或大型动物的卵子？从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢卵巢中采集卵母细胞。中采集卵母细胞。活活体体采采卵卵：超超声声波波探探测测仪仪、内内窥窥镜镜或或腹腹腔腔镜镜直直接接从从卵卵巢巢直直接接吸吸取取卵母细胞。卵母细胞。3.采集的卵子是否马上可以受精？采集的卵子是否马上可以受精？不可以，体外培养至不可以，体外培养至MII中期中期。思考思考讨论讨论采集方法适

31、用范围采集过程采集后的操作举例输卵管冲取法实验动物利用促性腺激素促使雌性动物排出更多的卵子，从输卵管冲取卵子可直接与获能的精子在体外受精小鼠、兔、猪、羊等已屠宰动物卵巢内采集大型动物或大家畜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牛活体采卵借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等仪器，直接从活体动物卵巢中采集卵母细胞 卵母细胞采集和培养方法比较卵母细胞采集和培养方法比较（2 2）体外精子获能的方法：）体外精子获能的方法：培养法培养法:化学诱导法化学诱导法:如：啮齿动物、家兔和猪等如：啮齿动物、家兔和猪等如：牛、羊等如：牛

32、、羊等放入人工配制的获能液中放入人工配制的获能液中放在一定浓度的肝素或钙离子载体放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187A23187溶液中溶液中获能方法概念适用动物培养法将精子放入人工配制的_中培养，使其获能啮齿动物、家兔、猪等化学法将精子放在一定浓度的_或钙离子载体A23187溶液中，用_诱导精子获能牛、羊等家畜获能液获能液肝素肝素化学药物化学药物精子体外获能的方法精子体外获能的方法在在获获能能溶溶液液或或专专用用的的受受精精溶溶液液中中完完成成受受精过程。精过程。注意：注意：获能前，精子离心获能前，精子离心处理的目的是，去除精清处理的目的是，去除精清中的抑制获能物质。中的抑制获能物质。精

33、子和卵子在体外受精后，应将受精卵移入精子和卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液发育培养液中继续培养，以中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力检查受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分：培养液成分：有机盐有机盐、无机盐、维生素、无机盐、维生素、激素、激素、氨基酸、氨基酸、核苷酸核苷酸、血清血清等等胚胎的早期培养胚胎的早期培养早期胚胎培养的培养液成分巧记为：早期胚胎培养的培养液成分巧记为：“两盐两盐”：无机盐和有机盐；：无机盐和有机盐；“两素两素”：维生素和激素；：维生素和激素；“两酸两酸”：氨基酸和核苷酸；：氨基酸和核苷酸；水和血清。水和血清。培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受体移

34、植或冷冻保存不同动物胚胎移植时间不同不同动物胚胎移植时间不同牛、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：胚胎发育的主要场所是母体注：胚胎发育的主要场所是母体保存剩余的卵子和精子的方法是什么？保存剩余的卵子和精子的方法是什么？二氧化碳培养箱作用：二氧化碳培养箱作用：1.起保温作用，使温度控制在合适范围内。起保温作用，使温度控制在合适范围内。2.作为缓冲液，维持作为缓冲液，维持PH值。值。3.促进细胞分裂，促进呼吸作用。促进细胞分裂，促进呼吸作用。资资料料1 荷荷斯斯坦坦奶奶牛牛

35、产产奶奶量量很很高高，但但成成年年荷荷斯斯坦坦奶奶牛牛售售价价十分高昂。十分高昂。资资料料2 牛牛的的生生育育率率虽虽然然很很低低，但但是是牛牛的的卵卵母母细细胞胞却却相相当当的的多多，其其卵卵巢巢中中卵卵母母细细胞胞数数目目要要比比一一生生中中排排卵卵数数多多1000倍左右。公牛产生的精子数目就更多了。倍左右。公牛产生的精子数目就更多了。你你能能结结合合所所学学知知识识，提提出出繁繁育育良良种种奶牛的思路吗？奶牛的思路吗？胚胚胎胎移移植植：将将雌雌性性动动物物的的早早期期胚胚胎胎，或或者者通通过过体体外外受受精精及及其其他他方方式式得得到到的的胚胚胎胎，移移植植到到同同种种的的、生生理理状状

36、态态相相同同的其他雌性动物的体内，使之发育为新个体的技术。的其他雌性动物的体内，使之发育为新个体的技术。胚胎的来源：动物体细胞核移植体外受精转基因胚胎移植胚胎移植同同种种动动物物发发情情排排卵卵后后,在在一一段段时时间间内内供供体体、受受体体具具有有相相同同的生理环境的生理环境；早期胚胎一定时间内处于早期胚胎一定时间内处于游离状态游离状态；同种动物之间基本上同种动物之间基本上不不发生发生免疫排斥免疫排斥反应；反应；胚胚胎胎虽虽然然与与受受体体有有生生理理和和组组织织上上的的联联系系,但但遗遗传传特特性性不不受受受体的影响。受体的影响。胚胎移植的生理学基础胚胎移植的生理学基础生理学基础意义胚胎移

37、植的生理学基础胚胎移植的生理学基础同种动物的供体和受体排卵后，同种动物的供体和受体排卵后，生殖器官的生殖器官的 是相同的是相同的生理变化生理变化为供体的胚胎移入受体提供相同的为供体的胚胎移入受体提供相同的 。生理环境生理环境早期胚胎形成后，在一定时间内早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于系，而是处于 状态。状态。为胚胎的收集提供了可能为胚胎的收集提供了可能游离游离受体对移入子宫的外来胚胎受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生基本上不发生 。免疫排斥反应免疫排斥反应供体胚胎可与受体子宫建立正常供体胚胎可与受体子宫建立正常的的 和和 联系，

38、但其联系，但其 不受影响。不受影响。生理生理组织组织遗传特性遗传特性为胚胎在受体内的存活为胚胎在受体内的存活提供了可能提供了可能为移植后的胚胎继续发育为移植后的胚胎继续发育提供了营养等方面的保障提供了营养等方面的保障胚胎移植胚胎移植对供体、受体进行选择对供体、受体进行选择供体供体：遗传遗传性能和生产性能优秀的个体。性能和生产性能优秀的个体。受体受体：健康和正常繁殖能力的个体。：健康和正常繁殖能力的个体。处理处理：同期发情同期发情具体做法具体做法：注射相关：注射相关激素（孕激素）激素（孕激素）供体：供体：提供胚胎的个体。提供胚胎的个体。受体：受体：接受胚胎的个体。接受胚胎的个体。应对供体和受体母

39、畜进行同期发情处理应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的同步或一致，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，生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键这是胚胎移植成功与否的关键。因此，。因此，必须做到供、必须做到供、受体母畜的发情时间一致。受体母畜的发情时间一致。超数排卵超数排卵具体做法具体做法：注射：注射促性腺激素促性腺激素配种或人工授精配种或人工授精精精子子来来源源：同同种种优优良良的的雄雄性性动物。动物。在配种或输精后第在配种或输精后第7天，天，用特制的冲卵装置，把供用特制的冲卵装置，

40、把供体母牛子宫内的胚胎冲洗体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）出来（也叫冲卵）冲洗瓶冲洗瓶收集瓶收集瓶胚胎的收集胚胎的收集冲卵是把母牛的卵子冲出来吗？冲卵是把母牛的卵子冲出来吗？不是，冲卵是将供体母畜体不是，冲卵是将供体母畜体内的内的胚胎胚胎冲出来。冲出来。你知道检查的目的吗？你知道检查的目的吗？此时胚胎处于什么时期？此时胚胎处于什么时期？检查胚胎的发育状况，检查胚胎的发育状况，处于处于桑椹胚桑椹胚或或囊胚囊胚时期时期对胚胎进行质量检查对胚胎进行质量检查将胚胎和冷冻液装入冷冻管中，经过慢速（第2-3天的胚胎）和快速（第5-6天的囊胚）两种降温方式使胚胎能静止下来并可在-196度的液氮中保存的

41、一种方法。目前应用比较广泛的是程序冷冻法和玻璃化冷冻法.胚胎的保存或移植胚胎的保存或移植胚胎的移植胚胎的移植方法一：手术法方法一：手术法引引出出受受体体子子宫宫和和卵卵巢巢，将将胚胚胎胎注入子宫角，缝合创口。注入子宫角，缝合创口。方法二：非手术法方法二：非手术法将将装装有有胚胚胎胎的的移移植植管管送送入入受受体体母牛子宫的相应部位，注入胚胎母牛子宫的相应部位，注入胚胎。非手术法移胚非手术法移胚手术法移胚手术法移胚对受体母牛进行是否妊娠的检查对受体母牛进行是否妊娠的检查受体母牛产下胚胎移植的犊牛受体母牛产下胚胎移植的犊牛供体后代还是受体后代？对对受受体体母母牛牛进进行行是是否否妊娠的检查妊娠的检

42、查选择选择供体母牛供体母牛受体母牛受体母牛同期发情同期发情处理处理超数排卵超数排卵供体公牛供体公牛配种配种冲卵冲卵质量检查、质量检查、培养培养胚胎移植胚胎移植妊娠检查妊娠检查分娩分娩(胚胎移植的犊牛胚胎移植的犊牛)胚胎移植基本过程胚胎移植基本过程雌激素雌激素促性腺激素促性腺激素桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚胚胚胎胎移移植植中中的的四四个个关关键键点点胚胎移植的现状及意义胚胎移植的现状及意义1 1）现状：）现状：我国部分地区已进入生产应用阶段我国部分地区已进入生产应用阶段2 2）意义：A A、充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力B B、加速育种工作和品种改良C C、大量节省购买种畜的费用D D、人为生产双胎

43、或多胎E E、保存品种资源和濒危物种胚胎移植的实质胚胎移植的实质胚胚胎胎移移植植实实质质上上是是早早期期胚胚胎胎在在相相同同生生理理环环境境条条件件下下空空间间位位置置的的转转换换，而而胚胚胎胎本本身身的的遗遗传传物物质质并并不不发发生生改变改变，因此各种性状均能保持其原来的优良特性。，因此各种性状均能保持其原来的优良特性。试管动物试管动物 胚胎移植动物胚胎移植动物受精受精获取生殖获取生殖细胞细胞体外受精体外受精体内自然受精体内自然受精从供体获得卵子和从供体获得卵子和精子精子 获得受精卵或胚获得受精卵或胚胎胎体外受精与人工受精异同二者都是有性生殖，人工受精和体外受精都需要人参与，但参与具体任务

44、不同。体外受精中，人的作用主要是采集精子和卵子，受精场所在体外，即“试管动物”人工受精中，人的作用主要是将雄畜精子导入雌畜生殖道内，人工受精中，人的作用主要是将雄畜精子导入雌畜生殖道内，受精场所在体内。受精场所在体内。人工受精能更有效发挥公畜优良特性，体外受精能更有效发挥母人工受精能更有效发挥公畜优良特性，体外受精能更有效发挥母畜繁殖潜能。畜繁殖潜能。拓展：比较试管动物和克隆动物拓展：比较试管动物和克隆动物胚胎分割胚胎分割理论基础：理论基础：动物胚胎干细胞的全能性。动物胚胎干细胞的全能性。概概念念：采采用用显显微微手手术术(机机械械方方法法)的的方方法法将将早早期期胚胚胎胎分分割割成成2等等分

45、分胚胚，4等等分分胚胚或或8等等分分胚胚，经经体体内内或或体体外外培培养养后后植植入入受受体体，以以得得到到同同卵卵双双胎胎或或同同卵卵多多胎胎的技术。的技术。实实质质：胚胚胎胎分分割割的的动动物物后后代代具具有有_，其其实实质是质是_。动物的无性生殖即克隆动物的无性生殖即克隆相同的遗传物质相同的遗传物质分割对象分割对象：发育良好，形态正常的发育良好，形态正常的_。操操作作：用用分分割割针针或或分分割割刀刀片片将将胚胚胎胎切切开开，吸吸出出其其中中的的半半个个胚胚胎胎，注入预先准备好的空注入预先准备好的空_中，或直接将裸半胚移植给受体。中，或直接将裸半胚移植给受体。主要仪器：主要仪器：实体显微

46、镜实体显微镜和和显微操作仪显微操作仪。桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚透明带透明带操作注意事项：操作注意事项：对对囊胚阶段囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等内细胞团均等分割。分割。原因：原因：内内细细胞胞团团一一般般到到囊囊胚胚阶阶段段才才出出现现，它它是是发发育育为为胚胚胎胎本本身身的的基基础础细细胞胞，其其他他细细胞胞为为滋滋养养细细胞胞，只只为为胚胚胎胎和和胎胎儿儿发发育育提供营养。提供营养。若若分分割割时时不不能能将将内内细细胞胞团团均均等等分分割割，会会出出现现含含内内细细胞胞团团多多的的部部分分正正常常发发育育的的能能力力强强，少少的的部部分分发发育育受受阻阻

47、或或发发育育不不良，甚至不能发育等问题。良，甚至不能发育等问题。胚胚胎胎分分割割的的份份数数越越多多，操操作作的的难度度会会越越大大，移移植植的的成成功功率也越低。率也越低。早早期期胚胚胎胎的的体体积积很很小小，只只有有在在显显微微镜镜下下才才能能看看到到；再再者者，细胞数目是有限的。细胞数目是有限的。分分割割的的份份数数越越多多，不不但但难难以以做做到到均均等等分分割割，每每一一份份的的细细胞胞数数会会越越少少，而而且且作作为为囊囊胚胚期期的的胚胚胎胎内内细细胞胞团团细细胞胞所所受受的的影响会更大。影响会更大。因因此此，分分割割的的份份数数越越多多，技技术术的的难难度度会会越越大大，移移植植

48、后后的的恢恢复和发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。复和发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。胚胎分割胚胎分割性别鉴定性别鉴定方法：常采用切割胚，一半用于鉴定性别，一半用于冷冻或移植。基本原理：是取一部分细胞，先用秋水仙素处理，再固定染色，检查性染色体，根据染色体中期的谱带差异、Y Y染色体的大小及形态判断性别。优点：准确率达100%100%。缺点：过程复杂，且要求操作人员有丰富的经验。早期胚胎的性早期胚胎的性别鉴定定1.1.核型分析法核型分析法：即：即细胞胞遗传学方法学方法。2.SRY-PCR鉴定法鉴定法：从从早早期期胚胚胎胎中中取取出出一一个个或或几几个个卵卵裂裂球球，用用特特异异性

49、性引引物物扩扩增增SRY基基因因，能能够够产产生生出出扩扩增增DNA片片段段的胚胎即为雄性，反之为雌性。的胚胎即为雄性，反之为雌性。v为转基因技基因技术、性、性别控制技控制技术提供活胚材料。提供活胚材料。v刚出出生生动物物的的体体重重偏偏低低，毛毛色色和和斑斑纹还存存在在差异；差异；v采采用用胚胚胎胎分分割割技技术产生生同同卵卵多多胎胎的的可可能能性性是是有限的有限的。胚胎分割技胚胎分割技术的缺陷的缺陷胚胎分割技胚胎分割技术的的应用用04课后练习课后练习1.判断下列表述是否正确。采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精。()经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致。()进行胚胎移植前,

50、要对供体和受体进行免疫检查,以防止发生免疫排斥反应。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。雌性杜泊羊雄性杜泊羊卵母细胞精子采集采集受精卵体外受精早期胚胎当地普通绵阳杜泊羊分娩（）（）体外胚胎培养胚胎移植04课后练习课后练习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。雌性杜泊羊雄性杜泊羊卵母细胞精子采集采集受精卵体外受精早期胚胎当地普通绵阳杜泊羊分娩体外胚胎培养胚胎移植（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