2.3.2胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用課件高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3((1))2

第三節(jié)

胚胎工程第二章

細(xì)胞工程第二課時(shí)

胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用試管動(dòng)物是通過人工操作使卵子在體外受精，經(jīng)培育發(fā)育為早期胚胎后，再進(jìn)行移植產(chǎn)生的個(gè)體。精子卵子受精卵早期胚胎子宮個(gè)體體外受精早期胚胎發(fā)育胚胎移植注意：試管動(dòng)物=克隆動(dòng)物【拓展】試管牛VS克隆牛

核移植體外受精早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植克隆牛重組細(xì)胞受精卵試管牛有性生殖無性生殖比較項(xiàng)目試管動(dòng)物(嬰兒)克隆動(dòng)物技術(shù)基礎(chǔ)生殖類型發(fā)育起點(diǎn)體外受精、胚胎早期培養(yǎng)、胚胎移植動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物體細(xì)胞核移植、胚胎移植有性生殖無性生殖受精卵核移植后的重組細(xì)胞一、體外受精1.過程：包括

、

和

等步驟。卵母細(xì)胞的采集精子的獲取受精2.體外受精技術(shù)的意義：是提高動(dòng)物繁殖能力的有效措施，可以為胚胎移植提供可用胚胎。目的是除去精漿以利于精子獲能

在獲能培養(yǎng)液或?qū)Ｓ玫氖芫囵B(yǎng)液中完成受精過程①輸卵管沖取法(超數(shù)排卵法):利用促性腺激素促使雌性動(dòng)物排出更多的卵子，從輸卵管中沖取卵子。②從已屠宰動(dòng)物卵巢內(nèi)采集。③活體采卵:借助超聲波探測儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等工具，直接從活體動(dòng)物卵巢中吸取卵母細(xì)胞?！就卣埂勘容^自然受精、人工授精和體外受精項(xiàng)目自然受精人工授精體外受精不同點(diǎn)過程場所相同點(diǎn)雌雄動(dòng)物交配完成雌性動(dòng)物輸卵管中用人工的方法將公畜的精液注入母畜生殖道內(nèi)，完成受精人工獲取精子、卵子，在體外培養(yǎng)液中完成受精過程雌性動(dòng)物輸卵管中體外培養(yǎng)液中(1)精子獲能、卵子成熟后方能完成受精過程；(2)都是有性生殖二、胚胎移植供體：提供胚胎受體：接受胚胎胚胎移植將通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。（遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強(qiáng)）（有健康體質(zhì)和正常繁殖能力）體內(nèi)受精、轉(zhuǎn)基因、核移植等胚胎移植主要包括_____、_____的選擇和處理，_____或人工授精，胚胎的_____、_____、培養(yǎng)和保存，胚胎的移植，以及移植后的_____等。供體受體配種收集檢查檢查1.概念2.過程二、胚胎移植2.過程優(yōu)良供體母牛受體母牛受體發(fā)情同期發(fā)情處理超數(shù)排卵處理發(fā)情配種或人工授精胚胎移植收集胚胎并檢查對(duì)受體進(jìn)行妊娠檢查具有優(yōu)良性狀的后代正常繁殖或兩三個(gè)月后進(jìn)行另一次移植優(yōu)良公牛遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強(qiáng)有健康體質(zhì)和正常繁殖能力（一般用孕激素）用外源促性腺激素，誘發(fā)卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子。每次處理一頭奶牛收集到的胚胎，經(jīng)移植可產(chǎn)生3-4頭犢牛，每年可處理4-5次。沖卵使供體和受體生殖器官的生理變化同步，目的是為供體的胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境。沖卵目的：排出早期胚胎桑椹胚或囊胚階段兩個(gè)條件兩次檢查兩次使用激素第一次對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次用于供體的超數(shù)排卵。第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次對(duì)受體母牛是否妊娠進(jìn)行檢查。胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進(jìn)行。進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。3.注意事項(xiàng)：4.意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力；縮短供體繁殖周期,增加一生繁殖后代數(shù)量。5.地位：胚胎工程的最終技術(shù)環(huán)節(jié)二、胚胎移植思考?討論胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)1.將檢驗(yàn)合格的胚胎移植到任何一個(gè)受體的子宮內(nèi)，胚胎都能正常發(fā)育嗎?如果不能，在胚胎移植前應(yīng)該對(duì)受體進(jìn)行怎樣的處理?不一定；一般情況下檢查合格的胚胎需要移植到同種的、生理狀況相同的受體子宮內(nèi)，胚胎才能繼續(xù)發(fā)育。移植前應(yīng)對(duì)受體進(jìn)行同期發(fā)情處理，使供體和受體生殖器的生理變化同步，為供體的胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境。

2.受體會(huì)不會(huì)對(duì)來自供體的胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)?受體對(duì)來自供體的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。胚胎移入的基礎(chǔ)胚胎存活的基礎(chǔ)3．胚胎移植后，經(jīng)受體孕育的后代，遺傳特性與供體還是受體一致？為什么？與供體保持一致。因?yàn)楣w胚胎與受體子宮建立的僅是生理和組織上的聯(lián)系，其遺傳特性在孕育過程中不會(huì)發(fā)生任何變化。4.胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。你認(rèn)為這樣的概括正確嗎?為什么?正確。胚胎移植的成功率與供體、受體生理環(huán)境的一致性密切相關(guān)，只有供體、受體生理環(huán)境高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續(xù)發(fā)育。思考?討論胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)保留遺傳特性的基礎(chǔ)胚胎移入的基礎(chǔ)胚胎收集的基礎(chǔ)移入胚胎存活的基礎(chǔ)保留胚胎遺傳特性基礎(chǔ)排卵后，同種動(dòng)物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的，為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)，為胚胎的收集提供可能。受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，為胚胎在受體內(nèi)存活提供了可能。供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，其遺傳物質(zhì)不會(huì)發(fā)生改變，為移植后的胚胎繼續(xù)發(fā)育提供了營養(yǎng)等方面的保障，同時(shí)保障了供體優(yōu)良遺傳性狀。二、胚胎移植三、胚胎分割1.胚胎分割概念：指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份，經(jīng)移植獲得同卵雙胞胎或多胎的技術(shù)。理論依據(jù)：早期胚胎細(xì)胞具有很強(qiáng)的分裂能力，并保持著細(xì)胞全能性。2.特點(diǎn)：3.實(shí)質(zhì)：來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，可產(chǎn)生遺傳性狀相同的后代。胚胎分割可以看做動(dòng)物無性繁殖或克隆的方法之一。所需要的主要儀器：分割工具：體視顯微鏡、顯微操作儀分割針或分割刀桑葚胚或囊胚三、胚胎分割4.胚胎分割過程（1）選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚，移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中。

【說明】不同發(fā)育階段的胚胎，分割的具體操作不完全相同。（2）在顯微鏡下用分割針或分割刀分割，在分割囊胚階段的胚胎時(shí)，注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。（3）還可用分割針分割

，做DNA分析，鑒定性別。（4）分割后的胚胎可以直接移植給受體，或經(jīng)體外培養(yǎng)后，再移植給受體。滋養(yǎng)層人工控制動(dòng)物性別思考·討論問題1:為什么在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要將

均等分割？內(nèi)細(xì)胞團(tuán)若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。問題2:為什么要取滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行分析和鑒定？因?yàn)閮?nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎兒的各種組織，如果取了內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞，可能會(huì)影響胎兒以后的發(fā)育。而滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(fā)育成胎兒的胎盤和胎膜，只為胚胎提供營養(yǎng)；同時(shí)滋養(yǎng)層細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞都是由同一個(gè)受精卵經(jīng)有絲分裂和細(xì)胞分化形成，具有相同的遺傳物質(zhì)。

優(yōu)點(diǎn)①可以促進(jìn)優(yōu)良動(dòng)物品種的繁殖②產(chǎn)生的遺傳性狀相同的后代是進(jìn)行遺傳學(xué)研究的寶貴材料③在胚胎移植前，進(jìn)行性別鑒定、遺傳病篩查等，對(duì)于人工控制動(dòng)物性別、動(dòng)物繁育健康后代有重要意義。局限性5.優(yōu)點(diǎn)和局限性：

實(shí)踐證明，采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的，分割次數(shù)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，還存在剛出生動(dòng)物體重偏低，毛色、斑紋可能存在差異等問題。三、胚胎分割胚胎分割動(dòng)物與體細(xì)胞核克隆動(dòng)物的聯(lián)系項(xiàng)目胚胎分割動(dòng)物體細(xì)胞核克隆動(dòng)物相同點(diǎn)都屬于無性繁殖或克隆，最終技術(shù)是胚胎移植不同點(diǎn)胚胎的來源雌性動(dòng)物的早期胚胎或體外受精及其他方式得到的胚胎通過核移植技術(shù)獲得的重組胚胎遺傳物質(zhì)胚胎分割動(dòng)物具有相同的遺傳物質(zhì)，兩個(gè)親本提供的核遺傳物質(zhì)一樣多克隆動(dòng)物的核遺傳物質(zhì)主要由供體細(xì)胞核提供起點(diǎn)經(jīng)過受精作用或其他方式形成的一個(gè)細(xì)胞經(jīng)過核移植技術(shù)形成的一個(gè)細(xì)胞胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用體外受精胚胎分割步驟：卵母細(xì)胞的采集、精子的獲取、受精胚胎分割的概念：對(duì)早期胚胎切割胚胎分割的基礎(chǔ)：細(xì)胞的全能性、每個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)具有相同的遺傳物質(zhì)胚胎分割的步驟：選擇胚胎、分割胚胎、胚胎移植體外受精技術(shù)的意義：是提高動(dòng)物繁殖能力的有效措施，還可以為胚胎移植提供可用的胚胎胚胎分割的意義胚胎移植胚胎移植的步驟胚胎移植的概念：移植到同種的、生理狀況相同的雌性動(dòng)物體內(nèi)胚胎移植的意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖能力①促進(jìn)優(yōu)良動(dòng)物品種的繁殖；②產(chǎn)生遺傳性狀相同的后代是進(jìn)行遺傳學(xué)研究的寶貴材料；③對(duì)于人工控制動(dòng)物性別、動(dòng)物繁育健康后代具有重要意義練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測1.體外受精和胚胎移植都是在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用較多的胚胎工程技術(shù)。判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）采集來的卵母細(xì)胞和精子可以直接用于體外受精。()（2）經(jīng)胚胎移植產(chǎn)生的后代，其遺傳特性與受體保持一致。()（3）進(jìn)行胚胎移植前，要對(duì)供體和受體進(jìn)行免疫檢査，以防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。()×××（4）桑葚胚、囊胚和原腸胚都可用于胚胎分割移植。（）（5）對(duì)桑葚胚分割移植時(shí)，應(yīng)將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。（）（6）胚胎的產(chǎn)生過程一般是有性生殖，但胚胎分割是無性繁殖。（）××√分娩（）（）2.杜泊羊以其生長速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，成為受廣大消費(fèi)者喜歡的綿羊品種?？蒲泄ぷ髡咄ㄟ^胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示。雌性杜泊羊雄性杜泊羊卵母細(xì)胞精子采集受精卵早期胚胎當(dāng)?shù)仄胀ňd陽杜泊羊體外胚胎培養(yǎng)胚胎移植采集體外受精為了獲得數(shù)量較多的卵母細(xì)胞，可以對(duì)雌性杜泊羊進(jìn)行怎樣的處理?可以對(duì)雌性杜泊羊進(jìn)行超數(shù)排卵處理。在進(jìn)行體外受精操作之前，還要對(duì)獲得的卵母細(xì)胞和精子進(jìn)行怎樣的處理?要對(duì)采集到的卵母細(xì)胞進(jìn)行成熟培養(yǎng)，對(duì)采集到的精子進(jìn)行獲能處理。復(fù)習(xí)與提高1.若下圖表示細(xì)胞工程操作中的某些過程，請回答下列問題。（2）若該圖表示抗丙肝病毒的單克隆抗體制備過程中的一環(huán)，A細(xì)胞是小鼠骨髓瘤細(xì)胞，則B細(xì)胞表示什么?符合要求的C細(xì)胞應(yīng)具有哪些特點(diǎn)?B淋巴細(xì)胞；能大量增殖并能產(chǎn)生抗丙肝病毒的抗體。（3）如果A、B分