胚胎工程（二）課件高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

第2章

細(xì)胞工程第3節(jié)

胚胎工程（第2課時(shí)）課前小熱身1．在胚胎移植中，對供體母畜要用促性腺激素進(jìn)行超數(shù)排卵處理。

(

)2．可選用囊胚期或原腸胚期的胚胎進(jìn)行移植。

(

)3．為避免代孕綿羊?qū)χ踩肱咛ギa(chǎn)生排斥反應(yīng)，應(yīng)注射免疫抑制劑。

(

)4．利用胚胎分割技術(shù)可以獲得兩個(gè)基因型完全相同的胚胎。

(

)5．科學(xué)家將外源生長素基因?qū)雱游矬w內(nèi)，以提高動物的生長速率。

(

)6.在胚胎移植中對供、受體要進(jìn)行同期發(fā)情處理

（）7.胚胎分割移植時(shí)應(yīng)選取發(fā)育良好、形態(tài)正常的囊胚或原腸胚

（）

8.在對囊胚進(jìn)行分割時(shí)，要將滋養(yǎng)層細(xì)胞均等分割

（）9.做DNA分析、鑒定性別要取內(nèi)細(xì)胞團(tuán)處的細(xì)胞

（）√××√×√×××上節(jié)回顧一、胚胎工程的理論基礎(chǔ)1、受精2、早期胚胎發(fā)育二、胚胎工程可以通過在體外條件下模擬受精和早期胚胎發(fā)

育條件，從而通過胚胎工程的許多技術(shù)，使大量繁殖優(yōu)

良家畜品種的愿望正在成為現(xiàn)實(shí)。胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用

胚胎工程技術(shù)包含的內(nèi)容很豐富，目前在醫(yī)學(xué)和生產(chǎn)中，胚胎工程應(yīng)用較多的是體外受精、胚胎移植和胚胎分割等，借助這些技術(shù)，可以進(jìn)一步挖掘動物的繁殖潛力。你聽說過試管牛、試管羊嗎？試管動物是通過人工操作使卵子在體外受精，經(jīng)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再進(jìn)行移植的個(gè)體。這個(gè)過程中，首先要做的就是體外受精。胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用一、體外受精哺乳動物的體外受精技術(shù)主要包括卵母細(xì)胞的采集、精子的獲取和受精等步驟。一、體外受精卵巢新鮮或解凍的精液MⅡ期卵母細(xì)胞獲能精子精子離心處理體外受精受精卵培養(yǎng)卵母細(xì)胞的采集成熟培養(yǎng)精子的獲取胚胎早期發(fā)育卵母細(xì)胞的采集培養(yǎng)成熟卵母細(xì)胞精子的采集、離心獲能處理獲能的精子受精受精卵體外受精的意義：1.提高動物繁殖能力的有效措施。2.為胚胎移植提供可用的胚胎。一、體外受精

胚胎移植是指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)相同的雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。轉(zhuǎn)基因、核移植等概念：二、胚胎移植自然繁殖：牛的生育率低，一頭牛一胎只一個(gè)，一生只能生育四五次。（牛的妊娠期約280天）胚胎移植：平均每次處理1頭供體奶牛，收集到的胚胎，經(jīng)移植可產(chǎn)下3-4頭犢牛，由于每年可以處理4-5次，這樣一頭良種奶牛一年由代孕母牛生下的后代可達(dá)十幾頭。02羊的胚胎移植效率比奶牛還要高!!引進(jìn)一頭良種成年奶牛需要3萬－5萬元。二、胚胎移植供體職能產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎胚胎移植意義：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。承擔(dān)繁重而漫長的妊娠和育仔任務(wù)受體職能朋友，謝啦…對供體施行超數(shù)排卵處理后，可獲得多枚胚胎，經(jīng)移植可得到多個(gè)后代生理學(xué)基礎(chǔ)意義胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)有哪些？哺乳動物發(fā)情排卵后，不管是否妊娠，同種動物的供、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。哺乳動物早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，處于游離狀態(tài)。為胚胎的收集提供可能。受體對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)的存活提供了可能。供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但移入受體的供體胚胎的遺傳特性，在孕育過程中不受任何影響。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)保留了遺傳特性。1302胚胎移植優(yōu)良供體母牛（遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強(qiáng)）受體母牛（有健康體質(zhì)和正常繁殖能力）具有優(yōu)良性狀的后代進(jìn)行同期發(fā)情處理超數(shù)排卵處理受體發(fā)情發(fā)情配種或人工授精移植胚胎收集胚胎并檢查對受體進(jìn)行妊娠檢查正常繁殖或兩三個(gè)月后進(jìn)行另一次移植用外源促性腺激素，誘發(fā)卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子。（一般用孕激素）（遺傳性狀優(yōu)良，

生產(chǎn)能力強(qiáng)）供體、受體的選擇和處理配種或人工授精胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存胚胎的移植移植后的檢查

兩次處理分別是：1.對供體和受體進(jìn)行同期發(fā)情處理；2.對供體進(jìn)行超數(shù)排卵處理。

二、胚胎移植（一）胚胎移植過程中的兩次處理是什么？目的是什么？

超數(shù)排卵處理是為了誘發(fā)卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子。

同期發(fā)情處理的目的是為移入受的供體胚胎提供相同的生理環(huán)境。供體、受體的選擇和處理配種或人工授精胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存胚胎的移植移植后的檢查二、胚胎移植（二）胚胎移植過程中的兩次檢查是什么？

兩次檢查分別是：1.對收集到的胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查；2.對受體是否妊娠進(jìn)行檢查。二、胚胎移植結(jié)合牛胚胎移植的過程，思考與討論以下問題。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)該對受體進(jìn)行怎樣的處理？

思考·討論不一定能正常發(fā)育。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。在胚胎移植前會對受體進(jìn)行同期發(fā)情處理，使受體可以為供體胚胎提供相同的生理環(huán)境。二、胚胎移植思考·討論結(jié)合牛胚胎移植示意圖，思考與討論以下問題。2.受體會不會對來自供體的胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)？受體對來自供體的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。二、胚胎移植結(jié)合牛胚胎移植示意圖，思考與討論以下問題。3．胚胎移植后，經(jīng)受體孕育的后代，其遺傳特性與供體還是受體保持一致？為什么？思考·討論胚胎移植后，經(jīng)受體孕育的后代的遺傳特性與供體保持一致。

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，其遺傳物質(zhì)在孕育過程中不會發(fā)生任何變化。二、胚胎移植結(jié)合牛胚胎移植示意圖，思考與討論以下問題。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？思考·討論正確。

因?yàn)榕咛ヒ浦驳某晒β逝c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。胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用三、胚胎分割胚胎分割是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。三、胚胎分割（一）胚胎分割依據(jù)的理論基礎(chǔ)是什么？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。（二）胚胎分割產(chǎn)生后代的遺傳特性是如何的？后代具有相同的遺傳物質(zhì)，因此胚胎分割可以看作是動物無性生殖或克隆的方法之一。顯微操作儀（三）

胚胎分割主要需要用到哪些儀器設(shè)備？三、胚胎分割體視顯微鏡（四）

胚胎分割的步驟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。2.在顯微鏡下用分割針或分割刀片對胚胎進(jìn)行分割；在分割囊胚階段的胚胎時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。3.分割后的胚胎可直接移植給受體，或經(jīng)體外培養(yǎng)后，再移植給受體。三、胚胎分割胚胎分割動態(tài)演示（五）

胚胎分割的應(yīng)用和意義1.可以促進(jìn)優(yōu)良動物品種的繁殖。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，對于人工控制動物性別、動物繁育健康后代有重要意義。三、胚胎分割分割針取樣滋養(yǎng)層做DNA分析，鑒定性別已知性別胚胎透明帶滋養(yǎng)層內(nèi)細(xì)胞團(tuán)囊胚腔分割針內(nèi)細(xì)胞團(tuán)二分胚胎胚胎移植（六）牛胚胎性別鑒定和分割示意圖三、胚胎分割（七）

胚胎分割的局限性三、胚胎分割實(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，這成為提高家畜胚胎利用率的手段之一。胚胎工程的技術(shù)手段體外受精卵母細(xì)胞的采集受精精子的獲取胚胎移植供體、受體的選擇和處理配種或人工授精胚胎的移植胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存移植后的檢查胚胎分割生殖方式胚胎分割的應(yīng)用和意義分割胚胎步驟課堂小結(jié)1．下列有關(guān)哺乳動物體外受精的敘述，正確的是

(

)A．給實(shí)驗(yàn)動物注射促性腺激素，使其產(chǎn)生更多的精子B．從輸卵管中采集的卵母細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)后才能與獲能的精子受精C．獲能的精子和成熟的卵子要在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)液中完成受精D．卵母細(xì)胞與精子受精前均已完成減數(shù)分裂Ⅱ解析：給實(shí)驗(yàn)動物注射促性腺激素，目的是使其產(chǎn)生更多的卵細(xì)胞，A錯(cuò)誤；從卵巢中采集的卵母細(xì)胞要在體外進(jìn)行成熟培養(yǎng)，然后才能與獲能的精子共同培養(yǎng)完成受精，B錯(cuò)誤，C正確；次級卵母細(xì)胞的減數(shù)分裂Ⅱ是在精子和卵子結(jié)合過程中完成的，D錯(cuò)誤。答案：C

2．(2022·濟(jì)南模擬)下列關(guān)于“試管牛”培養(yǎng)流程的敘述，不正確的是

(

)A．過程①可對供體母牛注射促性腺激素，使其排出更多的卵子B．過程②發(fā)生的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個(gè)極體或雌、雄原核C．大量的研究已經(jīng)證明，過程③基本不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)D．移入受體的供體胚胎的遺傳特性，在孕育過程中受受體的影響解析：

(1)胚胎移植過程中兩次使用激素：第一次常用孕激素對受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次用促性腺激素處理供體，使其超數(shù)排卵。(2)胚胎移植過程中有兩次檢查：第一次對收集的胚胎進(jìn)行檢查，第二次對受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查。

答案：D

3．(2022·肥城模擬)如圖表示研究人員利用胚胎工程培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程，下列相關(guān)說法正確的是

(

)A．在胚胎發(fā)育過程中，受精卵通過有絲分裂不斷增加體細(xì)胞數(shù)目B．在進(jìn)行步驟③時(shí)，應(yīng)選擇發(fā)育良好的原腸胚來操作C．在胚胎發(fā)育中，卵裂期細(xì)胞數(shù)量不斷增多，胚胎體積不斷增大D．步驟①代表奶牛的體外受精，屬于無性繁殖的方式答案：A

4．胚胎工程技術(shù)能充分發(fā)揮動物的繁殖潛力，為優(yōu)良牲畜的大量繁殖提供了有效的辦法。如圖是育種工作者采用不同方法培育良種牛的過程(a～h為操作過程)，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

(

)A．為獲得大量的卵母細(xì)胞，可用促性腺激素處理良種母牛B．采集的精子必須置于ATP溶液中進(jìn)行獲能處理C．若要生產(chǎn)高產(chǎn)奶牛，可取①處細(xì)胞做DNA分析鑒定性別D．A、B牛的基因型相同，表現(xiàn)型可存在差異答案：B

5.經(jīng)遺傳改造的小鼠胚胎干細(xì)胞注入囊胚，通過胚胎工程的相關(guān)技術(shù)可以獲得具有不同遺傳特性的實(shí)驗(yàn)小鼠。下列說法錯(cuò)誤的是A.用促性腺激素處理雌鼠可以獲得更多的卵子B.體外受精前要對小鼠的精子進(jìn)行獲能處理C.胚胎移植前要檢查胚胎質(zhì)量并在囊胚或原腸胚階段移植D.遺傳改造的小鼠胚胎干細(xì)胞可以通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)獲得√不同動物胚胎移植的時(shí)間不同，一般選擇桑葚胚階段或囊胚階段的胚胎，C項(xiàng)錯(cuò)誤。6.小鼠胚胎干細(xì)胞經(jīng)定向誘導(dǎo)可獲得多種功能細(xì)胞，制備流程如圖所示。下列敘述正確的是A.為獲得更多的囊胚，采用激素注射促進(jìn)雄

鼠產(chǎn)生更多的精子B.細(xì)胞a和細(xì)胞b內(nèi)含有的核基因不同，所以全能性高低不同C.用胰蛋白酶將細(xì)胞a的膜蛋白消化后可獲得分散的胚胎干細(xì)胞D.胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)出的各種細(xì)胞都需在CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)√二、北方白犀牛曾經(jīng)廣泛分布于非洲中部等地,但由于猖獗的盜獵和自然棲息地的喪失，它們的數(shù)量不斷減少。2018年3月，世界上最后一頭雄性北方白犀牛去世，該物種僅剩下兩頭雌性。在此之前，研究人員設(shè)法保存了北方白犀牛的精子。請回答下列問題。(1)我們可以使用哪些現(xiàn)代生物技術(shù)來人工繁育北方白犀牛？運(yùn)用這些技術(shù)一定能繁育成功嗎？請說出你的理由。可以使用人工授精、體外受精、胚胎移植、體細(xì)胞核移植等技術(shù)來人工繁育北方白犀牛。

運(yùn)用這些技術(shù)不一定能成功繁育北方白犀牛，因?yàn)槿魏我豁?xiàng)技術(shù)都不能保證百分之百的成功率，何況現(xiàn)存的北方白犀