胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用-遼寧省錦州市義縣高年級(jí)中學(xué)人教版高中生物選擇性必修3課件

義縣高中劉占江2.3.2胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用手術(shù)法移胚胚胎分割背景資料1：1、引進(jìn)一頭良種成年奶牛需3萬---5萬元2、一頭牛一胎只產(chǎn)一頭牛犢，一生只生育4、5次。實(shí)際問題:

牛的生育率雖然很低，但是一頭母牛一生排出的卵細(xì)胞約200個(gè)左右，卵巢中卵母細(xì)胞數(shù)量是它的1000倍（20萬）；公牛平均每次射精5ml,精子數(shù)50億。牛的自然繁殖的速度太慢，不能滿足生產(chǎn)需要；那如何實(shí)現(xiàn)良種?？焖俜敝衬?

母牛其實(shí)是有很強(qiáng)的生殖潛能的，只是沒有激發(fā)出來。背景資料1：1982年世界首例“試管?！睜賳柺?、“試管?！笔窃趺椿厥?？2、“試管?！笔菓?yīng)用哪些技術(shù)生產(chǎn)的？背景資料2：試管動(dòng)物:是指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)行移植產(chǎn)生的個(gè)體。個(gè)體精子卵子受精卵體外受精早期胚胎子宮胚胎移植早期胚胎發(fā)育胚胎工程技術(shù)（二）胚胎移植（三）胚胎分割（一）體外受精2.3.2胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用方法場(chǎng)所是否培養(yǎng)小型動(dòng)物大型動(dòng)物輸卵管卵巢借助超聲波探測(cè)儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡否，直接與獲能的精子受精是，需培養(yǎng)至MⅡ中期注射促性腺激素（一）體外受精1、卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)B超活采儀活體采集的牛卵母細(xì)胞牛卵母細(xì)胞牛卵巢2、精子的采集和獲能精子在進(jìn)行體外受精前需要精子獲能處理體外精子獲能的方法：1）培養(yǎng)法:放入人工配制的獲能液中如：嚙齒動(dòng)物、家兔和豬等2）化學(xué)誘導(dǎo)法:放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中如：牛、羊等獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程。卵母細(xì)胞的成熟培養(yǎng)：CO2培養(yǎng)箱哺乳動(dòng)物體外受精過程示意圖注意：精子離心處理的目的是，去除精清中的抑制獲能的物質(zhì)。3、體外受精1.起保溫作用，使溫度控制在合適范圍內(nèi)。2.作為緩沖液，維持PH值。3.促進(jìn)細(xì)胞分裂，促進(jìn)呼吸作用。CO2培養(yǎng)箱二氧化碳培養(yǎng)箱（95%空氣和5%CO2

）作用：胚胎移植采集卵母細(xì)胞體外培養(yǎng)采集精子體外獲能體外受精早期胚胎培養(yǎng)受體牛（時(shí)期：）

1）超數(shù)排卵（試劑）

2）活體取卵（儀器）

3）從屠宰的卵巢取卵方法方法試劑（試劑）成熟的卵子獲能的精子MII中期方法（1）體外受精（2）胚胎的早期培養(yǎng)精子和卵子在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。發(fā)育培養(yǎng)液成分：兩鹽：無機(jī)鹽、有機(jī)鹽兩酸：氨基酸、核苷酸兩素：維生素、激素動(dòng)物血清兩鹽：無機(jī)鹽、有機(jī)鹽兩酸：氨基酸、核苷酸兩素：維生素、激素動(dòng)物血清葡萄糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無機(jī)鹽、微量元素、動(dòng)物血清等

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液成分：發(fā)育培養(yǎng)液成分：（3）培養(yǎng)液成分比較獲能液：受精溶液：發(fā)育培養(yǎng)液：①用培養(yǎng)法使精子獲能；②在獲能溶液中完成受精作用；是專門的，精子、卵子完成受精的溶液；是進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)的；（4）幾種溶液作用比較（二）胚胎移植胚胎培養(yǎng)發(fā)育到適宜階段時(shí)，可將其取出向受體移植或冷凍保存。不同動(dòng)物胚胎移植時(shí)間不同：牛、羊：小鼠、家兔：試管嬰兒：桑椹胚或囊胚階段可在更早的階段移植8~16個(gè)細(xì)胞階段注：胚胎發(fā)育的主要場(chǎng)所是母體。（二）胚胎移植良種公牛良種母牛良種胚胎代孕母牛良種犢牛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(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。（1）概念（二）胚胎移植1、供、受體的選擇和處理2、配種或人工受精3、胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存4、胚胎的移植及移植后的檢查等生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代（2）實(shí)質(zhì)：（3）胚胎移植的

基本程序：沖卵質(zhì)量檢查、培養(yǎng)胚胎移植妊娠檢查……同期發(fā)情處理……（雌性激素）超數(shù)排卵（促性腺激素）手術(shù)法非手術(shù)法優(yōu)良供體公牛配種胚胎移植的犢牛牛胚胎移植過程示意圖：（4）優(yōu)良供體母牛（遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強(qiáng)）健康受體母牛（有健康體質(zhì)和正常生殖能力）【歸納】①該過程中兩次使用促性腺激素，

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。②該過程中的兩次檢查：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。③產(chǎn)下的犢牛性狀取決于所用公牛和供體牛，

性別取決于公牛提供何種類型的精子。④沖卵的含義是從子宮中沖出胚胎，而非沖出卵子。沖卵胚胎檢查檢查胚胎的發(fā)育狀況，處于桑椹胚或囊胚時(shí)期胚胎移植或保存手術(shù)法移胚已配種母牛，在右肋部切口，找到非排卵側(cè)子宮角，再把吸有胚胎的注射器或移卵管刺入子宮角前端，注人胚胎；未配母牛在每側(cè)子宮角各注入一個(gè)胚胎；然后將子宮復(fù)位，縫合切口。非手術(shù)法移胚在發(fā)情后第六至第九天(即胚泡階段)進(jìn)行，過早移植會(huì)影響受胎率。采用胚胎移植槍和0．25毫升細(xì)管移植的效果較好。將細(xì)管截去適量，吸入少許保存液，吸一個(gè)氣泡，然后吸人含胚胎的少許保存液，吸人一個(gè)氣泡，最后再吸取少許保存液。將裝有胚胎的吸管裝入移植槍內(nèi)，通過子宮頸插入子宮角深部，注入胚胎。胚胎移植不受時(shí)間地域限制，節(jié)省購買種畜的費(fèi)用。利用胚胎冷凍技術(shù)，建立胚胎庫，保存品種資源和瀕危物種。胚胎移植現(xiàn)場(chǎng)世界首例冷凍胚胎克隆水牛“盼盼”與“代孕媽媽”盼盼”在植入娘胎之前，在實(shí)驗(yàn)罐度過了2個(gè)月的冷凍期。胚胎冷凍技術(shù)的研究成功，可以長(zhǎng)時(shí)間保存優(yōu)良品種的遺傳資源和瀕危物種；突破了時(shí)間和地域的限制，便于胚胎運(yùn)輸，大量節(jié)省購買種畜的費(fèi)用。（5）胚胎移植的主要生理學(xué)基礎(chǔ)（1）哺乳動(dòng)物發(fā)情排卵后，生殖器官變化相同。（2）胚胎形成后呈游離狀態(tài)，有利于胚胎收集。（3）無免疫排斥反應(yīng)。（4）供體胚胎與受體子宮可建立正常生理和組織聯(lián)系，

遺傳特性不受影響。受體產(chǎn)下胚胎移植的后代（6）胚胎移植的優(yōu)勢(shì)：可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體（胚胎供體）的繁殖潛力。供體受體職能：只產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎職能：擔(dān)任繁重而漫長(zhǎng)的妊娠和育仔的任務(wù)提供胚胎的個(gè)體-----良種雌性動(dòng)物接受胚胎的個(gè)體-----一般品種的雌性動(dòng)物（使供體的后代數(shù)是自然繁殖的十幾倍到幾十倍）（7）胚胎移植的意義：1)加速育種工作和品種改良；2)大量節(jié)省購買種畜的費(fèi)用；3)一胎多產(chǎn)；4)保存品種資源和瀕危物種；5)可充分發(fā)揮優(yōu)秀個(gè)體的繁殖潛能縮短繁殖周期，

增加一生繁殖的后代數(shù)量。拓展：比較試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物試管動(dòng)物克隆動(dòng)物發(fā)育起點(diǎn)生殖方式技術(shù)手段遺傳物質(zhì)遺傳規(guī)律受精卵重組細(xì)胞有性生殖

無性生殖體外受精、胚胎移植核移植技術(shù)、胚胎移植來自2個(gè)親代主要來自核供體

遵循

不遵循1、概念:（三）胚胎分割采用機(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)。2、特點(diǎn)：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，胚胎分割可以看做動(dòng)物無性繁殖或克隆的方法之一。（三）胚胎分割3、選