资源简介

(共29张PPT)
荷斯坦奶牛是产奶量很高的奶牛品种，一头成年的荷斯坦奶牛的售价高昂。
你的农场由于资金有限，只从国外引进了一对纯种荷斯坦奶牛。
牛的生育率很低，一头母牛一胎一般只产一头犊牛，一生约生育四五次。
但是母牛体内有很多卵母细胞，卵巢中的卵母细胞数要比其一生正常排出的卵子数多1000倍。公牛产生的精子数就更多了。
提出快速、大量繁殖良种奶牛的方案。
良种荷斯坦奶牛
第2章第3节 胚胎工程
二 胚胎工程技术及其应用
胚胎工程技术主要包括哪些内容？
它们的原理分别是什么？
胚胎工程在生产实践中有哪些应用
本节聚焦
1
2
提出快速、大量繁殖良种奶牛的方案。
体外受精
早期
胚胎培养
精子
卵母细胞
胚胎移植
受精卵
早期胚胎
试管牛
重构胚
核移植
体细胞核
去核卵母细胞
代孕母牛
胚胎移植
早期胚胎
克隆牛
代孕母牛
激活
通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。
试管动物：
涉及的胚胎工程技术：
体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植
任务1
结合哺乳动物受精和胚胎早期发育规律，建立体外受精技术流程。
精子______后,才具备与卵子受精的能力。
卵子分裂到______期时,才具备与精子受精的能力。
获能
MⅡ
受精卵
2细胞
4细胞
8细胞
孵化
卵裂
桑葚胚
囊胚
原肠胚
任务1
卵巢
新鲜或解冻的精液
MII期卵母细胞
获能精子
精子离心处理
体外受精
受精卵培养
体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。
成熟培养
获能处理
置于适当的培养液
结合哺乳动物受精和胚胎早期发育规律，建立体外受精技术流程。
2.意义：
01
体外受精
卵巢
新鲜或解冻的精液
MII期卵母细胞
获能精子
精子离心处理
体外受精
受精卵培养
成熟培养
获能处理
置于适当的培养液
1.技术流程：
提高动物繁殖能力
为胚胎移植提供可用胚胎
包括 、 和 等步骤。
卵母细胞的采集
精子的获取
受精
任务
带问题阅读第61页第1段，建构胚胎移植的概念。
胚胎移植技术移植的胚胎都是由体外受精得到的吗？还有哪些技术也提供胚胎？
在胚胎移植中，“供体”指什么？“受体”指什么？
胚胎移植对受体、供体有什么要求？
供体：提供胚胎的个体
受体：接受胚胎的个体
选择标准：
遗传性状优良、生产能力强
有健康体质和正常繁殖能力
1.概念：将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。
转基因、核移植等
02
胚胎移植
2.步骤：
供体、受体的选择和处理
配种或进行
人工授精
胚胎的收集
胚胎的检查、
培养或保存
胚胎的移植
移植后的检查
胚胎移植是很多技术的最终技术环节。
任务
以牛为例，建立胚胎移植的技术流程。
优良供体母牛
受体母牛
进行同期发情处理
超数排卵处理
发情配种或人工授精
受体发情
优良公牛
收集胚胎并检查
移植胚胎
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
具有优良性状的后代
一般用促性腺激素处理
一般用孕激素处理
遗传性状优良，生产能力强
有健康的体质和正常繁殖能力
供体、受体的选择和处理
配种或进行
人工授精
胚胎的收集
胚胎的检查、
培养或保存
胚胎的移植
移植后的检查
分析胚胎移植的生理学基础
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？
不一定能正常发育。
一般情况下应移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内，在移植前应对受体进行同期发情处理，使同种动物的供、受体生殖器官的生理变化同步，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？
受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。
提供移入胚胎存活的基础
分析胚胎移植的生理学基础
3.胚胎移植后，经受体孕育的后代，遗传特性与供体还是受体保持一致？为什么？
与供体保持一致。
因为供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传特性在孕育过程中不会发生任何变化。
提供保留遗传特性的基础
②进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。
该过程中两次使用激素：
第一次对受、供体进行同期发情处理；
该过程中的两次检查：
第一次对收集的胚胎进行检查；
胚胎移植成功与否要有两个条件：
①一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。
小结
第二次用于供体的超数排卵（促性腺激素）。
第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。
后代遗传特性与供体保持一致
胚胎移植的实质：早期胚胎在______生理环境条件下__________的转移。
3.生理学基础
02
胚胎移植
供体
受体
生理状态相同
受体不会对胚胎发生免疫排斥反应
教材第62页上第4题
相同
空间位置
有性
生殖
无性
生殖
02
胚胎移植
经移植可产下3~4头犊牛，由于每年可处理4~5次，这样，一头良种母牛一年由代孕母牛生下的后代可达十几头，远远超过一头良种母牛在自然状态下一生所得的后代数量。
02
胚胎移植
4.意义：
产生具有优良遗传特性的胚胎
负责繁重而漫长的妊娠和育仔任务
缩短供体繁殖周期
增加一生繁殖后代数量
（2）胚胎移植是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。
（1）充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
任务
提出进一步挖掘良种奶牛繁殖潜力的方案。
这张照片有没有给你以启示？
同卵双胞胎自然形成示意图
胚胎分割
1978年，科学家将小鼠的桑椹胚一分为二，获得了成功。
1979年，科学家利用绵羊的8细胞胚胎进行分割实验，成功获得多只健康小羊。
20世纪80年代后，人们建立了系统的胚胎分割法，并相继得到1/4和1/8分割胚胎后代。
我国的胚胎工程专家也进行了分割胚胎移植的实验研究，成功地对小鼠、家兔、绵羊、山羊和牛等动物进行了分割胚胎移植，并将二分胚胎分割技术应用到牛和羊的胚胎移植中。
胚胎分割技术的发展
应用胚胎分割技术获得的三卵六羔羊
03
胚胎分割
采用__________将_________切割成____________________等，经移植获得________________的技术。
1.概念：
机械方法
早期胚胎
2等份、4等份或8等份
同卵双胎或多胎
2.理论依据:
早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性。
来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，可产生遗传性状相同的后代。
3.特点:
无性繁殖（克隆）
4.繁殖方式:
显微操作仪
体视显微镜
分割刀 分割针
5.主要仪器设备:
胚胎分割动态演示
6.过程：
盛有操作液的培养皿中，在显微镜下用分割针或分割刀分割。
囊胚腔
透明带
滋养层
内细胞团
分割针
分割针
取样滋养层
二分胚
内细胞团
做DNA分析，鉴定性别
已知性别胚胎
胚胎移植
选发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。
分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割。
对于不同发育阶段的胚胎，分割的具体操作不完全相同。
若没有均等分割，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。
生殖方式：无性生殖
直接移植给受体或经体外培养后，再移植给受体.
7.意义：
①可以促进优良动物品种的繁殖；
②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；
③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。
8. 局限：
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。
另外，还存在刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等问题。
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。
胚胎移植
练习与总结
体外胚胎培养
超数排卵处理
成熟培养
获能处理
同期发情处理
教材第64页第2题
1. 体外受精和胚胎移植都是在医学和农业生产上应用较多的胚胎工程技术。判断下列相关表述是否正确。
（1）采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精。（ ）
（2）经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致。（ ）
（3）进行胚胎移植前，要对供体和受体进行免疫检査，以防止发生免疫排斥反应。
（ ）
×
×
概念检测
×
练习与总结
胚胎工程技术及其应用
体外受精
胚胎分割
步骤：卵母细胞的采集、精子的获取、受精
胚胎分割的概念：对早期胚胎切割
胚胎分割的基础：细胞的全能性、每个细胞的细胞核内具有相同的遗传物质
胚胎分割的步骤：选择胚胎、分割胚胎、胚胎移植
体外受精技术的意义：是提高动物繁殖能力的有效措施，还可以为胚胎移植提供可用的胚胎
胚胎分割的意义
胚胎移植
胚胎移植的步骤
胚胎移植的概念：移植到同种的、生理状况相同的雌性动物体内
胚胎移植的意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖能力，推动胚胎工程其他技术的研究和应用
①促进优良动物品种的繁殖；
②产生遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料；
③对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义
课堂小结
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。
(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处理？
(3) 在进行体外受精操作之前，还要对获得的卵母细胞和精子进行怎样的处理？
可以对雌性杜泊羊进行超数排卵处理。
要对采集到的卵母细胞进行成熟培养，对采集到的精子进行获能处理。
练习与应用
一、概念检测
北方白犀牛曾经广泛分布于非洲中部等地, 但由于猖獗的盗猎和自然栖息地的丧失，它们的数量不断减少。2018年3月，世界上最后一头雄 性北方白犀牛去世，该物种仅剩下两头雌性。在此之前，研究人员设法保存了北方白犀牛的精子。请回答下列问题。
(1) 我们可以使用哪些现代生物技术来人工 繁育北方白犀牛？运用这些技术一定能繁育成功吗？请说出你的理由。
提示：可以使用人工授精、体外受精、胚胎移植、体细胞核移植等技术来人工繁育北方白犀牛。运用这些技术不一定能成功繁育北方白犀牛，因为任何一项技术都不能保证百分之百的成功率，何况现存的北方白犀牛数量极少。
练习与应用
二、拓展应用
(2) 如果繁育成功，这样人工繁育的种群与 野生种群相比，有什么区别？
这样人工繁育的种群与野生种群相比，遗传多样性会降低，野外生存能力也会下降。
(3) 如果繁育不成功，这一物种将永远从地 球上消失，从中我们能得到怎样的教训？
提示：多种多样的生物是生态系统的重要成员，是一个个独特的基因库。任何一个物种的灭绝都可能产生多米诺效应，使其他相关物种受到影响，进而威胁到生态系统的平衡与稳定。保护濒危的野生动物，保护生物多样性刻不容缓。
练习与应用
二、拓展应用

展开更多......

收起↑