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(共27张PPT)
第3节 胚胎工程
第2章 细胞工程
第2课时 胚胎工程技术及应用
本课聚焦:
1.胚胎工程的技术及原理
2.胚胎工程在生产实践中的应用
动物细胞核移植
试管牛
胚胎分割
问题探讨
想大量获得良种牛，有哪些办法？
试管动物？
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。
体外受精
早期胚胎发育
受体母牛
(代孕)
精子
卵子
胚胎移植
受精卵
早期胚胎
试管牛
胚胎移植
体外受精
体外胚胎培养
有性生殖
胚胎工程技术
体外受精
胚胎移植
胚胎分割
通过人工操作使卵子与精子在体外完成受精。
将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的雌性动物的体内，使之继续发育成为新个体的技术。
采用机械方法将早期胚胎分割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
过程：
卵母细胞的采集、
精子的获取、
受精。
体外受精
卵巢
MⅡ期卵母细胞
成熟培养
获能精子
精子离心处理
新鲜或解冻的精液
获能处理
受精卵培养
是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
供体：
受体：
提供胚胎的个体
接受胚胎的个体
体外受精及其他方式得到的胚胎
胚胎移植
实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
细胞核移植技术
体内受精
转基因技术等
其他方式:
基本程序（以牛胚胎移植为例）
优良供体母牛
优良公牛
（遗传性状优良，生产能力强）
受体母牛
（有健康体质和正常繁殖能力）
具有优良性状的后代
同期发情处理
超数排卵
受体发情
发情配种或人工授精
移植胚胎
收集胚胎并检查
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
二
遗传性状优良，生产能力强
有健康体质和正常繁殖能力
1.将胚胎移植到任何一个受体的子宫内，胚胎都能正常发育吗？
2.如不能，需要在胚胎移植前对受体进行怎样的操作？
不能，需要移植到同种的、生理状态相同的受体体内。
同期发情处理
3. 若要获得更多的卵子，一般对供体母牛如何处理？
超数排卵
基本程序（以牛胚胎移植为例）
超数排卵
同期发情处理
胚胎移植生理学基础：
① 排卵后，同种动物的供、受体生殖系统的生理变化是相同的。这为胚胎移植入提供基础。
② 早期的胚胎处在游离状态。这为胚胎收集提供了可能。
④ 胚胎可与受体子宫建立联系（正常着床），但不改变遗传特性。
③ 受体对外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎存活提供了可能。
整理
（同期发情处理）
胚胎移植
到社会中去
八胞胎的诞生
灰绿色
广州一对富商久婚不孕，2010年初借助试管婴儿技术孕育的8个胚胎竟然全部成功，喜出望外的富商夫妇最终找来两位代孕妈妈，再加上自身共3个子宫采取“2+3+3”方式，前后一个月的时间内先后诞下4男4女八胞胎。
分析：8胞胎的诞生过程涉及了哪些工程的技术
体外受精、早期胚胎培养（动物细胞培养）、胚胎移植
采用 将 切割成 等，经移植获得___________________的技术。
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
体视显微镜
显微操作仪
分割针、分割刀
主要仪器设备
胚胎分割动态演示
1.繁殖方式：
2.胚胎时期选择：
采用 将 切割成 等，经移植获得___________________的技术。
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
3.分割后胚胎去向：
无性繁殖（克隆）
发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚
内细胞团 要均等分割
直接移植给受体或经体外培养后，再移植给受体
A
B
C
D
E
甲
乙
丙
①图中ABCDE分别代表什么结构？
②乙过程常用的技术是_______________ ，丙操作是_____________。
③可否通过显微镜观察MⅠ四分体时期，从而判断性别？
做DNA分析
不行。此时胚胎不进行减数分裂。
过程：在盛有操作液的培养皿中，显微镜下分割
胚胎移植
一
6. 优点：
①提高优良动物品种的繁殖率
②为遗传学研究的提供宝贵材料
③通过鉴定，对繁育健康后代及人为控制动物性别有重要意义。
7. 局限性：
实践证明，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（P63 资料卡）。
核移植——
体外受精——
胚胎分割——
利用核移植技术、体外受精（试管婴儿）、胚胎分割获得胚胎，生殖方式一样吗？
无性生殖
有性生殖
无性生殖
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
（ ）
早期胚胎
当地普通绵羊
体外受精
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？
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
15．如图为哺乳动物受精作用及胚胎发育示意图，a、b代表两个不同的发育阶段，下列叙述不正确的是(　　)
A．①过程发生了同源染色体的分离和自由组合
B．②过程细胞通过有丝分裂的方式增殖，单个细胞体积减小
C．a中含有全能细胞
D．④过程不同细胞基因表达存在差异
10．如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是(　　)
A．图中①过程表示胚胎发育B．由受精卵形成囊胚的过程中进行卵裂，每个细胞的体积不断增大C．原肠胚的三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等D．原肠胚阶段的细胞都是全能细胞
C
A
17．观察家畜卵子的发生和成熟示意图，思考并回答下面的问题：
(1)图中①、②、③表示的细胞名称依次是______________________________。假设该动物体细胞内有染色体2n条，则①、②、③、④四种细胞内的染色体数目依次是____________________。
(2)图中a、b、c表示细胞分裂，依次为__________________________，
在精子与卵子结合过程中完成的分裂是________(填“a”“b”或“c”)。图中的p、q表示的结构依次是______________。c过程发生的场所为______。
(3)卵子成熟后，即可进行受精，判断卵子受精的标志是
___________________________________________________。
卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞
2n、2n、n、2n
有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂
c
透明带、卵细胞膜
输卵管内
可以观察到两个极体(或观察到雌、雄原核)
（1）体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植（ 　　）
（2）对桑葚胚分割移植时，应将内细胞团均等分割（　 　）
（3）胚胎的产生过程一般是有性生殖，但胚胎分割是无性繁殖（　 　）
（4）采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精（ ）
（5）经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致（ ）
（6）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（ ）
（7）使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应（ ）
×
×
√
×
×
×
×
1.如图是克隆羊的培育流程图,根据所学知识回答下列问题:
(1)培育克隆羊时用到的卵母细胞可从屠宰场收集,并在体外培养到______期。
(2)通过______法吸出卵母细胞中的细胞核,微型吸管除了将细胞核吸出外,往往还会将________一并吸出。
(3)去核的卵母细胞与供体细胞通过__________后融合,供体核进入受体卵母细胞,构建成重构胚,融合后的重构胚,需要用物理或化学的方法进行激活,使其完成细胞分裂和发育进程。
减数第二次分裂中
显微操作
第一极体
电刺激
1.如图是克隆羊的培育流程图,根据所学知识回答下列问题:
(4)将发育到一定阶段的重构胚,移植到同种的且_________相同的其他雌性动物体内,使之继续发育,最后形成克隆羊。
(5)欲培养高产奶山羊这一优良品种,对移植前的胚胎进行性别鉴定时,宜取囊胚期的______细胞进行鉴定。
生理状态
滋养层
2．白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。“白菜甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热性强、易于贮藏等优点。如图为“白菜甘蓝”的培育过程，请回答下列问题：
(1)由原生质体A和原生质体B形成原生质体C的过程中，常使用的诱导剂是______________，该过程体现了细胞膜具有________性。
(2)由细胞D得到愈伤组织的过程叫作________；由愈伤组织得到根、芽等器官的过程叫作________。由细胞D得到一个完整的杂种植株，需要采用的细胞工程技术是__________，该过程体现了细胞D具有________性。
聚乙二醇(PEG)
流动
脱分化
再分化
植物组织培养
全能
2．白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。“白菜甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热性强、易于贮藏等优点。如图为“白菜甘蓝”的培育过程，请回答下列问题：
(3)经花粉培育的二倍体“白菜甘蓝”植株，体细胞的染色体数为________。这种植株通常不育，为使其可育，可通过人工诱导产生四倍体“白菜甘蓝”，这种变异属于____________。
(4)上述育种方法与传统杂交育种方法相比较其优点在于________________________。
19
染色体变异
能克服远缘杂交的不亲和性(障碍)
3.如图为细胞融合的简略过程示意图，请据图完成问题：
(1)若A、B是植物细胞，在细胞融合之前已用酶处理去掉了细胞壁，所用的酶可能是__________，由此生成的A和B称为_______；A、B到细胞C的过程中，常用的物理方法有_____________等。融合完成的标志是_______________。(2)若A、B是动物细胞，一般取自幼龄动物的器官、组织，然后用________使细胞分散开来；A、B到细胞C的过程中，常用的但不用于植物细胞工程的方法是用__________诱导细胞融合。对融合得到的D进行大规模培养时需要提供的气体环境为_________________，其中CO2的作用是______。培养液还应进行无菌处理，通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防___________。
纤维素酶和果胶酶
原生质体
再生出新的细胞壁
胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)
灭活的病毒
95%的空气和5%的CO2
维持pH
杂菌污染
离心法、电融合法
3.如图为细胞融合的简略过程示意图，请据图完成问题：
(3)若A为骨髓瘤细胞，B为经免疫的B淋巴细胞，那么D称为____________，这种细胞既能大量繁殖，又能产生____________。(4)从A、B到细胞C的过程中，可形成________种类型的细胞(仅考虑两个细胞间的融合)。若该过程用于单克隆抗体的制备，应筛选出符合要求的D，方法是用特定的________培养基培养，为了大规模地生产单克隆抗体，还需对D进行第二次筛选，第二次筛选的目的是_________________________________________________________________。
杂交瘤细胞
特异性抗体
3
选择
筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞

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