资源简介

(共32张PPT)
获能精子
MⅡ期
卵母细胞
受精卵
精子
排出的
卵母细胞
2细胞
4细胞
8细胞
桑葚胚
囊胚
原肠胚
准备阶段
受精阶段
胚胎早期发育
受精
【温故】胚胎工程的理论基础
2.3.2 胚胎工程技术及其应用
本节聚焦：
1.胚胎工程技术主要包括哪些内容？
它们的原理分别是什么？
2.胚胎工程在生产实践中有哪些应用？
背景资料1：
1、引进一头良种成年奶牛需3万---5万元
2、一头牛一胎只产一头牛犊，一生只生育4、5次。
实际问题:
牛的生育率虽然很低，但是一头母牛一生排出的卵细胞约200个左右，卵巢中卵母细胞数量是它的1000倍（20万）；公牛平均每次射精5ml,精子数50亿。
牛的自然繁殖的速度太慢，不能满足生产需要；
那如何实现良种牛快速繁殖呢
母牛其实是有很强的生殖潜能的，只是没有激发出来。
背景资料1：
受体母牛
(代孕)
精子
卵子
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
生殖方式？
1982年世界首例“试管牛” 犊问世
背景资料2：
卵巢
MII期卵母细胞
卵母细胞的采集
新鲜或解冻的精液
获能精子
精子离心处理
精子的获取
受精卵培养
体外受精
置于适当的培养液共同培养
2.意义：提高动物繁育能力，为胚胎移植提供可用胚胎。
体外受精
一
1.过程：
包括 、 和 等步骤
卵母细胞的采集
精子的获取
受精
任务一　体外受精
【情境】试管动物技术正广泛应用于畜牧业生产,如图2-3-7为试管牛的生产流程图。
[分析]
(1)图中①过程表示　　　　　　。
(2)①过程中,获得的精子经　　　　处理后才具备受精能力,同时获得的卵母细胞应培养至　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)试分析体外受精主要有哪些应用

获能
MⅡ期
提高动物繁殖能力、为胚胎移植提供可用的胚胎。
该时期的卵母细胞具备受精能力
体外受精
胚胎移植
二
任务：构建“试管牛”的流程：
问题1：供体、受体牛如何选择？
什么是供体？什么是受体？
选择遗传性状优良，生产能力强的个体
选择有健康的体质和正常繁殖能力的个体
优良供体母牛
受体母牛
供体：提供胚胎的个体；
受体：接受胚胎的个体
问题2：供体、受体牛如何处理？目的是什么？
同期发情处理
同期发情处理：使供体和受体母牛处于相同的生理状态，保证胚胎移植前后生理环境一致。
超数排卵
受体发情
问题3：要采集供体母牛的卵母细胞，需要对供体母牛做什么处理？
超数排卵：（1）目的：获得更多的卵母细胞
（2）方法：促性腺激素
供体、受体的选择和处理
胚胎移植
二
任务：构建“试管牛”的流程：
问题4：提供精子的公牛如何选择？
优良供体母牛
受体母牛
同期发情处理
超数排卵
受体发情
发情配种或人工受精
人工授精
体内受精
配种(自然受精)
人工授精
配种或进行人工授精
优良公牛
胚胎移植
二
问题5：如何收集胚胎？
优良供体母牛
受体母牛
同期发情处理
超数排卵
受体发情
发情配种或人工受精
收集胚胎并检查
胚胎的收集
冲卵：是指用配制好的冲卵液，借助特制的冲卵装置，将供体母畜子宫或输卵管中的胚胎冲洗出来。
冲卵
胚胎移植
二
问题6：发育到什么阶段的胚胎适合移植？
优良供体母牛
受体母牛
同期发情处理
超数排卵
受体发情
发情配种或人工受精
收集胚胎并检查
胚胎移植
胚胎移植
对受体进行妊娠检查
桑葚胚或囊胚
胚胎冷冻保存(-196℃,液氮中）
世界首例冷冻胚胎克隆水牛“盼盼” 与“代孕妈妈”
盼盼”在植入娘胎之前，在实验罐度过了2个月的冷冻期。
胚胎冷冻技术的研究成功，可以长时间保存优良品种的遗传资源和濒危物种；突破了时间和地域的限制，便于胚胎运输，大量节省购买种畜的费用。
胚胎移植
总结
优良供体母牛
受体母牛
受体发情
同期发情处理
超数排卵处理
发情配种
或人工受精
胚胎移植
收集胚胎并检查
对受体进行妊娠检查
具有优良性状的后代
正常繁殖或两三个月后进行另一次移植
优良公牛
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
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
思考·讨论 胚胎移植的生理学基础
在胚胎移植前要对受体进行同期发情处理，使供体和受体生殖器官的生理变化同步，这样才能为供体的胚胎移人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。
3.胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性与供体还是受体保持一致 为什么
胚胎移植后，经受体孕育的后代的遗传特性与供体保持一致。
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。其遗传物质在孕育过程中不会发生任何变化。
4.胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗 为什么
正确。只有供体、受体生理环境条件高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并能续发育。
思考·讨论 胚胎移植的生理学基础
（1）供体、受体同期发情排卵后，生殖器官生理变化相同。
（2）胚胎形成后呈游离状态，有利于胚胎收集。
（3）无免疫排斥反应。
（4）供体胚胎与受体子宫可建立正常生理和组织联系，
遗传特性不受影响。
【总结】胚胎移植的生理学基础
思考：你能想到进一步提高荷斯坦奶牛的繁殖率的思路吗？
内细胞团
内细胞团分开，形成一模一样的双胞胎
同卵双胞胎的形成示意图
对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细胞团。
胚胎分割
三
还可用分割针分割滋养层，做DNA分析，鉴定性别。
做DNA分析
鉴定性别
胚胎分割动态演示
1.概念：
2.主要仪器： 工具：
3.注意事项：
4.胚胎去向：
采用机械方法将早期胚胎切割成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。
体视显微镜、显微操作仪
胚胎分割
三
桑葚胚或囊胚
分割针或分割刀
①选择发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚
②分割囊胚时，要将内细胞团均等分割
直接移植给受体
或经体外培养后，再移植给受体
体视显微镜 显微操作仪
任务二　胚胎移植与分割
(1)两种处理:①同期发情处理的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　。②超数排卵处理的目的是　　　　　　　　　　　　,处理方法为用
　　　　　　处理。
(2)两次检查:第一次对胚胎进行　　　　检查;第二次对受体母牛进行
　　　　检查。
(3)“冲卵”的目的是获得　　　　　　(填“早期胚胎”或“卵母细胞”),其依据是早期胚胎处于游离状态,未与子宫建立生理联系。
获得更多的卵母细胞
促性腺激素
妊娠
质量
使供体母牛和受体母牛处于相同的生理状态
早期胚胎
(4)应选　　　　　　　　进行胚胎移植,其实质是
　 　。
(5)移入的早期胚胎能在受体子宫里面成活的原因是
　。
(6)为充分利用质量良好的胚胎,可对其进行　　　　　,以获得更多子代。利用该技术获得的两个或多个个体所共有的特点是　　　　　　　　　　　　。
(7)若对囊胚进行胚胎分割,应将　　　　　　进行均等分割。
早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
具有相同的遗传物质
胚胎分割
桑葚胚或囊胚
内细胞团
试管动物 克隆动物
生殖方式
技术手段
染色体
遗传规律
有性生殖
无性生殖
体外受精
胚胎移植
核移植技术
胚胎移植
遵循
不遵循
来自核供体
来自两个个体
试管动物 vs 克隆动物
（导学案P71第5题）5.[2021·天津耀华中学期中] 为了加快优良种牛的繁殖速度,科学家采用了以下两种方法,请根据图示信息回答下列问题:
(1)试管牛E的培育属于　　　　繁殖;克隆牛F的性状与　　　　(填“A”“B”“C”“D”或“E”)牛基本相同。
(2)对　　　　(填英文字母)牛要进行同期发情处理;促使B牛多排卵的激素一般是　　　　　　　　。
(3)胚胎移植前可选择发育良好、形态正常的　　　　　　　　进行　　　　　　 ,以实现同卵多胎。
C
B、D
桑葚胚或囊胚
促性腺激素
有性
胚胎分割
（练习册P24）14.图L2-3-12为产业化繁育良种牛的部分过程。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.E和F的繁育过程中,A、B、C、D牛都必须是遗传性能优良的个体
B.过程②中无核卵母细胞可以为重组细胞全能性的表达提供物质基础
C.过程③可用物理或化学方法进行处理,目的是激活重组细胞完成细胞分裂和发育过程
D.E的遗传物质来自供体A和C,F的核遗传物质全部来自供体B
（练习册P24）17.胚胎工程技术包含的内容很丰富。图L2-3-14是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是本地黄牛。请据图回答下列问题:
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
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
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】
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查，以防止发生免疫排斥反应。（ ）
×
×
×
练习与应用 P64
一. 概念检测
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。
（1）请将图中括号内的内容补充完整。
（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
体外胚胎培养
胚胎移植
超数排卵处理
卵母细胞——成熟培养 精子进行——获能处理
练习与应用 P64
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。
（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
（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
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。
遗传多样性会降低, 野外生存能力也会下降。
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。
二、拓展应用
练习与应用 P64

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