资源简介

(共38张PPT)
第二章 第3节 胚胎工程
第2课时：胚胎工程技术及其应用
国产奶牛：年均产奶量3000公斤左右,国际良种奶牛：年均产奶量10000公斤左右,引进一头良种奶牛需5万元,一头牛一胎只产一头牛犊，一生只生育4、5次。生育率很低，但是母牛体内有很多卵母细胞，其卵巢中的卵母细胞数要比其一生中正常排出的卵子数多1000倍。公牛产生的精子数就更多了。
回顾上节课学的哺乳动物受精过程的知识，提出繁育良种奶牛的思路
从社会中来
过渡
想一想“试管牛”是如何生产的？
试管动物:是指通过人工操作使卵细胞在体外受精，培养发育为早期胚胎后，在进行移植生产的个体。
资料：
1982年世界首例“试管牛” 犊问世
过渡
精子
卵子
受精卵
早期胚胎
子宫
个体
体外受精
早期胚胎发育
胚胎移植
“试管牛”产生过程涉及到胚胎工程的哪些技术 原理分别是什么
胚胎工程的技术主要包括：
体外受精(原理:受精作用)。
胚胎移植(原理:胚胎发育)、
胚胎分割(原理:细胞增殖，胚胎发育)等.
“试管牛”是生产流程
目 录
二、胚胎工程技术及其应用
1
体外受精
2
胚胎移植
3
胚胎分割
体外受精
一
一、体外受精
1.体外受精技术主要包括哪几个步骤？
2.卵母细胞的培养的目的是什么？
3.离心的目的是什么？
4.精子与卵细胞如何完成体外受精？
5.受精卵如何培养？
【自主学习】阅读P60文字及图2-22，思考以下问题：
任务一
卵母细胞
成熟培养
成熟卵母细胞
体外受精
受精卵
卵母细胞的采集
1.体外受精技术主要包括
雌性哺乳动物
雄性哺乳动物
精子的获取
精子
获能处理
获能的精子
(1)卵母细胞的采集
(2)精子的获取
(3)体外受精
体外受精技术主要包括
2.体外受精技术过程
卵巢
MⅡ期卵母细胞
体外受精
精子离心处理
新鲜或解冻的精液
受精卵培养
获能溶液或专用的受精溶液
采集培养
精子离心处理的目的
精液由精子和精清两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此在一般情况下，精液中的精子无法获能。精子获能前进行离心处理，目的是除去精清以利于精子获能。
获能精子
3.体外受精技术的意义
为胚胎移植提供可用的胚胎
提高动物繁殖能力的有效措施
体外受精获得的受精卵可以在培养液中直接发育成犊牛吗
过渡
胚胎移植
二
胚胎移植是指将通过体外受精及其他方法得到的胚胎，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。
1.胚胎移植的概念
胚胎移植
体外受精
卵母细胞低温保存
解冻胚胎
新鲜的胚胎移植
供体和受体
供体：
提供胚胎的个体
选择标准：
遗传性状优良，生产能力强
职能：
产生具有优良遗传特性的胚胎
受体：
接受胚胎的个体
选择标准：
职能：
有健康体质和正常繁殖能力
承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务
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
优良性状后代
正常繁殖或两三个月后进行另一次移植
优良公牛
2.胚胎移植的过程
什么是同期发情处理？
同期发情处理的目的是什么？
利用某些激素人为地控制并调整一群母畜发情周期的进程，使之在预定时间内集中发情。
使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致，供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件。
2.胚胎移植的过程
超数排卵的目的是什么？
如何进行超数排卵？
用外源促性腺激素处理供体母牛，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
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
优良性状后代
正常繁殖或两三个月后进行另一次移植
优良公牛
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。一般情况下检验合格的胚胎需要移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内，胚胎才能继续发育。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,为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。
胚胎移植的生理学基础
思考 讨论
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。
胚胎移植的生理学基础
思考 讨论
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。因为胚胎移植的成功率与供
体、受体生理环境条件的一致性密
切相关。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，并能继续发育。所以，我们可以把胚胎移植简单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
胚胎移植的生理学基础
思考 讨论
胚胎移入 的基础
胚胎收集 的基础
移入胚胎 存活的基础
保留胚胎遗传特性基础
排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。
早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，为胚胎的收集提供可能。
受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内存活提供了可能。
供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，其遗传物质不会发生改变，为移植后的胚胎继续发育提供了营养等方面的保障，同时保障了供体优良遗传性状。
胚胎移植的生理学基础
思考 讨论
充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短了供体本身的繁殖周期，增加供体一生繁殖后代的数量。
3.胚胎移植的意义
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
优良性状后代
正常繁殖或两三个月后进行另一次移植
优良公牛
对供体、受体母畜进行选择，并进行同期发情处理
对供体母畜进行超数排卵
配种或
人工受精
收集胚胎
对胚胎检查培养或保存
胚胎移植
对受体母畜进行妊娠检查
产生具有优良性状的后代
小 结
(1)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；
第二次用于供体的超数排卵。
(2)该过程中的两次检查：
第一次对收集的胚胎进行检查；
第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。
(3)胚胎移植成功与否要有两个条件：
胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。
进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。
还有没有其他方法可以进一步挖掘良种奶牛的繁殖潜力
过渡
胚胎分割
三
早期胚胎具有很强的分裂能力，并保持着细胞的全能性，能不能将一个胚胎分割成几份，从而提高胚胎的利用率？
在我国，家兔、绵羊等动物的胚胎移植都获得了成功。大大促进了我国畜牧业的发展。胚胎移植作为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。
同卵双胞胎刚开始是单个的受精卵，但是在受孕一段时间之后，胚胎自行一分为二，形成了两个新的胚胎，而且具有相同的染色体构成，同时也具有相同的基因，这种情况称之为同卵双胞胎。
内细胞团分裂
形成一模一样的双胞胎
同卵双胞胎
异卵双胞胎
二、胚胎分割
1.胚胎分割的概念？胚胎分割理论依据？
3.胚胎分割的特点？适合胚胎分割的时期？
2.胚胎分割的主要仪器设备有哪些？
【自主学习】阅读P62，回答以下问题：
任务二
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。
后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
3.特点:
二、胚胎分割
显微操作仪
体视显微镜和显微操作仪
4.适合分割的胚胎:
5.主要仪器设备:
发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚。
分割囊胚时，要将内细胞团均等分割
体视显微镜
二、胚胎分割
桑葚胚
囊胚
注：
6.胚胎分割操作程序
(1)选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，移入盛有操作液的培养皿中。
(2)在显微镜下用分割针或分割刀片对胚胎进行分割
(3)分割后的胚胎可直接移植给受体，或经体外培养后，再移植给受体。
对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细胞团。
二、胚胎分割
二、胚胎分割
选取滋养层细胞。
因为内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，如果取了内细胞团细胞，可能会影响胎儿以后的发育。而滋养层细胞将来发育成胎儿的胎盘和胎膜，只为胚胎提供营养；同时滋养层细胞和内细胞团细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂和细胞分化形成，具有相同的遗传物质。
做性别鉴定时选取哪部分细胞进行DNA分析？为什么？
内细胞团
滋养层
囊胚腔
发育
胎盘和胎膜
发育
胎儿的各种组织
二、胚胎分割
7.胚胎分割的优点
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.胚胎移植的局限性
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。
9.胚胎分割的意义
(1)提高胚胎利用率，促进优良动物品种的繁殖。
(2)产生遗传性状相同的后代，作为遗传学研究的宝贵材料
(3)胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查，对于人工控制动物性别，繁育健康动物后代具有重要意义。
二、胚胎分割
本节小结
体外受精
胚胎工程技术及其应用
胚胎移植
胚胎分割
3.体外受精技术的意义
2.体外受精技术过程
1.体外受精技术主要包括
3.胚胎移植的意义
2.胚胎移植的过程
1.胚胎移植的概念
1.胚胎分割的概念
2.胚胎分割理论依据
3.胚胎分割的特点
4.适合胚胎分割的时期
1.判断下列表述是否正确。
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。( )
×
×
×
教材课后习题·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请将图中的括号内的内容补充完整。
雌性杜泊羊
雄性杜泊羊
卵母细胞
精子
采集
采集
受精卵
体外受精
早期胚胎
当地普通绵阳
杜泊羊
分娩
（ ）
（ ）
体外胚胎培养
胚胎移植
教材课后习题·概念检测
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
可以对雌性杜泊羊进行超数排卵处理。
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
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。
教材课后习题·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。
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。
教材课后习题·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
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。
教材课后习题·拓展应用
谢
谢
观
赏

展开更多......

收起↑