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(共21张PPT)
第7课时
第2章 细胞工程
胚胎工程技术及其应用
人教版选择性必修3
1.能简述体外受精的主要操作步骤
2.能简述胚胎移植的生理学基础和基本流程
3.能简述胚胎分割概念
我国对奶类的总需求量很大，但与奶业发达的国家相比，我国奶牛的单产水平还存在一定差距。奶牛品种是影响产奶量的主要因素之一，而引进一头成年奶牛往往需要数万元，高昂的价格使得靠大量引进优良品种来提高产量不太可行。能不能让引进的优良奶牛快速、大量繁殖呢？遗憾的是，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。如何解决这个难题呢？
背景资料
动物细胞核移植
试管牛
胚胎分割
你听说过试管牛、试管羊吗？
是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，再进行移植的个体。
试管动物技术概念：
能简述体外受精的主要操作步骤
任务：自学教材P60页，简述体外受精的操作环节
目标
一
母细胞采集
精子获取
受精
要培养成熟，即培养到MⅡ
要进行获能处理
【提示】
方法 操作过程 适用动物
培养法 将精子放入人工配制的获能液中使其获能 啮齿动物、家兔及猪等动物
化学 诱导法 将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能 牛、羊等家畜
精子在进行体外受精前需要 处理
精子获能
精子的采集
1.精子的采集和获能
假阴道法、手握法和电激法。
精子的获能
2.卵母细胞的采集
（1）输卵管采卵(冲取卵子)
利用促性腺激素促使雌性动物排出更多的卵子，从输卵管中冲取卵子。适合实验动物(兔、鼠)以及家畜猪、羊等。
（2）屠宰动物的卵巢采卵
从已屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞。适合大型动物或大家畜，如：牛、马等。
（3）活体采卵(卵巢中)
借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等仪器，直接从活体动物卵巢中吸取卵母细胞。适合大型动物或大家畜，如：牛、马等。
1.图中①过程的基础是什么？需要控制哪些外部条件？
【提示】动物细胞工程的基础是细胞培养，在培养过程中需要控制营养，温度和pH、渗透压，气体环境，无菌、无毒的环境等条件。
【思考与讨论】
2.体外受精技术为何能提高优良动物的繁殖能力
【提示】体外受精中用到的精子采集自优良品种雄畜,每次采集的精子可与多个卵子受精,提高了精子的利用率;可从屠宰场已屠宰母牛的卵巢中获取卵母细胞,也可从活体母牛输卵管中获取卵母细胞。这样精子和卵子的来源就比较充足。
【思考与讨论】
自然受精、人工授精和体外受精的异同点
项目 自然受精 人工授精 体外受精
不 同 点 过程不同 雌雄动物 交配完成 用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内，完成受精 人工获取精子、卵子，在体外培养液中完成受精过程
场所不同 雌性动物 输卵管中 雌性动物 输卵管中 体外培养液中
相同点 ①精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程； ②都是有性生殖 【知识总结】
能简述胚胎移植的生理学基础和基本流程
任务：阅读教材P61，解释胚胎移植相关概念并说说其基本流程
目标
二
【提示】
受体：
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
提供胚胎的个体
接受胚胎的个体
胚胎移植：
供体：
1.供体牛和受体牛分别是哪些 选择标准是什么 对供体牛和受体牛要进行怎样的处理 如何处理 这样做的理由是什么
【提示】（1）在供体牛是良种公牛、母牛;受体牛是一般受体奶牛和一般受体肉牛(母牛)。选择标准:供体是遗传性状优良和生产能力强的个体；受体是健康、有繁殖能力的个体。
【思考与讨论】
（2）对供体母牛进行超数排卵处理;用促性腺激素处理;可以促进良种母畜供体产生更多的卵子,以便形成更多的胚胎。
对供、受体母牛进行同期发情处理;用相关激素处理;可以让供体和受体处于相同的生理状态。
任务2：小组为单位，分析、讨论教材62页“思考讨论”中的问题
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？
【提示】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，这样才能为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。
【思考与讨论】
2.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？
【提示】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。
【思考与讨论】
3.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。
3.胚胎移植的实质
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，是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。
注意说明
胚胎移植过程中，胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此能保持原来的优良特性。
（2）早期胚胎处于游离状态。
（3）受体对外来胚胎的认可。
（4）供体胚胎与受体正常联系的建立。
4.胚胎移植的生理学基础
（1）供体与受体有相同的生理环境。
三、胚胎分割
胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成 、 或 等，经移植获得 或 的技术。胚胎分割可以看作动物 或
的方法之一，因为来自同一胚胎的后代具有相同的 。
1.概念
2等份
4等份
8等份
同卵双胎
多胎
无性繁殖
克隆
遗传物质
主要仪器设备
体视显微镜和显微操作仪
选用的胚胎
胚胎分割应选择发育良好、形态正常的 或 。
桑椹胚
囊胚
2.基本操作程序
牛胚胎性别鉴定和分割示意图
注意说明
（1）在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
（2）胚胎分割的份数越多，技术难度越大，移植后的恢复和发育的难度也越大，移植的成功率越低。到目前为止，最常见的是经分割产生的同卵双胎，而同卵多胎成功的概率很小。
3.意义
（1）可以促进优良动物品种的繁殖，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。
（2）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、动物繁育健康后代具有重要意义。

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