资源简介

(共28张PPT)
2.3 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
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：
背景资料
一
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。
胚胎工程技术
目前在医学和生产中，胚胎工程应用较多的是体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
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
01
体外受精
主要步骤
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。
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
知识补充
精子的采集
假阴道法、手握法和电激法。
精子的获能
精子的采集和获能
知识补充
（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。
卵母细胞的采集
一般情况下，可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于获能溶液或专用的受精溶液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精。
精子获能前应离心处理：
精液由精子和精浆两部分组成。精浆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，目的是除去精浆以利于精子获能。
注意说明
卵母细胞的采集
成熟培养
精子的获取
胚胎早期发育
意义：提高动物繁殖能力，为胚胎移植提供可用胚胎。
01
体外受精
供体：提供胚胎的个体
受体：接受胚胎的个体
胚胎移植
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.胚胎移植的步骤（以牛为例）
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
优良供体母牛
（遗传性状优良、生产能力强）
受体母牛
（有健康的体质和正常繁殖能力）
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
具有优良性状的后代
优良公牛
进行同期发情处理
一般用激素处理使供体和受体同期发情，以便使受体适时处于可以接受外源胚胎的生理状态
2.胚胎移植的步骤（以牛为例）
优良供体母牛
（遗传性状优良、生产能力强）
受体母牛
（有健康的体质和正常繁殖能力）
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
具有优良性状的后代
优良公牛
进行同期发情处理
应用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子
2.胚胎移植的步骤（以牛为例）
优良供体母牛
（遗传性状优良、生产能力强）
受体母牛
（有健康的体质和正常繁殖能力）
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
具有优良性状的后代
优良公牛
进行同期发情处理
用配制的溶液将胚胎从子宫或输卵管中冲洗出来
2.胚胎移植的步骤（以牛为例）
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？
结合图示，思考与讨论以下问题：
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？
2．受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？
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？
思考·讨论
胚胎移植的生理学基础
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？
3.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？
4、经受体孕育的后代，其遗传特性与供体还是受体保持一致？
同期发情处理
不能，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。
2.如不能，需要在胚胎移植前对受体进行怎样的操作？
基本上不会发生免疫排斥反应
与供体保持一致
胚胎移植的实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
思考·讨论
胚胎移植的生理学基础
3、意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力；缩短供体繁殖周期,增加一生繁殖后代数量。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。
超数排卵处理
受体承担生育任务
02
胚胎移植
胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份，经移植获得同卵双胞胎或多胎的技术。
胚胎分割需要体视显微镜和显微操作仪。
应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，在盛有操作液的培养皿中进行胚胎分割。选择囊胚进行分割时要注意把内细胞团均等分割。
03
胚胎分割
基本操作程序
牛胚胎性别鉴定和分割示意图
03
胚胎分割
a.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；
b.在显微镜下用分割针或分割刀片对胚胎进行分割；
c.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。
03
胚胎分割
基本操作程序
分割针
取样滋养层
做DNA分析，
鉴定性别
已知性别胚胎
透明带
滋养层
内细胞团
囊胚腔
分割针
内细胞团
二分胚胎
胚胎移植
还可用分割针分割滋养层，做DNA分析，鉴定性别。
胚胎分割动态演示
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
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
练习与应用
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。
（ ）
×
×
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。
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。
体外胚胎培养 胚胎移植。
练习与应用
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。
(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

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