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(共19张PPT)
第二章 细胞工程
2.3.2 胚胎工程技术及其应用
胚胎分割
代孕母牛
新课引入
引进一头良种成年奶牛需要3万－5万元
牛的生育率低，一头牛一胎只一个，一生只能生育四五次。
牛的生育率虽然很低，但是牛的卵母细胞却相当的多，其卵巢中卵母细胞数目要比一生中排卵数多1000倍左右。
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
我国蒙古黄牛：均重300Kg
澳大利亚海福特肉用牛：2岁体重可达800Kg
如何实现良种牛的快速大量繁殖？
方法：
核移植
体外受精
重组胚胎
早期胚胎
胚胎移植
代孕母体
克隆动物
试管动物
VS
孕育胚胎这一漫长的过程（妊娠）交由代孕母牛完成，良种牛只负责生产胚胎就行了，节省下来的时间可供良种牛产生更多的胚胎，从而实现了良种牛的快速繁殖。
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
试管牛 = 克隆牛
比较项目 试管动物 克隆动物
技术基础
生殖类型
后代性状 的继承特点
体外受精
早期胚胎培养
胚胎移植
动物细胞培养
动物体细胞核移植
胚胎移植
有性生殖
无性生殖
继承双亲的的特性
与核供体亲本基本一样
试管动物：
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。
如何进行体外受精？
体外受精
包括_______________、__________和_____等步骤。
卵母细胞的采集
精子的获取
受精
体外受精场所： 。
适当的培养液（如专用的受精溶液中）
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。
意义：
提高动物繁殖能力，为胚胎移植提供可用胚胎。
胚胎工程技术——体外受精
区别人工授精：采用人工方法而不是自然交配方法，将精液输入雌性的生殖道内的授精过程。优点：通过人工选择优良雄性动物的精液，更有效发挥公畜的优良特性。本质是体内受精。
体外受精
阅读 教材P60 基于体外受精技术的步骤,完成填写:
(1)过程A为_______________,从卵巢中获取后需要培养到①____期才能具有受精的能力。
(2)精子的获取过程中,采集的精液先进行② 处理,然后再进行B_________后才具有受精的能力。
(3)获能的精子和成熟的卵子置于适当的_______中共同培养,进行过程C 。
(4)意义:①提高动物_________的有效措施。②为胚胎移植提供可用的_____。
卵母细胞的采集
MⅡ
离心
精子获能
培养液
体外受精
繁殖能力
胚胎
体外受精
过程：
包括_______________、__________和_____等步骤。
卵母细胞的采集
精子的获取
受精
1、精子离心的目的是什么？
2、受精的场所：体内 VS 体外 。
适当的培养液（如专用的受精溶液中）
输卵管
去除精浆，提取纯度较高精子
早期胚胎
思考：
得到早期胚胎后下一步要如何做？
胚胎移植
1.概念教材P61： 指将通过 得到的胚胎，移植到_______、____________ 的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
体外受精及其他方式
同种的
生理状态相同
提供胚胎的个体，产生具有优良遗传特性的胚胎
接受胚胎的个体，繁重而漫长的妊娠和育仔任务
（1）供体：
（2）受体：
（3）如何获得胚胎(来源)？
体外受精、体内受精、转入目的基因的受精卵、动物细胞核移植技术等
2.胚胎移植的意义：教材P62
①可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短了供体本身的繁殖周期。
②作为胚胎工程的最终技术环节，将推动胚胎工程其他技术的研究和应用。
胚胎移植的具体过程？
自主阅读课本P61内容，回答以下问题。
1.供、受体选择标准是什么？
2.如何获得更多卵子？
需要在胚胎移植前对受体进行
怎样的操作？
3.胚胎移植的时期？
4、受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？
5、产下的犊牛性状取决于谁？
6、繁殖方式？
同期发情
遗传性状优良，生产能力强
有健康体质和正常繁殖能力
胚胎移植的过程
有性生殖
性状：取决于供体母牛和公牛
性别：取决于公牛提供的精子类型
桑葚胚 或 囊胚期的早期胚胎
超数排卵
不会
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
使供、受体达到相同的生理状态,为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境。
授
用配制的溶液将胚胎从子宫或输卵管中冲洗出来
孕激素
排卵后，不管是否妊娠，同种动物的供、受体生殖系统的生理变化是相同的。胚胎移植入提供基础。
早期的胚胎处在游离状态。为胚胎收集提供了可能。
胚胎可与受体子宫建立联系，但不改变遗传特性。
受体对外来胚胎不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内的存活提供可能。
如何使供、受体达到相同的生理状态？
胚胎移植的生理学基础小结《金》P72点拨提升
处理：进行同期发情处理
目的：为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境。
1)胚胎环境：
2)胚胎收集：
3)胚胎存活：
4)遗传特性：
2.胚胎移植的意义：教材P62
①可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短了供体本身的繁殖周期。
②作为胚胎工程的最终技术环节，将推动胚胎工程其他技术的研究和应用。
胚胎移植实现了优良性状个体的繁育，如果我们能确定某个胚胎将发育为非常理想的个体，那么有没有办法让这样的一个胚胎一次性地繁育更多的个体？
自然繁殖和胚胎移植的不同
胚胎工程技术——胚胎移植
总结：
供体、受体的选择和处理
配种或人工授精
胚胎的收集、检查、培养或保存
移植后的检查
胚胎的移植
超数排卵处理
同期发情处理
胚胎分割 P62
1.理论依据：
2.概念：
早期胚胎干细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性
体视显微镜、显微操作仪 分割针或分割刀
无性生殖（克隆）
采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份和8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术
具有相同的遗传物质
体视显微镜
发育良好的,形态正常的囊胚或桑葚胚
（2）生殖方式：
（3）分割后胚胎去向：
（4）仪器和工具：
（1）胚胎时期选择：
后代遗传特点：
直接移植给受体或经体外培养后，再移植给受体
将内细胞团均等分割
胚胎分割
①性别鉴定的取样部位： ，其将来发育成 。
②性别鉴定的方法： ，
常用的技术方法是 ，该方法应用的原理 。
③可否通过显微镜观察MⅠ四分体时期，从而判断性别？
④操作注意事项：对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团 ,
原因： 。
滋养层
做DNA分析
均等分割
导致发育能力不同，会影响胚胎的恢复和进一步发育
碱基互补配对原则
不行。此时胚胎不进行减数分裂
胎盘、胎膜
A
B
C
D
E
3、过程 P63
识图分析：
DNA分子杂交技术
胚胎分割
胚胎分割的优点：
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。
胚胎移植的局限性（资料卡）
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。
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
练习与应用
一、概念检测
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。（ ）
×
×
×
获能处理
成熟培养至MII期
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
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
二、拓展应用
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
人工授精、体外受精、胚胎移植、体细胞核移植等技术。
不一定能成功繁育北方白犀牛，任何一项技术都不能保证百分之百的成功率。
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。
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

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