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(共25张PPT)
胚胎工程技术及其应用
方 案 具 体 方 案 设 计
可 行 性 分 析
1 (示例 ) 大 量 引 进 ， 自 然 繁 殖 或 进 行 杂 交 改 良
大 量 引 进 ， 价 格 高 难 以 承 担 。 牛 生 育 率 低 ， 一 头 牛 自 然 繁 殖 一 胎 只 产 一 头 牛 犊 ， 一 生 只 生 育 4 到 5 次 。
2
3
从社会中来
我国奶牛的单产水平无法满足国民对牛奶的需求。而 引进一头成年高产奶量的荷斯坦奶牛往往需要数万元；
同时，牛生育率很低， 一生约生育四五次。
牛自然繁殖的速度太慢，不能满足生产需要。
【学习任务一】情境1:请你以养殖场技术顾问的角色，为养殖场大量得到
优质牛设计方案，再结合性价比、复杂程度以及成功率等方面分析可行性：
良种荷斯坦奶牛
方 案 具 体 方 案 设 计
可 行 性 分 析
1 (示例 大量引进，自然 繁殖或进行杂交改良
大量引进，价格高难以承担。牛生育率低， 一头牛 自然繁殖一胎只产一头牛犊， 一生只生育4到5次。
2 细胞核移植，克隆优质牛
技术难度很大，成功率低，操作成本高。
3 导人优质基因，转基因牛
涉及的目的基因可能不止一个，操作难度大。
从社会中来
【学习任务一】情景任务1:请你以养殖场技术顾问的角色，为养殖场大量得到优质牛设计方 案，再结合性价比、 复杂程度以及成功率等方面分析可行性：
母牛一生 产 仔：4 - 5头 排出卵：200个
卵 巢 储 存 卵 > 2 0 万 个
公 牛 一 次射精5mL,精子数50亿!
你会如何利用下表的数据来培育大量优质的牛呢
试管动物是通过人工操作使卵子
在体外受精，经培育发育为早期 胚胎后，再进行移植产生的个体。
试管动物的产生过程：
胚胎移植
受体母牛
(代孕) 体
胚胎工程技术及其应用
Embryo engineering technology and its application
精子(成熟)
卵子(成熟)
早期胚胎发育
早期
胚胎
体外受精
受精卵
00
1.过程：哺乳动物的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。
采集
培养
卵巢 MⅡ期卵母细胞 精子离心处理 新 鲜 或 解
冻 的 精 液
去除精浆(含
有抑制精子获能的
物质),以利于精 子获能(提取纯度 较高精子)
获能精子
(人工配制 的获能液)
精
fertilization
柔
vitro
体
In
01
在获能溶液或专用的受 精溶液中完成受精过程。
1.过程：哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取
精子离心处理 新鲜或解
冻的精液
获能精子 (人工配制 的获能液)
卵巢 MII 期卵母细胞
体外受精(相应溶液)
和受精等步骤。
精
fertilization
柔
vitro
体
In
01
培养
采集
获能精子 (人工配制 的获能液)
体外受精(相应溶液)
受精卵培养(不同培养液)
卵巢 MⅡ期卵母细胞
体外受精获得的
1.过程：哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取
受精卵可以在培养液中
直接发育成为犊牛吗
精子离心处理 新鲜或解
冻的精液
精
fertilization
和受精等步骤。
柔
vitro
体
In
01
技术 。
提供胚胎的个体 遗传性状优良、 生产能力强
良种胚胎
接受胚胎的个体
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。
借一般动物之腹 怀优秀个体之胎”
体内受精、转基因技术、动
物细胞核移植技术等
体外受精及其他方式 得到的种的移植 的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的
胚 胎 移 植
02 Embryo transfer
1.概念：指将通过
生辉 埋 状 态 相 同
胚胎移植
02 注射雌激素 或孕激素
优良供体母牛 (遗传性状优良，生产能力强) 同期发情 处理
受体母牛
(有健康体质和正常繁殖能力)
外源促性腺激素处理
优良公牛
桑椹胚或囊胚阶段
目的：_诱发卵巢排出比自然
情 使它们处于相同的生理环境，这样供体的 胚胎移入受体后，不会发生免疫排斥反应。
超数排卵处理
发情配种 或人工授精
冲卵
收集胚胎并检查
目的：从输卵管或子宫角排出早期胚胎
(早期胚胎处于游离状态，容易收集)
Embryo transfer
当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。
不同的动物胚胎移植的时间不同，例如，牛、羊一般要培养到16细胞阶
段(桑甚胚)或囊胚阶段才能进行移植，小鼠和家免等实验动物可在更 早的阶段移植，人的体外受精胚胎即试管胚胎，可在4细胞阶段移植。
胚 胎 移 植
02 Embryo transfer
优良供体母牛
(遗传性状优良，生产能力强)同期发情
对受体进行妊娠检查
具有优良性状的后代
收集胚胎并检查
正常繁殖或两三个月后 进行另一次移植
(有健康体质和正常繁殖能力)
移植的胚胎在
受体内能正常
发 育 并 分 娩
受体母牛
1
【学习任务二】情景任务2:以胚胎工程专家的角色，
模拟试管牛工厂化生产的技术流程，用方框、箭头和文字绘制流程图
受体母牛(有健康体 质和正常繁殖能力)
供体母牛 (遗传性状 优良，生产能力强)
胚胎移植
Embryo transfer
02
O 该过程中两次使用激素
O 该过程中进行了两次检查
○胚胎移植成功与否要有两个条件：
①一般应在同种的雌性 供体和受体之间进行。
②进行胚胎移植的供体和 受体的生理状态要相同。
发情配种或 人工受精 收集胚胎并检查 胚胎移植
妊娠检查
多种激素同期发情处理
促性腺激素
超数排卵
胚胎移植
Embryo transfer
供体母牛(遗传性状 优良，生产能力强)
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
受体母牛(有健康体 质和正常繁殖能力)
分娩
(胚胎移植的犊牛)
02
【学习任务三」
牛繁殖：
检查者将指甲剪短，戴上塑料手套，用水或润滑剂涂抹手套
检育者将指甲朝厢，藏上即料手官，用水或润滑剂涂抹手套
同学们可从学案中
的“推荐的学习资 源”栏，获取下载
网 址 ：
软件：西农牛繁殖 技术综合仿真实训； 下载网址：
https://dkxy.nwaf u./xn/xnfzs yzy/428414.htm。
该软件从西北农林 科技大学虚拟仿真 实验教学中心官网 下载获取，(仅供教 学使用。
准备好提桶、肥皂、毛巾、期相电溶液或新洁尔灭等
下-步
同卵双胞胎的形成示意图
结合同卵双胞胎的形成，你有了怎样的思路
还有没有其他的方法可以进一步挖掘良种奶牛的繁殖潜力
内细胞团分开，形成
一 模 一 样 的 双 胞 胎
机械方法：用分割针或分割刀在显微镜下进行分割操作
胚胎分割时期：发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚
桑葚胚或囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性
1、概念：指采用将机械方法将早期胚胎分割成2等份、4等份、8等份等， 经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
胚 胎 分 割
03
Embryo segmentation 酶解法：用胰蛋白酶处理
囊胚腔
透明带
若分割不均，会出现含内细胞团多的部分正常 发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良， 甚至不能发育等问题。
注意：将内细胞团均等分割 分割针
胚胎分割
03 Embryo segmentation
2、过程
胚胎移植前的性别鉴
定、遗传病筛查等： 分割针
做DNA分析鉴
定性别
已知性别或经遗传 病鉴定后的胚胎
二 分 胚
内细胞团
胚胎
移植
取样滋养层
3.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
4.胚胎分割的局限性
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。
腥 割 割
Embryo segmentation
03
【学习任务四】情境3:学校将开展以“卖卵代孕违 法”为主题的社会公益宣传活动，邀请你为学校公益宣
讲团设计宣传海报。
请你结合课堂所学，并上网查阅相关资料，完成海报 的设计。
△小建议：有兴趣的同学在完成海报后，可与伙 伴一起深入社区，展开一次真实的科普宣传活动!
我国明令禁止买卖卵子、精子、胚胎和代孕。
我们热爱生命，用试管婴儿技术圆有后代子孙的梦 我们珍爱生命，不轻易为钱财伤害自己的身体；
我们敬畏生命，不为利益做违背伦理道德的交易。0
违 法 又 伤 身 !
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危害 ·
卖 卵 、 代 孕
到社会中去
拒绝非法卖卵代孕
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
可以使用人工授精、体外受精、胚胎移植、体
细胞核移植。不一定能成功，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 。
(1)我们可用哪些生物技术来人工繁育北方白犀牛 一定能成功吗 请说出你的理由。
拓展应用
04 Expand application
拓展应用
04 Expand application
(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 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)若繁育不成功，这一物种将从地球上消失，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。
A.① 代表体外受精，与体内受精不同的是体外受精前精子需要获能
B.② 代表早期胚胎培养，该过程中细胞进行有丝分裂，无细胞分化
C.③ 代表胚胎分割，需均等分割桑葚胚的内细胞团，以免影响胚胎发育
D.为选育出能泌乳的母奶牛，移植前需从胚胎的滋养层部位取样，做 DNA 分析鉴定 性别
正确的是 )
1.下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关说法
习题巩固
Exercises to consolidate
05
练 习 题 亮
Exercises to consolidate
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。
雌性杜泊羊 卵母细胞
体外受精
雄性杜泊羊 采 集 精子
体外胚胎培养
杜泊羊 早期胚胎
(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 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。
分 娩 当地普通 ( )
绵羊 胚胎移植
受精卵
05
(
供体、受体的选择和处理
配种或人工授精
胚 胎 的 移 植
胚胎的收集、检查、培养或保存 移植后的检查
胚 胎 分 割 概 念
胚 胎 分 割 操 作 程 序
胚 胎 分 割 的 优 点 和 局 限 性
卵 母 细 胞 的 采 集
精 子 的 获 取
受 精
体 外 受 精 胚 胎 移 植 胚 胎 分 割
胚丕 胎 工 程 的 技 术 手 段
本 课 小 结
3.名人故事 —一动物繁殖领域专家(郑丕留教授、安民教授、陈秀兰研究员) 矢志报国、服务社会的动人故事：
思政教育融
入“动物繁殖
4.社会新闻一一央视曝光非法卖卵、代孕黑幕：
https://tv./v/dXMvMjQzMzU4MzU1Lzc3Njk2MDIzLnNodG1s.html
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1.软件：西农牛繁殖技术综合仿真实训；下载网址：
https://dkxy.nwafu./xn/xnfzsyzy/428414.htm 。
2.课外阅读材料一 —奶牛种业的昨天、今天和明天：
http://www.zys.moa./mhsh/202103/t20210317_6363914.htm

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