资源简介

(共25张PPT)
第四节 胚胎工程及其应用
第二章 细胞工程
第2课时
情境导入
胚胎工程是指对动物进行人为操作和处理以获得目标个体的技术，包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等现代生物技术。
胚胎工程
体外受精
胚胎移植
胚胎分割
体外受精技术
采集一定发育阶段的精子和卵母细胞是实施体外受精技术的重要环节。体外受精技术是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。其基因原理是人工模拟体内环境、包括营养、温度、ph等，促使卵母细胞成熟、同时使精子获能，最终完成受精作用等。
过程：
包括__________、_____________和_________等步骤。
采集精子
采集卵母细胞
体外受精
意义：
为胚胎生产提供了经济而高效的方法，对充分利用优良种质资源、缩短家畜繁殖周期、加快品种该良速度等具有重要价值。
体外受精技术
体外受精技术
（1） 采集精子
方法 __________：通过模仿发情的雌性动物在交配时阴道的压力、温度和润
滑度等条件，创造了适合______的环境
过程 采精者可手持________，利用假台畜让被采精动物在模拟交配时将精液
射入假阴道内，从而达到采集精子的目的
精子去向 采集的精子可以立即使用或__________待用
假阴道法
采精
假阴道
冷冻保存
（2） 采集卵母细胞
动物种类 卵母细胞的采集方法 优点 缺点
________的动物（如牛、猪） 抽吸法 借助______________和内窥镜等 进行，将注射器针头刺入卵泡中 一并吸出________和 __________，再在显微镜下进行 ______ 可以有目的地选 择卵泡，分离得 到____________ ___的卵母细胞 不能用
于小动
物
较小型的动物 （如小鼠、兔） 机械破 碎法 将刚宰杀的雌性动物体内摘出的 卵巢置于培养皿中，用针头刺破 ______和______，再在显微镜下 对卵母细胞进行筛选 可以得到各种成 熟程度的卵母细 胞 有可能
刺伤卵
母细胞
较大型
超声波探测仪
卵泡液
卵母细胞
筛选
适当成熟程度
卵巢
卵泡
体外受精技术
动物种类 卵母细胞的采集方法 优点 缺点
较小型的动物 超数排卵 采用____________处 理，使其排出更多的卵 子 直接与获能的 精子在体外完 成受精 超数排卵效
果不够稳定，特别是个体之间差异很大
促性腺激素
获能精子
体外受精技术
（3） 体外受精
① 精子获能的处理方法
方法名称 方法内容 适用对象
培养法 将采集的精子放入人工配制的________中，培 养一段时间。 啮齿动物、家兔、
猪等
化学诱导法 将精子放入一定浓度的______或相应的 载体溶液中，诱导精子获能。 牛、羊等动物
获能液
肝素
② 精子获能后的变化
.膜流动性______; .膜对______通透性提高; .胞内环磷酸腺苷 浓度______；
.表面电荷______以及游动方式等发生变化。
增加
升高
降低
体外受精技术
卵巢
MII期卵母细胞
体外受精
获能精子
精子离心处理
新鲜或解冻的精液
受精卵培养
目的：除去精浆以利于精子获能
精子获能意义：
增强了精子的代谢能力和运动能力。
体外受精技术
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）胚胎来源：
通过转基因、核移植和体外受精等方式得到。
（2）供体和受体
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
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
供体
受体
体外受精技术
胚胎移植技术
1
供、受体选择标准是什么？
优良供体母牛
受体母牛
遗传性状优良，生产能力强
有健康体质和正常繁殖能力
优良供体母牛
__________处理
发情配种或人工授精
超数排卵
收集胚胎并检查
正常繁殖或两三个月后进行另一次移植
优良公牛
受体发情
移植胚胎
对受体进行妊娠检查
受体母牛
同期发情处理
具有优良性状的后代
胚胎移植过程
2
如何获得更多卵子？
超数排卵
给供体注射促性腺激素，使一头母畜一次排出比自然情况下多几倍到几十倍的卵子，用于体外受精和早期胚胎培养。(从输卵管中冲取卵子。)
只能注射不能饲喂
分泌
垂体
促性腺激素
卵巢中卵泡发育成熟
排卵
（+）
优良供体母牛
__________处理
发情配种或人工授精
超数排卵
收集胚胎并检查
正常繁殖或两三个月后进行另一次移植
优良公牛
受体发情
移植胚胎
对受体进行妊娠检查
受体母牛
同期发情处理
具有优良性状的后代
胚胎移植技术
3
需要在胚胎移植前对受体进行怎样的操作？
同期发情
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。
使他们的生理环境达到同步或一致，为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境。这是胚胎移植成功与否的关键。
优良供体母牛
__________处理
发情配种或人工授精
超数排卵
收集胚胎并检查
正常繁殖或两三个月后进行另一次移植
优良公牛
受体发情
移植胚胎
对受体进行妊娠检查
受体母牛
同期发情处理
具有优良性状的后代
胚胎移植技术
4
胚胎移植的时期？
桑葚胚或囊胚期的早期胚胎
5
受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？
不会
6
产下犊牛性状和性别取决于？
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
优良供体母牛
__________处理
发情配种或人工授精
超数排卵
收集胚胎并检查
正常繁殖或两三个月后进行另一次移植
优良公牛
受体发情
移植胚胎
对受体进行妊娠检查
受体母牛
同期发情处理
具有优良性状的后代
胚胎移植技术
①能发挥优良母畜的 ，迅速扩大优良畜种的数量，加速优良畜种的推广应用；
②能缩短 （大大缩短了供体本身的繁殖周期），提高家畜改良速度；
③能长期保存冷冻胚胎，便于优良品种的 和保存。
④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。
繁殖能力
世代间隔
种质运输
胚胎移植技术的应用
胚胎移植技术
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
遗传性状优良，生产能力强
有健康体质和正常繁殖能力
（一般用孕激素）
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。
每次处理一头奶牛收集到的胚胎，经移植可产生3-4头犊牛，每年可处理4-5次。
胚胎移植技术
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。
为什么切割后胚胎还可以继续发育？
理论依据
用__________将早期胚胎平均分割成________、四分胚甚至八分胚，经培养后植入受体，以得到__________或同卵多生后代的技术。
机械方法
二分胚
同卵双生
胚胎移植技术
3.主要仪器设备
体视显微镜
显微操作仪
分割工具
分割针 | 分割刀
胚胎移植技术
4.胚胎分割操作程序
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。
囊胚腔
透明带
滋养层
内细胞团
分割针
分割针
二分胚
内细胞团
取样滋养层
胚胎移植
做DNA分析，鉴定性别
已知性别胚胎
牛胚胎性别鉴定和分割示意图
胚胎移植技术
胚胎移植技术
注意事项
1.胚胎分割份数不能过多
分割的次数越多，每一份的细胞数目越少，不但难以做到均等分割，而且囊胚期的内细胞团细胞所受的影响也越大。分割的份数越多，技术难度越大，移植后的和发育的难度越大，分割后胚胎成活的概率越小。
2.属于无性繁殖或克隆
同一胚胎经分割移植形成的后代具有相同的遗传物质，该过程中没有减数分裂、有性生殖细胞的形成、有性生殖细胞的结合属于无性繁殖或克隆。
胚胎移植技术
课堂小结
随堂小测
1.下列关于牛的胚胎移植的叙述，错误的是( )
A.胚胎移植可充分发挥优良母牛的繁殖潜力
B.胚胎移植不受时间和地域的限制，增加了双胎或多胎的比例
C.胚胎移植可在畜牧业生产中加速育种工作和品种改良
D.胚胎移植过程一定伴随着胚胎分割技术
答案：D
解析：A、胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。在该项技术中，供体的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔任务由受体取代，大大缩短供体本身的繁殖周期，A正确；
B、胚胎移植不受时间和地域的限制，同时，在对供体实施超数排卵处理后，可获得多枚胚胎，经移植后可得到多个后代，增加了双胎或多胎的比例，B正确；
C、胚胎移植可使良种畜群迅速扩大，加速了育种工作和品种改良，C正确；
D、胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序，用于移植的胚胎可能是分割后得到的胚胎，也可能是体内受精后得到的胚胎，胚胎移植过程不一定伴随着胚胎分割技术，D错误。
随堂小测
2.胚胎分割技术是胚胎工程的重要应用之一，在性别鉴定和遗传病筛查等方面有重要意义。如图表示胚胎分割过程，下列相关叙述错误的是( )
A.胚胎分割技术需要借助显微设备进行操作
B.进行胚胎分割时要将图中结构①均等分割
C.胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
D.乙过程表示DNA分析性别鉴定，所取样本为结构③
答案：B
解析：A、胚胎分割所需要的主要仪器设备为体视显微镜和显微操作仪,A正确;
B、在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意将结构④内细胞团均等分割,B错误;
C、同一胚胎经分割、移植形成的后代具有相同的遗传物质,该过程中没有减数分裂的过程、有性生殖细胞的形成和有性生殖细胞的结合,所以属于无性生殖或克隆。因此胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一,C正确;
D、胚胎移植前进行性别鉴定的方法:取结构③滋养层细胞做DNA分析,D正确。
感谢观看
汇报人

展开更多......

收起↑