2021-2022学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3----2.3.2胚胎工程技术及其应用课件-（23张PPT）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3----2.3.2胚胎工程技术及其应用课件-（23张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-05-12 06:37:47 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
2.3.2胚胎工程技术及其应用
胚胎工程：是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内产生后代，以满足人类的各种需求。
胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
知识回顾
体外受精
胚胎移植
胚胎分割
胚胎工程技术包含的内容很丰富目前在医学和生产上应用较多的是体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
知识回顾
资料分析：
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。
牛的自然繁殖的速度太慢，不能满足生产需要。牛的生育率虽然很低，但是一头母牛一生排出的卵细胞约200个左右，卵巢中卵母细胞数量是它的1000倍（20万）；公牛平均每次射精5ml，精子数50亿。
怎样通过胚胎工程技术提高两种奶牛的生育率？
体外受精
母牛其实是有很强的生殖潜能的，只是没有激发出来。
体外受精
你听说过试管牛、试管羊吗？
它们的培育经过了哪些技术手段？
试管动物：是指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，再进行移植产生的个体。
培育过程：
体外受精
个体
精子
卵子
受精卵
体外受精
早期胚胎
子宫
胚胎移植
早期胚胎发育
体外受精：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。采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和获能处理，然后才能用于体外受精。
体外受精
卵母细胞的采集
精子的获取
人工配制的获能液
有些动物需培养成熟到MⅡ期
目的：去除精清中的抑制获能的物质。
发展现状：
体外受精技术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。我国体外受精技术的研究起步于20世纪80年代后期，进展很快，目前已经在羊、牛、猪和人等生物中取得成功，特别是人和牛的体外受精技术已达到国际先进水平。
体外受精
胚胎移植：是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。
供体： 提供胚胎的个体
受体：接受胚胎的个体
胚胎获得途径：转基因、核移植、体外受精
实质：生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代
胚胎移植
胚胎移植是胚胎工程的最后一道“工序”
胚胎移植的基本程序
1、供、受体的选择和处理
2、配种或人工受精
3、胚胎的收集、检查、培养或保存
4、胚胎的移植及移植后的检查等
胚胎移植的
基本程序：
胚胎移植
胚胎移植
超数排卵是指应用外源促性激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
桑椹胚或囊胚
配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（冲卵）
胚胎移植
思考·讨论
胚胎移植的生理学基础：
哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。
早期胚胎在一定时间内处于游离状态，这为胚胎的收集提供了可能。
受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体的存活提供了可能。
供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
胚胎移植
胚胎移植的意义：
供体
受体
职能：只产生具有优良遗传特性的胚胎
职能：担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务
提供胚胎的个体——良种雌性动物
接受胚胎的个体——一般品种的雌性动物
胚胎移植的意义：
（1）加速育种工作和品种改良；
（2）大量节省购买种畜的费用；
（3）一胎多产；
（4）保存品种资源和濒危物种；
（5）可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜能，缩短繁殖周期，增加一生繁殖的后代数量。
胚胎移植
概念：采用机械方法将早期胚胎切割成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。
特点：产生遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
胚胎分割
理论基础：动物胚胎细胞的全能性。
选择的胚胎：发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚。
将内细胞团均等分割的原因：内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养层细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能均等分割，会出现内细胞团多的部分发育能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。
胚胎分割
使用的主要仪器和工具：实体显微镜和显微操作仪；分割刀、分割针。
胚胎分割
体视显微镜
显微操作仪
过程：用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植给受体。
胚胎分割
生殖方式：胚胎分割技术产生的后代遗传物质完全相同，是一种无性生殖方式，生物的无性繁殖通称克隆。因此，胚胎分割属于动物克隆的一种方法。
存在问题：
刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还存在差异；
采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的。
胚胎分割
胚胎分割的份数越多，操作难度越大，移植的成功率也越低。因为早期胚胎的体积很小，只有在显微镜下才能看到；再者，细胞的数目是有限的。分割份数越多，不但难以做到均等分割，每一份的细胞数目越少，移植后胚胎的恢复和发育的难度越大，成功率越低，得到的后代就越少。
1.判断下列表述是否正确。
（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。 ( )
练习与应用
×
×
×
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一个绵羊品种。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？
练习与应用
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。
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？
练习与应用
2.3.2胚胎工程技术及其应用
胚胎工程：是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内产生后代，以满足人类的各种需求。
胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
知识回顾
体外受精
胚胎移植
胚胎分割
胚胎工程技术包含的内容很丰富目前在医学和生产上应用较多的是体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
知识回顾
资料分析：
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。
牛的自然繁殖的速度太慢，不能满足生产需要。牛的生育率虽然很低，但是一头母牛一生排出的卵细胞约200个左右，卵巢中卵母细胞数量是它的1000倍（20万）；公牛平均每次射精5ml，精子数50亿。
怎样通过胚胎工程技术提高两种奶牛的生育率？
体外受精
母牛其实是有很强的生殖潜能的，只是没有激发出来。
体外受精
你听说过试管牛、试管羊吗？
它们的培育经过了哪些技术手段？
试管动物：是指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，再进行移植产生的个体。
培育过程：
体外受精
个体
精子
卵子
受精卵
体外受精
早期胚胎
子宫
胚胎移植
早期胚胎发育
体外受精：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。采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和获能处理，然后才能用于体外受精。
体外受精
卵母细胞的采集
精子的获取
人工配制的获能液
有些动物需培养成熟到MⅡ期
目的：去除精清中的抑制获能的物质。
发展现状：
体外受精技术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。我国体外受精技术的研究起步于20世纪80年代后期，进展很快，目前已经在羊、牛、猪和人等生物中取得成功，特别是人和牛的体外受精技术已达到国际先进水平。
体外受精
胚胎移植：是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。
供体： 提供胚胎的个体
受体：接受胚胎的个体
胚胎获得途径：转基因、核移植、体外受精
实质：生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代
胚胎移植
胚胎移植是胚胎工程的最后一道“工序”
胚胎移植的基本程序
1、供、受体的选择和处理
2、配种或人工受精
3、胚胎的收集、检查、培养或保存
4、胚胎的移植及移植后的检查等
胚胎移植的
基本程序：
胚胎移植
胚胎移植
超数排卵是指应用外源促性激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
桑椹胚或囊胚
配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（冲卵）
胚胎移植
思考·讨论
胚胎移植的生理学基础：
哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。
早期胚胎在一定时间内处于游离状态，这为胚胎的收集提供了可能。
受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体的存活提供了可能。
供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
胚胎移植
胚胎移植的意义：
供体
受体
职能：只产生具有优良遗传特性的胚胎
职能：担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务
提供胚胎的个体——良种雌性动物
接受胚胎的个体——一般品种的雌性动物
胚胎移植的意义：
（1）加速育种工作和品种改良；
（2）大量节省购买种畜的费用；
（3）一胎多产；
（4）保存品种资源和濒危物种；
（5）可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜能，缩短繁殖周期，增加一生繁殖的后代数量。
胚胎移植
概念：采用机械方法将早期胚胎切割成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。
特点：产生遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
胚胎分割
理论基础：动物胚胎细胞的全能性。
选择的胚胎：发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚。
将内细胞团均等分割的原因：内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养层细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能均等分割，会出现内细胞团多的部分发育能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。
胚胎分割
使用的主要仪器和工具：实体显微镜和显微操作仪；分割刀、分割针。
胚胎分割
体视显微镜
显微操作仪
过程：用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植给受体。
胚胎分割
生殖方式：胚胎分割技术产生的后代遗传物质完全相同，是一种无性生殖方式，生物的无性繁殖通称克隆。因此，胚胎分割属于动物克隆的一种方法。
存在问题：
刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还存在差异；
采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的。
胚胎分割
胚胎分割的份数越多，操作难度越大，移植的成功率也越低。因为早期胚胎的体积很小，只有在显微镜下才能看到；再者，细胞的数目是有限的。分割份数越多，不但难以做到均等分割，每一份的细胞数目越少，移植后胚胎的恢复和发育的难度越大，成功率越低，得到的后代就越少。
1.判断下列表述是否正确。
（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。 ( )
练习与应用
×
×
×
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一个绵羊品种。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？
练习与应用
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。
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？
练习与应用