2.3.2胚胎工程技术及其应用课件2021-2022学年高二下学期生物人教版选择性必修3（共24张PPT）

(共24张PPT)
2.3.2胚胎工程技术
及其应用
本节聚焦
1、胚胎工程技术主要包括哪些内容？
它们的原理分别是什么？
2、胚胎工程在生产实践中有哪些应用？
什么是试管动物？
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。
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
胚胎移植
体外受精
体外胚胎培养
试管婴儿是在试管里培养出来的吗？
体外受精
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
包括 、 和 等步骤。
卵母细胞的采集
精子的获取
受精
卵巢
精子
获能的精子
获能处理
精子的获取
成熟卵母细胞
雄性哺乳动物
雌性哺乳动物
卵母细胞
成熟培养
卵母细胞的采集
体外受精图解过程
体外受精
受精卵
体外受精的应用：
①提高动物繁殖能力的有效措施
②为胚胎移植提供可用的胚胎
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。
体外受精
胚胎移植
指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到
、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。
同种的
供体：提供胚胎的个体
受体：接受胚胎的个体
体内受精、转基因、核移植等
其他方式：
供体标准
供体职能
受体标准
受体职能
实质
地位
遗传性状优良、生产能力强
产生具有优良遗传特性的胚胎
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
早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
胚胎工程的最终技术环节
胚胎移植
胚胎移植过程
胚胎移植过程重要知识
对供体、受体母畜进行选择，并进行同期发情处理
对供体母畜进行超数排卵
对胚胎检查、培养或保存
对受体母畜进行妊娠检查
用孕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。
使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致，这是胚胎移植成功与否的关键。
用外源促性腺激素处理供体母牛，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
第一次检测：对胚胎进行质量检查。这时的胚胎应该发育到桑椹胚或囊胚阶段。未移植进入代孕子宫的可以放在放入-196℃的液氮中保存
第二次检测：对代孕受体进行妊娠检查，查看是否妊娠
胚胎移植移植的意义
大大缩短了供体本身的繁殖周期
可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
对供体超数排卵施行处理后，可获得多枚胚胎，经移植可得到多个后代，使供体生产下的后代数量是自然繁殖的十几倍到几十倍
胚胎移植的意义
讨论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？
不一定。一般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，胚胎才能继续发育。移植前要对受体进行同期发情处理，使供体和受体生殖器官的生理变化同步，才能为胚胎提供相同的生理环境。
讨论2.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？
受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。
经科研工作者研究，可能子宫存在免疫豁免等机制
思考.讨论
讨论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？
一致。因为供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系。遗传物质在孕育过程中不会发生任何变化。
讨论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？为什么？
正确。因为胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境条件的一致性密切相关。只有供体、受体生理环境条件高度一致，移入受体的胚胎才能被接受并继续发育。
思考.讨论
早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性，
能不能将一个胚胎分割成几份，从而提高胚胎的利用率？
内细胞团
内细胞团分裂，形成一模一样的双胞胎
同卵双胞胎是怎么产生的了？
内细胞团在发育过程中存在分裂形成两个的可能性，该两个内细胞团共用一套胎盘
胚胎分割（embryo splitting）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。
①理论依据
早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性。
②特点
后代具有相同的遗传物质，因此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
③主要仪器设备
体视显微镜、显微操作仪；分割针或分割刀
④适合分割的胚胎
发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚
⑥分割后胚胎去向
直接移植给受体或经体外培养后，再移植给受体
⑤注意事项
分割囊胚时，要将内细胞团均等分割（若分割不均，内细胞团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
体式显微镜
显微操作仪
胚胎分割
为什么要求滋养层细胞进行分析和鉴定
①避免损伤内细胞团②滋养层和内细胞团均来自同一个受精卵的有丝分裂，含有相同的遗传物质
胚胎分割的优点
胚胎移植的缺点
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
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
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，苴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（ ）
×
×
×
练习与应用
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
雄性杜泊羊
卵母细胞
精子
采集
采集
受精卵
体外受精
早期胚胎
当地普通绵阳
杜泊羊
分娩
（ ）
（ ）
体外胚胎培养
胚胎移植
练习与应用
（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。
练习与应用
3.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。
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
(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？
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
本节聚焦
1、胚胎工程技术主要包括哪些内容？它们的原理分别是什么？
2、胚胎工程在生产实践中有哪些应用？
①体外受精：体外模拟体内环境及膜的流动性
②胚胎移植：供体和受体生理状况相同
③胚胎分割：早期胚胎的分裂能力和全能性
①优良动物品种的繁殖
②产生的遗传性状相同的后代，进行遗传学研究的宝贵材料