生物人教版（2019）选择性必修3 2.3.2 胚胎工程（共24张ppt）

(共24张PPT)
胚胎工程
--胚胎工程技术及其应用
00
联系生活
资料1.荷斯坦牛是产奶量很高的奶牛品种，原产于荷兰，但是一头荷斯坦牛的售价高昂。某公司从国外引进了一对纯种荷斯坦奶牛，如何快速、大量繁殖引进的良种奶牛呢？
资料2.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。
荷斯坦牛
3万---5万元
新疆褐牛
00
联系生活
00
联系生活
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。
思考：如何培育试管奶牛？
个体
体外受精
早期胚胎
子宫
胚胎移植
早期胚胎发育
精子
卵子
受精卵
01
体外受精
新鲜或解冻的精液
精子离心处理
获能精子
卵巢
MⅡ期卵母细胞
体外受精
培养
01
体外受精
新鲜或解冻的精液
精子离心处理
获能精子
卵巢
MⅡ期卵母细胞
体外受精
受精卵培养
早期胚胎
提高动物繁殖能力
为胚胎移植提供可用的胚胎
02
胚胎移植
胚胎移植(embryo transfer)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。（教程P61黑体字）
受精卵
&
其他方式获得的胚胎
雌性动物体内
移植
新个体
发育
体外受精
体内受精(配种)
核移植
胚胎分割
02
胚胎移植
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
激素处理
02
胚胎移植
优良供体母牛
受体母牛
同期发情处理
激素处理
思考1.什么是同期发情处理？
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。
思考2.同期发情处理的目的是什么？
使他们的生理环境达到同步或一致，这样供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。
02
胚胎移植
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
激素处理
思考4.超数排卵的目的是什么？
诱使一头母畜一次排出比自然情况下多许多的成熟卵子，用于配种或者人工授精，可获得多枚胚胎 ，经胚胎移植可得到多个后代。
思考3.如何进行超数排卵？
注射外源促性腺激素
02
胚胎移植
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
激素处理
02
胚胎移植
收集胚胎并检查
收集：用特制的冲卵装置，把供体母牛子宮内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。
冲卵：用配制好的冲卵液，借助特制的冲卵装置，将供体母畜子宫或输卵管中的胚胎冲洗出来。
检查：用显微镜检查胚胎是否发育到桑椹胚或囊胚阶段
保存：将收集的胚胎放入-196℃的液氮中保存。
-196℃
02
胚胎移植
02
胚胎移植
胚胎移植的生理学基础
思考·讨论
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。
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
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。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。其遗传物质在孕育过程中不会发生任何变化。
02
胚胎移植
胚胎移植的生理学基础
思考·讨论
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，并能续发育。所以，我们可以把胚胎移植简单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
02
胚胎移植
充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短了供体本身的繁殖周期，增加供体一生繁殖后代的数量。
a.缩短了供体本身的繁殖周期，同时通过超数排卵和胚胎移植可获得比自然繁殖多十几倍到几十倍的后代
b.可在短期内大幅度增加优良个体母畜和公畜的后代数量，迅速扩大良种畜群，加速育种和品种改良。
意义
03
胚胎分割
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。(教材P62黑体字)
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。
③主要仪器设备：
实体显微镜和显微操作仪
03
胚胎分割
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。
03
胚胎分割
做DNA分析
鉴定性别
透明层
滋养层
内细胞团
滋养层
二分胚
分割针
分割针
内细胞团
胚胎移植
已知性别胚胎
03
胚胎分割
透明层
滋养层
内细胞团
二分胚
分割针
内细胞团
对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割
若不能将内细胞团均等分割，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。
03
胚胎分割
04
课后练习
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。
×
×
×
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
04
课后练习
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
（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。
04
课后练习
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。
(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。