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（共20张ppt）

(共20张PPT)
第3节 胚胎工程
第2课时 胚胎工程技术及其应用
胚胎工程技术主要包括哪些内容？它们的原理分别是？
胚胎工程在生产实践中有哪些应用？
胚胎分割
代孕母牛
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。
涉及的胚胎工程技术： 。
体外受精、体外胚胎培养、胚胎移植
一、体外受精
卵母细胞的采集
精子的获取
2.意义：
1.过程：
包括 、 和 等步骤
卵母细胞的采集
精子的获取
受精
成熟培养
获能处理
适当的培养液
提高动物繁育能力，为胚胎移植提供可用胚胎。
一、体外受精
精子在进行体外受精前需要精子获能处理
体外精子获能的方法：
1）培养法:
放入人工配制的获能液中
如：啮齿动物、家兔和猪等
2）化学诱导法:
放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中
如：牛、羊等
二、胚胎移植
1.概念：
体内受精、转基因、核移植等
供体：
提供胚胎的个体
接受胚胎的个体
选择标准：
职能：
遗传性状优良
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
选择标准：
职能：
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的体内，使之继续发育为新个体的技术。
受体：
2.过程：
二、胚胎移植
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：
优良供体母牛
优良公牛
（遗传性状优良，生产能力强）
受体母牛
（有健康体质和正常繁殖能力）
具有优良性状的后代
进行同期发情处理
超数排卵处理
受体发情
发情配种或人工授精
移植胚胎
收集胚胎并检查
对受体进行妊娠检查
牛的胚胎移植示意图
正常繁殖或两三个月后进行另一次移植
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。
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。
（一般用孕激素）
过 程:
二、胚胎移植
用配制的溶液将胚胎从子宫或输卵管中冲洗出来
遗传性状优良、生产能力强供体母牛
健康的体质、正常的繁殖能力受体母牛
多种激素同期发情处理
促性腺激素
超数排卵
供体公牛
发情配种或人工授精
收集胚胎并检查
胚胎移植
妊娠检查
分娩（胚胎移植的犊牛）
1. 该过程中两次使用激素：
2. 该过程中的两次检查：
3. 胚胎移植成功与否要有两个条件：
第一次对受、供体进行同期发情处理；
第二次用于供体的超数排卵。
第一次对收集的胚胎进行检查；
第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。
①胚胎移植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。
二、胚胎移植
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；一般情况下检查合格的胚胎需要移植到同种的、生理状况相同的受体子宫内，胚胎才能继续发育。
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发生免疫排斥反应。
移植前应对受体进行同期发情处理，使供体和受体生殖器的生理变化同步，为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。
思考·讨论 胚胎移植的生理学基础
思考·讨论 胚胎移植的生理学基础
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
与供体保持一致。
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发生变化。
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；
胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境的一致性密切相关，只有供体、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育
二、胚胎移植
5.地位：
胚胎工程的最终技术环节
4.意义：
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
对供体施行超数排卵处理后，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。
三、胚胎分割
1.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。
体视显微镜、显微操作仪
桑葚胚或囊胚
无性繁殖（克隆）
分割针或分割刀
①选择发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚
②分割囊胚时，要将内细胞团均等分割
直接移植给受体
或经体外培养后，再移植给受体
体视显微镜 显微操作仪
2.繁殖方式：
3.主要仪器：
工具：
4.注意事项：
5.胚胎去向：
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。
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入受体。
对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细胞团，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。
三、胚胎分割
6.具体操作：
三、胚胎分割
分割针
取样滋养层
做DNA分析，
鉴定性别
已知性别胚胎
透明带
滋养层
内细胞团
囊胚腔
分割针
内细胞团
二分胚胎
胚胎移植
还可用分割针分割滋养层，做DNA分析，鉴定性别。
三、胚胎分割
7.优势和缺点：
缺点：刚出生动物体重偏低毛色、斑纹存在差异同卵多胎成活比例小
优势：促进优良动物品种的繁殖产生遗传性状相同的后代提高胚胎的利用率
同卵双犊
胚胎工程技术及其应用
体外受精
胚胎分割
步骤：卵母细胞的采集、精子的获取、受精
胚胎分割的概念：对早期胚胎切割
胚胎分割的基础：细胞的全能性、每个细胞的细胞核内具有相同的遗传物质
胚胎分割的步骤：选择胚胎、分割胚胎、胚胎移植
体外受精技术的意义：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
胚胎分割的意义
胚胎移植
胚胎移植的步骤
胚胎移植的概念：移植到同种的、生理状况相同的雌性动物体内
胚胎移植的意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖能力
①促进优良动物品种的繁殖；
②产生遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料；
③对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义
课堂小结
一. 概念检测
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，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。
（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
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
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。
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。
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。