2.3 胚胎工程技术及其应用课件（28张）-2022-2023学年高二生物（人教版2019选择必修3）

试管婴儿
1978年7月26日，世界首例试管婴儿“路易斯．布朗”在英国诞生，现已成为母亲
1988年3月10日我国首例试管婴儿缙云新，现成为母亲
根据视频资料回答下列问题：
1.资料上用到了什么生物技术？
2.试管婴儿和母亲正常怀孕，生产的过程有何异同？
试管婴儿技术（包括体外受精、早期胚胎培养）和胚胎移植技术。
都通过有性生殖产生，在母体子宫内发育形成胎儿。
受精作用在体外，并在体外发育成早期胚胎进行胚胎移植。
相同之处
不同之处
思考：培养试管牛大致要经过哪些过程？
是指通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育成早期胚胎后，再进行移植产生的个体。
目的
体外受精和早期胚胎培养
试管动物
卵母细胞的采集和培养→精子的采集和获能→受精
快速繁殖动物优良品种
技术手段
1 .卵母细胞的培养的目的是什么？
２.离心的目的是什么？
３.精子与卵细胞如何完成体外受精？
４.受精卵如何培养？
阅读P60图2-22并思考以下问题：
卵母细胞的培养的目的
各种动物排出的卵子成熟程度虽然不同，但都只有培养到次级卵母细胞(到减Ⅱ中期),才可用来受精作用
精子离心的目的
去除精浆，提取纯度较高精子(以利于精子获能)
精液由精子和精清两部分
组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此在一般情况下，精液中的精子无法获能。
在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程
体外受精
胚胎早期培养的基本条件
营养条件、环境条件是无菌、无毒的环境、适宜的温度、pH和渗透压、适宜的气体环境
胚胎培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存
不同动物胚胎移植时间不同：
牛、羊：桑葚胚或囊胚阶段
小鼠、家兔：卵裂期或囊胚阶段
试管婴儿：8个或16个细胞阶段
体外受精技术的意义
提高动物繁殖能力的有效措施
为胚胎移植提供可用的胚胎
胚胎移植
通过体外受精及其他方式得到的＿＿＿，移植到＿＿＿的、＿＿＿＿＿＿的其他雌性动物的体内，使之继续发育为＿＿＿＿的技术。
同种
生理状态相同
1.概念:
提供胚胎的个体
接受胚胎的个体
实质
供体
受体
是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
胚胎
新个体
胚胎移植的基本步骤
结合的视频资料，阅读P61图2-23，熟悉牛胚胎移植包括哪些环节步骤，并思考各环节中该注意哪些问题？
供体与受体选择标准
受体选择具有健康体质和正常繁殖能力的母牛
供体选择遗传性状优良，生产能力强的母牛
超数排卵
供体
注射促性
腺激素
卵巢中卵泡
发育成熟
排卵（几倍到几十倍）
卵巢
雌性
激素
(+)
促性腺激素是蛋白质，不能饲喂，只能注射
能促进排卵的激素是什么？
同期发情
主要是借助外源激素剌激卵巢使其按照预定的要求发生变化，使处理母畜的卵巢生理机能都处于相同阶段，为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境
胚胎移植的时期
桑葚胚或囊胚期的早期胚胎
同期发情是胚胎移植成功与否的关键环节
地位：胚胎工程其他技术的最后一道“工序”
a.可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力，大大缩短了供体本身的繁殖周期
胚胎移植的优势
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.增加供体一生繁殖后代的数量
供体的职能：只产生具有优良遗传特性的胚胎
受体的职能：担任繁重而漫长的妊娠和育仔任务
1)胚胎环境：
2)胚胎收集：
3)胚胎存活：
4)遗传特性：
发情排卵后，供体和受体有着相同的生理环境
早期胚胎处于游离状态,为胚胎的收集提供了可能
受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥
胚胎与受体可建立正常的生理和组织联系,但胚胎遗传物质在孕育过程中不受任何影响。
胚胎移植的生理学基础
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、有正常孕育能力的其他雌性动物受体子宫内，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、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？
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。
性别：取决于公牛提供的精子类型
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。
2、下列有关胚胎工程的叙述，正确的是
A.“试管动物”的生殖方式属于无性生殖
B.卵裂球时期每一个细胞的体积比受精卵大
C.通过胚胎移植技术可充分发挥良种母畜的繁殖潜力
D.对某一胚胎的干细胞移植，产生的动物中雄性和雌性的概率各占1/2
C
1、下列现代生物技术成果获得必须通过胚胎移植的是
A.转基因良种鸡 B.重组酵母乙肝疫苗
C.单克隆抗体 D.试管婴儿
D
3、关于牛体外受精及胚胎的工厂化生产的叙述，正确的是
A.精子和卵细胞受精形成受精卵后即可移入母牛子宫
B.采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵
C.成熟的卵细胞与收集来的精子相遇形成受精卵，需培养到一定阶段才可移植
D.体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和受精过程只需在体外进行
C
（1）为能从良种母牛体内一次取得多枚卵子，可以采用_______________的方法。据报道，这种技术已经被滥用于人类生育中，从而出现许多人工“多胞胎”，这种技术带来的危害之一是 ______________________________________。
（2）在过程③中，当一个精子进入卵细胞后会激发卵子发生反应，如透明带反应等，其意义是 ____________。过程⑥涉及的技术是_________。
注射促性腺激素
影响胎儿的健康发育、对孕妇的身体不利等
防止多精入卵
胚胎移植
4、下图是培育能产生凝血因子牛的过程示意图，回答相关问题：
思考：胚胎移植实现了优良性
状个体的繁育，如果我们能确
定某个胚胎将发育为非常理想
的个体，那么有没有办法让这
样的一个胚胎一次性地繁育更多的个体？
1978年，科学家将小鼠的桑甚胚一分为二，获得了成功。1979年,科学家分割绵羊胚胎获得了同卵羔羊。我国的胚胎工程专家也进行了分割胚胎移植的实验研究,成功地对牛等动物进行了分割胚胎多植，并将二分胚胎分割技术应用到牛和羊的胚胎移植中。
胚胎分割
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.概念:
2.原理依据：
早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性
3.基本操作
选择良好的桑葚胚或囊胚移入培养皿中，用分割针或分割刀片将其切开，吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体。
选择的胚胎：

使用的主要仪器：

注意:
4.胚胎分割操作的注意事项
发育良好的，形态正常的桑葚胚或囊胚
体视显微镜、显微操作仪、切割刀、切割针
将内细胞团均等分割且份数不宜过多
5.胚胎分割的优点：
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；
思考：胚胎分割为何会存在着份数的局限？产生的各个体有何特点？
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，作为囊胚期的内细胞团的细胞所受的影响会越大，移植后的恢复和发育的难度就越大，成活的概率越小。目前仍以二分胚胎的分割和移植效率最高。
各个体的遗传性状虽相同，但还存在刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等问题
1.下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是
A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植
B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态
C.超数排卵技术要使用一定的激素
D.试管婴儿只是受精及早期卵裂在试管中进行
2.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法错误的是
A.供体母牛必须是同一物种的良种
B.受体母牛必须是同一物种的良种
C.供体公牛必须是同一物种的良种
D.受体母牛可以是同一物种的一般健康牛
A
B
3、在胚胎移植中供体的主要职能
A.提供优良的供体基因
B.提供优良遗传特性的胚胎
C.提供卵细胞 D.提供精子
B
4.下列有关胚胎分割的叙述，错误的是(　　)
A.选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行分割
B.对囊胚进行胚胎分割时要保证将内细胞团均等分割
C.胚胎分割产生的后代个体表型一定完全相同
D.胚胎分割可以看成动物的无性繁殖或克隆
C
5．下列关于胚胎分割移植的说法，不正确的是
A.目前的胚胎分割移植而言，产生的同卵双胎较多，同卵多胎成功率较低
B.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
C.可在囊胚阶段将胚胎随机分割成两份或多份，然后移植
D.用分割针将桑葚胚均分成两部分，可直接将裸半胚移植入受体
C