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25张ppt）

(共25张PPT)
胚胎工程
--胚胎工程技术及其应用
1. 什么胚胎移植？供体和受体分别指什么，主要职能是什么？
2.什么是试管动物？体外受精技术包含哪些步骤？
3.胚胎移植主要包括哪些步骤？，每一个步骤的方法和原理？
4.P62思考与讨论的4个问题
5.与自然生育相比较，胚胎移植有哪两点优势？
6.胚胎分割的概念、主要仪器、操作对象、注意事项、3点用途
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
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
早期胚胎
子宫
胚胎移植
早期胚胎发育
体外受精
精子
卵子
受精卵
3.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
培养
成熟培养
获能处理
受精
受精卵培养
3.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
4.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
4.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？
利用某些激素调整一群母畜发情周期，使其同时集中发情
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。
4.胚胎移植
优良供体母牛
受体母牛
同期发情处理
激素处理
受体发情
超数排卵处理
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
4.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
收集胚胎并检查
优良公牛
发情配种
或人工受精
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葚胚或囊胚阶段
保存：将收集的胚胎放入-196℃的液氮中保存。
4.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
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
收集胚胎并检查
优良公牛
发情配种
或人工受精
胚胎移植
4.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。要移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内，否则移植前要对受体进行同期发情处理
讨论2.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应
不会。
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
与供体保持一致。遗传物质不变。
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。这是胚胎移植的实质。
4.胚胎移植
胚胎移植的生理学基础
思考·讨论
【例3】下列关于“试管牛”培养流程的叙述,错误的是 (　　)
A.过程①可对供体母牛注射促性腺激素,使其排出更多的卵子
B.过程②发生的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体
C.过程③应给代孕母牛注射免疫抑制剂,防止发生免疫排斥反应
D.“试管牛”的遗传特性取决于供体,与代孕母牛无关
金版学案P103 例3
C
4.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。
意义
第2章质量评估 第21题
21.(10分)下图为牛胚胎移植过程示意图,请据图回答下列问题。
(1)供体母牛的主要职能是产生具有优良遗传特性的胚胎,受体母牛必须具备　 。
(2)同期发情处理可以使供体、受体母牛　　　　　 　是相同的,为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。
健康的体质和正常繁殖能力
生殖器官的生理变化
第2章质量评估 第21题
21.(10分)下图为牛胚胎移植过程示意图,请据图回答下列问题。
(3)胚胎移植的实质是　　　　　　　 　　　　
,进行胚胎移植的优势是　　 　　　　　　　　　　。
(4)移植的胚胎,也可以是经体外受精或核移植获得的胚胎。体外受精形成的胚胎发育成的个体可以称为　　　　动物,核移植形成的胚胎发育成的个体可以称为　　　　动物。(填“试管”或“克隆”)
早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
试管
克隆
5.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
5.胚胎分割
透明带
滋养层
内细胞团
二分胚
分割针
内细胞团
胚胎移植
a.选择胚胎：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.分割胚胎：在显微镜下用分割针或分割刀片对胚胎进行分割
c.移植：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。
④胚胎分割操作程序
5.胚胎分割
思考1：胚胎分割属于无性生殖还是有性生殖？
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。
思考2：对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？
思考3：胚胎分割的份数越多，操作的难度越大，移植的成功率越低，是分析其原因。
5.胚胎分割
做DNA分析
鉴定性别
透明带
滋养层
内细胞团
滋养层
分割针
胚胎移植
已知性别胚胎
思考4：将来发育为胎儿的是内细胞团，但可以取样滋养层做DNA分析，鉴定性别，试分析原因。
金版学案P104 例4、例5
【例4】下列关于胚胎分割的叙述,错误的是 (　　)
A.胚胎分割存在一些问题,如刚出生的动物体重偏轻、毛色和斑纹存在差异等
B.分割胚胎一般用分割针或分割刀进行
C.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
D.胚胎分割是采用酶处理方法把胚胎分成更多的等份,经移植获得同卵双胎或多胎的技术
【例5】下图表示胚胎分割的过程,下列有关胚胎分割的说法,正确的是 (　　)
A.应选择形态正常、发育良好的囊胚或原肠胚进行分割
B.分割针分割胚胎后,①②部分的大小应基本相等
C.为了获得更多的胚胎,分割胚胎时产生的份数越多越好
D.对胚胎进行分割后得到的个体性别不同
D
B
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
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。
5.胚胎分割
(2021·广东)下列有关生物工程的叙述,错误的是 (　　)
A.进行胚胎移植时,可选用如上图所示时期的胚胎
B.高等动物的个体发育是指从受精卵发育到幼体的过程
C.如图是胚胎发育过程中囊胚示意图,其中③为内细胞团细胞,具有发育全能性
D.卵裂期胚胎中细胞数目和DNA总量在不断增加
B
（2020·山东）经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚，通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是（ ）
A．用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子
B．体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理
C．胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植
D．遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得
C
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。