2.3 胚胎工程(第二课时)高二生物课件(人教版2019选择性必修3)
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。 局限性：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。另外，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。
四 胚胎工程应用—体外受精
新鲜或解冻的精液
卵母细胞的采集
MⅡ期卵母细胞
精子的获取
获能精子
受精 将精子培养在人工配制的获能液 （肝素、Ca2＋载体）中使其获能
精子离心处理
去除精浆（含有抑制精 子获能的物质），以利 于精子获能 (提取纯度较 高精子)
四 胚胎工程应用—体外受精
新鲜或解冻的精液
卵母细胞的采集
四 胚胎工程技术及其应用 你听说过试管婴儿、试管牛、试管羊吗？
胚胎工程应用
体外受精 胚胎移植 胚胎分割
四 胚胎工程应用—体外受精
1 试管动物技术 是指通过人工操作使卵子在体外受精，并通过培养发育为早期胚胎后， 再经移植产生后代的技术。
精子 卵子
体外
早期胚
胚胎 受体
受精卵
早期胚胎
受精
胎发育
移植
(代孕)
拓展了解
1 输卵管采卵(冲取卵子)
利用促性腺激素促使雌性动物排出更多的卵子，从输卵管 中冲取卵子。适合实验动物(兔、鼠)以及家畜猪、羊等。 2 屠宰动物的卵巢采卵
从已屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞。适合 大型动物或大家畜，如：牛、马等。 3 活体采卵(卵巢中)
借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等仪器，直接从活体动物卵巢 中吸取卵母细胞。适合大型动物或大家畜，如：牛、马等。
试管动物
体外受精
体外胚胎培养
胚胎移植 试管动物 = 克隆动物
四 胚胎工程应用—体外受精
拓展了解
第 1 代试管婴儿技术
通过常规的体外受精和胚胎移植技术直到临床妊娠分娩。 此技术主要适用于因女方因素引起的不孕症患者。
第 2 代试管婴儿技术
通过显微人工受精技术, 帮助精子通过透明带或穿过卵细胞膜, 直至临床妊娠分娩主要适用于男方因素引起的不孕症患者, 也适 用于上述女方因素引起的不孕。
第3 代试管婴儿技术
第三代“试管婴儿”是 指胚胎着床前进行遗传学诊断。剔除带有 疾病遗传物质的胚胎。通过此技术可以提高出生试管婴儿的质量。
四 胚胎工程应用—体外受精 2 体外受精过程
四 胚胎工程应用—体外受精 2 体外受精过程
卵母细胞的采集
卵巢
精子的获取
CO2培养箱
MⅡ期卵母细胞
受精
四 胚胎工程应用—体外受精
四 胚胎工程应用—胚胎分割 1 胚胎分割概念
桑葚胚或囊胚
早期胚胎细胞具有全能性。胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割 成2等份、4等份或8等份，经移植获得同卵双胞胎或多胎的技术。
四 胚胎工程应用—胚胎分割
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。
特点 对象
后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ做动物无性
四 胚胎工程应用—胚胎移植
遗传性状优良、 生产能力强 优良供体母牛
使用促性腺激素，诱发卵巢排出 比自然情况下更多的成熟卵子。
超数排卵
优良公牛
发情配种或人工授精
收集胚胎并检查 冲卵
正常繁殖或两三个月 后进行另一次移植
对胚胎进行质量检查。此时，胚 胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段
从输卵管或子宫角排出早期胚胎（早 期胚胎处于游离状态，容易收集）
2. 该过程中的两次检查：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。
3. 成功与否要有两个条件： • 一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。 • 进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。
四 胚胎工程应用—胚胎移植 3 胚胎移植意义
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。
四 胚胎工程应用—胚胎移植
遗传性状优良、 生产能力强
孕激素处理， 避免排斥反应
优良供体母牛
进行同期发情处理
受体母牛 健康体质、正 常繁殖能力
超数排卵
优良公牛
发情配种或人工授精 收集胚胎并检查
受体发情 移植胚胎 对受体进行妊娠检查
正常繁殖或两三个月 后进行另一次移植
四 胚胎工程应用—胚胎移植
总结
1. 该过程中两次使用激素：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（促性腺激素）。
MⅡ期卵母细胞
精子的获取
获能精子
精子离心处理
受精
受精卵培养
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
四 胚胎工程应用—体外受精
新鲜或解冻的精液
MⅡ期卵母细胞 受精卵培养
精子离心处理
一般情况下，可以
获能精子
将获能的精子和培养成熟 的卵子置于适当的培养液
中共同培养一段时间，来
3 体外受精意义
促使它们完成受精。
①是提高动物繁殖能力的有效措施。
②可以为胚胎移植提供可用的胚胎。
四 胚胎工程应用—体外受精
比较自然受精、人工授精和体外受精
项目
不 同
过程 不同
点 场所
不同
自然受精
人工授精
体外受精
雌雄动物交配完成
用人工的方法将公畜 的精液注入母畜生殖
道内,完成受精
第2章细胞工程
第3节 胚胎工程 2
细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学 和发育生物学等多学科的原理和方法，通过 细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的 地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其 产品的一门综合性的生物工程。
蚕丝
默而识之，学而不厌
生命观念 哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎的发育规律是胚胎工程重要的理 论基础。阐述细胞的结构与功能的适应。 科学思维 以过程图的形式表示受精作用和胚胎发育的过程。 社会责任 试管动物技术在促进家畜快速繁殖中的应用。关注胚胎工程与畜牧业发展。
母牛其实是有很强的生殖潜能的，只是没有激发出来。 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？
荷斯坦牛 （遗传性状优良，生产能力强）
新疆褐牛 （有健康体质和正常繁殖能力）
四 胚胎工程应用—胚胎移植
1 胚胎移植概念
体内受精、转基因、核移植、胚胎分割等
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 同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。
供体：提供胚胎
胚胎移植 受 体 ： 接 受 胚 胎
荷斯坦牛
新疆褐牛
（遗传性状优良，生产能力强）
（有健康体质和正常繁殖能力）
四 胚胎工程应用—胚胎移植
移植条件 供体与受体为同种且生理状态相同 实质 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 地位 胚胎工程的最后一道“工序” 2 胚胎移植过程 胚胎移植主要包括①_供__体__、_受__体__选择和处理，②_配__种__或人工授精，③胚胎 的_收__集__、_检__查__、培养和保存，④胚胎的移植，以及⑤移植后的_检__查__等步骤。
1978年，科学家将小鼠的桑椹胚一分为二，获得了成功。 1979年，科学家分割绵羊胚胎获得了同卵羔羊。 20世纪80年代后，人们建立了系统的胚胎分割法，并相继得到1/4
和1/8分割胚胎后代。
我国的胚胎工程专家也进行了分割胚胎移 植的实验研究，成功地对小鼠、家兔、绵羊、 山羊和牛等动物进行了分割胚胎移植，并将 二分胚胎分割技术应用到牛和羊的胚胎移植 中。胚胎移植作为胚胎工程的最终技术环节， 还将推动胚胎工程其他技术的研究和应用。 应用胚胎分割技术获得的三卵六羔羊
人工获取精子、卵 母细胞,在体外分别 经处理后完成受精
过程
雌性动物输卵管中 雌性动物输卵管中 体外培养液中
相同点 ①精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程;②都是有性生殖
四 胚胎工程应用—胚胎移植
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 一头良种成年奶牛需3万 ~ 5万元。一头牛一胎只产一头牛犊，一生只生育4、5次。 牛的自然繁殖的速度太慢，不能满足生产需要。
• 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；
• 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。
四 胚胎工程应用—胚胎分割 内细胞团
内细胞团分开,形成 一模一样的双胞胎
同卵双胞胎的形成示意图
四 胚胎工程应用—胚胎分割
繁殖或克隆的方法之一。
发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚。
分割囊胚时， 要将内细胞团均等分割
2 工具
体视显微镜
显微操作仪
四 胚胎工程应用—胚胎分割
3 胚胎分割操作程序
分割针
透明袋 滋养层
囊胚腔
内细胞团
分割针
二分胚
胚胎移植 内细胞团
取样滋养层 做DNA分析， 鉴定性别
四 胚胎工程应用—胚胎分割
4 胚胎分割的优点和局限性 优点 ①可以促进优良动物品种的繁殖；
四 胚胎工程应用—体外受精
新鲜或解冻的精液
卵母细胞的采集
MⅡ期卵母细胞
精子的获取
获能精子
受精 将精子培养在人工配制的获能液 （肝素、Ca2＋载体）中使其获能
精子离心处理
去除精浆（含有抑制精 子获能的物质），以利 于精子获能 (提取纯度较 高精子)
四 胚胎工程应用—体外受精
新鲜或解冻的精液
卵母细胞的采集
四 胚胎工程技术及其应用 你听说过试管婴儿、试管牛、试管羊吗？
胚胎工程应用
体外受精 胚胎移植 胚胎分割
四 胚胎工程应用—体外受精
1 试管动物技术 是指通过人工操作使卵子在体外受精，并通过培养发育为早期胚胎后， 再经移植产生后代的技术。
精子 卵子
体外
早期胚
胚胎 受体
受精卵
早期胚胎
受精
胎发育
移植
(代孕)
拓展了解
1 输卵管采卵(冲取卵子)
利用促性腺激素促使雌性动物排出更多的卵子，从输卵管 中冲取卵子。适合实验动物(兔、鼠)以及家畜猪、羊等。 2 屠宰动物的卵巢采卵
从已屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞。适合 大型动物或大家畜，如：牛、马等。 3 活体采卵(卵巢中)
借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等仪器，直接从活体动物卵巢 中吸取卵母细胞。适合大型动物或大家畜，如：牛、马等。
试管动物
体外受精
体外胚胎培养
胚胎移植 试管动物 = 克隆动物
四 胚胎工程应用—体外受精
拓展了解
第 1 代试管婴儿技术
通过常规的体外受精和胚胎移植技术直到临床妊娠分娩。 此技术主要适用于因女方因素引起的不孕症患者。
第 2 代试管婴儿技术
通过显微人工受精技术, 帮助精子通过透明带或穿过卵细胞膜, 直至临床妊娠分娩主要适用于男方因素引起的不孕症患者, 也适 用于上述女方因素引起的不孕。
第3 代试管婴儿技术
第三代“试管婴儿”是 指胚胎着床前进行遗传学诊断。剔除带有 疾病遗传物质的胚胎。通过此技术可以提高出生试管婴儿的质量。
四 胚胎工程应用—体外受精 2 体外受精过程
四 胚胎工程应用—体外受精 2 体外受精过程
卵母细胞的采集
卵巢
精子的获取
CO2培养箱
MⅡ期卵母细胞
受精
四 胚胎工程应用—体外受精
四 胚胎工程应用—胚胎分割 1 胚胎分割概念
桑葚胚或囊胚
早期胚胎细胞具有全能性。胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割 成2等份、4等份或8等份，经移植获得同卵双胞胎或多胎的技术。
四 胚胎工程应用—胚胎分割
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。
特点 对象
后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ做动物无性
四 胚胎工程应用—胚胎移植
遗传性状优良、 生产能力强 优良供体母牛
使用促性腺激素，诱发卵巢排出 比自然情况下更多的成熟卵子。
超数排卵
优良公牛
发情配种或人工授精
收集胚胎并检查 冲卵
正常繁殖或两三个月 后进行另一次移植
对胚胎进行质量检查。此时，胚 胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段
从输卵管或子宫角排出早期胚胎（早 期胚胎处于游离状态，容易收集）
2. 该过程中的两次检查：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。
3. 成功与否要有两个条件： • 一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。 • 进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。
四 胚胎工程应用—胚胎移植 3 胚胎移植意义
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。
四 胚胎工程应用—胚胎移植
遗传性状优良、 生产能力强
孕激素处理， 避免排斥反应
优良供体母牛
进行同期发情处理
受体母牛 健康体质、正 常繁殖能力
超数排卵
优良公牛
发情配种或人工授精 收集胚胎并检查
受体发情 移植胚胎 对受体进行妊娠检查
正常繁殖或两三个月 后进行另一次移植
四 胚胎工程应用—胚胎移植
总结
1. 该过程中两次使用激素：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（促性腺激素）。
MⅡ期卵母细胞
精子的获取
获能精子
精子离心处理
受精
受精卵培养
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
四 胚胎工程应用—体外受精
新鲜或解冻的精液
MⅡ期卵母细胞 受精卵培养
精子离心处理
一般情况下，可以
获能精子
将获能的精子和培养成熟 的卵子置于适当的培养液
中共同培养一段时间，来
3 体外受精意义
促使它们完成受精。
①是提高动物繁殖能力的有效措施。
②可以为胚胎移植提供可用的胚胎。
四 胚胎工程应用—体外受精
比较自然受精、人工授精和体外受精
项目
不 同
过程 不同
点 场所
不同
自然受精
人工授精
体外受精
雌雄动物交配完成
用人工的方法将公畜 的精液注入母畜生殖
道内,完成受精
第2章细胞工程
第3节 胚胎工程 2
细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学 和发育生物学等多学科的原理和方法，通过 细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的 地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其 产品的一门综合性的生物工程。
蚕丝
默而识之，学而不厌
生命观念 哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎的发育规律是胚胎工程重要的理 论基础。阐述细胞的结构与功能的适应。 科学思维 以过程图的形式表示受精作用和胚胎发育的过程。 社会责任 试管动物技术在促进家畜快速繁殖中的应用。关注胚胎工程与畜牧业发展。
母牛其实是有很强的生殖潜能的，只是没有激发出来。 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？
荷斯坦牛 （遗传性状优良，生产能力强）
新疆褐牛 （有健康体质和正常繁殖能力）
四 胚胎工程应用—胚胎移植
1 胚胎移植概念
体内受精、转基因、核移植、胚胎分割等
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 同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。
供体：提供胚胎
胚胎移植 受 体 ： 接 受 胚 胎
荷斯坦牛
新疆褐牛
（遗传性状优良，生产能力强）
（有健康体质和正常繁殖能力）
四 胚胎工程应用—胚胎移植
移植条件 供体与受体为同种且生理状态相同 实质 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 地位 胚胎工程的最后一道“工序” 2 胚胎移植过程 胚胎移植主要包括①_供__体__、_受__体__选择和处理，②_配__种__或人工授精，③胚胎 的_收__集__、_检__查__、培养和保存，④胚胎的移植，以及⑤移植后的_检__查__等步骤。
1978年，科学家将小鼠的桑椹胚一分为二，获得了成功。 1979年，科学家分割绵羊胚胎获得了同卵羔羊。 20世纪80年代后，人们建立了系统的胚胎分割法，并相继得到1/4
和1/8分割胚胎后代。
我国的胚胎工程专家也进行了分割胚胎移 植的实验研究，成功地对小鼠、家兔、绵羊、 山羊和牛等动物进行了分割胚胎移植，并将 二分胚胎分割技术应用到牛和羊的胚胎移植 中。胚胎移植作为胚胎工程的最终技术环节， 还将推动胚胎工程其他技术的研究和应用。 应用胚胎分割技术获得的三卵六羔羊
人工获取精子、卵 母细胞,在体外分别 经处理后完成受精
过程
雌性动物输卵管中 雌性动物输卵管中 体外培养液中
相同点 ①精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程;②都是有性生殖
四 胚胎工程应用—胚胎移植
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 一头良种成年奶牛需3万 ~ 5万元。一头牛一胎只产一头牛犊，一生只生育4、5次。 牛的自然繁殖的速度太慢，不能满足生产需要。
• 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；
• 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。
四 胚胎工程应用—胚胎分割 内细胞团
内细胞团分开,形成 一模一样的双胞胎
同卵双胞胎的形成示意图
四 胚胎工程应用—胚胎分割
繁殖或克隆的方法之一。
发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚。
分割囊胚时， 要将内细胞团均等分割
2 工具
体视显微镜
显微操作仪
四 胚胎工程应用—胚胎分割
3 胚胎分割操作程序
分割针
透明袋 滋养层
囊胚腔
内细胞团
分割针
二分胚
胚胎移植 内细胞团
取样滋养层 做DNA分析， 鉴定性别
四 胚胎工程应用—胚胎分割
4 胚胎分割的优点和局限性 优点 ①可以促进优良动物品种的繁殖；