【生物】胚胎工程技术及其应用课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修三.pptx
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1、第二章 细胞工程第三节第三节 胚胎工程胚胎工程 3.2 3.2 胚胎工程技术及其应用胚胎工程技术及其应用著名妇产科专家张丽珠教著名妇产科专家张丽珠教授与中国首例试管婴儿授与中国首例试管婴儿19921992年年我国首例三胞胎试管婴儿我国首例三胞胎试管婴儿试管婴儿培育和正常怀孕有何异同?试管婴儿技术包括哪些操作步骤?精子卵子受精卵早期胚胎子宫个体体外受精早期胚胎发育胚胎移植“试管动物试管动物”产生过程涉及到产生过程涉及到胚胎工程的哪些技术胚胎工程的哪些技术?原理分别是什么原理分别是什么?胚胎工程的技术主要包括:体外受精(原理:受精作用)胚胎移植(原理:胚胎发育)胚胎分割(原理:细胞增殖,胚胎发育)
2、“试管动物”生产流程试管动物是通过人工操作使卵子在试管动物是通过人工操作使卵子在体外受体外受精精,经培养发育为,经培养发育为早期胚胎早期胚胎后,再进行后,再进行移植移植的个体。的个体。试管牛试管牛 =克隆牛克隆牛比较项目试管动物克隆动物技术基础生殖类型后代性状的继承特点体外受精早期胚胎培养胚胎移植动物细胞培养动物体细胞核移植胚胎移植有性生殖无性生殖继承双亲的的特性与核供体亲本基本一样注意:一 体外受精MM卵母细胞卵母细胞卵巢卵巢新鲜或解新鲜或解冻的精液冻的精液精子离心处理精子离心处理体外体外受精受精获能精子获能精子受精卵培养受精卵培养目的:除去精浆目的:除去精浆以利于精子获能以利于精子获能包括
3、包括_ _ _、_和和_等步骤。等步骤。卵母细胞的采集卵母细胞的采集精子的获取精子的获取受精受精过程:提高提高动物繁育能力,为动物繁育能力,为胚胎移植提供可用胚胎。胚胎移植提供可用胚胎。意义:二 胚胎移植1.概念:指将通过指将通过_得到的胚胎,移植到得到的胚胎,移植到_、_的的雌性雌性动物体内,使之动物体内,使之继续发育为新个体继续发育为新个体的技术。的技术。体外受精及其他方式体外受精及其他方式同种的同种的生理状态相同生理状态相同体内受精、转基因、核移植等体内受精、转基因、核移植等供体:提供胚胎供体:提供胚胎供体:提供胚胎供体:提供胚胎受体:接受胚胎受体:接受胚胎受体:接受胚胎受体:接受胚胎胚
4、胎移植胚胎移植胚胎移植胚胎移植(遗传性状优良,生产能力强)(遗传性状优良,生产能力强)(有健康体质和正常繁殖能力)(有健康体质和正常繁殖能力)胚胎移植胚胎移植主要包括主要包括_、_的选择和处理,的选择和处理,_或人工授精,胚胎的或人工授精,胚胎的_、_、培养或保存培养或保存,胚胎的移植,以及移植后的,胚胎的移植,以及移植后的_等。等。供体供体受体受体配种配种收集收集检查检查检查检查2.过程:二 胚胎移植2.过程:优良供体母牛受体母牛受体发情同期发情同期发情处理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优良性状后代正常繁殖或两三个月后进行另一次移植优良公牛利用某些
5、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。什么是同期发情处理?同期发情处理的目的是什么?使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致,供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件。二 胚胎移植2.过程:优良供体母牛受体母牛受体发情同期发情同期发情处理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优良性状后代正常繁殖或两三个月后进行另一次移植优良公牛超数排卵的目的是什么?如何进行超数排卵?用外源促性腺激素处理供体母牛,诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。冲卵冲卵思考讨论 胚胎移植的生理学基础 (1 1)将
6、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)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?不一定能正常发育。一般情况下检验合格的胚胎需要移植到不一定能正常发育。一般情况下检验合格的胚胎需要移植到同种的、同种的、生理状态相同的受体生理状态相同的受体子宫内,胚胎才能继续发育。在胚胎移植前要对受子宫内,胚胎才能继续发育。在胚胎移植前要对受体进行体进行同期发情处理同期发情处理,使,使供体和受体生殖器官的生理变化同步供体和受体生殖器官的生理变化同步,这样才,这样才能为供体的胚
7、胎移人受体提供相同的生理环境。能为供体的胚胎移人受体提供相同的生理环境。胚胎移入的基础思考讨论 胚胎移植的生理学基础(2 2)受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应?(3 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致?为什么为什么?胚胎移植后,经受体孕育的后代的胚胎移植后,经受体孕育的后代的遗传特性与供体保持一致遗传特性与供体保持一致。因为。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
8、孕育过程中不会发生任何变化。育过程中不会发生任何变化。胚胎存活的基础胚胎发育的基础受体对移入子宫的外来胚胎基本上受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应不发生免疫排斥反应,为胚胎,为胚胎在受体内存活提供了可能。在受体内存活提供了可能。思考讨论 胚胎移植的生理学基础 (4 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转移。你认为这样的概括正确吗。你认为这样的概括正确吗?为什么为什么?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
9、体生理环境条件高度一致,移入受体的胚性密切相关。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胎才能被接受被接受,并能续发育。所以,我们可以把,并能续发育。所以,我们可以把胚胎移植简单概括为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早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。充分充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力发挥雌性优良个体的繁殖潜力,大大,大大缩短了供体本身的缩短了供体本身的繁殖周期繁殖周期。胚胎工程的胚胎工程的最终技术环节。最终技术环节。3.意义:4.地位:体视显微镜体视显微镜显微操作仪显微操作仪三 胚胎分割1.概念:采用采用_将将_切割成切割成_ 等,等,经移植
10、获得经移植获得_的技术的技术机械方法机械方法早期胚胎早期胚胎2 2等份、等份、4 4等份或等份或8 8等份等份同卵双胎或多胎同卵双胎或多胎2.理论依据:早期胚胎干细胞早期胚胎干细胞具有很强的分裂能力,并具有很强的分裂能力,并保持着细胞全能性。保持着细胞全能性。3.目的:4.特点:获得多个基因型相同的后代。获得多个基因型相同的后代。后代具有相同的遗传物质,可以看做动物后代具有相同的遗传物质,可以看做动物无性繁殖无性繁殖或克隆或克隆的方法之一。的方法之一。5.适合分割的胚胎:发育良好的、形态正常的发育良好的、形态正常的桑葚胚桑葚胚或或囊胚囊胚。要将要将内细胞团均等分割内细胞团均等分割6.主要仪器设
11、备:分割分割次数越多次数越多,分割后胚胎,分割后胚胎成活的概率越小成活的概率越小,目前仍然以目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高二分胚胎的分割和移植效率最高。注意:不晚于囊胚期7.操作过程:三 胚胎分割移植胚胎移植胚胎选择胚胎选择胚胎分割胚胎分割胚胎选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,移入盛有操作液的培养皿中。在显微镜下用分割针或分割刀分割,在分割囊胚阶段的胚胎时,注意将内细胞团均等分割。分割后的胚胎可以直接移植给受体,或经体外培养后,再移植给受体。人工控制动物性别8.意义:在胚胎移植前,进行在胚胎移植前,进行性别鉴定、遗传病筛查性别鉴定、遗传病筛查等,对于人工等,对于人工控制动物性别、控
12、制动物性别、动物繁育健康后代动物繁育健康后代有重要意义。有重要意义。可以可以促进促进优良动物品种的优良动物品种的繁殖繁殖产生的产生的遗传性状相同的后代遗传性状相同的后代是进行遗传学是进行遗传学研究的宝贵材料研究的宝贵材料胚胚胎胎工工程程技技术术及及其其应应用用体外受精体外受精胚胎分割胚胎分割步骤:步骤:卵母细胞的采集、精子的获取、受精卵母细胞的采集、精子的获取、受精胚胎分割的概念:胚胎分割的概念:对早期胚胎切割对早期胚胎切割胚胎分割的基础: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:胚胎分割的步骤:选择胚胎
13、、分割胚胎、胚胎移植选择胚胎、分割胚胎、胚胎移植体外受精技术的意义: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胎移植提供可用的胚胎胚胎分割的意义胚胎分割的意义胚胎移植胚胎移植胚胎移植的步骤胚胎移植的步骤胚胎移植的概念: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:胚胎移植的意义:充分发挥雌性优良个体的繁殖能力充分发挥雌性优良个体的繁殖能力促进优良动物品种的繁殖;促进优良动物品种的繁殖;产生遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料;产生遗传性状相同的
14、后代是进行遗传学研究的宝贵材料;对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义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课堂小结练习与应用1.1.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。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。判断下列相关表述是否正确。(1 1)采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精。()采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精。()(2 2)经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体保持一致。()经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体保持一致。()(3 3)进行胚胎移植前,要对供体
15、和受体进行免疫检查,以防止发生免疫排)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。(斥反应。()获能处理成熟培养至MII期一、概念检测一、概念检测2.2.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。作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示。(1 1)请将图中括号内的内容补充完整。)请将图中括号内的内容补充完整。(2 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)为了获得数量较多的卵母细胞,可以对雌
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