内容正文:
第3节 胚胎工程
二 胚胎工程技术及其应用
资料1 截至2018年3月,北方白犀牛仅剩两头雌性,难以通过自然繁殖产生后代。
资料2 研究人员设法保存了北方白犀牛的精子。
1.你能想出什么方法来拯救北方白犀牛,扩大其种群数量呢?
2.要想获得在遗传多样性上具有更大优势的后代,你能想出其他繁育方法吗?
1.概念:
通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经过移植产生后代的技术。
2.过程:
试管动物技术
精子
卵子
受精卵
早期胚胎
胚胎移植
“代孕”母体
幼体
体外受精
早期胚胎培养
体外受精
1.卵母细胞的收集和培养
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1.如何采集实验动物小鼠、兔和小家畜猪、羊等的卵子?
用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后从输卵管中冲取卵子,又叫(冲卵)。
2.如何采集大家畜或大型动物的卵子?
从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢,再从卵巢中采集卵母细胞。
活体采卵:超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜直接从卵巢直接吸取卵母细胞。
3.采集的卵子是否马上可以受精?
不可以,体外培养至MII中期。
思考·讨论
收集的方法:假阴道法,手握法和电刺激等。
获能处理:
培养法:人工配制的获能液中培养(啮齿动物、家兔和猪)。
化学法:一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中,化学药物诱导(牛、羊)。
体外受精
2.精子的收集和获能
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在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
体外受精
3.受精
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目的:检查受精状况和受精卵的发育能力。
胚胎处理:培养发育至__________________阶段,进行__________或______保存。
无机 盐和有机盐
维生素和激素
氨基酸和核苷酸
血清
胚胎移植
培养液成分:
桑葚胚或囊胚
早期胚胎培养
冷冻
体外受精
采集良种雌性卵母细胞
采集良种雄性动物精子
卵母细胞的体外培养
精子体外获能
体外受精
受精卵
小型动物:用__________处理,使其___________,然后,从__________中冲取______。
大型动物:活体/屠宰体的______内直接采集,体外培养至__________。
促性腺激素
超数排卵
输卵管
卵子
卵巢
MⅡ中期
假阴道法
手握法
电刺激法
培养法
化学诱导法
资料1 荷斯坦奶牛产奶量很高,但成年荷斯坦奶牛售价十分高昂。
资料2 牛的生育率虽然很低,但是牛的卵母细胞却相当的多,其卵巢中卵母细胞数目要比一生中排卵数多1000倍左右。公牛产生的精子数目就更多了。
你能结合所学知识,提出繁育良种奶牛的思路吗?
采集良种母牛卵母细胞
采集良种公牛精子
卵母细胞的体外培养
精子体外获能
体外受精
良种牛体外受精胚胎
受体牛
良种牛
屠宰加工厂
采集卵巢中卵母细胞
市场
“试管牛”工业化生产的技术流程图
胚胎移植
早期胚胎培养
良种牛受精卵
试管动物 克隆动物
生殖方式
技术手段
遗传规律
试管动物与克隆动物比较
有性生殖
无性生殖
体外受精、胚胎移植
核移植技术、胚胎移植
遵循
无
胚胎移植
1.胚胎移植的基本程序
①对供体、受体进行选择
供体:遗传性能和生产性能优秀的个体。
受体:健康和正常繁殖能力的个体。
处理:同期发情
具体做法:注射相关激素
供体: 提供胚胎的个体。
受体: 接受胚胎的个体。
②超数排卵
具体做法:注射促性腺激素
③配种或人工授精
精子来源:同种优良的雄性动物。
④胚胎的收集
在配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。
为什么在第7天进行冲卵?
⑤对胚胎进行质量检查
你知道检查的目的吗?
⑥胚胎的保存或移植
胚胎保存的条件是什么?
⑦胚胎的移植
方法一:手术法
引出受体子宫和卵巢,将胚胎注入子宫角,缝合创口。
方法二:非手术法
将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位,注入胚胎。
⑧对受体母牛进行是否妊娠的检查
⑨受体母牛产下胚胎移植的犊牛
选择
供体母牛
受体母牛
……同期发情处理……
超数排卵
供体公牛
配种
冲卵
质量检查、培养
胚胎移植
妊娠检查
分娩(胚胎移植的犊牛)
胚胎移植基本过程
雌激素
促性腺激素
桑椹胚或囊胚
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同种动物发情排卵后,在一段时间内供体、受体具有相同的生理环境;
早期胚胎一定时间内处于游离状态;
同种动物之间基本上不发生免疫排斥反应;
胚胎虽然与受体有生理和组织上的联系,但遗传特性不受受体的影响。
2.胚胎移植的生理学基础
胚胎移植的实质
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换,而胚胎本身的遗传物质并不发生改变,因此各种性状均能保持其原来的优良特性。
胚胎移植:将雌性动物的早期胚胎,或者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,使之发育为新个体的技术