2.3.2 胚胎工程技术及其应用-【帮课堂】2022-2023学年高二生物同步精品讲义（人教版2019选择性必修3）

《第2章 细胞工程》 第3节 胚胎工程 二 胚胎工程技术及其应用 必会知识 考点梳理拓展延伸易错警示 必会知识一 试管动物技术 1．试管动物技术：是指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，再经移植产生个体的技术。 2．重要应用—良种培育：试管动物技术实现了良种动物的快速大量繁殖。 3．技术手段：该技术首先要做的是体外受精和早期胚胎的培养，然后进行胚胎移植。 必会知识二 体外受精 1．基本步骤：卵母细胞的采集和培养，精子的采集和获能，受精。 2．卵母细胞的采集和培养 采集方法 适用范围 采集过程 采集后的操作 举例 输卵管冲取法(也叫超数排卵法) 实验动物 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。 可直接与获能 的精子在体外 受精 小鼠、兔、猪、羊等 已屠宰动物卵巢内采集 大型动物或大家畜 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 采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精 牛 活体采卵 借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物卵巢中吸取卵母细胞 3．精子的采集和获能 (1)收集精子的方法：假阴道法(牛、马等体型大的动物)、手握法(猪、犬等体型较小的动物)、电刺激法(野生或经济动物)。 (2)使精子获能的方法：直接利用雌性动物的生殖道使精子获能：将精子培养在人工配制的培养液中使其获能等。获能液的成分因动物种类不同有所差异，常见的有效成分有肝素、Ca2+载体等。 4．受精：获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。精子和卵子一般要放在培养液内共同培养一段时间才能完成受精。 必会知识三 胚胎的早期培养 1．培养液的成分 (1)盐类：无机盐和有机盐类。 (2)营养物质：氨基酸和核苷酸。 (3)调节物质：维生素和激素。 (4)天然物质：血清。 2．胚胎早期培养的目的 (1)精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。 (2)当胚胎发育到适宜的阶段时可将其取出向受体移植或冷冻保存。 必会知识四 胚胎移植 1．胚胎移植：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。其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体叫“受体”。 2．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移，是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。 3．胚胎移植的生理学基础 (1)供体与受体有相同的生理环境。哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。 (2)早期胚胎处于游离状态。哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能。 (3)受体对外来胚胎的认可。大量的研究已经证明，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。 (4)供体胚胎与受体正常联系的建立。供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受任何影响。 4．胚胎移植的基本程序 以家畜的胚胎移植为例，胚胎移植主要包括供体、受体的选择和处理，配种或人工授精，胚胎的收集、检查、培养或保存，胚胎的移植，以及移植后的检查等步骤。以牛胚胎移植为例，如图所示。 5．胚胎移植的意义 (1)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。 (2)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。 必会知识五 胚胎分割 1．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等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一，因为来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质。 2．主要仪器设备：体视显微镜和显微操作仪。 3．选用的胚胎：胚胎分割应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。 4．基本操作程序 (1)选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，将其移入盛有操作液的培养皿中。 (2)在显微镜下用分割针或分割刀将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植入受体。 (3)还可用分割针分割滋养层，做DNA分析鉴定性别。 5．胚胎分割的意义以及现状 (1)可以促进优良动物品种的繁殖，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。 (2)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