2.3.2 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3

第2章 细胞工程 第3节 胚胎工程 第2课时 胚胎工程技术及其应用 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的荷斯坦牛，如何快速、大量繁殖引进的荷斯坦牛呢？ 荷斯坦牛 3万～5万元 从社会中来 可以通过体外受精、胚胎分割等技术获得多个良种奶牛胚胎，然后移植给代孕母牛生下后代。 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。 母牛其实是有很强的生殖潜能的，只是没有激发出来。 科学家们应用试管动物技术解决了这一难题。 从社会中来 那么如何实现良种牛快速繁殖呢？ 1978年世界首例试管婴儿诞生， 1982年世界首例试管牛犊问世。 从社会中来 1982年世界首例“试管牛” 犊问世，我国首例转基因试管牛“滔滔”于1999年2月19日在上海诞生。 一、体外受精 （1）概念：通过人工操作使卵子在体外受精，经培育发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。 1. 试管动物 （2）涉及的胚胎工程技术： 体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植 一、体外受精 体外受精 受体母牛（代孕） 精子 卵子 早期胚胎发育 胚胎移植 受精卵 早期胚胎 试管牛 1. 试管动物 7 2. 过程 目的是去除精浆以利于精子获能 一、体外受精 精液由精子和精浆两部分组成。精浆中含有一种能抑制精子获能的物质，因此在一般情况下，精液中的精子无法获能。精子获能前进行离心处理，目的是除去精浆以利于精子获能。 8 2. 过程 一、体外受精 卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和获能处理。 用针通过生殖道，穿过卵巢，进入乱跑中采集卵母细胞。 新鲜或解冻的精液 卵巢 MⅡ期卵母细胞 精子离心处理 获能精子 体外受精 受精卵培养 2. 过程 一、体外受精 卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和获能处理。 用针通过生殖道，穿过卵巢，进入乱跑中采集卵母细胞。 一、体外受精 （1）一般情况下，可以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，来促使它们完成受精； （2）卵巢中采集的卵母细胞需体外成熟培养到MⅡ期； 2. 过程 一、体外受精 （3）输卵管中采集的卵母细胞可直接与获能精子受精； （4）精子可在获能液中获能，常见的有效成分有肝素、Ca2+载体等，也可以输到雌性动物生殖道中获能。 2. 过程 体外受精具体过程 卵巢 MⅡ期卵母细胞 体外受精 精子离心处理 新鲜或解冻的精液 受精卵 培养 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) 早期胚胎培养的基本条件：①营养条件、②无菌、无毒的环境条件③适宜的温度、pH和渗透压、④适宜的气体环境 目的 在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程 采集 培养 精子 获能处理 将精子培养在人工配制的获能液（肝素、Ca2＋载体）中使其获能 CO2培养箱 新鲜或解冻的精液 卵巢 MⅡ期卵母细胞 精子离心处理 获能精子 体外受精 受精卵培养 早期胚胎 产生很多胚胎 胚胎移植 2. 过程： 一、体外受精 采集方法 适用范围 采集过程 培养 输卵管采卵 (冲取卵子) 卵巢采卵 屠宰动物 的卵巢采卵 活体采卵 实验动物以及家畜 大型动物 或大家畜 小鼠、兔、猪、羊 牛、马 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。 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 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。 可直接与获能的精子在体外受精。 采集后的卵母细胞都要在体外经过人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。 （不需要） （需要） 卵母细胞的采集和培养 15 精子的获取 方法 操作过程 适用动物 培养法 将精子放入人工配制的获能液中使其获能 啮齿动物、家兔及猪等动物 化学 诱导法 将精子放在一定浓度的肝素或Ca2+载体溶液中，用化学药物诱导精子获能 牛、羊等家畜 精子在进行体外受精前需要精子获能处理 16 提高动物 能力的有效措施，为胚胎移植提供可用的 。 胚胎 繁殖 3. 意义： 一、体外受精 比较项目 人工授精 体外受精 概念 人工授精技术是指用相应的器械采集公畜的精液，再将其注入正在发情的母畜的生殖道中，使母畜受孕的技术 体外受精是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术 场所 母畜的生殖道内 体外 一、体外受精 4. 人工授精和体外受精的比较 比较项目 人工授精 体外受精 过程 人工采精 → 检查与储存精液 →