2.3胚胎工程的技术及其应用 课件 2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

2.3胚胎工程的技术及其应用 体外受精 受体母牛 (代孕) 精子 卵子 胚胎早期发育 胚胎移植 受精卵 早期胚胎 试管牛 胚胎移植 体外受精 体外胚胎培养 如何得到试管牛？ 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。 不同的动物胚胎移植的时间不同，例如，牛、羊一般要培养到16细胞阶段（桑葚胚）或囊胚阶段才能进行移植，小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎即试管胚胎，可在4细胞阶段移植。 一 1.体外受精的过程： 哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。 2.体外受精的意义： 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。 胚胎工程技术及其应用——体外受精 项　目 自然受精 人工授精 体外受精 不 同 点 过程 不同 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 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 场所 不同 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 比较自然受精、人工授精和体外受精 培养 1.过程：哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。 卵巢 MⅡ期卵母细胞 采集方法一： 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。 （超数排卵处理） 采集 新鲜或解 冻的精液 精子离心处理 注意：精子离心处理的目的是，去除精清中的抑制获能的物质。 获能精子 (人工配制的获能液) 体外受精 (相应溶液) 项　目 自然受精 人工授精 体外受精 不 同 点 过程 不同 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 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 场所 不同 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 比较自然受精、人工授精和体外受精 培养 1.过程：哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。 卵巢 MⅡ期卵母细胞 采集方法一： 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。 （超数排卵处理） 采集 新鲜或解 冻的精液 精子离心处理 注意：精子离心处理的目的是，去除精清中的抑制获能的物质。 获能精子 (人工配制的获能液) 体外受精 (相应溶液) 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 胚胎工程技术及其应用——胚胎移植 1 概念 拓展移植的对象 胚胎工程技术及其应用——胚胎移植 胚胎移植是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。 7 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 体内受精、转基因、核移植等 提供胚胎的个体----供体 接受胚胎的个体----受体 胚胎工程技术及其应用——胚胎移植 1 概念 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。 2 实质 良种公牛 良种母牛 良种胚胎 代孕母牛 移植 遗传性状优良、生产能力强 有健康体质和正常繁殖能力 阅读教材61页内容，思考下列问题： ①分别对供体、受体进行怎样的处理？原因是？ ②该过程中有几次检查？有什么目的？ ③收集胚胎后只能立即进行移植吗？ 胚胎工程技术及其应用——胚胎移植 优良供体母牛 优良公牛 （遗传性状优良，生产能力强） 受体母牛 （有健康体质和正常繁殖能力） 同期发情处理 超数排卵处理 受体发情 发情配种或人工授精 收集胚胎并检查 用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。 （一般用孕激素） （遗传性状优良， 生产能力强） 3 过程 着床前冲卵 同期发情使供体和受体生殖器官生理变化同步，为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境 直接注射性激素，通过负反馈调节会导致性腺萎缩。 冲卵（收集输卵管中的早期胚胎） 检查胚胎 优良供体母牛 优良公牛 （遗传性状优良，生产能力强） 受体母牛 （有健康体质和正常繁殖能力） 进行同期发情处理 超数排卵处理 受体发情 发情配种或人工授精 移植胚胎 收集胚胎并检查 用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。 （一般用孕激素） （遗传性状优良， 生产能力强） 3 过程 着床前冲卵 发育到桑葚胚或囊胚阶段 直接注射性激素，通过负反馈调节会导致性腺萎缩。 优良供体母牛 优良公牛 （遗传性状优良，生产能力强） 受体母牛 （有健康体质和正常繁殖能力） 具有优良性状的后代 进行同期发情处理 超数排卵处理 受体发情 发情配种或人工授精 移植胚胎 收集胚胎并检查 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 用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。 （一般用孕激素） （遗传性状优良， 生产能力强） 3 过程 着床前冲卵 发育到桑葚胚或囊胚阶段 (胚胎也可以放入 -196℃的液氮中保存) （有遗传多样性） 直接注射性激素，通过负反馈调节会导致性腺萎缩。 ①充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能 ②大大缩短了供体本身的繁殖周期。 ③对供体施行超数排卵处理后，增加后代的数量 胚胎工程技术及其应用——胚胎移植 4 意义 14 生理学基础 意义 对受体进行同期发情处理，使供体和受体生殖器官生理变化同步　 为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境 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 为胚胎的收集提供了可能 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 为胚胎在受体内的存活提供了可能 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其遗传特性不受任何影响 为移植后胚胎继续发育提供了营养等方面的保障 胚胎移植的生理学基础 胚胎工程技术及其应用——胚胎移植 15 采用___________将__________切割成________________________等，经移植获得__________________的技术。 1.概念： 机械方法 早期胚胎 2等份、4等份或8等份 同卵双胎或多胎 3.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。 来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，可产生遗传性状相同的后代。 2.特点: 可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。 胚胎工程技术及其应用——胚胎分割 4.适合分割的胚胎： 发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚。 5.主要仪器及工具： 体视显微镜、显微操作仪、分割针或分割刀 16 三 （1）选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚(桑葚胚或囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性)，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片对胚胎进行分割。 （3）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。 6. 流程： 胚胎工程技术及其应用——胚胎分割 03 囊胚腔 透明带 滋养层 内细胞团 胚胎移植 分割针 做DNA分析，鉴定性别 二分胚 内细胞团 分割针 已知性别胚胎 牛胚胎性别鉴定和分割示意图 胚胎工程技术及其应用——胚胎分割 分割囊胚期的胚胎，应注意要将内细胞团均等分割 若不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。 胚胎工程技术及其应用——胚胎分割 取滋养层做性别鉴定的原因： 内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，若取内细胞团细胞，可能会影响胎儿的发育。滋养层细胞和内细胞团细胞具有相同的遗传物质。 性别鉴定的目的： 人工筛选后代动物的性别，如获得母牛进行产奶。 进行DNA分析的目的： 进行遗传病筛查，以防止产生的后代具有严重的遗传病。 20 03 7.意义: ①可以促进优良动物品种的繁殖 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 8.局限性 ①存在一些问题，如刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等。 ②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。 胚胎工程技术及其应用——胚胎分割 项目 胚胎分割动物 体细胞核克隆动物 相同点 不 同 点 胚胎的 来源 遗传 物质 起点 理论 基础 都属于无性繁殖，最终技术是胚胎移植 雌性动物的早期胚胎或体外受精及其他方式得到的胚胎 通过核移植技术获得的重组胚胎 胚胎分割动物具有相同的遗传物质，两个亲本提供的核遗传物质一样多 克隆动物的核遗传物质主要由供体细胞核提供 经过受精作用或其他方式形成的一个细胞 经过核移植技术形成的一个细胞 动物细胞的全能性 动物细胞核的全能性 21 $