2027届高三生物人教版一轮复习课件细胞工程

该高中生物学高考复习课件聚焦“生物技术与工程”单元，覆盖植物组织培养、体细胞杂交、动物细胞培养、核移植及胚胎工程等高考核心考点，依据新课标要求明确细胞全能性、细胞核全能性等考查重点，通过表格对比、流程图示梳理考点权重，归纳选择题、流程分析题等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题演练+素养渗透”，如2025年广东二模植物组织培养题解析，结合科学思维培养学生实验分析能力，通过动物细胞与植物组织培养对比表突破易混点，助力学生掌握答题技巧，教师可据此高效开展专题复习，提升备考效率。

nullnull 第九单元 生物技术与工程 第36讲 细胞工程 课时安排：4课时 复习目标： 1.阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程。 2.概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术。 3.阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础。 4.阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程。 生物高考第一轮复习 植物细胞工程 植物细胞的全能性、细胞膜的流动性 胚胎移植 早期胚胎发育 细胞工程 胚胎工程 胚胎移植时期： 桑葚胚、囊胚 受精：输卵管 胚胎分割 动物细胞工程 原理 植物组织培养 植物繁殖的新途径 作物新品种的培育 细胞产物的工厂化生产 原理：细胞增殖 技术 植物体细胞杂交 应用 结果：获得新细胞、不形成个体 动物细胞培养 干细胞培养及应用 原理：细胞膜的流动性 手段：物理法、化学法、生物法 动物细胞融合 原理：动物细胞核的全能性 结果：获得克隆动物 单克隆抗体的制备 动物体细胞核移植技术 胚胎发育：输卵管、 子宫 实质： 早期胚胎空间位置的转移 优势： 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 意义： 提高胚胎的利用率，加快繁殖速度 选材：桑葚胚、囊胚 要求：将内细胞团均等分割 知识网络 PART ONE 植物细胞工程 01 一、植物组织培养技术 未分化、不定形的薄壁组织团块 脱分化 诱导愈伤组织 再分化 诱导生芽生根 完整植株 不需要光 需要光 （1）离体 （2）无菌 （3）一定营养物质（蔗糖：提供营养，调节渗透压） （4）植物激素（主要是生长素和细胞分裂素） 2、条件： 生根分芽等愈伤 接种外植体 1、技术流程： 3、理论基础： 细胞的全能性 二、植物体细胞杂交技术 A细胞 B细胞 正在融合的原生质体 再生出细胞壁 脱分化 再分化 移栽 植物细胞融合 植物组织培养 杂种植株 愈伤组织 A原生质体 B原生质体 移栽后的植株 纤维素酶和 果胶酶去壁 植物细胞融合完成的标志 植物体细胞杂交完成的标志 诱融 物理法： 化学法： 电融合法、离心法等 聚乙二醇（PEG）融合法、高Ga2+-高pH融合法等 三、植物细胞工程的应用 高效、快速地实现种苗的大量繁殖 保持优良品种的遗传特性 植物繁殖的新途径 植物繁殖的新途径 植物顶端分生区附近(如茎 尖) 三、植物细胞工程的应用 作物新品种的培育 项目 单倍体育种 突变体的利用 原理 染色体变异 __________ 优点 明显缩短育种年限 产生新基因，大幅度改良某些性状 过程 基因突变 单倍体 三、植物细胞工程的应用 细胞产物的工厂化生产 次生代谢物 ①概念：不是植物基本的生命活动所 的产物，是一类小分子有机化合物。 ②种类：酚类、萜类和含氮化合物等。 技术。 。 人参、三七、紫草和红豆杉的细胞产物都已实现了工厂化生产。 生产的技术手段 优点 实例 必需 植物细胞培养 生产速度快 三、植物细胞工程的应用 外植体 目标1 植物体 愈伤组织 脱分化 根、芽 再分化 目标2 细胞产物的工厂化生产 (1)植物细胞培养技术是工厂化生产相关代谢产物的一条有效途径，在生产中通常要培养到愈伤组织阶段。因为此时细胞分裂能力旺盛，代谢快，有利于产物生成。 (2)植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，植物细胞培养的原理是细胞增殖。 两类目标(试管苗、细胞产物)的培养流程比较 分散 细胞悬液 三、植物细胞工程的应用 四、题型攻坚 1.（2025·广东·二模）我国科研人员利用植物组织培养等技术实现对金线莲（名贵中草药）进行快速繁殖和种质保存。下列叙述正确的是（     ） A．植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性 B．实验中使用的培养基和所有的器械消毒即可 C．植物组织培养所用的关键激素是赤霉素和细胞分裂素 D．脱分化与再分化过程都需要给予适当时间和强度的光照 A   实验中使用的培养基和所有的器械必须灭菌 植物组织培养所用的关键激素是生长素和细胞分裂素 脱分化通常在黑暗下进行，以避免光照影响愈伤组织的形成；再分化才需要光照以促进叶绿素合成和器官发育 2、玉米(2n＝20)和水稻(2n＝24)均为二倍体植物，某实验小组拟用体细胞杂交技术培育富含β-胡萝卜素的“黄金大米”植株，过程设计如图所示。下列说法错误的是 A.过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞 B.过程②中常用PEG诱导原生质体融合 C.“黄金大米”植株染色体数目为22 D.该技术体现了植物细胞具有全能性 C 四、题型攻坚 3.（2025·山东烟台·三模）芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线，有关说法错误的是（　　） A．提高生长素与细胞分裂素的比例可促进根的分化 B．经脱分化和再分化形成幼苗甲、乙和丙过程均有基因的选择性表达 C．雄株丁亲本的性染色体组成分别为XX、XX D．植株乙、丙和丁的培育过程中均发生了基因重组 C   花粉是经过减数分裂产生的，其配子含有X染色体或Y染色体，经过花药离体培养，得到单倍体，再经过染色体加倍处理后得到的植株乙与丙的性染色体组成为XX或YY，因此雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XX、YY 四、题型攻坚 PART TWO 动物细胞工程 02 一、动物细胞培养 1、动物细胞培养的概念 原理： 细胞增殖 将组织块分散成单个细胞后，细胞所需的营养容易供应，其代谢废物容易排出。 从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适当的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织 培养基的组成： 一般使用液体培养基，也称为培养液 + 合成培养基 血清等天然成分 无菌、无毒的环境 适宜的温度、pH和渗透压 适宜的气体环境 糖类、氨基酸、 无机盐、维生素 … … 将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基 含有尚未全部研究清楚的细胞所需的营养物质。 2、动物细胞培养的条件 一、动物细胞培养 2、动物细胞培养的条件 无菌、无毒的环境 适宜的温度、pH和渗透压 适宜的气体环境 ①适宜的温度：哺乳动物细胞培养的温度多以___________为宜； ②适宜的pH：多数动物细胞生存的适宜pH为________ ； ③适宜的渗透压：维持细胞正常的形态和功能。 糖类、氨基酸、 无机盐、维生素 … … 定期更换培养液，以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。 36.5±0.5℃ 7.2-7.4 ①培养液、培养用具：灭菌处理； ②在无菌环境下进行操作； 95%空气 + 5%CO2 的CO2 培养箱 维持培养液的pH O2：细胞代谢所必需 3、动物细胞培养的过程 阅读课本相关内容，思考以下问题： 1、培养前，为什么要将组织分散成单个细胞？ 2、怎样将组织分散成单个细胞？ 3、体外培养细胞有哪几个种方式？ 4、细胞培养一段时间，分裂会受阻，这是为什么？怎样解决这一问题？ 3、动物细胞培养的过程 悬浮培养的细胞:直接用离心法收集 贴壁细胞:用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，用离心法收集 取动物组织 用机械法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理 分散成单个细胞 解决 悬浮生长 贴壁生长 (大多数） 细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏等 接触抑制 传代培养 制成细胞悬液 原代培养 分瓶 培养 加培养液 在培养皿或培养瓶内 细胞分裂受阻 ② 制成细胞悬液，分瓶培养 ① 收集细胞 4、动物细胞培养与植物组织培养的比较 项目 动物细胞培养 植物组织培养 理论基础 细胞增殖 植物细胞的全能性 培养前处理 无菌；用机械的方法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理，将组织分散成单个细胞 无菌、离体 取材 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织 植物幼嫩的部位或花药等 培养基性质 液体 固体 3、动物细胞培养的过程 培养基成分 糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等 水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和琼脂等 结果 产生大量细胞，不产生新个体 可产生新个体 应用 人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产 快速繁殖、作物脱毒、细胞产物的工厂化生产和单倍体育种等 相同点 ①需要人工条件下的无菌操作；②需要适宜的温度、pH等条件；③进行有丝分裂，不涉及减数分裂 二、干细胞的培养及应用 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。 1、干细胞概念： 2、存在部位：__________、_____和________等 多种器官和组织中。 脐带血 骨髓 早期胚胎 3、种类 ① 胚胎干细胞 ② 成体干细胞 胚胎干细胞 ES 细胞 分布 特点 应用实例 局限性 早期胚胎中 具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。 在体外分化成心肌细胞、 神经元和造血干细胞等 必须从胚胎中获取，涉及伦理问题；因而限制了在医学上的应用。 二、干细胞的培养及应用 成体干细胞 分布 举例 特点 应用实例 成体组织或器官内 造血干细胞（骨髓、外周血和脐带血中） 神经干细胞（神经系统中） 精原干细胞（睾丸中） 具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力 治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病等） 治疗白血病及一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起的造血系统、免疫系统功能障碍等疾病 造血干细胞 → 神经干细胞 → 治疗细胞损伤造成的疾病 二、干细胞的培养及应用 诱导多能干细胞 概念 制备方法 优点 应用 通过体外诱导成纤维细胞得到的类似胚胎干细胞的一种细胞 可治疗镰状细胞贫血； 在治疗阿尔兹海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展 ①诱导过程无须破坏胚胎； ②iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应。 ①将特定基因或特定蛋白导入细胞 （成纤维细胞、已分化的T细胞、B细胞） ②用小分子化合物诱导形成。 iPS 细胞 二、干细胞的培养及应用 三、动物细胞融合技术与单克隆抗体 单一B淋巴细胞 单 克 隆 抗 体 细胞群 抗体 克隆 提取 资料1：研究发现：体内产生的特异性抗体种类多达百万种以上；但每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性的抗体。 单克隆抗体 筛选二 多种混合细胞 杂交瘤细胞 体外或 体内培养 筛选一 骨髓瘤细胞 诱导融合 分泌所需抗体的杂交瘤细胞 杂交瘤细胞群 提取 已免疫的B淋巴细胞 动物细胞融合技术 动物细胞培养技术 既能大量繁殖 又能产生特定抗体 特异性强 灵敏度高 可大量制备 注射抗原 单克隆抗体的制备 流程 三、动物细胞融合技术与单克隆抗体 杂交瘤细胞的筛选思路 资料2：①细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基喋呤阻断。 ②免疫的B淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但不能分裂增殖，也不能 在体外长期存活。 ③小鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径。 B淋巴细胞 骨髓瘤细胞（A） 合成DNA D途径 S途径 D途径 A、B、AA、BB、 AB1、AB2、AB3 向培养基中加入氨基蝶呤 氨基喋呤 阳性孔 多孔细胞培养板 将杂交瘤细胞稀释，约每孔1个细胞进行培养（克隆化培养） 一段时间后，检测各孔上清液中细胞分泌的抗体 上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔 分泌抗体能跟特定抗原结合的细胞即为所需杂交瘤细胞 克隆化培养与抗体检测 1．单克隆抗体的优点 （1）能准确地识别抗原的细微差异； （2）与特定抗原发生特异性结合； （3）可以大量制备。 2．单克隆抗体的应用 （1）广泛用作诊断试剂 利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术，可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。 （2）运载药物： （3）直接用于治疗疾病。 单克隆抗体及其应用 分析单克隆抗体的应用 资料3 使用高效的细胞毒素类药物进行化疗可以有效杀伤肿瘤细胞。但细胞毒素没有特异性，在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害，这限制了它在临床上的应用。抗体—药物偶联物（antibody-drug conjugate，ADC）通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC通常由抗体、接头和药物（如细胞毒素）三部分组成，它的作用机制如下图所示。 分析单克隆抗体的应用 1.ADC的抗体和药物各具有什么作用？ ADC的抗体主要发挥靶向运输作用，即通过特异性结合靶细胞表面的抗原，将连接的药物输送到靶细胞；药物发挥治疗效应，如杀伤靶细胞。 分析单克隆抗体的应用 2.除了细胞毒素，还有哪些物质理论上可以作为ADC偶联的药物？ ①可以用放射性同位素标记单克隆抗体进行靶向放疗； ②一些作用于细胞信号转导通路的药物可以通过阻断肿瘤细胞的信号通路来抑制其生长，理论上也可以将这些药物与单克隆抗体结合进行肿瘤治疗。 植物体细胞杂交 动物细胞融合 原理 细胞融合前的处理方法 诱导细胞融合的方法 结果 意义 细胞膜具有一定的流动性 植物细胞的全能性 细胞膜具有一定的流动性 用果胶酶和纤维素酶去除细胞壁 用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散成单个细胞 电融合法、离心法、聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法 PEG融合法、电融合法、 灭活病毒诱导法 杂种植株 杂交细胞 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。 突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。 比较动物细胞融合技术和植物体细胞杂交技术 四、动物细胞核移植技术 用核移植的方法得到的动物称为克隆动物 将动物的一个细胞的细胞核，移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。 1 概念： 动物细胞核具有全能性 原理： 2 何为克隆？ 克隆是无性繁殖，具体地说，是指一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体。 01 02 03 分子水平 细胞水平 个体水平 一般指DNA分子扩增 由一个细胞分裂所形成的细胞群体 指基因型完全相同的个体或群体 胚胎细胞核移植 体细胞核移植 相对容易 分化程度低， 全能性容易表现 分化程度高， 全能性很难表现 十分困难 3 哺乳动物核移植的类型 四、动物细胞核移植技术 体细胞核移植的流程 MⅡ 细胞融合 受体 供体 实例：高产奶牛克隆过程 从供体高产奶牛身体的某一部位（如耳）上取体细胞，进行培养。 将供体细胞注入去核的卵母细胞。 收集牛卵巢，采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期。 显微操作去核 通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚。 将胚胎移入受体（代孕）母牛体内 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛 实例：高产奶牛克隆过程 卵母细胞体积大，易操作；可为重组细胞早期发育提供较充足的营养；细胞质中含有激发细胞核表现全能性的物质 卵母细胞体积大，易操作；可为重组细胞早期发育提供较充足的营养；细胞质中含有激发细胞核表现全能性的物质 操作简便；避免取核过程对细胞核造成损伤 用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程 建构体细胞核移植的流程 克隆动物细胞核中的遗传物质来自供体动物，但细胞质中的遗传物质同时来自供体细胞和受体卵母细胞；此外，生物性状还受环境因素的影响。 问题1：克隆动物是对体细胞供体动物100%的复制吗？为什么？ 建构体细胞核移植的流程 无性生殖 动物细胞核移植最终得到的个体的细胞核中的遗传物质完全来自同一个个体，不是精卵受精得到的，因此属于无性生殖。 问题2：动物细胞核移植属于有性生殖还是无性生殖？并分析原因。 体细胞核移植技术的应用前景 加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育 1 畜牧生产 器官移植，利用生物反应器进行药物生产 2 医药卫生 研究生物的发育、衰老、疾病致病机理等 3 科学研究 该技术有望增加濒危物种的存活数量 4 其它领域 医药卫生领域 利用生物反应器进行药物生产 通过建立转基因体细胞系，再利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产许多珍贵的医用蛋白 医药卫生领域 异种移植 在治疗人类疾病时，转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为异种移植的供体 2022年1月10日，美国马里兰大学医学院发布声明称，其与马里兰大学医学中心的医生合作，把转基因猪的心脏移植到一名心脏病晚期患者体内，这是世界首例转基因异种心脏移植手术 异种移植 医药卫生领域 以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时可以避免免疫排斥反应 胚胎干细胞的应用 科学研究领域 研究克隆动物可以使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程 克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析致病基因 克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病的致病机制和开发相应的药物提供帮助 01 02 03 PART THREE 胚胎工程 03 一、胚胎工程的理论基础 胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。 在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。 操作对象 技术种类 目 的 哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。 理论基础 胚胎工程的概念 1. 受精的概念 受精前的准备阶段 受精阶段 指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。 准备阶段Ⅰ——精子获能 准备阶段Ⅱ——卵子的准备 输卵管 受精 场所： 阶段： 定义： 体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能 （一）受精 精子的结构 01 主要由细胞核构成，高尔基体聚集在头部最前端，发育成顶体 头部 是精子头尾相接的一段 颈部 线粒体聚集在尾部形成线粒体鞘，中心体发育成细长的尾 尾部 02 03 牛 猪 绵羊 马 成熟精子和几种主要家畜的精子示意图 其它部位浓缩成原生质滴沿尾部逐渐脱落 2、受精前的准备阶段 （一）受精 刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，这一生理现象称为“精子获能” 准备阶段1---精子获能 利用雌性生殖道使精子获能 将精子培养在人工配置的获能液中使其获能等 方法 （常用有效成分：肝素、Ca2+载体等） 2、受精前的准备阶段 （一）受精 1.动物排出的卵子成熟程度不同 2.卵子一般在排出2～3h后才能被精子穿入 3.排出的卵子都要在输卵管内进一步成熟,至MⅡ期才具备与精子完成受精的能力 准备阶段2---卵子的准备 2、受精前的准备阶段 （一）受精 3、受精阶段 透明带 卵细胞膜 核 第一极体 精子穿越卵细胞膜外的结构（如透明带等） 释放出多种酶，以溶解这些结构 精子接触卵细胞膜 雄原核 雌原核 第一极体 放出的第二极体 精子入卵后形成雄原核；卵子完成减数分裂Ⅱ，释放第二极体，形成雌原核 精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还大的核。 雌、雄原核靠近 核膜消失，第一次卵裂即将开始 这个含有两个染色体组的合子就是受精卵。 注意： 受精卵的核基因是精子和卵子各占一半； 受精卵的质基因几乎全部来自卵子。 穿越卵细胞膜外的结构 精子入卵 雌雄原核融合 3、受精阶段 （一）受精 （二）胚胎早期发育 场所： 输卵管、子宫 过程： 卵裂 原肠胚 受精卵 2细胞 4细胞 8细胞 桑葚胚 囊胚 卵裂期 胚胎发育早期，有一段时间是在透明带内进行分裂，细胞数量不断增加，胚胎总体积不增加，这种受精卵的早期分裂称为卵裂。 分裂方式： 有丝分裂 项目 变化 细胞数目 每个细胞体积 DNA总量 每个细胞内的DNA总量 有机物总量 物质种类 增加 增多 不变 减少 减小 增多 （二）胚胎早期发育 当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚。 特点：每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。 桑葚胚 桑葚胚 桑葚 （二）胚胎早期发育 透明带 细胞开始分化 （聚集在胚胎一端的细胞） （沿透明带内壁扩展和排列的细胞） 具有全能性 孵化：囊胚进一步扩大会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化。 囊胚 内细胞团 滋养层 囊胚腔 发育成 胎盘和胎膜 发育成 胎儿的各种组织 特点： 结构： （二）胚胎早期发育 表面的细胞层 向内迁移的细胞 内外两个胚层之间 逐渐分化形成各种组织、器官等 中胚层： 外胚层： 内胚层： 原肠胚 ——出现胚层分化 原肠胚 （二）胚胎早期发育 （二）胚胎早期发育 受精卵 卵裂 桑葚胚 囊 胚 原肠胚 有丝分裂 只分裂，不生长（胚胎体积不变，细胞数目增多） 细胞数目达到32个，排列紧密，形似桑葚。 每个细胞具有全能性，属于全能性细胞。 组成：内细胞团、滋养层、囊胚腔 特点：细胞已分化，内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。 出现内、中、外胚层的分化 二、胚胎工程技术 提高动物繁育能力，为胚胎移植提供可用的胚胎。 包括 、 和 等步骤 卵母细胞的采集和培养 精子的采集和获能 受精 成熟培养 获能处理 适当的培养液 过程： 1 意义： 2 卵母细胞的采集 精子的获取 问题1：体外受精获得的受精卵可以在培养液中直接发育成犊牛吗？ （一）体外受精 试管动物 通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。 体外受精、体外胚胎培养、胚胎移植 试管动物： 1 涉及的胚胎工程技术： 2 （二）胚胎移植 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。 供体： 受体： 提供胚胎的个体 接受胚胎的个体 体内受精、转基因、核移植等 1、概念 （二）胚胎移植 优良供体母牛 受体母牛 受体发情 同期发情处理 超数排卵处理 发情配种或人工授精 胚胎移植 收集胚胎并检查 对受体进行妊娠检查 具有优良性状的后代 正常繁殖或两三个月后进行另一次移植 优良公牛 遗传性状优良 生产能力强 有健康体质和正常繁殖能力 （一般用孕激素） 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。 每次处理一头奶牛收集到的胚胎，经移植可产生3-4头犊牛，每年可处理4-5次。 2、技术流程 胚胎移植的几个注意点 两次激素使用 第一次：用孕激素对受、供体进行同期发情处理； 第二次：用促性腺激素处理使供体超数排卵 两次检查 第一次：对收集的胚胎进行检查； 第二次：对受体母畜是否妊娠进行检查 移植时间 培养到桑葚胚或囊胚阶段 繁殖方式 胚胎由受精卵发育形成，属于有性生殖； 胚胎由核移植或胚胎分割形成，属于无性生殖 3、实质 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 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、受体生理环境条件高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。 （二）胚胎移植 4、意义 供体职能 胚胎移植胚胎工程的最终技术环节 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 产生具有优良遗传特性的胚胎 供体：超数排卵处理 受体职能 承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务 受体承担生育任务 （二）胚胎移植 问题2：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？ 如果不能，在胚胎移植前应该对受体 进行怎样的处理？ 胚胎不一定能正常发育。 一般情况下应移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内，在移植前应对受体进行同期发情处理。 （二）胚胎移植 问题3：受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？ 受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。 （二）胚胎移植 问题4：胚胎移植后，经受体孕育的后代，遗传特性与供体还是受体保持一致？ 为什么？ 遗传特性与供体保持一致。 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，其遗传特性在孕育过程中不会发生任何变化。 （二）胚胎移植 早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性 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 理论依据： 2 概念： 1 体视显微镜、显微操作仪 分割针或分割刀 无性生殖（克隆） 具有相同的遗传物质 发育良好的,形态正常的囊胚或桑葚胚 (2)生殖方式： (4)分割后胚胎去向： (5)仪器和工具： (1)胚胎时期选择： (3)后代遗传特点： 直接移植给受体或经体外培养后，再移植给受体 将内细胞团均等分割 体视显微镜 （三）胚胎分割 囊胚腔 透明带 滋养层 内细胞团 分割针 分割针 做DNA分析，鉴定性别 二分胚 内细胞团 胚胎移植 盛有操作液的培养皿中，在显微镜下分割 已知性别胚胎 牛胚胎性别鉴定和分割示意图 过程： 3 （三）胚胎分割 胚胎分割动态演示 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。 胚胎分割的优点： 4 （三）胚胎分割 做DNA分析 鉴定性别 问题5：对囊胚阶段的胚胎进行分割时，可以任意分割大小和次数吗？ 对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割。若分割时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。另外，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。 问题6：做性别鉴定时选取哪部分细胞进行DNA分析？为什么？ 滋养层细胞 做DNA分析， 鉴定性别 ①滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，用其做鉴定不会影响胚胎的恢复和进一步发育。 ②滋养层细胞和内细胞团细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂和细胞分化形成，具有相同的遗传物质。 问题7：原肠胚时期适合进行胚胎分割吗？为什么？ 原肠胚不适合进行胚胎分割，多数是对桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行分割。 因为原肠胚已分化出三个胚层，每个胚层细胞的分化方向已确定，只分割出一部分胚层细胞就不能发育为一个完整的幼体。 外胚层 内胚层 原肠腔 下 课 Lavf61.7.100 Lavf61.7.100 $