高中生物 專題3 胚胎工程的應用及前景課件 新人教版必修3.ppt

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3.3胚胎工程的應用及前景,w,w,湛江產(chǎn)天價牛肉 千元一斤有錢還難買,新聞,日本神戶牛肉（雪花牛肉）,這就是和牛（又稱日本神戶牛），是當今世界公認的品質(zhì)最優(yōu)秀的 良種肉牛，國內(nèi)市場每公斤能售出2000多元人民幣的天價。,如何將這種優(yōu)質(zhì)的牛進行快速、大量的繁殖呢？,胚胎工程技術包括：,胚胎移植、胚胎分割和體外生產(chǎn)胚胎,w,w,一、利用體細胞核移植技術進行克隆。,二、利用體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植 技術進行繁殖。,一、胚胎移植,1.概念: 將雌性動物的 ，或者通過其他方式得到的胚胎，移植到 的、 的其他雌性動物的體內(nèi)，使之發(fā)育為新個體的技術。,同種,生理狀態(tài)相同,早期胚胎,,,,1、胚胎移植,胚胎移植： 將雌性動物的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術。,地位:是胚胎工程及其它技術的最后一道工序,操作對象,移植條件,接受胚胎,同物種,提供胚胎,,供體,受體,荷斯坦奶牛,胚胎移植的實質(zhì),胚胎移植實質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉換，而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變，因此各種性狀均能保持其原來的優(yōu)良特性。,w,2.胚胎移植的意義,可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖能力 供體的主要職能： 只產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎 受體的職能： 擔任繁重而漫長的妊娠和育仔的任務,胚胎移植的主要生理學基礎,是否成功,（1）哺乳動物發(fā)情排卵后，不管是否妊娠，在一段時間內(nèi)供受體生殖器官生理變化相同。為供體胚胎移植提供了相同的生理環(huán)境,（2）早期胚胎形成后，一定時間內(nèi)不與母體子宮建立組織上的聯(lián)系。呈游離狀態(tài)，有利于胚胎收集。,（3）受體對移入子宮的外來胚胎無免疫排斥反應，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。,（4）供體胚胎與受體子宮可建立正常生理和組織聯(lián)系，遺傳特性不受影響。,3.胚胎移植的生理學基礎,1.哺乳動物發(fā)情排卵后，不管是否妊娠，在一段時間內(nèi)同種動物的供體和受體生殖器官的生理變化是相同的。 為供體胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境,2.哺乳動物的胚胎形成后處于游離狀態(tài)，在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系。 為胚胎的收集提供了可能,3.受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應。 為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能,4.供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但移入受體的供體胚胎，其遺傳特性在孕育過程中不受任何影響。,3、胚胎移植的基本程序,請認真閱讀課本P77，圖3-19，思考討論： （1）胚胎移植的基本程序包括哪些？ （2）每一步技術操作的作用如何？ （3）為什么要進行這些操作？,w,胚胎移植的基本程序 （1）供體、受體的選擇和處理 （2）配種或進行人工授精 （3）胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存 （4）胚胎移植 （5）移植后的檢查,（1）對供體、受體進行選擇,供體： 遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的個體； 受體： 健康和正常繁殖能力的個體 處理： 同期發(fā)情 具體做法： 注射相關激素。,（2）采集卵母細胞 方法： 超數(shù)排卵 具體做法： 注射促性腺激素,（3）配種或人工授精,精子來源： 同種優(yōu)良的雄性動物。,（4）胚胎的收集,在配種或輸精后第7天，用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來。 為什么在第7天進行沖卵？,（5）對胚胎進行質(zhì)量檢查,你知道檢查的目的嗎？ 此時胚胎處于什么時期？,（6）胚胎的保存或移植,胚胎保存的條件是什么？ 胚胎為什么要保存？,（7）胚胎的移植,方法一：手術法 具體做法：引出受體子宮和卵巢，將胚胎注入子宮角，縫合創(chuàng)口。 方法二：非手術法 將裝有胚胎的移植管送入受體母牛子宮的相應部位，注入胚胎。,（8）對受體母牛進行是否妊娠的檢查,（9）受體母牛產(chǎn)下胚胎移植的犢牛,選擇,供體母牛,受體母牛,,,……同期發(fā)情處理……,,超數(shù)排卵,,供體公牛,,配種,,沖卵,,質(zhì)量檢查、培養(yǎng),,胚胎移植,,,妊娠檢查,,分娩（胚胎移植的犢牛）,牛胚胎移植的基本流程,良種,良種,健康,胚胎移植成功與否要有兩個條件,（1）胚胎移植一般應在同種的雌性供體和受體之間進行。 （2）進行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。,【歸納總結】,①該過程中兩次使用促性腺激素， 第一次對受、供體進行同期發(fā)情處理； 第二次用于供體的超數(shù)排卵。 ②該過程中的兩次檢查： 第一次對收集的胚胎進行檢查； 第二次對受體母牛是否妊娠進行檢查。 ③產(chǎn)下的犢牛性狀取決于所用公牛和供體牛， 性別取決于公牛提供何種類型的精子，二者與受體牛沒有關系。 ④沖卵的含義是從子宮中沖出胚胎，而非沖出卵子。,胚胎移植的現(xiàn)狀和意義,1)加速育種工作和品種改良 2)大量節(jié)省購買種畜的費用 3)實現(xiàn)了一胎多產(chǎn) 4)保存品種資源和瀕危物種 5)可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛能 縮短繁殖周期,增加一生繁殖的后代數(shù)量,現(xiàn)狀:近十年來，牛、羊的胚胎移植在我國部分地區(qū)已進入生產(chǎn)應用階段。羊的胚胎移植的效率比奶牛還要高,1、在胚胎移植中供體的主要職能（ ） A.提供優(yōu)良的供體基因 B.提供優(yōu)良遺傳特性的胚胎 C.提供卵細胞 D.提供精子,B,練習,2、（多選）胚胎移植的受體必須符合以下哪些條件（ ） A.同種生物 B.生理狀態(tài)相同 C.雄性動物 D.雌性動物,ABD,3、“試管嬰兒”技術屬于( ) A.胚胎移植 B.組織培養(yǎng) C.克隆技術 D.基因工程,A,4.下列有關動物胚胎移植的敘述中，錯誤的是（ ） A.受孕母畜體內(nèi)的受精卵或胚胎均能移植 B.受體母畜必須處于與供體母畜同步發(fā)情的狀態(tài) C.超數(shù)排卵技術要使用一定的激素 D.試管嬰兒只是受精及早期卵裂過程在試管中進行,A,2.下列對于優(yōu)良種畜的胚胎移植的說法不正確的是（ ） A.供體母牛必須是同一物種的良種 B.受體母牛必須是同一物種的良種 C.供體公牛必須是同一物種的良種 D.受體母牛可以是同一物種的一般健康牛,B,3.供體的胚胎移植到受體后，游離的胚胎在發(fā)育過程中形成胎盤與受體相連，并通過胎盤與受體的血液進行物質(zhì)交換。以下說法正確的是（ ） A.受體是為供體胚胎提供發(fā)育的條件 B.受體與胚胎血型應相同，否則會發(fā)生免疫排斥反應 C.受體與胚胎血液混融在一起 D.胚胎心肺功能都能正常運行,A,遺傳性狀優(yōu)秀,健康有正常繁殖能力,同種遺傳性能優(yōu)秀,同期發(fā)情處理,胚胎移植,超數(shù)排卵,1.右圖是同學們到某良種場進行參觀后，看到的胚胎移植繁育良種奶牛的技術流程示意圖。請看圖思考并討論以下各題。 （1）用文字完成下面的流程圖。,思考與探究,二、胚胎分割 閱讀課本，思考以下問題： （1）胚胎分割的概念 （2）胚胎分割特點 （3）胚胎分割的理論基礎 （4）胚胎分割操作過程,1.概念:采用機械方法將早期胚胎切割成2等份，4等份 或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。,二、胚胎分割,2.特點： 后代具有相同的遺傳物質(zhì)， 因此胚胎分割可以看做動物無性繁殖或克隆的方法之一。 3、理論基礎 動物胚胎細胞的全能性。 所以胚胎分割的時期為： 囊胚或桑椹胚。,4、選擇的胚胎： 發(fā)育良好的,形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。 5、使用的主要儀器： 實體顯微鏡和顯微操作儀。,6.胚胎分割存在的問題,剛出生的動物體重偏低，毛色和斑紋上還存在差異等，采用胚胎分割技術產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的。,胚胎分割的基本過程,胚胎分割過程示意圖,6.操作注意事項 ①對囊胚階段的胚胎進行分割時，要將內(nèi)細胞團均等分割。(P79),原因：若分割時不能將內(nèi)細胞團均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部分正常發(fā)育的能力強，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。,②胚胎分割的份數(shù)越多，操作的難度會越大，移植的成功率也越低。,分割的份數(shù)越多，技術的難度會越大，移植后的恢復和發(fā)育的難度會越大，移植成功率自然會降低。,注意： 試管嬰兒(動物)技術為有性生殖， 胚胎分割移植為無性生殖。 胚胎移植是有性生殖還是無性生殖 取決于胚胎是由受精卵形成的還是 核移植技術形成重組細胞發(fā)育而成的。,體細胞核移植的過程,供體體細胞,,細胞培養(yǎng),體細胞核,卵巢卵母細胞,,MII期卵母細胞,,去核,無核卵母細胞,,,,注入,,,,重組細胞,,重組胚胎,,胚胎移植,代孕母體,,生出與供體遺傳物質(zhì)相同的個體,發(fā)育,理論基礎：動物細胞核的全能性,,提取,三.胚胎干細胞,閱讀課本，思考以下問題： （1）什么是胚胎干細胞？ 簡稱是什么？ （2）胚胎干細胞的來源。 （3）胚胎干細胞的特性。 （4）胚胎干細胞的應用。,干細胞,干細胞是一種具有多項分化潛能和自我復制、更新能力的原始未分化細胞，是形成哺乳類各種組織器官的祖宗細胞。,分類,全能干細胞（胚胎干細胞） 桑椹胚及以前（如受精卵） 由內(nèi)細胞團細胞、原始性腺細胞分離出來 能發(fā)育成完整個體 多能干細胞(成體干細胞) 能分化出動物體內(nèi)的多種組織（造血干細胞） 專能干細胞 如成肌細胞、皮膚生發(fā)層細胞等 能分化出特定的（一種或兩種）組織,.分別指什么, 分化程度, 潛能；核全能性；目前初始化,.應用,按照分化潛能大小來分類,,,.,.分類,,三、胚胎干細胞,1.概念：簡稱ES或EK細胞，是由早期胚胎或 原始性腺中分離出來的一類細胞。,2.特點: 1)形態(tài)：體積小、細胞核大、核仁明顯。 2)功能：具有發(fā)育的全能性；可分化為成年動物體內(nèi) 任何一種組織細胞；體外培養(yǎng)可增殖不分化。 3）在體外培養(yǎng)的條件下，ES細胞可以增殖而不發(fā)生分 化。對它可以進行冷凍保存，也可以進行遺傳改造。,3.主要用途 (1)治療人類的某些頑癥 (2)培育出人造組織器官，用于器官移植 (3)是研究體外細胞分化的理想材料 (4)用于對哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律的研究。,1．關于胚胎干細胞的特點的描述正確的是( ) A．體積小，細胞核大，核仁明顯 B．體積大，細胞核大，核仁明顯 C．體積小，細胞核小，核仁小 D．體積大，細胞核小，核仁明顯,A,課堂練習,2．以下對于胚胎分割的描述，正確的是( ) A．只能對囊胚期細胞進行分割 B．囊胚階段的胚胎分割份數(shù)越多，產(chǎn)生相同基因型的后代個數(shù)越多 C．胚胎分割產(chǎn)生的后代個體表現(xiàn)型完全相同 D．內(nèi)細胞團一般到囊胚才出現(xiàn)，胚胎分割時最好將其均等分割，移植成功率才高,D,課堂練習,3、 (多選)胚胎移植技術目前主要應用與( ) A.解決某些不孕癥者的生育問題 B.治療某些遺傳病 C.提高良種家畜的繁殖力 D.提高動物的抗病力,AC,