高中生物 专题3 胚胎工程的应用及前景课件 新人教版必修3.ppt

3 3胚胎工程的应用及前景 w w 湛江产天价牛肉千元一斤有钱还难买 新闻 日本神户牛肉 雪花牛肉 这就是和牛 又称日本神户牛 是当今世界公认的品质最优秀的良种肉牛 国内市场每公斤能售出2000多元人民币的天价 如何将这种优质的牛进行快速 大量的繁殖呢 胚胎工程技术包括 胚胎移植 胚胎分割和体外生产胚胎 w w 一 利用体细胞核移植技术进行克隆 二 利用体外受精 早期胚胎培养 胚胎移植技术进行繁殖 一 胚胎移植 1 概念 将雌性动物的 或者通过其他方式得到的胚胎 移植到的 的其他雌性动物的体内 使之发育为新个体的技术 同种 生理状态相同 早期胚胎 1 胚胎移植 胚胎移植 将雌性动物的早期胚胎 或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎 移植到同种的 生理状态相同的其他雌性动物体内 使之继续发育为新个体的技术 地位 是胚胎工程及其它技术的最后一道工序 操作对象 移植条件 接受胚胎 同物种 提供胚胎 供体 受体 荷斯坦奶牛 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换 而胚胎本身的遗传物质并不发生改变 因此各种性状均能保持其原来的优良特性 w 2 胚胎移植的意义 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力供体的主要职能 只产生具有优良遗传特性的胚胎受体的职能 担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务 胚胎移植的主要生理学基础 是否成功 1 哺乳动物发情排卵后 不管是否妊娠 在一段时间内供受体生殖器官生理变化相同 为供体胚胎移植提供了相同的生理环境 2 早期胚胎形成后 一定时间内不与母体子宫建立组织上的联系 呈游离状态 有利于胚胎收集 3 受体对移入子宫的外来胚胎无免疫排斥反应 这为胚胎在受体内的存活提供了可能 4 供体胚胎与受体子宫可建立正常生理和组织联系 遗传特性不受影响 3 胚胎移植的生理学基础 1 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体和受体生殖器官的生理变化是相同的 为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境 2 哺乳动物的胚胎形成后处于游离状态 在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系 为胚胎的收集提供了可能 3 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 4 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 其遗传特性在孕育过程中不受任何影响 3 胚胎移植的基本程序 请认真阅读课本P77 图3 19 思考讨论 1 胚胎移植的基本程序包括哪些 2 每一步技术操作的作用如何 3 为什么要进行这些操作 w 胚胎移植的基本程序 1 供体 受体的选择和处理 2 配种或进行人工授精 3 胚胎的收集 检查 培养或保存 4 胚胎移植 5 移植后的检查 1 对供体 受体进行选择 供体 遗传性能和生产性能优秀的个体 受体 健康和正常繁殖能力的个体处理 同期发情具体做法 注射相关激素 2 采集卵母细胞方法 超数排卵具体做法 注射促性腺激素 3 配种或人工授精 精子来源 同种优良的雄性动物 4 胚胎的收集 在配种或输精后第7天 用特制的冲卵装置 把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来 为什么在第7天进行冲卵 5 对胚胎进行质量检查 你知道检查的目的吗 此时胚胎处于什么时期 6 胚胎的保存或移植 胚胎保存的条件是什么 胚胎为什么要保存 7 胚胎的移植 方法一 手术法具体做法 引出受体子宫和卵巢 将胚胎注入子宫角 缝合创口 方法二 非手术法将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位 注入胚胎 8 对受体母牛进行是否妊娠的检查 9 受体母牛产下胚胎移植的犊牛 选择 供体母牛 受体母牛 同期发情处理 超数排卵 供体公牛 配种 冲卵 质量检查 培养 胚胎移植 妊娠检查 分娩 胚胎移植的犊牛 牛胚胎移植的基本流程 良种 良种 健康 胚胎移植成功与否要有两个条件 1 胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行 2 进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同 归纳总结 该过程中两次使用促性腺激素 第一次对受 供体进行同期发情处理 第二次用于供体的超数排卵 该过程中的两次检查 第一次对收集的胚胎进行检查 第二次对受体母牛是否妊娠进行检查 产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛 性别取决于公牛提供何种类型的精子 二者与受体牛没有关系 冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎 而非冲出卵子 胚胎移植的现状和意义 1 加速育种工作和品种改良2 大量节省购买种畜的费用3 实现了一胎多产4 保存品种资源和濒危物种5 可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能缩短繁殖周期 增加一生繁殖的后代数量 现状 近十年来 牛 羊的胚胎移植在我国部分地区已进入生产应用阶段 羊的胚胎移植的效率比奶牛还要高 1 在胚胎移植中供体的主要职能 A 提供优良的供体基因B 提供优良遗传特性的胚胎C 提供卵细胞D 提供精子 B 练习 2 多选 胚胎移植的受体必须符合以下哪些条件 A 同种生物B 生理状态相同C 雄性动物D 雌性动物 ABD 3 试管婴儿 技术属于 A 胚胎移植B 组织培养C 克隆技术D 基因工程 A 4 下列有关动物胚胎移植的叙述中 错误的是 A 受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植B 受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态C 超数排卵技术要使用一定的激素D 试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行 A 2 下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确的是 A 供体母牛必须是同一物种的良种B 受体母牛必须是同一物种的良种C 供体公牛必须是同一物种的良种D 受体母牛可以是同一物种的一般健康牛 B 3 供体的胚胎移植到受体后 游离的胚胎在发育过程中形成胎盘与受体相连 并通过胎盘与受体的血液进行物质交换 以下说法正确的是 A 受体是为供体胚胎提供发育的条件B 受体与胚胎血型应相同 否则会发生免疫排斥反应C 受体与胚胎血液混融在一起D 胚胎心肺功能都能正常运行 A 遗传性状优秀 健康有正常繁殖能力 同种遗传性能优秀 同期发情处理 胚胎移植 超数排卵 1 右图是同学们到某良种场进行参观后 看到的胚胎移植繁育良种奶牛的技术流程示意图 请看图思考并讨论以下各题 1 用文字完成下面的流程图 思考与探究 二 胚胎分割阅读课本 思考以下问题 1 胚胎分割的概念 2 胚胎分割特点 3 胚胎分割的理论基础 4 胚胎分割操作过程 1 概念 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 二 胚胎分割 2 特点 后代具有相同的遗传物质 因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一 3 理论基础动物胚胎细胞的全能性 所以胚胎分割的时期为 囊胚或桑椹胚 4 选择的胚胎 发育良好的 形态正常的桑椹胚或囊胚 5 使用的主要仪器 实体显微镜和显微操作仪 6 胚胎分割存在的问题 刚出生的动物体重偏低 毛色和斑纹上还存在差异等 采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的 胚胎分割的基本过程 胚胎分割过程示意图 6 操作注意事项 对囊胚阶段的胚胎进行分割时 要将内细胞团均等分割 P79 原因 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 胚胎分割的份数越多 操作的难度会越大 移植的成功率也越低 分割的份数越多 技术的难度会越大 移植后的恢复和发育的难度会越大 移植成功率自然会降低 注意 试管婴儿 动物 技术为有性生殖 胚胎分割移植为无性生殖 胚胎移植是有性生殖还是无性生殖取决于胚胎是由受精卵形成的还是核移植技术形成重组细胞发育而成的 体细胞核移植的过程 供体体细胞 细胞培养 体细胞核 卵巢卵母细胞 MII期卵母细胞 去核 无核卵母细胞 注入 重组细胞 重组胚胎 胚胎移植 代孕母体 生出与供体遗传物质相同的个体 发育 理论基础 动物细胞核的全能性 提取 三 胚胎干细胞 阅读课本 思考以下问题 1 什么是胚胎干细胞 简称是什么 2 胚胎干细胞的来源 3 胚胎干细胞的特性 4 胚胎干细胞的应用 干细胞 干细胞是一种具有多项分化潜能和自我复制 更新能力的原始未分化细胞 是形成哺乳类各种组织器官的祖宗细胞 分类 全能干细胞 胚胎干细胞 桑椹胚及以前 如受精卵 由内细胞团细胞 原始性腺细胞分离出来能发育成完整个体多能干细胞 成体干细胞 能分化出动物体内的多种组织 造血干细胞 专能干细胞如成肌细胞 皮肤生发层细胞等能分化出特定的 一种或两种 组织 分别指什么 分化程度 潜能 核全能性 目前初始化 应用 按照分化潜能大小来分类 分类 三 胚胎干细胞 1 概念 简称ES或EK细胞 是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞 2 特点 1 形态 体积小 细胞核大 核仁明显 2 功能 具有发育的全能性 可分化为成年动物体内任何一种组织细胞 体外培养可增殖不分化 3 在体外培养的条件下 ES细胞可以增殖而不发生分化 对它可以进行冷冻保存 也可以进行遗传改造 3 主要用途 1 治疗人类的某些顽症 2 培育出人造组织器官 用于器官移植 3 是研究体外细胞分化的理想材料 4 用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究 1 关于胚胎干细胞的特点的描述正确的是 A 体积小 细胞核大 核仁明显B 体积大 细胞核大 核仁明显C 体积小 细胞核小 核仁小D 体积大 细胞核小 核仁明显 A 课堂练习 2 以下对于胚胎分割的描述 正确的是 A 只能对囊胚期细胞进行分割B 囊胚阶段的胚胎分割份数越多 产生相同基因型的后代个数越多C 胚胎分割产生的后代个体表现型完全相同D 内细胞团一般到囊胚才出现 胚胎分割时最好将其均等分割 移植成功率才高 D 课堂练习 3 多选 胚胎移植技术目前主要应用与 A 解决某些不孕症者的生育问题B 治疗某些遗传病C 提高良种家畜的繁殖力D 提高动物的抗病力 AC