高中生物 專(zhuān)題3 胚胎工程的應(yīng)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(yīng)用及前景 w w 湛江產(chǎn)天價(jià)牛肉千元一斤有錢(qián)還難買(mǎi) 新聞 日本神戶牛肉 雪花牛肉 這就是和牛 又稱(chēng)日本神戶牛 是當(dāng)今世界公認(rèn)的品質(zhì)最優(yōu)秀的良種肉牛 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)每公斤能售出2000多元人民幣的天價(jià) 如何將這種優(yōu)質(zhì)的牛進(jìn)行快速 大量的繁殖呢 胚胎工程技術(shù)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(xì)胞核移植技術(shù)進(jìn)行克隆 二 利用體外受精 早期胚胎培養(yǎng) 胚胎移植技術(shù)進(jìn)行繁殖 一 胚胎移植 1 概念 將雌性動(dòng)物的 或者通過(guò)其他方式得到的胚胎 移植到的 的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi) 使之發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù) 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(dòng)物的早期胚胎 或者通過(guò)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(dòng)物體內(nèi) 使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù) 地位 是胚胎工程及其它技術(shù)的最后一道工序 操作對(duì)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(shí)質(zhì) 胚胎移植實(shí)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(zhuǎn)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(lái)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(gè)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(dān)任繁重而漫長(zhǎng)的妊娠和育仔的任務(wù) 胚胎移植的主要生理學(xué)基礎(chǔ) 是否成功 1 哺乳動(dòng)物發(fā)情排卵后 不管是否妊娠 在一段時(shí)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(shí)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(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎無(wú)免疫排斥反應(yīng) 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(xué)基礎(chǔ) 1 哺乳動(dòng)物發(fā)情排卵后 不管是否妊娠 在一段時(shí)間內(nèi)同種動(dòng)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(dòng)物的胚胎形成后處于游離狀態(tài) 在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)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(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng) 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(guò)程中不受任何影響 3 胚胎移植的基本程序 請(qǐng)認(rèn)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(shù)操作的作用如何 3 為什么要進(jìn)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(jìn)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(duì)供體 受體進(jìn)行選擇 供體 遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的個(gè)體 受體 健康和正常繁殖能力的個(gè)體處理 同期發(fā)情具體做法 注射相關(guān)激素 2 采集卵母細(xì)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(lái)源 同種優(yōu)良的雄性動(dòng)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(lái) 為什么在第7天進(jìn)行沖卵 5 對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查 你知道檢查的目的嗎 此時(shí)胚胎處于什么時(shí)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(shù)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(shù)法將裝有胚胎的移植管送入受體母牛子宮的相應(yīng)部位 注入胚胎 8 對(duì)受體母牛進(jìn)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(gè)條件 1 胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進(jìn)行 2 進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同 歸納總結(jié) 該過(guò)程中兩次使用促性腺激素 第一次對(duì)受 供體進(jìn)行同期發(fā)情處理 第二次用于供體的超數(shù)排卵 該過(guò)程中的兩次檢查 第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查 第二次對(duì)受體母牛是否妊娠進(jìn)行檢查 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(lèi)型的精子 二者與受體牛沒(méi)有關(guān)系 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(gòu)買(mǎi)種畜的費(fèi)用3 實(shí)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(gè)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(lái) 牛 羊的胚胎移植在我國(guó)部分地區(qū)已進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)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(xì)胞D 提供精子 B 練習(xí) 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(dòng)物D 雌性動(dòng)物 ABD 3 試管嬰兒 技術(shù)屬于 A 胚胎移植B 組織培養(yǎng)C 克隆技術(shù)D 基因工程 A 4 下列有關(guān)動(dòng)物胚胎移植的敘述中 錯(cuò)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(shù)要使用一定的激素D 試管嬰兒只是受精及早期卵裂過(guò)程在試管中進(jìn)行 A 2 下列對(duì)于優(yōu)良種畜的胚胎移植的說(shuō)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?？梢允峭晃锓N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(guò)程中形成胎盤(pán)與受體相連 并通過(guò)胎盤(pán)與受體的血液進(jìn)行物質(zhì)交換 以下說(shuō)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(yīng)相同 否則會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)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(yùn)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(xué)們到某良種場(chǎng)進(jìn)行參觀后 看到的胚胎移植繁育良種奶牛的技術(shù)流程示意圖 請(qǐng)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(wèn)題 1 胚胎分割的概念 2 胚胎分割特點(diǎn) 3 胚胎分割的理論基礎(chǔ) 4 胚胎分割操作過(guò)程 1 概念 采用機(jī)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(shù) 二 胚胎分割 2 特點(diǎn) 后代具有相同的遺傳物質(zhì) 因此胚胎分割可以看做動(dòng)物無(wú)性繁殖或克隆的方法之一 3 理論基礎(chǔ)動(dòng)物胚胎細(xì)胞的全能性 所以胚胎分割的時(shí)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(shí)體顯微鏡和顯微操作儀 6 胚胎分割存在的問(wèn)題 剛出生的動(dòng)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(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的 胚胎分割的基本過(guò)程 胚胎分割過(guò)程示意圖 6 操作注意事項(xiàng) 對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí) 要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 P79 原因 若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng) 少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良 甚至不能發(fā)育等問(wèn)題 胚胎分割的份數(shù)越多 操作的難度會(huì)越大 移植的成功率也越低 分割的份數(shù)越多 技術(shù)的難度會(huì)越大 移植后的恢復(fù)和發(fā)育的難度會(huì)越大 移植成功率自然會(huì)降低 注意 試管嬰兒 動(dòng)物 技術(shù)為有性生殖 胚胎分割移植為無(wú)性生殖 胚胎移植是有性生殖還是無(wú)性生殖取決于胚胎是由受精卵形成的還是核移植技術(shù)形成重組細(xì)胞發(fā)育而成的 體細(xì)胞核移植的過(guò)程 供體體細(xì)胞 細(xì)胞培養(yǎng) 體細(xì)胞核 卵巢卵母細(xì)胞 MII期卵母細(xì)胞 去核 無(wú)核卵母細(xì)胞 注入 重組細(xì)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(gè)體 發(fā)育 理論基礎(chǔ) 動(dòng)物細(xì)胞核的全能性 提取 三 胚胎干細(xì)胞 閱讀課本 思考以下問(wèn)題 1 什么是胚胎干細(xì)胞 簡(jiǎn)稱(chēng)是什么 2 胚胎干細(xì)胞的來(lái)源 3 胚胎干細(xì)胞的特性 4 胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用 干細(xì)胞 干細(xì)胞是一種具有多項(xiàng)分化潛能和自我復(fù)制 更新能力的原始未分化細(xì)胞 是形成哺乳類(lèi)各種組織器官的祖宗細(xì)胞 分類(lèi) 全能干細(xì)胞 胚胎干細(xì)胞 桑椹胚及以前 如受精卵 由內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞 原始性腺細(xì)胞分離出來(lái)能發(fā)育成完整個(gè)體多能干細(xì)胞 成體干細(xì)胞 能分化出動(dòng)物體內(nèi)的多種組織 造血干細(xì)胞 專(zhuān)能干細(xì)胞如成肌細(xì)胞 皮膚生發(fā)層細(xì)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(yīng)用 按照分化潛能大小來(lái)分類(lèi) 分類(lèi) 三 胚胎干細(xì)胞 1 概念 簡(jiǎn)稱(chēng)ES或EK細(xì)胞 是由早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類(lèi)細(xì)胞 2 特點(diǎn) 1 形態(tài) 體積小 細(xì)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(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)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(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化 對(duì)它可以進(jìn)行冷凍保存 也可以進(jìn)行遺傳改造 3 主要用途 1 治療人類(lèi)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(xì)胞分化的理想材料 4 用于對(duì)哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律的研究 1 關(guān)于胚胎干細(xì)胞的特點(diǎn)的描述正確的是 A 體積小 細(xì)胞核大 核仁明顯B 體積大 細(xì)胞核大 核仁明顯C 體積小 細(xì)胞核小 核仁小D 體積大 細(xì)胞核小 核仁明顯 A 課堂練習(xí) 2 以下對(duì)于胚胎分割的描述 正確的是 A 只能對(duì)囊胚期細(xì)胞進(jìn)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(gè)數(shù)越多C 胚胎分割產(chǎn)生的后代個(gè)體表現(xiàn)型完全相同D 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚才出現(xiàn) 胚胎分割時(shí)最好將其均等分割 移植成功率才高 D 課堂練習(xí) 3 多選 胚胎移植技術(shù)目前主要應(yīng)用與 A 解決某些不孕癥者的生育問(wèn)題B 治療某些遺傳病C 提高良種家畜的繁殖力D 提高動(dòng)物的抗病力 AC