2.3.2胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用本節(jié)聚焦：1.胚胎工程技術(shù)主要包括哪些內(nèi)容？

它們的原理分別是什么？2.胚胎工程在生產(chǎn)實踐中有哪些應(yīng)用？情境創(chuàng)設(shè)中國首例試管嬰兒【資料】通過人工操作使卵子在體外受精，經(jīng)培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎后，再進行移植產(chǎn)生的個體，叫作試管動物。試管動物培育的過程示意圖如下：體外受精早期胚胎培養(yǎng)胚胎

移植試管動物培育過程中，使用了哪些技術(shù)？思考精子卵子受精卵早期胚胎受體(代孕母體)試管動物00擴展：克隆牛VS試管牛00克隆牛：試管牛：早期胚胎動物細胞核移植體外受精重組細胞受精卵胚胎移植試管動物克隆動物發(fā)育起點生殖方式技術(shù)手段核遺傳物質(zhì)核遺傳規(guī)律受精卵重構(gòu)胚有性生殖無性生殖體外受精、胚胎移植動物細胞核移植技術(shù)、胚胎移植來自父本、母本來自核供體遵循孟德爾遺傳規(guī)律不遵循孟德爾遺傳規(guī)律胚胎工程技術(shù)·體外受精021.過程：主要包括

、

和

等步驟。卵母細胞的采集精子的獲取受精2.意義：①提高動物

的有效措施；

②為

提供可用的胚胎。哺乳動物體外受精過程示意圖獲能處理置于適當?shù)?/p>

培養(yǎng)液共同培養(yǎng)成熟培養(yǎng)繁殖能力胚胎移植胚胎工程技術(shù)·體外受精02①卵母細胞的采集采集方法適用范圍采集過程培養(yǎng)實驗動物以及小家畜(如：小鼠、兔)利用促性腺激素促使雌性動物排出更多的卵子，從輸卵管中沖取卵子；

；可直接與獲能的精子在體外受精。大型動物以及大家畜(如：牛、馬)從已屠宰的雌性動物體內(nèi)摘取卵巢，再從卵巢中采集卵母細胞；

；采集后的卵母細胞都要在體外經(jīng)過人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精；借助超聲波探測儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等儀器，直接從活體動物卵巢中吸取卵母細胞；輸卵管采卵卵巢采卵屠宰動物的卵巢采卵活體采卵不需要需要一般要在體外進行

培養(yǎng)，即培養(yǎng)到

期。成熟MII胚胎工程技術(shù)·體外受精02②精子的獲取要在體外進行

處理，即獲得

。獲能受精能力精子離心處理的目的是什么？思考精子體外獲能的方法是？思考去除精漿(含有抑制精子獲能的物質(zhì))，提取純度較高的精子，以利于精子獲能。將精子培養(yǎng)在人工配置的獲能液中使其獲能。獲能液常見有效成分：肝素、Ca2+載體等。胚胎工程技術(shù)·體外受精02置于

共同培養(yǎng)一段時間。③受精受精卵（早期胚胎）培養(yǎng)需要哪些基本條件？思考適當?shù)呐囵B(yǎng)液①營養(yǎng)條件(水、無機鹽、氨基酸、核苷酸、維生素、血清等)；②無菌、無毒的環(huán)境;③適宜的溫度、pH和滲透壓;④適宜的氣體環(huán)境(CO2培養(yǎng)箱);胚胎工程技術(shù)·胚胎移植021.概念：指將通過

得到的胚胎，

移植到

、

的雌性動物體內(nèi)，

使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。同種的生理狀態(tài)相同體外受精及其他方式早期胚胎可以通過什么方式獲得？屬于有性還是無性生殖？思考①體內(nèi)受精②體外受精④動物細胞核移植③轉(zhuǎn)入目的基因的受精卵⑤胚胎分割早期胚胎有性生殖無性生殖胚胎工程技術(shù)·胚胎移植022.實質(zhì)：

。早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移受體供體提供胚胎的個體接受胚胎的個體選擇標準：職能：選擇標準：職能：遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強；產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎；有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力；承擔繁重而漫長的妊娠和育仔任務(wù)；胚胎工程技術(shù)·胚胎移植023.過程：（1）供體和受體進行同期發(fā)情處理：①方法：用

等處理，②目的：保證胚胎在移植前后

。外源孕激素所處的生理環(huán)境相同（2）供體進行超數(shù)排卵處理：①方法：用

等處理，②目的：

.

。誘發(fā)卵巢排出比自然情況下更多的卵子外源促性腺激素第1次使用激素第2次使用激素①供體、受體的選擇和處理胚胎工程技術(shù)·胚胎移植023.過程：項目不同點過程雌雄動物交配完成.用人工的方法將公畜的精液注入母畜生殖道內(nèi)，完成受精.人工獲取精子、卵子，在體外培養(yǎng)液中完成受精過程.場所雌性動物輸卵管中（體

受精）體外培養(yǎng)液中相同點①精子

、卵子

后方能完成受精過程；②都是

生殖。自然受精人工授精體外受精獲能成熟有性≠②配種或人工授精內(nèi)胚胎工程技術(shù)·胚胎移植023.過程：（1）收集胚胎：用配制好的沖卵液，借助特制的沖卵裝置，將供體母畜

.中的胚胎沖洗出來。（2）檢查胚胎：用

胚胎是否發(fā)育到

或

階段。（3）保存胚胎：將收集的胚胎放入

中保存。→也叫沖卵顯微鏡檢查桑葚胚-196℃的液氮囊胚輸卵管或子宮角③胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存胚胎工程技術(shù)·胚胎移植023.過程：胚胎移植過程中需要進行兩次檢查：①第一次檢查：

；檢查內(nèi)容：

。②第二次檢查：

；檢查內(nèi)容：

。對收集的胚胎進行檢查對受體進行妊娠檢查胚胎質(zhì)量和發(fā)育時期注：若沒發(fā)育到適合移植的階段(桑葚胚或囊胚)，還要進行胚胎培養(yǎng)。胚胎是否成功著床第1次檢查第2次檢查④胚胎的移植及檢查胚胎工程技術(shù)·胚胎移植023.過程：提示：①一般應(yīng)在

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

要相同。同種生理狀態(tài)注：多種激素和沖卵處理對供體有一定的損傷，需要一定的時間恢復(fù)。故供體母牛需要兩三月后才能進行另一次移植。胚胎移植成功的關(guān)鍵是什么?思考胚胎工程技術(shù)·胚胎移植02胚胎移植的生理學基礎(chǔ)思考·討論討論1.將檢驗合格的胚胎移植到任何一個受體的子宮內(nèi)，胚胎都能正常發(fā)育嗎?如果不能，在胚胎移植前應(yīng)該對受體進行怎樣的處理?提示：

。一般檢驗合格的胚胎需要移植到

的受體子宮內(nèi)，胚胎才能繼續(xù)發(fā)育。移植前要對受體進行

處理，使供體和受體生殖器官的生理變化同步，才能為胚胎提供相同的生理環(huán)境。討論2.受體會不會對來自供體的胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)?提示：受體對來自供體的胚胎

發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。不一定同種的、生理狀態(tài)相同同期發(fā)情基本上不會胚胎工程技術(shù)·胚胎移植02胚胎移植的生理學基礎(chǔ)思考·討論討論4.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(zhuǎn)移。你認為這樣的概括正確嗎?為什么?提示：

。因為胚胎移植的成功率與供體、受體生理環(huán)境條件的一致性密切相關(guān)。只有供體、受體生理環(huán)境條件高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并能續(xù)發(fā)育。討論3.胚胎移植后，經(jīng)受體孕育的后代，其遺傳特性與供體還是受體保持一致?為什么?提示：胚胎移植后，經(jīng)受體孕育的后代的遺傳特性與

保持一致。原因：

.

.正確供體因為供體胚胎與受體子宮建立的僅是生理和組織上的聯(lián)系，其遺傳特性在孕育過程中不會發(fā)生任何變化。胚胎工程技術(shù)·胚胎移植02胚胎移植的生理學基礎(chǔ)思考·討論生理學基礎(chǔ)意義胚胎移入同種動物的供、受體排卵后,生殖器官的生理變化是

的。為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境胚胎收集早期胚胎形成后，在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于

狀態(tài)。為胚胎的收集提供可能胚胎存活受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生

。為胚胎在受體內(nèi)存活提供了可能胚胎發(fā)育供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，其遺傳特性

發(fā)生改變。為移植后的胚胎繼續(xù)發(fā)育提供了營養(yǎng)等方面的保障，胚胎優(yōu)良的遺傳特性得以保持。相同游離免疫排斥反應(yīng)不會胚胎工程技術(shù)·胚胎移植024.意義：①充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的

。

②大大縮短了供體本身的

。

③對供體施行

處理后，增加后代數(shù)量。5.地位：胚胎移植是胚胎工程的

環(huán)節(jié)，還將推動胚胎工程其他技術(shù)的研究和應(yīng)用。最終技術(shù)繁殖潛力繁育周期超數(shù)排卵體外受精和胚胎移植·判斷正誤P4603(1)采集的卵母細胞需在體外培養(yǎng)使其分裂為卵細胞才能與獲能的精子受精()(2)胚胎移植是胚胎工程中的最終技術(shù)環(huán)節(jié)，移植的胚胎一般在原腸胚之前，

也可直接移植受精卵()(3)超數(shù)排卵需外源促性腺激素()×√×不能直接移植受精卵;使其發(fā)育到MⅡ期；1．科學家采用體外受精技術(shù)獲得紫羚羊胚胎，并將其移植到長角羚羊體內(nèi)，使后者成功妊娠并產(chǎn)仔，該工作有助于恢復(fù)瀕危紫羚羊的種群數(shù)量。此過程不涉及的操作是()A．超數(shù)排卵B．精子獲能處理C．細胞核移植 D．胚胎培養(yǎng)體外受精和胚胎移植·落實思維方法P4603C由于該過程為有性生殖，因此不涉及細胞核移植，×;2．波爾山羊享有“世界山羊之王”的美譽，具有生長速度快、肉質(zhì)細嫩等優(yōu)點。生產(chǎn)中常采用胚胎工程技術(shù)快速繁殖波爾山羊。下列敘述錯誤的是()A．選擇遺傳性狀優(yōu)良的健康波爾母山羊進行超數(shù)排卵處理B．胚胎移植前可采集滋養(yǎng)層細胞進行遺傳學檢測C．普通品質(zhì)的健康杜泊母綿羊不適合作為受體D．生產(chǎn)中對提供精子的波爾公山羊無需篩選體外受精和胚胎移植·落實思維方法P4603D生產(chǎn)中需選擇品質(zhì)良好的波爾公山羊提供精子，×;胚胎工程技術(shù)·胚胎分割041．概念：指采用

方法將

切割成2等份、4等份或8等份等，

經(jīng)移植獲得

的技術(shù)。2．特點：來自同一胚胎的后代具有

的遺傳物質(zhì)。胚胎分割技術(shù)的理論依據(jù)是什么？思考早期胚胎細胞具有很強的分裂能力，并保持著細胞全能性。機械早期胚胎同卵雙胎或多胎相同無性繁殖（克?。┡咛スこ碳夹g(shù)·胚胎分割043.主要的儀器設(shè)備和分割工具：體視顯微鏡顯微操作儀分割刀分割針胚胎工程技術(shù)·胚胎分割044.操作程序：選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的

，

移入盛有

的培養(yǎng)皿中，然后在顯微鏡下用

或

分割。牛胚胎性別鑒定和分割示意圖桑葚胚或囊胚操作液分割針分割刀【關(guān)鍵】分割囊胚時，要將內(nèi)細胞團均等分割。胚胎工程技術(shù)·胚胎分割04若沒有將內(nèi)細胞團均等分割，可能會出現(xiàn)什么后果？思考提示：含內(nèi)細胞團多的部分正常發(fā)育的能力

，

含內(nèi)細胞團少的部分發(fā)育

或發(fā)育

，甚至不能發(fā)育等問題。胚胎分割是不是分割的份數(shù)越多，效率越高？思考提示：分割的份數(shù)越多，分割后胚胎成活的概率越

。實踐證明，采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。強受阻不良小提示：____________；原因：①

，

用其做鑒定不會影響胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育。

②滋養(yǎng)層細胞和內(nèi)細胞團細胞都是由

.

經(jīng)

和

形成，具有相同的遺傳物質(zhì)。胚胎工程技術(shù)·胚胎分割04在對囊胚階段的胚胎進行胚胎分割時，做性別鑒定時應(yīng)選取什么細胞進行DNA分析，為什么？思考滋養(yǎng)層細胞滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤同一個受精卵有絲分裂細胞分化胚胎工程技術(shù)·胚胎分割045.意義：①可以促進優(yōu)良動物品種的

。②產(chǎn)生的遺傳性狀相同的后代是進行

研究的寶貴材料。③在胚胎移植前，進行

、

等，對于人工控制動物性別、動物繁育健康后代具有重要意義。繁殖遺傳學性別鑒定遺傳病篩查胚胎分割·判斷正誤P4704(1)桑葚胚、囊胚和原腸胚都可用于胚胎分割移植()(2