人教版生物選修3課件-專題3第3節(jié)-胚胎工程的應(yīng)用及前景-共38張

1、3.3 胚胎工程的應(yīng)用及前景,,,,胚胎工程其他技術(shù)的最后一道“工序”,—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)物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。,簡(jiǎn)言之，是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。,一、胚胎移植,體內(nèi)受精、體外受精、核移植、轉(zhuǎn)基因,受體的條件：,同一物種、生理狀態(tài)相同。,胚胎的來(lái)源：,供體：,受體：,提供胚胎的個(gè)體。,接受胚胎的個(gè)體。,1、

2、準(zhǔn)備移植的小牛胚胎，移植到任何一頭母牛的子宮內(nèi)都能發(fā)育嗎？2、供體與受體之間進(jìn)行胚胎移植會(huì)不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)？,1、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ),1、準(zhǔn)備移植的牛胚胎，移植到任何一頭母牛的 子宮內(nèi)都能發(fā)育嗎?,1、同種動(dòng)物發(fā)情排卵后,在一段時(shí)間內(nèi)同種動(dòng)物的供受體生殖器官生理變化是相同的。,黃體期：在雌激素和孕激素的協(xié)同作用下，子宮內(nèi)膜進(jìn)一步增生、血管滋長(zhǎng)、腺體開(kāi)始分泌含糖原的粘液。這一期末，子宮內(nèi)膜的增長(zhǎng)達(dá)到極點(diǎn)，為受精卵的種植和

3、繼續(xù)發(fā)育準(zhǔn)備了條件。,2、為什么能收集到胚胎?,3、受體對(duì)供體胚胎會(huì)不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)?,4、移植的胚胎能保留供體雙親的遺傳特性嗎?,1、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容,1、準(zhǔn)備移植的牛胚胎，移植到任何一頭母牛的 子宮內(nèi)都能發(fā)育嗎?,1、同種動(dòng)物發(fā)情排卵后,在一段時(shí)間內(nèi)同種動(dòng)物的供受體生殖器官生理變化是相同的。,2、哺乳動(dòng)物的早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)是處于游離狀態(tài)。,3、大量研究證明受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥

4、反應(yīng)。,4、移入受體的供體胚胎的遺傳特性，在孕育過(guò)程中不受影響。,,,,,,,,,,,胚胎移植或保存,,,,,配種或人工授精,胚胎收集（沖卵）,胚胎檢查,胚胎移植,妊娠檢查,供受體的選擇和同期發(fā)情處理,處理供體母牛,2、胚胎移植的基本程序,選擇及同期發(fā)情處理,超數(shù)排卵處理,配種或人工授精,胚胎收集,胚胎檢查,胚胎保存或移植,胚胎移植,妊娠檢查,分娩,,,,,,,,,,,胚胎移植或保存,,,,供、受體用什么處理？,怎么處理?目的是什么？,

5、,解釋沖“卵”。,,此時(shí)胚胎發(fā)育到什么階段？,,,,,分娩出良種小牛,,方法？,配種或人工授精,胚胎收集（沖卵）,胚胎檢查,胚胎移植,妊娠檢查,供受體的選擇和同期發(fā)情處理,用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理,注射促性腺激素，使其超數(shù)排卵,桑椹胚或囊胚,處理供體母牛,“卵”指胚胎,手術(shù)法和非手術(shù)法,（1）該過(guò)程中兩次使用激素： （2）該過(guò)程中的兩次檢查：（3）胚胎移植成功與否要有兩個(gè)條件,A、第一次對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理；

6、B、第二次用于供體的超數(shù)排卵。,A、第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；B、第二次對(duì)受體母牛是否妊娠進(jìn)行檢查。,A、胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進(jìn)行。B、進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。,3、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)買種畜的費(fèi)用；,3)一胎多產(chǎn)；,4)保存品種資源和瀕危物種。,意義：可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能。,,胚胎分割,優(yōu)勢(shì)：可成倍增加胚胎數(shù)量，快速繁殖良種畜。,概念

7、：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)。,特點(diǎn)： 后代具有相同的遺傳物質(zhì)，克隆。選擇的胚胎： 發(fā)育良好的，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。使用的主要儀器： 實(shí)體顯微鏡、顯微操作儀、切割刀、切割針。注意： 將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。,思考1. 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)為什么要均等分割？,內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，其他細(xì)胞為滋養(yǎng)細(xì)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)

8、。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)多的部分發(fā)育能力強(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。 早期胚胎的體積很小，只有在顯微鏡下才能看到；再者，細(xì)胞數(shù)目是有限的。分割的份數(shù)越多，不但難以做到均等分割，每一份的細(xì)胞數(shù)會(huì)越少，而且作為囊胚期的胚胎內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞所受的影響會(huì)更大。因此，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

9、成功率自然會(huì)降低。,思考2.分割的份數(shù)越多越好嗎？,知識(shí)回顧：干細(xì)胞的分類,全能細(xì)胞桑椹胚及以前能發(fā)育成完整個(gè)體多能干細(xì)胞 (胚胎干細(xì)胞)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞、原始性腺細(xì)胞分離出來(lái)能分化出動(dòng)物體內(nèi)的任何組織專能干細(xì)胞(成體干細(xì)胞)如骨髓造血干細(xì)胞、皮膚生發(fā)層細(xì)胞等能分化出特定的組織,簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞，是由早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞。,三、胚胎干細(xì)胞,胚胎干細(xì)胞,,特點(diǎn)：1)形態(tài)：體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯。2)

10、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；3)在體外培養(yǎng)的條件下，可增殖而不分化。對(duì)它可以進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造。,(1)治療人類的某些頑癥；,胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用,利用ES細(xì)胞可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞的特性，移植ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。 目前，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面，用ES細(xì)胞誘導(dǎo)分化出的某些組織細(xì)胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑難雜癥。,(1)治療人類的

11、某些頑癥；(2)培育出人造組織器官，用于器官移植；,胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用,(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(xì)胞分化的理想材料；,胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用,,內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（胚胎干細(xì)胞）,胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)的關(guān)鍵問(wèn)題：促進(jìn)胚胎干細(xì)胞的生長(zhǎng)，同時(shí)抑制胚胎干細(xì)胞的分化。,,加飼養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),(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(xì)胞分化的理想材料；(4

12、)加速畜牧業(yè)的發(fā)展以及保護(hù)珍惜瀕危 的野生動(dòng)物；,胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用,把胚胎干細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中，胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動(dòng)物的技術(shù)。,思考與探究1.（1）① 對(duì)供、受體母畜進(jìn)行選擇，并進(jìn)行同期發(fā)情處理；③ 配種或人工授精；④ 收集胚胎；⑤胚胎移植；⑥對(duì)受體母畜進(jìn)行是否妊娠的檢查。,（2）供體公、母牛應(yīng)該是具有人類所需的優(yōu)良遺傳性狀的個(gè)體，而受體母牛必須具有正常的孕育、生殖后代的能力；需要用促性腺激素

13、處理供體母牛是為了引起超數(shù)排卵，這樣就可以獲得較多的胚胎；在促性腺激素處理供體母牛前，需要對(duì)供體和受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理，才能使它們的生理?xiàng)l件達(dá)到同步或一致，使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件。,3.第④步需要進(jìn)行沖卵，沖卵是指將供體母畜體內(nèi)的胚胎沖出來(lái)，而不是把卵子沖出來(lái)。,4.胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)秀個(gè)體的繁殖潛力。具體表現(xiàn)為：縮短了供體本身的繁殖周期，同時(shí)通過(guò)超數(shù)排卵處理和胚胎移植可獲得比自然繁殖多十幾倍到幾十倍的后

14、代?？稍诙唐诖蠓仍黾觾?yōu)良個(gè)體母畜和公畜的后代數(shù)量，迅速擴(kuò)大良種畜群，加速育種和品種改良工作。經(jīng)冷凍保存的胚胎可進(jìn)行國(guó)內(nèi)和國(guó)際交換，代替活畜的引種或進(jìn)出口。通過(guò)胚胎移植可以人為生產(chǎn)雙胎或多胎?？梢酝ㄟ^(guò)保存胚胎來(lái)保存品種資源和瀕危動(dòng)物。,關(guān)于細(xì)胞工程和胚胎工程：,轉(zhuǎn)基因細(xì)胞,基因突變細(xì)胞,體細(xì)胞,,愈傷組織,細(xì)胞產(chǎn)物,,胚狀體,,,,花粉細(xì)胞,雜交體細(xì)胞,人工種子,,新個(gè)體,,轉(zhuǎn)基因植株,突變體利用,單倍體育種,快速繁殖,脫毒植株,體細(xì)胞