1、人教版教学人教版高中生物选修胚胎工程 我们知道我们知道, ,在自然状态下在自然状态下, ,一只母羊一胎只能一只母羊一胎只能生出生出1212只羊羔只羊羔, ,而一头母牛一生只能生育而一头母牛一生只能生育4 45 5头仔牛头仔牛, ,繁殖率很低繁殖率很低; ; 而在畜牧业生产而在畜牧业生产( (即养猪、牛、羊等即养猪、牛、羊等) )上上, ,我我们需要大量、快速、高效的繁殖那些产肉率、产们需要大量、快速、高效的繁殖那些产肉率、产奶率高的优质牲畜奶率高的优质牲畜, ,怎么办呢怎么办呢? ?-借助借助胚胎工程胚胎工程! ! 什么是胚胎工程什么是胚胎工程? ? - -查书查书P59.P59.了解了解.
2、. 胚胎工程胚胎工程: : 就是在动物体外对发生在动物体内的自然就是在动物体外对发生在动物体内的自然受精受精过程和过程和胚胎发育胚胎发育过程进行人工模拟操作过程进行人工模拟操作. . 显然显然, ,要实施胚胎工程要实施胚胎工程, ,就必须知道发生在动物就必须知道发生在动物体内的自然受精过程和胚胎发育过程是怎样的体内的自然受精过程和胚胎发育过程是怎样的. .体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育 我们知道受精就是精、卵结合为受精我们知道受精就是精、卵结合为受精卵。卵。对此对此, ,你们可能已略知一二你们可能已略知一二. . 那么那么, ,动物的精子和卵细胞是怎样形成的动物的精子和卵细胞是怎
3、样形成的? ?精子的来历精子的来历: : - -查书查书P6162P6162文、图文、图, ,并结合自身实际和并结合自身实际和回忆有关减数分裂等知识回忆有关减数分裂等知识, ,快速回答以下问题快速回答以下问题: :1.1.精子产生的场所精子产生的场所:_.:_.2.2.精子产生的精子产生的起、止起、止时期时期( (指的个体生长发育指的个体生长发育期期) ):_.:_.3.3.精子最初来自于身体的哪种细胞精子最初来自于身体的哪种细胞?_;?_;睾丸睾丸( (精巢精巢) )的曲细精管的曲细精管精原细胞精原细胞 4.4.精原细胞是经过哪三个阶段、发生了哪些变精原细胞是经过哪三个阶段、发生了哪些变化才
4、形成精子的化才形成精子的?_.?_. ( (注意注意: :精细胞的细胞核和三种细胞器精细胞的细胞核和三种细胞器-高尔高尔基体、线粒体、中心体分别变为精子的哪个部基体、线粒体、中心体分别变为精子的哪个部分分?_.?_.这些变化有何生理意义这些变化有何生理意义?_.)?_.)细胞核细胞核 -高尔基体高尔基体-中心体中心体 -线粒体线粒体 -细胞内的细胞内的其他物质其他物质-头部的主要部分头部的主要部分顶体顶体(在头部在头部)尾尾尾基部的线粒体鞘膜尾基部的线粒体鞘膜球状的原生质滴球状的原生质滴精细胞精细胞:精子精子:精原细胞精原细胞有丝分裂有丝分裂初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精子
5、细胞精子细胞精子精子M第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段M1.精精子子发发生生的的过过程程多个精原细胞多个精原细胞染色体复制染色体复制变形变形!精原细胞经过有丝精原细胞经过有丝分裂产生多个初级分裂产生多个初级精母细胞。精母细胞。初级精母细胞经初级精母细胞经减数分裂形成含减数分裂形成含有单倍染色体的有单倍染色体的精子细胞。精子细胞。细胞核变为精子头部的主要部分；细胞核变为精子头部的主要部分；高尔基体高尔基体发育为头部的顶体；发育为头部的顶体；中心体中心体演变为精子的尾；演变为精子的尾；线粒体线粒体形成线粒体鞘膜；形成线粒体鞘膜；其它物质浓缩成其它物质浓缩成原生质滴（球形）原生质滴（
6、球形）提示：提示：2.2.一个初级精母细胞经过减数分裂后形成一个初级精母细胞经过减数分裂后形成_个精细胞个精细胞. .3.3.注意注意: :精细胞经过精细胞经过_而成为精子而成为精子. .变形变形卵子的形成过程卵子的形成过程: :-查书查书P6263.P6263.回答以下问题回答以下问题: :1.1.卵子的发生场所是卵子的发生场所是_._.2.2.卵子的发生的时间卵子的发生的时间( (指动物的个体发育时期指动物的个体发育时期) ) 是开始于是开始于_(_(还未出生时还未出生时!).!).显然显然, ,从发生时间上比较从发生时间上比较, ,卵子要远远卵子要远远_(_(选选: :早早于于; ;晚于
7、晚于) )精子精子. .3.3.卵子最初来源于卵子最初来源于_细胞细胞. .4.4.关于关于“卵泡卵泡”: : 一个卵泡由一个卵泡由_个个_细胞和包围细胞和包围在它外面的一层体积很小形状扁平的在它外面的一层体积很小形状扁平的_细胞细胞组成组成.( .(初级卵泡的发育在动物出生后暂时停止初级卵泡的发育在动物出生后暂时停止, ,直至性成熟时才继续发育直至性成熟时才继续发育-经过减经过减形成形成1 1个次卵母和个次卵母和1 1个第一极个第一极体体, ,人类的次级卵母停留在减人类的次级卵母停留在减中期中期, ,并从卵泡中排出并从卵泡中排出. .胚胎期胚胎期性别分化性别分化以后以后1 1初级卵母初级卵母
8、卵泡卵泡卵巢和输卵管卵巢和输卵管5.5.一个初级卵母细胞经过减数第一次分裂后形成一个初级卵母细胞经过减数第一次分裂后形成_个个_卵母细胞和一个第一极体卵母细胞和一个第一极体, ,再经过减再经过减数第二次分裂后形成数第二次分裂后形成_个卵子和个卵子和_个第二极个第二极体体. .( (有的第一极体不分裂有的第一极体不分裂) ) 6. 6.排卵是指排卵是指_(_(选选: :卵子卵子; ;卵泡卵泡) )从从_(_(选选: :卵泡卵泡; ;卵巢卵巢) )中排出中排出.(.(接着进入输卵管接着进入输卵管).). 但是但是, ,刚排出的卵是成熟的卵子吗刚排出的卵是成熟的卵子吗?_,?_,它它实际上是实际上是
9、_._. 它在何处进一步成熟它在何处进一步成熟?_?_具备受精能力具备受精能力的卵子所处的时期的卵子所处的时期?_?_何时完成减数第二何时完成减数第二次分裂而形成卵子次分裂而形成卵子?_?_7.7.受精作用发生在雌性动物的什么部位受精作用发生在雌性动物的什么部位?_.?_.1 1次级次级1 13 3卵子卵子卵泡卵泡不是不是次级次级卵母细胞卵母细胞( (甚至是甚至是初级初级卵母细胞卵母细胞) )受精时受精时输卵管输卵管输卵管输卵管减减中期中期9.9.受精作用完成的标志是受精作用完成的标志是_._.( (即卵黄膜即卵黄膜) )( (由卵丘细胞组成由卵丘细胞组成) )8.卵细胞的结构卵细胞的结构(
10、(注意注意: :细胞膜外面还有透明带细胞膜外面还有透明带, ,放射冠放射冠) )透明带和卵黄膜之间出现两个极体透明带和卵黄膜之间出现两个极体. . 透明带透明带: :是围是围绕在哺乳动物绕在哺乳动物卵细胞外的一卵细胞外的一层透明的非细层透明的非细胞性物质，其胞性物质，其主要生化成分主要生化成分为糖蛋白。为糖蛋白。卵原细胞卵原细胞有丝分裂有丝分裂多个卵原细胞多个卵原细胞染色体复制染色体复制初级卵母细胞初级卵母细胞M第一极体第一极体次级卵母细胞次级卵母细胞两个第二极两个第二极体体第二极体第二极体卵子卵子退化消失退化消失M排卵前后排卵前后完成完成! !在受精在受精过程完过程完成成! !被卵泡细胞包围
11、被卵泡细胞包围, ,形成卵泡形成卵泡胎儿期的性胎儿期的性别别分化后完成分化后完成卵子的发生卵子的发生:卵子的形成过程:精子与卵子的发生比较精子与卵子的发生比较场场 所所开始开始时间时间细胞增殖方式细胞增殖方式子细胞子细胞数目数目是否是否变形变形重要区别重要区别精精子子睾丸睾丸初情初情期以期以后后先有丝分裂先有丝分裂后减数分裂后减数分裂 4 4个精个精子细胞子细胞变形变形哺乳动物卵哺乳动物卵泡的形成和泡的形成和在卵巢内的在卵巢内的储备是在出储备是在出生前完成的；生前完成的；而精子是从而精子是从初情期开始初情期开始的的卵卵子子卵巢卵巢和和输卵管输卵管性别性别分化分化以后以后先有丝分裂先有丝分裂后减
12、数分裂后减数分裂 1 1个卵个卵细胞细胞,3,3个极体个极体不变不变形形受精作用受精作用-快速浏览快速浏览P63P63倒倒1 1段段-66-66的文图的文图. .注意以下问题注意以下问题: :1.1.受精作用的过程包括哪两个阶段受精作用的过程包括哪两个阶段, ,每个阶段各每个阶段各发生了什么事件发生了什么事件? ?2.2.什么是什么是“精子获能精子获能”? ?3.3.只有达到哪个分裂阶只有达到哪个分裂阶段的卵细胞才能具备受段的卵细胞才能具备受精能力精能力? ?5.5.受精作用的场所是哪里受精作用的场所是哪里? ?4.4.受精时受精时, ,精子要先后穿精子要先后穿过卵细胞的哪几道过卵细胞的哪几道
13、“障障碍碍”? ?即 精 子 必即 精 子 必须 在 雌 性须 在 雌 性动 物 生 殖动 物 生 殖道 内 发 生道 内 发 生相 应 生 理相 应 生 理变 化 后 ，变 化 后 ，才 能 获 得才 能 获 得受 精 能 力受 精 能 力的现象。的现象。即卵子在输卵管内达到即卵子在输卵管内达到减数第二分裂中期（减数第二分裂中期（MM）时，才具备受精能力。时，才具备受精能力。包括精子穿越放射冠和透包括精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核明带，进入卵黄膜，原核形成和配子结合。形成和配子结合。提示提示: :1.1.受精过程的两个阶段受精过程的两个阶段: :2.受精阶段的过程受精阶段的过程:精
14、卵相遇精卵相遇, ,精子精子精子穿过放射冠精子穿过放射冠精子穿过透明带精子穿过透明带( (透明带反应透明带反应) )精、卵的细胞膜接触、融合精、卵的细胞膜接触、融合( (卵黄膜的封闭作用卵黄膜的封闭作用) )精子进入卵内精子进入卵内精子变为雄原核精子变为雄原核, ,并刺激卵子进行减数第二次分裂形成并刺激卵子进行减数第二次分裂形成雌原核雌原核雌、雄原核融合雌、雄原核融合( (两组核染色体合为一组两组核染色体合为一组) )形成合子形成合子顶体反应顶体反应提示提示: :受精过程的要点受精过程的要点:1.1.精子在受精前必须精子在受精前必须_._.精子获能的地点是精子获能的地点是_,_,作用是作用是.
15、 .2.2.在受精过程中在受精过程中, ,精子连续突破放射冠和透明带精子连续突破放射冠和透明带两道障碍都是依靠精子的哪些部分两道障碍都是依靠精子的哪些部分?_.?_.3.3.防止多个精子进入卵中受精的两道屏障分别是防止多个精子进入卵中受精的两道屏障分别是_和和_.(_.(排他性排他性!)!)4.4.卵子是在什么时候才彻底完成第二次减数分裂卵子是在什么时候才彻底完成第二次减数分裂的的?_.?_.透明带反应透明带反应卵黄膜的封闭作用卵黄膜的封闭作用顶体等顶体等雌性动物的生殖道里雌性动物的生殖道里受精时受精时获能获能5.5.受精作用完成的标志是受精作用完成的标志是_._.透明带和卵黄膜之间出现两个极
16、体透明带和卵黄膜之间出现两个极体. .这两个极体分别是这两个极体分别是_第一、第二极体各一个第一、第二极体各一个6.6.受精的意义受精的意义: : 维持每种生物前后代体细胞中染色体维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定数目的恒定 ；对于生物的遗传和变异十分；对于生物的遗传和变异十分重要重要. .胚胎发育胚胎发育-查书查书P6667,P6667,研读图研读图38,38,回回答答: :1.1.胚胎发育是指由胚胎发育是指由_(_(起点起点) )发育为发育为_的过的过程程. .2.2.早期胚胎发育的过程早期胚胎发育的过程可分为哪个阶段可分为哪个阶段? ?卵裂卵裂( (形成桑椹胚形成桑椹胚)-)-囊
17、囊胚胚-原肠胚原肠胚-三胚层的三胚层的分化分化.3.3.卵裂期卵裂期( (即合子进行细胞分裂即合子进行细胞分裂) )的的场所是场所是_,_,这一时期的特点有这一时期的特点有: :细细胞分裂的方式是胞分裂的方式是_,_,胚胎的细胞数胚胎的细胞数量量_,_,每个细胞的体积每个细胞的体积_,_,胚胎的胚胎的总体积总体积_._. 经过卵裂所形成的桑椹胚大约有经过卵裂所形成的桑椹胚大约有_个细胞个细胞. .这个时期的细胞是否具这个时期的细胞是否具有全能性有全能性?_;?_;是否分化了是否分化了?_.?_.4.4.哪个时期胚胎中的细胞开哪个时期胚胎中的细胞开始了初步分化始了初步分化?_?_囊胚囊胚5.5.
18、解释解释: :内细胞团内细胞团(!),(!),滋养层滋养层细胞细胞. .二者将来各发育为什么二者将来各发育为什么? ?_6.6.囊胚腔位置囊胚腔位置:_:_7.“7.“胚胎的孵胚胎的孵化化”?_?_8.8.哪个时期的胚胎分化形哪个时期的胚胎分化形成了内、中、外三个胚层成了内、中、外三个胚层( (即细胞层即细胞层)?_)?_原肠胚原肠胚9.9.原肠腔的位置原肠腔的位置?_?_10.原肠胚的三个胚层不断分裂、分化原肠胚的三个胚层不断分裂、分化,逐渐逐渐发育成胎儿发育成胎儿.受精卵：最初发育在输卵管进行有丝分裂。受精卵：最初发育在输卵管进行有丝分裂。卵裂期：在透明带内进行有丝分裂，细卵裂期：在透明带
19、内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。加，或略有减少。桑椹胚：由具有全能性细胞构成，细胞桑椹胚：由具有全能性细胞构成，细胞数在数在3232个左右，排列紧密，形似桑椹。个左右，排列紧密，形似桑椹。囊胚（内含囊胚腔）：内细胞团：发囊胚（内含囊胚腔）：内细胞团：发育成胎儿各组织育成胎儿各组织; ;滋养层细胞：发育滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘成胎膜和胎盘原肠胚（内含原肠原肠胚（内含原肠腔）腔） 该图显示了早期胚胎该图显示了早期胚胎发育的那几个阶发育的那几个阶段段?_.?_.在卵裂期在卵裂期: :细胞分裂方式为细胞分裂方式为_._.细胞数目
20、细胞数目_._.胚胎总体积胚胎总体积_或略有或略有_._.每个细胞体积每个细胞体积_._.每个细胞的每个细胞的DNADNA数目数目_._.有机物总量有机物总量_._.1 1哪个时期胚胎中的细胞的全能性最高哪个时期胚胎中的细胞的全能性最高?_?_桑椹胚桑椹胚2.2.哪个时期胚胎中的细胞开始初步分化哪个时期胚胎中的细胞开始初步分化?_?_囊胚囊胚提示提示: :3.3.显然显然, ,若进行胚胎移植若进行胚胎移植, ,应选择应选择_或或_时期的胚胎时期的胚胎, ,以提高成功率以提高成功率.Why?_.Why?_.桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚（内含囊胚腔）囊胚（内含囊胚腔
21、）原肠胚（内含原肠腔）原肠胚（内含原肠腔）胚层分化胚层分化形成胎儿形成形成胎儿形成：在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增：在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。：由具有全能性细胞构成，细胞数在：由具有全能性细胞构成，细胞数在3232个左个左右，排列紧密，形似桑椹右，排列紧密，形似桑椹内细胞团：发育成胎儿各组织内细胞团：发育成胎儿各组织滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘：最初发育在输卵管进行有丝分裂：最初发育在输卵管进行有丝分裂滋养层滋养层外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层原肠腔原肠腔动画动画:
22、 :胚胎发育胚胎发育受精卵受精卵第一次卵裂第一次卵裂第二次卵裂第二次卵裂第三次卵裂第三次卵裂囊胚囊胚囊胚囊胚囊胚腔囊胚腔原肠腔原肠腔原肠胚原肠胚外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层胚胎发育胚胎发育:练练 习习 1.1.卵裂期的特点卵裂期的特点( (注意看图注意看图) )细胞分裂方式为细胞分裂方式为_细胞数目细胞数目_胚胎总体积胚胎总体积_或略有或略有_每个细胞体积每个细胞体积_每个细胞的每个细胞的DNA数目数目_有机物总量有机物总量_有丝分裂有丝分裂增加增加不增加不增加缩小缩小减小减小不变不变减少减少2下列不是精子、卵子发生的区别的是（下列不是精子、卵子发生的区别的是（ ） A、初级精母、卵母
23、细胞的形成时间、初级精母、卵母细胞的形成时间 B、MI和和MII的时间连续性的时间连续性 C、成熟生殖细胞是否经过变形、成熟生殖细胞是否经过变形 D、成熟生殖细胞中染色体的数量、成熟生殖细胞中染色体的数量31个卵泡可以形成的卵子数目是（个卵泡可以形成的卵子数目是（ ） A、1个个 B、2个个 C、3个个 D、4个个4卵子的成熟部位和受精部位正确的是（卵子的成熟部位和受精部位正确的是（ ） A、卵巢、卵巢 卵巢卵巢 B、卵巢、卵巢 输卵管输卵管 C、输卵管、输卵管 输卵管输卵管 D、输卵管、输卵管 子宫子宫DAC5 5下列哪项正确的表达了牛胚胎的发育顺序下列哪项正确的表达了牛胚胎的发育顺序( )
24、 ( ) A A配子一受精一合子一胚一卵裂配子一受精一合子一胚一卵裂 B B合子一胚一胎儿一幼体一成体合子一胚一胎儿一幼体一成体C C合子一卵裂一合子一卵裂一 桑椹一囊胚一原肠胚一胎儿桑椹一囊胚一原肠胚一胎儿D D精卵细胞形成一受精一合子一胎儿一出生精卵细胞形成一受精一合子一胎儿一出生6.6.哺乳动物受精卵在卵裂期发生的变化是哺乳动物受精卵在卵裂期发生的变化是( )( )A A细胞的总面积与总体积的比值逐渐增大细胞的总面积与总体积的比值逐渐增大B B细胞的数目增多，有机物含量大增细胞的数目增多，有机物含量大增C C每个细胞的每个细胞的DNADNA含量不断增加，全能性增高含量不断增加，全能性增高
25、D D逐渐出现了原肠腔，并有了胚层的分化逐渐出现了原肠腔，并有了胚层的分化CA7 7有一个卵原细胞中含有有一个卵原细胞中含有A A与与A A/ /、B B与与B B/ /两对两对同源染色体，它形成的含同源染色体，它形成的含ABAB的配子有的配子有( )( ) A A1 1个个 B B0 0或或1 1个个 C C2 2个个 D D4 4个个B8 8关于桑椹胚和囊胚的比较，以下说法不正确关于桑椹胚和囊胚的比较，以下说法不正确的是的是( )( ) A A桑椹胚的各细胞结构功能基本相同桑椹胚的各细胞结构功能基本相同 B B囊胚期细胞出现了细胞分化，但遗传物质未囊胚期细胞出现了细胞分化，但遗传物质未发生
26、改变发生改变 C C囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的 D D囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是复制囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是复制水平上的差异，而是转录水平上的差异引起的水平上的差异，而是转录水平上的差异引起的c9 9以下关于桑椹胚的说法不正确的是以下关于桑椹胚的说法不正确的是( )( )A A胚胎细胞达到胚胎细胞达到3232个左右，形似桑椹个左右，形似桑椹B B每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，即每个细胞都具有全能性即每个细胞都具有全能性C C良种母牛体内此时的细胞都有可能克隆出基良种母牛体内此时的细
27、胞都有可能克隆出基因型完全相同的小牛，性别一定为雌性因型完全相同的小牛，性别一定为雌性D D是由受精卵经有丝分裂产生的是由受精卵经有丝分裂产生的 c 10. 10.在动物的胚胎发育过程中，早期原肠胚的在动物的胚胎发育过程中，早期原肠胚的细胞从一个部位移植到另一个部位时，被移植细胞从一个部位移植到另一个部位时，被移植的细胞能适应新的部位并参与那里的器官形成。的细胞能适应新的部位并参与那里的器官形成。但如果在原肠胚的末期，把未来发育为蝾螈下但如果在原肠胚的末期，把未来发育为蝾螈下肢的部分移植到另一蝾螈胚胎不长下肢的部分，肢的部分移植到另一蝾螈胚胎不长下肢的部分，将发育为一条额外的腿，这说明将发育为
28、一条额外的腿，这说明( )( ) A A原肠胚末期出现了组织和器官的形成原肠胚末期出现了组织和器官的形成B B细胞是全能的细胞是全能的 C C原肠胚末期出现了细胞分化原肠胚末期出现了细胞分化D D原肠胚已出现了三个胚层原肠胚已出现了三个胚层c 体外受精和体外受精和 早期胚胎培养早期胚胎培养- 试管动物试管动物试管动物技术试管动物技术 是指通过人是指通过人工操作使卵子和工操作使卵子和精子在体外条件精子在体外条件下成熟和受精，下成熟和受精，并通过培养发育并通过培养发育成早期胚胎后，成早期胚胎后，再经移植产生后再经移植产生后代的技术。代的技术。采集良种母牛的卵母细胞采集良种母牛的卵母细胞卵母细胞的体
29、外培卵母细胞的体外培养养采集良种公牛精采集良种公牛精子子精子体外获能精子体外获能体外受精体外受精良种牛体外受精胚胎良种牛体外受精胚胎胚胎移植胚胎移植受体受体牛牛良种犊牛良种犊牛成熟期牛成熟期牛屠宰加工屠宰加工厂厂市场市场采集卵巢中的采集卵巢中的卵母细胞卵母细胞“试管牛试管牛”工厂化生产的技术流程图工厂化生产的技术流程图1.1.卵子的卵子的收集和收集和培养培养 对不同对不同动物动物, ,采取卵采取卵母细胞的方母细胞的方法不同法不同 进行体外受精需要人工获取母畜的卵子和进行体外受精需要人工获取母畜的卵子和雄畜的精子雄畜的精子, ,这分别是怎样做的这分别是怎样做的? ?冲卵冲卵法法: :用促性腺激素
30、处理母畜用促性腺激素处理母畜, ,促促使其超数排卵使其超数排卵, ,并从其输卵并从其输卵管里冲取卵子管里冲取卵子, ,直接和获能直接和获能精子在体外受精精子在体外受精采集法采集法: : 从已被屠宰的母畜的卵巢里从已被屠宰的母畜的卵巢里采集卵母细胞采集卵母细胞, ,经体外人工经体外人工培养后培养后, ,再与获能精子体外再与获能精子体外受精受精2.2.精子的收集和获能精子的收集和获能 2)2)精子获能的方精子获能的方法法: : 培养法：啮齿动培养法：啮齿动物、物、 家兔和家兔和猪猪化学法：牛、羊化学法：牛、羊1)1)收集精子的方法收集精子的方法: : 假阴道法假阴道法, ,手握法和手握法和电刺激等
31、电刺激等3.3.体外受精体外受精 在获能在获能溶液或专用溶液或专用的受精溶液的受精溶液中完成受精中完成受精过程过程胚胎的早期培养胚胎的早期培养: : 培养液的成分应包括培养液的成分应包括: : 水、无机盐、有机盐、维生素、激水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等. .什么是试管动物什么是试管动物? ? -见见P69P69的的T1T3.T1T3.思考回答思考回答: : 1. 1.试管牛试管牛的哪些阶段是在试管中完成的的哪些阶段是在试管中完成的? ? _. _. 2. 2.培育培育试管牛试管牛要利用哪些重要的生物技术要利用哪些重要的生物技术?
32、 ? _. _. 体外受精体外受精; ;动物细胞培养动物细胞培养; ;胚胎移植胚胎移植体外受精体外受精; ;早期胚胎发育早期胚胎发育( (如卵裂如卵裂) ) 显然显然, ,要进行体外受精要进行体外受精, ,就需要人工获取动物就需要人工获取动物的卵细胞和精子并且让二者在动物的体外结合的卵细胞和精子并且让二者在动物的体外结合. . 这些分别是如何操作的呢这些分别是如何操作的呢? ? -快速选择查阅快速选择查阅P6972P6972. .查书、思考回答查书、思考回答: : 1. 1.为了促使雌性动物超数排卵为了促使雌性动物超数排卵, ,要给该动物注要给该动物注射射_激素激素( (该激素是由谁分泌的该激
33、素是由谁分泌的? ?作用作用于谁于谁? ?有何作用有何作用?_).?_). 2. 2.我们知道只有获能的精子才能和卵子结合我们知道只有获能的精子才能和卵子结合, ,为了使采集的精子在体外获能为了使采集的精子在体外获能, ,通常采用的方法通常采用的方法有有_法和法和_法法. .其中的化学诱导法其中的化学诱导法所使用的化学药品是所使用的化学药品是_._.培养培养化学诱导化学诱导肝素或钙离子载体肝素或钙离子载体A23187A23187溶液溶液促性腺促性腺4.4.体外受精后形成的早期胚胎需要在发育培养体外受精后形成的早期胚胎需要在发育培养液里进行培养液里进行培养, ,培养液的成分应包括培养液的成分应包
34、括_等等. .5.5.不同动物的胚胎移植的时间不同不同动物的胚胎移植的时间不同, ,但一般最迟但一般最迟都应在都应在_之前之前, ,原因是原因是_._.囊胚期囊胚期水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等核苷酸以及动物血清等细胞有较高的全能性细胞有较高的全能性3.3.体外受精是在体外受精是在_溶液或专门的溶液或专门的_溶液中完成的溶液中完成的; ; 一般的一般的, ,与精子结合的卵细胞是处于与精子结合的卵细胞是处于_时期的细胞时期的细胞. .减减中中获能溶液获能溶液专用的受精溶液专用的受精溶液胚胎工程的应用及前景胚胎工程的应用及前
35、景(一一)胚胎工程技术包括哪些胚胎工程技术包括哪些? 1.体外受精体外受精 2.胚胎移植胚胎移植 3.胚胎分割胚胎分割 4体外生产胚胎技术体外生产胚胎技术 5.胚胎干细胞培养胚胎干细胞培养( (二二) )目前应用较多的是哪些目前应用较多的是哪些? ? 胚胎移植、胚胎分割、体外生胚胎移植、胚胎分割、体外生产胚胎技术。产胚胎技术。查书查书P74,P74,了解以下内容了解以下内容: : 胚胎移植是怎样进胚胎移植是怎样进行的？行的？( (三三) )胚胎移植？胚胎移植？-P74-P74 1. 1.概念概念: : 将雌性动物体内的早期胚胎将雌性动物体内的早期胚胎( (或者或者通过其他方式得到的胚胎通过其他
36、方式得到的胚胎), ),移植到移植到同同种的、生理状态相同种的、生理状态相同的其他雌性的其他雌性动物的体内动物的体内, ,使之发育为新个体的技术。使之发育为新个体的技术。选选择择供体母牛供体母牛( (良种良种!) !)受体母牛受体母牛同期发情处理同期发情处理超数排卵超数排卵(!)(!)供体公牛供体公牛( (良良种种) )配配种种冲卵冲卵( (收集胚胎收集胚胎) )质量检查、培养质量检查、培养胚胎移植胚胎移植妊娠检查妊娠检查分娩（胚胎移植的犊牛）分娩（胚胎移植的犊牛）2.2.胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序( (以牛为例以牛为例):):思考思考: : 怎样使怎样使供体和受体供体和受体母牛同期
37、发母牛同期发情情? ?(1).(1).胚胎的来源是：胚胎的来源是： 雌性动物体内的早期胚胎雌性动物体内的早期胚胎(?)(?)或体外受精或体外受精 及其他方式得到的胚胎。及其他方式得到的胚胎。(2).(2).供体是指：提供胚胎的动物个体供体是指：提供胚胎的动物个体, ,必须是良必须是良种种. .(3).(3).受体是指：接受胚胎的动物个体受体是指：接受胚胎的动物个体, ,必须是良必须是良种吗种吗?_.?_.(4).(4).受体动物的必备条件受体动物的必备条件-和供体和供体“二同二同”: :同种同种; ;生理状态相同。生理状态相同。 3.3.注意注意: :在胚胎移植中在胚胎移植中: : (5).
38、(5).对于已收集的胚胎若不能直接移植入受对于已收集的胚胎若不能直接移植入受体内体内, ,则应放入则应放入_中保中保存存. .-196-196的液氮中的液氮中( (超低温超低温). ).液氮罐液氮罐1)1)加速育种工作和品种改良；加速育种工作和品种改良； 2)2)可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力( (为什么为什么?),?),缩短繁殖周期缩短繁殖周期, ,增加其一生中增加其一生中繁殖的后代数量繁殖的后代数量. .3)3)大量节省购买种畜的费用；大量节省购买种畜的费用；4)4)一胎多产；一胎多产；5)5)保存品种资源和濒危物种；保存品种资源和濒危物种；4.胚胎移
39、植的现状和意义胚胎移植的现状和意义5.5.胚胎移植能够成功的生理学基础有哪些胚胎移植能够成功的生理学基础有哪些? ?1) 1)供体和受体有相同的生理状态；供体和受体有相同的生理状态；2)2)早期胚胎处于游离状态早期胚胎处于游离状态, ,为胚胎的为胚胎的收集提供了可能；收集提供了可能；3)3)受体对移入子宫的胚胎基本上不受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥；发生免疫排斥；4)4)胚胎与受体建立正常的联系胚胎与受体建立正常的联系, ,但遗但遗传物质没有改变。传物质没有改变。6.6.思考与讨论思考与讨论: : (1)、在胚胎移植操作中，怎样才、在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前、后所处的生
40、理环能使胚胎在移植前、后所处的生理环境保持一致？境保持一致？ 答案：应对供体和受体母畜进行答案：应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达同期发情处理，使它们的生理条件达到一致，这是胚胎移植成功与否的关到一致，这是胚胎移植成功与否的关键。键。(2)、有人说、有人说:胚胎移植实质上胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移件下空间位置的转移(其余未其余未变变). 你认为这样的概括正确吗？你认为这样的概括正确吗？ 正确正确!胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序:（1）供体、受体的选择和处理）供体、受体的选择和处理（2）配种或进行人工受精）配种或
41、进行人工受精（3）胚胎的收集、检查、培养或保存）胚胎的收集、检查、培养或保存（4）胚胎移植）胚胎移植（5）移植后的检查）移植后的检查（1）对供体、受体进行选择）对供体、受体进行选择供体：供体： 遗传性能和生产遗传性能和生产性能优秀的个体；性能优秀的个体；受体：受体： 健康和正常繁殖健康和正常繁殖能力的个体能力的个体处理：处理： 同期发情同期发情具体做法：具体做法： 注射相关激素。注射相关激素。（2）采集卵母细胞）采集卵母细胞方法：方法： 超数排卵超数排卵具体做法：具体做法： 注射促性腺激素注射促性腺激素（3）配种或人工受精）配种或人工受精精子来源：精子来源： 同种优良同种优良的雄性动物。的雄性
42、动物。（4）胚胎的收集）胚胎的收集 在配种或输精后在配种或输精后第第7天，用特制的冲天，用特制的冲卵装置，把供体母牛卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出子宫内的胚胎冲洗出来。来。 （5）对胚胎进行质量检查）对胚胎进行质量检查 （6）胚胎的保存或移植）胚胎的保存或移植 （7）胚胎的移植）胚胎的移植方法一：手术法方法一：手术法具体做法：引出受体具体做法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创注入子宫角，缝合创口。口。方法二：非手术法方法二：非手术法将装有胚胎的移植管将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。相应部位，注入胚胎。（8）对受体母牛
43、进行是否妊娠的）对受体母牛进行是否妊娠的检查检查（9）受体母牛产下胚胎移植的）受体母牛产下胚胎移植的犊牛犊牛胚胎分割胚胎分割二、胚胎分割二、胚胎分割 -阅读课本阅读课本P78-79P78-79，思考以下问题：，思考以下问题：（1 1）胚胎分割的概念）胚胎分割的概念（2 2）胚胎分割特点）胚胎分割特点（3 3）胚胎分割的理论基础）胚胎分割的理论基础（4 4）胚胎分割操作过程）胚胎分割操作过程1.1.概念概念: : 采用显微手术（机械方法）的采用显微手术（机械方法）的方法将早期胚胎分割成方法将早期胚胎分割成2 2分胚分胚,4,4分分胚或胚或8 8分胚分胚, ,经体内或体外培养后植经体内或体外培养后
44、植入受体，以得到同卵双胎或同卵多入受体，以得到同卵双胎或同卵多胎的技术。胎的技术。 胚胎分割移植的显微操作胚胎分割移植的显微操作2.胚胎分割的特点：胚胎分割的特点： 后代具有相同的遗传物质，后代具有相同的遗传物质， 因此胚胎分割可以看做动物因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或无性繁殖或克隆克隆的方法之一。的方法之一。 显然显然, ,通过胚胎分割技术培育出的后代通过胚胎分割技术培育出的后代, ,其遗其遗传物质相同吗传物质相同吗?_;?_; 通过胚胎分割技术繁殖后代的方法应属于通过胚胎分割技术繁殖后代的方法应属于_(_(有性生殖有性生殖; ;克隆或无性繁殖克隆或无性繁殖.).)3 3、理论基础、理论
45、基础: : 动物胚胎细胞的全能性。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。所以胚胎分割的时期为：囊胚或桑椹胚。 进行胚胎分割的胚胎应是进行胚胎分割的胚胎应是_或或_时期的胚胎时期的胚胎; ; 被平分的胚胎仍然能够发育成新个体被平分的胚胎仍然能够发育成新个体, ,这说这说明胚胎里的细胞具有明胚胎里的细胞具有_4、选择的胚胎：、选择的胚胎： 发育良好的发育良好的,形态正常的桑椹胚形态正常的桑椹胚或囊胚。或囊胚。5、使用的主要仪器：、使用的主要仪器： 实体显微镜和显微操作仪。实体显微镜和显微操作仪。6、具体操作、具体操作 用分割针或分割刀片将胚胎切用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸
46、出其中的半个胚胎，注入预先开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植给受体。胚移植给受体。7 7、操作注意事项：、操作注意事项： 对对囊胚囊胚阶段的胚胎进行分割时，必阶段的胚胎进行分割时，必须要将囊胚中的须要将囊胚中的_均等分割均等分割. . 为什么为什么?_?_内细胞团内细胞团原因：内细胞团具有全能性原因：内细胞团具有全能性,将来发育为胎儿的将来发育为胎儿的各种组织各种组织. 其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养育提供营养. 若分割时不能将内细胞团均等分割，会出若分割时不能将内细胞团均等
47、分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的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部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题.7、操作注意事项：、操作注意事项： 胚胎分割的份数越多，操作的难度胚胎分割的份数越多，操作的难度会越会越_，移植的成功率也越，移植的成功率也越_。 早期胚胎的体积很小，只有在显微镜早期胚胎的体积很小，只有在显微镜下才能看到；再者，细胞数目是有限的。下才能看到；再者，细胞数目是有限的。分割的份数越多，不但难以做到均等分分割的份数越多，不但难以做到均等分割，每一份的细胞数会越少，而且作为割，每一份的细胞数会越少，而且作为
48、囊胚期的胚胎内细胞团细胞所受的影响囊胚期的胚胎内细胞团细胞所受的影响会更大。因此，分割的份数越多，技术会更大。因此，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。难度会越大，移植成功率自然会降低。8.胚胎分割技术的缺陷胚胎分割技术的缺陷 （1）刚出生动物的体重偏低，）刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还存在差异；毛色和斑纹还存在差异； （2）采用胚胎分割技术产生同）采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的。卵多胎的可能性是有限的。练习练习 1. 1.下列有关动物胚胎移植的叙述中，下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是
49、（错误的是（ ）A.A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植移植B.B.受体母畜必须处于与供体母畜同步受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态发情的状态C.C.超数排卵技术要使用一定的激素超数排卵技术要使用一定的激素D.D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行在试管中进行A 2.2.下列对于优良种畜的胚胎移植的下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确的是（说法不正确的是（ ）A.A.供体母牛必须是同一物种的良种供体母牛必须是同一物种的良种B.B.受体母牛必须是同一物种的良种受体母牛必须是同一物种的良种C.C.供体公牛必须是同一物种的
50、良种供体公牛必须是同一物种的良种D.D.受体母牛可以是同一物种的一般健受体母牛可以是同一物种的一般健康牛康牛B3.3.供体的胚胎移植到受体后，游离的胚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，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（换。以下说法正确的是（ ）A.A.受体是为供体胚胎提供发育的条件受体是为供体胚胎提供发育的条件B.B.受体与胚胎血型应相同，否则会发生受体与胚胎血型应相同，否则会发生免疫排斥反应免疫排斥反应C.C.受体与胚胎血液混融在一起受体与胚胎血液混融在一起D.D.胚胎心肺功
