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1、高二生物选修高二生物选修 胚胎工程胚胎工程 ppt本讲稿第一页，共三十四页 19991999年年4 4月月2323日晚日晚9 9时，在广州中山医科大学时，在广州中山医科大学第一附属医院出生一健康女婴，她是我国首例第第一附属医院出生一健康女婴，她是我国首例第三代试管婴儿。父母身体健康，婴儿的母亲三代试管婴儿。父母身体健康，婴儿的母亲7 7年年前生下一男婴，孩子一岁后发病，最后死于脑出前生下一男婴，孩子一岁后发病，最后死于脑出血，血，5 5年后，她第二次怀孕年后，她第二次怀孕6 6个月时，到医院抽羊个月时，到医院抽羊水及脐带血诊断，发现胎儿是男孩，而且是血友水及脐带血诊断，发现胎儿是男孩，而且是血
2、友病患者，遂引产。夫妇二人最后来到中山医科大病患者，遂引产。夫妇二人最后来到中山医科大学附属医院做试管婴儿。医生培养了学附属医院做试管婴儿。医生培养了7 7个可做活个可做活体检查的胚胎，并抽取每个胚胎体检查的胚胎，并抽取每个胚胎1 12 2个细胞进行个细胞进行检查后，选择了两个胚胎进行移植检查后，选择了两个胚胎进行移植,最后一个移最后一个移植成功。植成功。本讲稿第二页，共三十四页根据资料回答下列问题：根据资料回答下列问题：（1 1）资料上用到了什么生物技术？）资料上用到了什么生物技术？试管婴儿技术（包括体外受精、胚胎体外试管婴儿技术（包括体外受精、胚胎体外培养）和胚胎移植技术培养）和胚胎移植技
3、术本讲稿第三页，共三十四页（2 2）试管婴儿和母亲正常怀孕，生产）试管婴儿和母亲正常怀孕，生产的过程有何异同？的过程有何异同？n n相同之处是相同之处是n n不同之处是不同之处是 都通过有性生殖产生，在母体子宫内发育都通过有性生殖产生，在母体子宫内发育形成胎儿。形成胎儿。受精作用在体外，并在体外发育成早期受精作用在体外，并在体外发育成早期 胚胎进行胚胎移植。胚胎进行胚胎移植。本讲稿第四页，共三十四页（3）血友病的遗传方式为血友病的遗传方式为（），如），如果用果用B B、b b分别表示血友病基因和正常分别表示血友病基因和正常基因，则父亲、母亲的基因型分别是（基因，则父亲、母亲的基因型分别是（）和
4、（）和（），如果该夫妇再生一），如果该夫妇再生一男孩，患血友病的概率是（男孩，患血友病的概率是（）伴伴X染色体染色体 隐性遗传隐性遗传X BY1/2X B X b本讲稿第五页，共三十四页（3 3）医生抽取活体胚胎的）医生抽取活体胚胎的1 1或或2 2个细胞后，可个细胞后，可通过观察（通过观察（），判断胎儿的性），判断胎儿的性别，你认为医生应选用（别，你认为医生应选用（）胚胎进行）胚胎进行移植原因是（移植原因是（），），自然状态下，出现完全正常胚胎的概率是（自然状态下，出现完全正常胚胎的概率是（）。该实例体现了现代科学技术应用于社会）。该实例体现了现代科学技术应用于社会和人类生活的重要意义。和人
5、类生活的重要意义。b b基因，患病的概率为基因，患病的概率为5050，女性正常，女性正常男性胎儿从母亲获得男性胎儿从母亲获得1/41/4染色体组成染色体组成女性女性本讲稿第六页，共三十四页试管动物技术：是指通过（试管动物技术：是指通过（）使）使卵子和精子在（卵子和精子在（）下成熟和受精、）下成熟和受精、并通过培养发育为（并通过培养发育为（），再经），再经过移植产生后代的技术。过移植产生后代的技术。人工操作人工操作体外条件体外条件早期胚胎早期胚胎本讲稿第七页，共三十四页1982年.世界首例试管牛犊问世本讲稿第八页，共三十四页 1、从试管牛说起、从试管牛说起 实现良种牛快速大量繁殖首先要做的是（实
6、现良种牛快速大量繁殖首先要做的是（）和（）和（）的培养）的培养体外受精体外受精早期胚胎早期胚胎（1）体外受精：）体外受精：概念：采取雌性概念：采取雌性动物的（动物的（）和雄性动物的（和雄性动物的（），使其在（），使其在（）中受精。）中受精。卵细胞卵细胞精子精子试管试管注：但发育的主要场所是（注：但发育的主要场所是（）母体母体本讲稿第九页，共三十四页基本原理：基本原理：人工模拟体内环境（包括营养、温人工模拟体内环境（包括营养、温度、度、PH等），使初级卵母细胞成熟，等），使初级卵母细胞成熟，同时使精子获能，最终完成受精作用，同时使精子获能，最终完成受精作用，并有计划地保存胚胎。并有计划地保存胚胎
7、。本讲稿第十页，共三十四页过程主要包括（精主要包括（精子的获取）子的获取）（卵细胞的（卵细胞的采集）和采集）和（受精）等（受精）等几个主要步几个主要步骤骤 。本讲稿第十一页，共三十四页卵细胞的采集卵细胞的采集：最常用的方法是卵巢经过：最常用的方法是卵巢经过()处理，具体做法是给供体注射处理，具体做法是给供体注射()，使一头母畜一次排出比自然情况下多几倍，使一头母畜一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的卵子，之后从（到十几倍的卵子，之后从（）中冲取）中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。还可以卵子，直接与获能的精子在体外受精。还可以使用使用()()确定卵泡位置，插入确定卵泡位置，插入()取泡卵液
8、（连同卵母细胞）取出，在体外进取泡卵液（连同卵母细胞）取出，在体外进行人工培养，使其成熟。行人工培养，使其成熟。超数排卵超数排卵促性腺激素促性腺激素超声监视器超声监视器穿刺针穿刺针输卵管输卵管本讲稿第十二页，共三十四页采集良种母牛的卵母细胞采集良种母牛的卵母细胞采集良种公牛精子采集良种公牛精子卵母细胞的体外培养卵母细胞的体外培养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牛受体牛良种犊牛良种犊牛成熟期牛成熟期牛屠宰加工厂屠宰加工厂市场市场采集卵巢中的卵母细胞采集卵巢中的卵母细胞“试试管管牛牛”工工厂厂化化生生产产的的技技术术流流程程图图本讲稿
9、第十三页，共三十四页不同动物胚胎移植时间不同不同动物胚胎移植时间不同桑椹胚阶段：桑椹胚阶段：牛、羊牛、羊8 8个或个或1616细胞胚阶段：细胞胚阶段：小鼠、家兔小鼠、家兔4 4个细胞胚阶段：个细胞胚阶段：试管婴儿试管婴儿本讲稿第十四页，共三十四页1 1、胚胎的早期培养、胚胎的早期培养 概念：是应用人工创造条件，对获取的概念：是应用人工创造条件，对获取的 进行体外培养。进行体外培养。早期胚胎早期胚胎2、培养液成分：、培养液成分：水、无机盐、糖类、维生素、氨基酸、水、无机盐、糖类、维生素、氨基酸、激素、核苷酸、血清等激素、核苷酸、血清等本讲稿第十五页，共三十四页目前由于无法进行全体外胚胎培养，目前
10、由于无法进行全体外胚胎培养，胚胎移植成为胚胎工程中获得后代的胚胎移植成为胚胎工程中获得后代的唯一方法。唯一方法。本讲稿第十六页，共三十四页胚胎移植的概念：胚胎移植的概念：将经济价值较高、遗传性状优秀的母畜，经过将经济价值较高、遗传性状优秀的母畜，经过激素处理，使其超数排卵后受精。再将发育的（激素处理，使其超数排卵后受精。再将发育的（）移植到同期发情的（）移植到同期发情的（）的子宫内，通过）的子宫内，通过代孕母妊娠产仔的技术。代孕母妊娠产仔的技术。因此胚胎移植也被称做因此胚胎移植也被称做“（）”早期胚胎早期胚胎代孕母畜代孕母畜借腹怀胎借腹怀胎本讲稿第十七页，共三十四页选择选择供体母牛供体母牛受体
11、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配种配种质量检查、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.胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序本讲稿第二十一页，共三十四页3.胚胎移植成功与否要有两个条件（1 1）胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体）胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。之间进行。（2 2）进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要）进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。相同。本讲稿第二十二页，共三十四页5.胚胎移植的意义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)大量节省购买种
12、畜的费用大量节省购买种畜的费用3)3)一胎多产一胎多产4)4)保存品种资源和濒危物种保存品种资源和濒危物种5)5)可充分发挥优秀个体的繁殖潜能可充分发挥优秀个体的繁殖潜能 缩短繁殖周期缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量增加一生繁殖的后代数量本讲稿第二十三页，共三十四页 所谓所谓“借腹生子借腹生子”是指利用试管动物是指利用试管动物（婴儿）技术和胚胎移植技术，在受体母亲（婴儿）技术和胚胎移植技术，在受体母亲子宫内使胎儿发育成熟而生出的过程子宫内使胎儿发育成熟而生出的过程本讲稿第二十四页，共三十四页（1 1）赞同。）赞同。该措施可以帮助一些家庭解决不孕不育现象，该措施可以帮助一些家庭解决不孕不育现
13、象，而且可以帮助一些由于自身素质不良，如果怀而且可以帮助一些由于自身素质不良，如果怀胎、分娩会造成生命威胁的母亲，实现得到亲胎、分娩会造成生命威胁的母亲，实现得到亲生子女的愿望。生子女的愿望。（2 2）不赞同。）不赞同。给社会和人类伦理道德造成一定的冲击。给社会和人类伦理道德造成一定的冲击。讨论：你对新科技条件下出现的讨论：你对新科技条件下出现的“借腹生子借腹生子”现象赞同吗？现象赞同吗？本讲稿第二十五页，共三十四页例题例题1 1 从澳大利亚和新西兰引进一流良种从澳大利亚和新西兰引进一流良种无角道赛特肉用绵羊和布尔肉用山羊，能无角道赛特肉用绵羊和布尔肉用山羊，能否设计一种快速繁殖子代个体，而又
14、大大否设计一种快速繁殖子代个体，而又大大缩短良种本身周期的办法？简述其具体的缩短良种本身周期的办法？简述其具体的过程。过程。本讲稿第二十六页，共三十四页能。能。分别取赛特肉用绵羊和布尔肉用山羊的卵母细分别取赛特肉用绵羊和布尔肉用山羊的卵母细胞和精子，然后做以下处理：胞和精子，然后做以下处理：卵母细胞培养成熟卵母细胞培养成熟 精子获能精子获能体外受精体外受精受精卵受精卵早期胚胎早期胚胎胚胚胎胎移移植植普通羊子宫里普通羊子宫里幼体幼体发育发育分娩分娩本讲稿第二十七页，共三十四页本讲稿第二十八页，共三十四页1.1.概念概念:借助显微操作技术将早期胚胎分割成几等借助显微操作技术将早期胚胎分割成几等份份
15、,再移植到代孕母子宫中发育，产生再移植到代孕母子宫中发育，产生同卵多仔同卵多仔后代的技术后代的技术.2.2.特点特点:后代具有相同的遗传物质后代具有相同的遗传物质.胚胎克隆胚胎克隆.3.3.选择的胚胎选择的胚胎:发育良好的发育良好的,形态正常的形态正常的桑椹胚桑椹胚或或囊胚囊胚.4.4.应用应用:为转基因技术、性别控制技术提供活胚为转基因技术、性别控制技术提供活胚材料材料本讲稿第二十九页，共三十四页本讲稿第三十页，共三十四页1.1.概念概念:是由是由早期胚胎早期胚胎分离出来的一类未分化的分离出来的一类未分化的细胞细胞.2.2.功能功能:具有发育的具有发育的全能性全能性和二倍体核型和二倍体核型.
16、可分可分化为成年动物体内任何一种组织细胞化为成年动物体内任何一种组织细胞,具有重具有重要的生产和临床医学价值要的生产和临床医学价值.体外培养可增殖不体外培养可增殖不分化分化.对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。传改造。3.3.如何培养胚胎干细胞如何培养胚胎干细胞?本讲稿第三十一页，共三十四页5.5.主要用途主要用途(1)(1)治疗人类的某些顽症治疗人类的某些顽症(2)(2)培育出人造组织器官，用于器官移植培育出人造组织器官，用于器官移植(3)(3)改良并创造动物新品种改良并创造动物新品种.4.4.胚胎干细胞核移植胚胎干细胞核移植:指把胚胎干细胞核移植到去
17、指把胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中核的卵细胞中,经过胚激活经过胚激活、胚胎培养胚胎培养、胚胎移胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术植后直接由受体完成克隆动物的技术.本讲稿第三十二页，共三十四页胚胎移植和体外受精胚胎移植和体外受精本讲稿第三十三页，共三十四页观点观点理由理由1.1.1.1.不不不不符合符合符合符合伦理伦理伦理伦理道德道德道德道德(1)(1)把试管婴儿当作人体零配件工厂把试管婴儿当作人体零配件工厂,是对生命的不是对生命的不尊敬尊敬;(2);(2)早期的生命也有活下去的权利早期的生命也有活下去的权利,抛弃或杀抛弃或杀死多余的胚胎死多余的胚胎,无异于无异于”谋杀谋杀”;(3);(3
18、)有人会滥用设有人会滥用设计试管婴儿技术计试管婴儿技术,而设计婴儿性别而设计婴儿性别;2.2.2.2.符符符符合伦合伦合伦合伦理道理道理道理道德德德德(1)(1)设计试管婴儿是为了救人设计试管婴儿是为了救人,是救治患者的最好是救治患者的最好,最快捷的办法之一最快捷的办法之一;(2);(2)提供骨髓中造血干细胞并不提供骨髓中造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤会对试管婴儿造成损伤;(3);(3)脐带血乃试管婴儿的脐带血乃试管婴儿的”身外之物身外之物”.3.3.3.3.中中中中国政国政国政国政府的府的府的府的观点观点观点观点中国卫生部在体外受精中国卫生部在体外受精-胚胎移植及其衍生技胚胎移植及其衍生技术规范中规定术规范中规定,”实施体外受精实施体外受精-胚胎移植及胚胎移植及其衍生技术必须获得卫生部批准证书其衍生技术必须获得卫生部批准证书”.本讲稿第三十四页，共三十四页