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1、人教版高中生物选修三专题三胚胎工程胚胎工程的应用及前景（共21张PPT）2022/11/6【可编辑】一、胚胎移植一、胚胎移植 将雌性动物的将雌性动物的 ，或者通过，或者通过 得得到的胚胎，移植到到的胚胎，移植到 的、的、的其他雌的其他雌性动物的体内，使之发育为新个体的技术。性动物的体内，使之发育为新个体的技术。同种同种生理状态相同生理状态相同早期胚胎早期胚胎1.1.概念概念:供体：供体：遗传性能和生产性能优秀的个体遗传性能和生产性能优秀的个体受体：受体：有健康体质和正常繁殖能力的个体有健康体质和正常繁殖能力的个体提供胚胎的个体。提供胚胎的个体。接受胚胎的个体。接受胚胎的个体。其他方式其他方式转
2、基因、核移植、转基因、核移植、体外受精体外受精胚胎移植是胚胎工程其它技术的胚胎移植是胚胎工程其它技术的最后一道最后一道“工序工序”。11/6/2022该资料由764723079友情提供2.2.胚胎移植的意义胚胎移植的意义胚胎移植可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。胚胎移植可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。11/6/2022该资料由764723079友情提供 哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，一段时间内，哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，一段时间内，同种同种动物供、受体生殖器官的生理变化是相同的动物供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这就为供体的胚，这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。胎
3、移入受体提供了相同的生理环境。哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于宫建立组织上的联系，而是处于游离状态游离状态，这就为胚胎的收集，这就为胚胎的收集提供了可能提供了可能 。受体对移入子宫的外来胚胎基本上受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥不发生免疫排斥反应，反应，这就为胚胎在受体内存活提供了可能。这就为胚胎在受体内存活提供了可能。供体胚胎可与受体子宫建立正常的供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系生理和组织联系，但移，但移入受体的供体胚胎的入受体的供体胚胎的遗传特性遗传特性，在孕育过程中不受
4、任何影响。，在孕育过程中不受任何影响。3.3.胚胎移植的生理学基础胚胎移植的生理学基础11/6/2022该资料由764723079友情提供4.4.胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序胚胎的收集：配种或输胚胎的收集：配种或输精后第精后第7天，用特制的冲卵天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）胚胎冲洗出来（也叫冲卵）冲卵后，对胚胎冲卵后，对胚胎进行质量检查，这进行质量检查，这时的胚胎应发育到时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。桑椹胚或囊胚阶段。将收集的胚胎将收集的胚胎直接向受体移植或直接向受体移植或放入放入176的液的液氮中保存。氮中保存。11/6/
5、2022该资料由764723079友情提供4.4.胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序对受体母牛进行是对受体母牛进行是否妊娠的检查。否妊娠的检查。胚胎的移植：胚胎的移植：手术法：手术法：引出受体子宫和卵巢，将引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创胚胎注入子宫角，缝合创口。口。非手术法：将装有非手术法：将装有胚胎的移植管送入母牛子胚胎的移植管送入母牛子宫的相应部位，注入胚胎。宫的相应部位，注入胚胎。受体母牛产下胚胎移受体母牛产下胚胎移植的犊牛。植的犊牛。11/6/2022该资料由764723079友情提供选择选择供体母牛供体母牛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
6、牛供体公牛配种配种冲卵冲卵质量检查、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）4.4.胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序11/6/2022该资料由764723079友情提供 培育培育“试管山羊试管山羊”的基本过程如下图所示，若要培育成的基本过程如下图所示，若要培育成功，下列叙述正确的是功，下列叙述正确的是 A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵 B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟 C.丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液丙过程与
7、乙过程中应采用相同成分的培养液 D.丁过程中早期胚胎须移植到供体性状相同的代孕母羊丁过程中早期胚胎须移植到供体性状相同的代孕母羊子宫内子宫内A例例例例1 111/6/2022该资料由764723079友情提供 请回答胚胎工程和基因工程方面的问题：请回答胚胎工程和基因工程方面的问题：（1）应用胚胎工程技术可以培育出）应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛试管牛”。试管牛的培育需经过。试管牛的培育需经过体外受精、体外受精、以及在母体中发育和产出等过以及在母体中发育和产出等过程。程。（2）在）在“试管牛试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需
8、要对精子进行处理，使其。另外，培养的卵母细胞合，需要对精子进行处理，使其。另外，培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级需要发育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和。卵母细胞和。（3）通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使其一次排）通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是。出多枚卵母细胞，常使用的激素是。（4）利用基因工程可以获得转基因牛，从而改良奶牛的某些性状。）利用基因工程可以获得转基因牛，从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是、基因表达载体的构基因工程的四个基本操
9、作步骤是、基因表达载体的构建、建、和和 。若要获得的。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是（显微注射法、农杆菌转化法），为获得所采用的方法是（显微注射法、农杆菌转化法），为获得能大量产生人干扰素的转基因牛，该基因表达载体应导入的受体细胞能大量产生人干扰素的转基因牛，该基因表达载体应导入的受体细胞是（受精卵、乳腺细胞）。是（受精
10、卵、乳腺细胞）。早期胚胎培养胚胎移植早期胚胎培养胚胎移植获能获能促性腺激素促性腺激素获取目的基因获取目的基因将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定人干扰素基因（或目的基因）人干扰素基因（或目的基因）终止子标记基因终止子标记基因显微注射法显微注射法受精卵受精卵第一极体第一极体例例例例2 211/6/2022该资料由764723079友情提供二、胚胎分割二、胚胎分割采用采用 方法将方法将 切割成切割成 等等份份,等份或等份或 等份等，经移植获得同卵等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。双胎或多胎的技术。2.2.概念概念:机械机械早期胚胎早期胚胎2 2
11、4 48 83.3.特点特点:后代具有后代具有 的遗传物质，属于的遗传物质，属于 繁殖，繁殖，即克隆。即克隆。相同相同无性无性4.4.胚胎的选择胚胎的选择:发育良好的发育良好的,形态正常的形态正常的 。5.5.主要仪器：主要仪器：和和 。实体显微镜实体显微镜显微操作仪显微操作仪1.1.理论基础：理论基础：动物胚胎细胞的动物胚胎细胞的 。全能性全能性桑椹胚桑椹胚/囊胚囊胚11/6/2022该资料由764723079友情提供6.6.胚胎分割的基本操作及注意事项胚胎分割的基本操作及注意事项 选择良好的桑椹胚或囊胚移入培养皿中，用分割针或选择良好的桑椹胚或囊胚移入培养皿中，用分割针或分割刀片将其切开，
12、吸出其中的半个胚胎注入透明带中或分割刀片将其切开，吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体。直接移植给受体。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。11/6/2022该资料由764723079友情提供7 7、胚胎分割技术的意义、胚胎分割技术的意义提高胚胎的利用率。提高胚胎的利用率。8 8、胚胎分割技术的意义存在的问题、胚胎分割技术的意义存在的问题刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹存在差异；刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹存在差异；胚胎分割产
13、生同卵多胎的可能性是有限的。胚胎分割产生同卵多胎的可能性是有限的。11/6/2022该资料由764723079友情提供 下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述。错误的是叙述。错误的是 A对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理 B人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割用于胚胎分割 C利用胚胎分剖技术可以获得两个基因型完全利用胚胎分剖技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎相同的胚胎 D一次给受体母羊植人多个胚胎可增加双胞一次给受体母羊植人多个胚胎可增加双胞胎和多胞胎的比例胎和
14、多胞胎的比例B例例例例3 311/6/2022该资料由764723079友情提供 回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题：回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题：(1)精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体，顶体内含有的精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体，顶体内含有的_能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。(2)某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于_卵母细胞阶段，当该细胞发育至减数第二次分裂卵母细胞阶段，当该细胞发育至减数第二次分裂_期时，才具备期时，才具备受精能力。若
15、在卵黄膜和透明带之间看到两个极体，则表明受精能力。若在卵黄膜和透明带之间看到两个极体，则表明_过程已完成。过程已完成。(3)动物的早期胚胎移植到同种且动物的早期胚胎移植到同种且_与供体相同的动物体与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。为了获得更多的早内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。为了获得更多的早期胚胎，常用期胚胎，常用_激素对供体进行处理，其目的是获得更多的激素对供体进行处理，其目的是获得更多的_，经人工受精后可得到早期胚胎。用某染料鉴定胚胎细，经人工受精后可得到早期胚胎。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜胞是否
16、为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜_。(4)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到桑椹期或囊胚期阶段的早期胚胎进行到桑椹期或囊胚期阶段的早期胚胎进行_处理，再植入到处理，再植入到受体内。若要对早期胚胎进行长期保存，应将其置于受体内。若要对早期胚胎进行长期保存，应将其置于_条条件下。件下。顶体酶顶体酶初级初级中中受精受精生理状态生理状态促性腺促性腺卵母细胞卵母细胞对物质的吸收具有选择透过性对物质的吸收具有选择透过性胚胎分割胚胎分割冷冻冷冻(或液氮或液氮)例例例例4 411/6/2022该资料由76
17、4723079友情提供1.1.概念：概念：简称简称 ,是由是由 或或 中中分离出来的一类细胞。分离出来的一类细胞。2.2.特点特点:三三.胚胎干细胞胚胎干细胞形态：形态：体积体积 ,细胞核细胞核 ,核仁核仁 ；功能：功能：具有发育的具有发育的 ,可分化为成年动物体可分化为成年动物体内任何一种组织细胞内任何一种组织细胞;体外体外培养条件下：培养条件下：ESES细胞可细胞可 。对它可以进行对它可以进行 ，也可以进行，也可以进行 。ESES或或EKEK细胞细胞早期胚胎早期胚胎原始性腺原始性腺全能性全能性小小大大明显明显增殖而不发生分化增殖而不发生分化冷冻保存冷冻保存遗传改造遗传改造11/6/2022
18、该资料由764723079友情提供胚胎干细胞分离途径示意图胚胎干细胞分离途径示意图11/6/2022该资料由764723079友情提供移植移植ESES细胞用于治疗人类的某些顽症。细胞用于治疗人类的某些顽症。3.3.主要用途主要用途目前，在动物实验方面，用目前，在动物实验方面，用ESES细胞诱导分化出的某些组织细细胞诱导分化出的某些组织细胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑难胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑难病症。病症。通过通过ESES细胞体外诱导分化培育出人造组织器官，细胞体外诱导分化培育出人造组织器官，用于器官移植。用于器官移植。ESES细胞在饲养层细胞上，或
19、在添加抑制因子的培养液细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态。中，能够维持不分化的状态。在培养液中加入在培养液中加入分化诱导因子分化诱导因子,就可以诱导就可以诱导ESES细胞向不细胞向不同类型的组织细胞分化。同类型的组织细胞分化。ESES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料。细胞也是研究体外细胞分化的理想材料。11/6/2022该资料由764723079友情提供 下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是述，正确的是 A卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加增加 B胚胎分割时需将
20、原肠胚的内细胞团均等分割胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 C胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点合成旺盛等特点 D胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离获取胎中分离获取D例例例例5 511/6/2022该资料由764723079友情提供 右图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。右图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答：请回答：（1）胚胎干细胞是从动物胚胎发育至）胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_期的内细胞期的内细胞团或胎儿的团或胎儿的_中分离得到的一类细胞。中分离得到的一类细胞。
21、（2）图中分化程度最低的干细胞是）图中分化程度最低的干细胞是_。在体。在体外培养条件下，培养液中加入外培养条件下，培养液中加入_因子，可诱导该因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。种干细胞向不同类型的组织细胞分化。囊胚囊胚 原始性腺细胞原始性腺细胞胚胎干细胞胚胎干细胞 分化诱导分化诱导例例例例6 611/6/2022该资料由764723079友情提供 （3）在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞）在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因中基因_的结果。的结果。（4）某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以）某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的
22、，骨髓的治疗的实质是将上图的达到治疗的目的，骨髓的治疗的实质是将上图的_细胞移植到患者体内。细胞移植到患者体内。（5）若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细）若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的胞、白细胞神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的_，其原因是，其原因是_。（6）若某药物可抑制肝肿瘤细胞）若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制，使用该药的复制，使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的_期。期。（7）在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用）在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用_细胞与骨髓瘤细胞融合，经多次筛选最终得细胞与骨髓瘤细胞融合，经多次筛选最终得到能分泌到能分泌_的杂交瘤细胞。的杂交瘤细胞。选择性表达选择性表达造血干造血干红细胞红细胞 细胞中无细胞核细胞中无细胞核间间B淋巴淋巴 特异性抗体特异性抗体 11/6/2022该资料由764723079友情提供