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1、作业：作业：1.植物细胞工程和动物细胞工程的区别（见20题，写修改后正确的）2.与有性生殖相比，植物组织培养的的优点： 培养周期短，繁殖效率高。 保持母本的优良性状。 不受自然生长季节的限制3.基因工程育种的优点： 能打破生物属种的界限。 在分子水平上定向改变生物的遗传特性。胚胎工程及应用前景胚胎工程及应用前景胚胎工程技术：胚胎工程技术： 体外受精体外受精 胚胎移植胚胎移植 胚胎分割胚胎分割 胚胎干细胞培养胚胎干细胞培养目前应用较多的是：目前应用较多的是： 胚胎移植、胚胎分割、胚胎移植、胚胎分割、 体外生产胚胎技术。体外生产胚胎技术。胚胎工程其他技术的最后一道胚胎工程其他技术的最后一道“工序工
2、序”-胚胎移植一、阅读课本，完成导学案相关内容。一、阅读课本，完成导学案相关内容。二、阅读课本，讨论下列问题：二、阅读课本，讨论下列问题：n1.什么是胚胎移植？什么是胚胎移植？n2.胚胎移植的现状及其意义？胚胎移植的现状及其意义？n3.胚胎移植的生理学基础是什么？胚胎移植的生理学基础是什么？n4.胚胎移植的基本程序包括？胚胎移植的基本程序包括？胚胎移植胚胎移植一一. .胚胎移植胚胎移植1.1.概念概念 将雌性动物的将雌性动物的早期胚胎早期胚胎，或者通过体外受精及其他方，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的同种的、生理状态相同的其他其他雌性动物的
3、体内，使之发育为新个体的技术。雌性动物的体内，使之发育为新个体的技术。 供体：供体：提供胚胎的个体。提供胚胎的个体。 受体：受体：接受胚胎的个体。接受胚胎的个体。 胚胎的来源：胚胎的来源：雌性动物的早期胚胎或体外受精雌性动物的早期胚胎或体外受精 及其他方式得到的胚胎。及其他方式得到的胚胎。实质：生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程实质：生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程2.2.胚胎移植的现状和意义胚胎移植的现状和意义现状：现状：1.1.牛的胚胎移植中，技术方法更为简便、实用。牛的胚胎移植中，技术方法更为简便、实用。一头良种奶牛一生生下的后代可达数十头，远远一头良种奶牛
4、一生生下的后代可达数十头，远远超过自然状态下一生所得的后代数量。超过自然状态下一生所得的后代数量。2.2.牛、羊的胚胎移植在我国部分地区已进入生产牛、羊的胚胎移植在我国部分地区已进入生产应用阶段。应用阶段。进行胚胎移植的优势：进行胚胎移植的优势： 可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。（看图可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。（看图3-173-17） 缩短供体繁殖周期。缩短供体繁殖周期。 增加一生繁殖的后代数量。增加一生繁殖的后代数量。意义：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
5、种资源和濒危物种保存品种资源和濒危物种思考？思考？n1 1、准备移植的胚胎，移植到任何一头母牛、准备移植的胚胎，移植到任何一头母牛的子宫内都能发育吗？的子宫内都能发育吗？n2 2、供体与受体之间进行胚胎移植会不会发、供体与受体之间进行胚胎移植会不会发生免疫排斥反应？生免疫排斥反应？3.3.胚胎移植的生理学基础胚胎移植的生理学基础1) 1) 供体和受体相同的生理环境供体和受体相同的生理环境2) 2) 早期胚胎处于早期胚胎处于游离游离状态状态, ,为胚胎的收集为胚胎的收集提供了可能提供了可能3) 3) 受体对移入子宫的胚胎基本上受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免不发生免疫排斥疫排斥4) 4) 胚胎
6、与受体建立正常的联系胚胎与受体建立正常的联系, ,但但遗传物遗传物质没有改变质没有改变. .胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理状况有关。胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理状况有关。2.2.胚胎移植成功与否的条件有哪些胚胎移植成功与否的条件有哪些? ?（1 1）胚胎移植一般应在）胚胎移植一般应在同种同种的雌性供体和的雌性供体和受体之间进行。受体之间进行。（2 2）进行胚胎移植的供体和受体的）进行胚胎移植的供体和受体的生理状生理状态要相同态要相同。1.1.胚胎移植成功的标志是什么胚胎移植成功的标志是什么? ?移植的胚胎在受体内能正常发育并分娩移植的胚胎在受体内能正常发育并分娩注意注意思考与讨论
7、思考与讨论: : 1 1、在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后、在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？例如，供、受体的发情时间所处的生理环境保持一致？例如，供、受体的发情时间要一致吗？供体胚胎移入受体子宫的位置，应与在供体要一致吗？供体胚胎移入受体子宫的位置，应与在供体内的位置相同或相似吗？内的位置相同或相似吗？ 应对供体和受体母畜应对供体和受体母畜进行同期发情处理进行同期发情处理，使它们的，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成入受体后有相同或相似的生
8、存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。因此，功与否的关键。因此，必须做到必须做到供、受体母畜的发情供、受体母畜的发情时间一致时间一致。同时。同时还要做到还要做到移入受体子宫胚胎的位置应移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的该与其在供体内的位置相同或相似位置相同或相似，移入胚胎一侧的，移入胚胎一侧的受体子宫角对应的卵巢必须有黄体存在。受体子宫角对应的卵巢必须有黄体存在。因为供体胚胎的遗传性状是由因为供体胚胎的遗传性状是由雌雄供体精卵细胞内获得的遗雌雄供体精卵细胞内获得的遗传基因决定的。传基因决定的。3 3、为什么供体的胚胎移植到受体后，在孕育过、为什么供体的胚胎移植到受体后，在孕育过程中其遗传性
9、状不会受受体的影响？程中其遗传性状不会受受体的影响？2、胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件、胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？ 正确。正确。4.胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序n供体、受体的选择和处理供体、受体的选择和处理n配种或进行人工受精配种或进行人工受精n对胚胎的收集、检查或保存对胚胎的收集、检查或保存n对胚胎进行移植、以及移植后的检查对胚胎进行移植、以及移植后的检查选择及同期发情处理选择及同期发情处理超数排卵处理超数排卵处理配种或人工受精配种或人工受精胚胎收集胚胎收集胚胎检测胚胎检测
10、胚胎保存胚胎保存胚胎移植胚胎移植妊娠检查妊娠检查分娩分娩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）胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序练习练习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（错误的是（ ）A.A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植B.B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态态C.C.超数排卵技术要使用
11、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在试管中试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行进行 2.2.下列对于优良种畜的胚胎移植的说下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确的是（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康牛受体母牛可以是同一物种的一般健康牛3.3.供体的胚胎移植到受体后，游离的胚胎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
12、体相连，并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换。通过胎盘与受体的血液进行物质交换。以下说法正确的是（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，否则会发生免疫排斥反应受体与胚胎血型应相同，否则会发生免疫排斥反应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.胚胎心肺功能都能正常运行胚胎心肺功能都能正常运行二、胚胎分割二、胚胎分割 阅读课本，思考以下问题：阅读课本，思考以下问题：（1）胚胎分割的概念）胚胎分割的概念（2）胚胎分割特点）胚胎分割特点（3）胚胎分割的理论基础）胚胎
13、分割的理论基础（4）胚胎分割操作过程）胚胎分割操作过程1.1.概念概念: :2.2.特点特点: :采用采用机械方法机械方法将早期胚胎切割成将早期胚胎切割成2 2等份，等份，4 4等份或等份或8 8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。后代具有相同的遗传物质后代具有相同的遗传物质, ,无性繁殖或克隆。无性繁殖或克隆。3.3.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。所以胚胎分割的时期为：所以胚胎分割的时期为：囊胚或桑椹胚囊胚或桑椹胚。4.4.使用的主要仪器：使用的主要仪器：实体显微镜实体显微镜和和显微操作仪显微操作仪。5.5.具体操
14、作具体操作 用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植给受体。半胚移植给受体。对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割团均等分割。 原因：内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发原因：内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞，只育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞团均等分割，
15、会出现含内细胞团多的部分正常发育的团均等分割，会出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。育等问题。6.6.操作注意事项：操作注意事项：.全能细胞全能细胞胚胎分割的份数越多，操作的难度会越大，胚胎分割的份数越多，操作的难度会越大，移植的成功率也越低移植的成功率也越低。 早期胚胎的体积很小，只有在显微镜下才能看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。分割的份数越多，不到；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割，每一份的细胞数会越少，而且但难以做到均等分割，
16、每一份的细胞数会越少，而且作为囊胚期的胚胎内细胞团细胞所受的影响会更大。作为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，技术的难度会越大，移植后因此，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难度会越大，移植成功率自然会降低。的恢复和发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。.半裸胚直接移植, 均等, 为什么只能2份.还存在什么问题7.7.胚胎分割技术的缺陷胚胎分割技术的缺陷 （1 1）刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹）刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还存在差异；还存在差异； （2 2）采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可）采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的
17、。能性是有限的。性别鉴定：性别鉴定：三三. .胚胎干细胞胚胎干细胞1.1.概念概念: :简称简称ESES或或EKEK细胞细胞, ,是由是由早期胚胎或早期胚胎或原始性腺原始性腺中分离出来的一类细胞中分离出来的一类细胞. .胚胎干细胞胚胎干细胞: 内细胞团细胞内细胞团细胞 原始性腺细胞原始性腺细胞2.2.特点：特点：1)1)形态：形态：体积小、细胞核大、核仁明显体积小、细胞核大、核仁明显. .2)2)功能：功能：具有发育的具有发育的全能性全能性，可分化为成年动物体内，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。任何一种组织细胞。3 3）在在体外培养体外培养的条件下，的条件下，ESES细胞可以细胞可以增殖
18、而不发生分增殖而不发生分化化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。治疗人类的某些顽症。治疗人类的某些顽症。 利用利用ESES细胞可以诱导分化形成新的组织细胞可以诱导分化形成新的组织 细胞细胞的特性，移植的特性，移植ESES细胞可使坏死或退化的部位得以修细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。目前，在动物实验方面，用复并恢复正常功能。目前，在动物实验方面，用ESES细胞诱导分化出的某些组织细胞已成功地治愈糖尿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病症。病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑难病症。3.胚胎干
19、细胞的应用胚胎干细胞的应用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。 随着组织工程技术的发展，通过随着组织工程技术的发展，通过ESES细胞体外诱细胞体外诱导分化，还可以培育出人造组织器官，解决目前临导分化，还可以培育出人造组织器官，解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。问题。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。 ESES细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的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。培养液中，能够维持不分化的状态。
20、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细胞向不同类型的组织细胞分化。细胞向不同类型的组织细胞分化。 这就为揭示这就为揭示细胞分化和细胞凋亡细胞分化和细胞凋亡的机理提供了的机理提供了有效地手段。有效地手段。（1 1）用文字完成下面的流程图。）用文字完成下面的流程图。答：答： 对供、受体母畜进行选择，并进行同期发情处理；对供、受体母畜进行选择，并进行同期发情处理； 配配种或人工授精；种或人工授精； 收集胚胎；收集胚胎； 胚胎移植；胚胎移植； 对受体母畜进对受体母畜进行是否妊娠的检查。行是否妊娠的检查。（2 2）应该怎样选择供体公、母牛和受体母牛？在）应
21、该怎样选择供体公、母牛和受体母牛？在中，为什么中，为什么要用促性腺激素处理供体母牛，在促性腺激素处理供体母牛前，要用促性腺激素处理供体母牛，在促性腺激素处理供体母牛前，为什么需要对供体和受体母牛进行同期发情处理？为什么需要对供体和受体母牛进行同期发情处理？答：供体公、母牛应该是具有人类所需的优良遗传性状的个体，答：供体公、母牛应该是具有人类所需的优良遗传性状的个体，而受体母牛必须具有正常的孕育、生殖后代的能力；需要用促性而受体母牛必须具有正常的孕育、生殖后代的能力；需要用促性腺激素处理供体母牛是为了引起超数排卵，这样就可以获得较多腺激素处理供体母牛是为了引起超数排卵，这样就可以获得较多的胚胎；
22、在促性腺激素处理供体母牛前，对供体和受体母牛进行的胚胎；在促性腺激素处理供体母牛前，对供体和受体母牛进行同期发情处理，才能使它们的生理条件达到同步或一致，使供体同期发情处理，才能使它们的生理条件达到同步或一致，使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件。的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件。P81思考与探究思考与探究（3 3）在右侧的流程图中，哪一步需要进行冲卵？冲卵）在右侧的流程图中，哪一步需要进行冲卵？冲卵是把母畜的卵子冲出来吗？是把母畜的卵子冲出来吗？答：第答：第步需要进行冲卵，冲卵是指将供体母畜体内的受精卵冲步需要进行冲卵，冲卵是指将供体母畜体内的受精卵冲出来，而不是把卵子冲出来。
23、出来，而不是把卵子冲出来。（4 4）用胚胎移植繁育良种种畜具有哪些实用意义？）用胚胎移植繁育良种种畜具有哪些实用意义？提示：提示：胚胎移植可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。胚胎移植可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。具体表现为：缩短了供体本身的繁殖周期，同时通过超数排卵处具体表现为：缩短了供体本身的繁殖周期，同时通过超数排卵处理和胚胎移植可获得比自然繁殖多十几倍到几十倍的后代。理和胚胎移植可获得比自然繁殖多十几倍到几十倍的后代。可在短期大幅度增加优良个体母畜和公畜的后代数量，迅速扩大可在短期大幅度增加优良个体母畜和公畜的后代数量，迅速扩大良种畜群，加速育种和品种改良工作。良种畜群，加速育种和品种
24、改良工作。经冷冻保存的胚胎可进行国内和国际交换，代替活畜的引种或进经冷冻保存的胚胎可进行国内和国际交换，代替活畜的引种或进出口。通过胚胎移植可以人为生产双胎或多胎。出口。通过胚胎移植可以人为生产双胎或多胎。可以通过保存胚胎来保存品种资源和濒危动物。可以通过保存胚胎来保存品种资源和濒危动物。 3 33 3胚胎工程的应用及前景胚胎工程的应用及前景1.D 2.D 3.A1.D 2.D 3.A4.4.（1 1）基因工程技术、体细胞核移植技术、早期胚胎培养技）基因工程技术、体细胞核移植技术、早期胚胎培养技术、胚胎分割技术、胚胎移植技术术、胚胎分割技术、胚胎移植技术 （2 2）目的基因）目的基因 从基因文库获取、从基因文库获取、PCRPCR技术扩增、人工合技术扩增、人工合成成 不能不能独立外源基因很难与受体细胞的基因连独立外源基因很难与受体细胞的基因连接和独立表达接和独立表达 （3 3）胰蛋白酶）胰蛋白酶卵细胞体积大易操作，且其细胞卵细胞体积大易操作，且其细胞质中含有促进细胞核表现出全能性的物质质中含有促进细胞核表现出全能性的物质 （4 4）C C桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚 （5 5）不一样）不一样因为个体的遗传信息几乎全部因为个体的遗传信息几乎全部来自供体的细胞核，没有孕育它的母体的遗传信息来自供体的细胞核，没有孕育它的母体的遗传信息乳腺生物反应器乳腺生物反应器克隆动物克隆动物
