浙科版选修三 第三章第二节 胚胎工程 课件 (40张).ppt

第二节胚胎工程 随着现代社会的工业化发展和人类生活方式的巨大改变 不孕患者的比率在全世界范围内越来越高 据统计 美国有近3亿人口 接受不孕治疗的患者就高达600万人之多 这还不包括那些由于种种原因未接受治疗的患者 依此比例估算 中国的不孕症患者至少在2000万以上 不孕是一种与生殖系统有关的疾病 虽然无碍于日常工作和生活 但却直接影响着人们的生活质量 已经成为影响千家万户的社会问题 随着现代科学技术的进步 不孕治疗技术也日趋完善 早在1978年英国就诞生了世界首例试管婴儿 1988年我国的首例试管婴儿也顺利诞生 目前 试管婴儿技术在几乎所有发达国家都已经得到普及 接受辅助生殖治疗的不育患者越来越多 它的最大优势在于成功率高 治疗时间短 并适应于任何原因导致的不孕 据统计 在欧盟国家和美国 每100个婴儿中就有1 4个是试管婴儿 而我国公众对试管婴儿的认识还不够 临床应用还不多 仅在一些大城市的大医院设有试管婴儿中心 资料 胚胎工程 体外受精胚胎体外培养胚胎移植胚胎分割胚胎干细胞等 研究的重点内容 成熟技术 研究的对象 高等脊椎动物 特别是哺乳动物 概念 泛指在动物胚胎发育过程中所进行的各种技术操作 1890年首例安哥拉兔 1982年首例试管牛 体外受精 1 概念 采用雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子 使其在试管中受精 2 过程 1 精子的获得和获能 2 卵母细胞的收集和培养 成熟 3 获能精子和卵细胞的受精 1 精子的收集和获能 1 收集的方法 假阴道法 手握法和电刺激等2 获能处理 只有达到获能状态才能穿入卵细胞内部 2 卵母细胞的收集和培养 超数排卵 取出卵泡液 连同卵母细胞 人工体外培养 获得成熟卵细胞 超声监视器穿刺针 3 受精 在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程 试管动物技术 是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精 并通过培养发育成早期胚胎后 再经移植产生后代的技术 受精后形成的受精卵能否直接植入母体的子宫中 胚胎体外培养 概念 将受精卵在人工环境下培养成早期胚胎 培养液 水 无机盐 葡萄糖 氨基酸 核苷酸 维生素 激素 以及动物血清等 不同胚胎发育的不同时期 所需要的培养液不同 胚胎培养比组织培养 细胞培养要困难 受精后形成的受精卵能否不植入母体的子宫中 直接在试管中发育成幼体 八个以上细胞的胚胎 如早期囊胚 胚胎移植 1 概念 也称 借腹怀胎 是将经济价值较高 遗传性状优秀的母畜 经过激素处理 使其超数排卵后受精 然后将发育的早期胚胎分别移植到同期发情的代孕母的子宫内 通过代孕母妊娠产仔的技术 供体 提供胚胎的个体 受体 接受胚胎的个体 良种雌性动物 一般品种的雌性动物 任务 用流程图形式表示胚胎移植过程 选择 供体母牛 受体母牛 同期发情处理 超数排卵 供体公牛 配种 取出早期胚胎 质量检查 培养 胚胎移植 妊娠检查 分娩 牛犊 2 胚胎移植的过程 未配种 同期发情技术 主要是借助外源激素剌激卵巢 使其按照预定的要求发生变化 使处理母畜的卵巢生理机能都处于相同阶段 从而达到同期发情 1 对供体母牛 供体公牛的性状要求是 受体母牛必须和供体母牛 2 同期发情处理的方法是 它可以促进 的分泌和 的生成 3 一次给受体移入多个胚胎 产生的多个后代 其基因型都相同吗 为什么 优良性状同种牛 是同一物种 注射促性腺激素 性激素 卵子 不一定同 由不同的受精卵发育而来 3 胚胎移植成功的条件 1 胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行 2 进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同 4 胚胎移植的优势 充分发挥雌性个体的繁殖潜力缩短供体本身的繁殖周期保持供体优良特性大规模繁殖节约成本 费用可用于保护珍稀动物 胚胎移植到任何一头动物子宫内都能发育吗 不是 只有同种动物同期发情排卵后 在一段时间内供体 受体具有相同的生理环境才可以 为什么能收集到胚胎 早期胚胎一定时间内处于游离状态 供体和受体会不会发生排斥 同种动物之间基本上不排斥 移植的胚胎能保留供体双亲的特性 能保留 因为胚胎虽然与受体有生理和组织上的联系 但遗传特性不受受体的影响 想一想 想一想 若体外受精或超数排卵后得到的胚胎通过胚胎移植均成活 则可获得的个体数与受精卵数目有何关系 能否使一个受精卵发育过来的早期胚胎发育成多个个体 胚胎分割 1 概念 2 优势 指借助显微操作技术 采用机械方法 将早期胚胎切割成几等份 再移植到代孕母子宫 产生同卵多仔后代的技术 后代具有相同的遗传物质 可成倍增加胚胎数量 可以快速繁殖良种畜 3 特点 4 胚胎分割的基本过程 胚胎移入培养液 分割胚胎 机械法 酶处理 直接移植胚胎或培养至早期囊胚后移植 着床产仔 5 我国胚胎分割的成果 胚胎二分割的后代 胚胎四分割的后代 胚胎干细胞 1 概念 es细胞 是由早期胚胎 囊胚 的内细胞团分离出来的一类细胞 2 特点 1 形态 体积小 细胞核大 核仁明显 2 体外培养es细胞可以增殖而不分化 对它可以进行冷冻保存 也可以进行遗传改造 3 功能 具有发育的全能性 可分化为成年动物体内任何一种组织细胞 加图 归纳 特点 胚胎干细胞 内细胞团细胞 胚胎干细胞的培养 培养关键 需要一种能促进胚胎干细胞的生长 但抑制其分化的一种培养体系 培养过程 1 制备饲养层 胚胎成纤维细胞 2 酶消化或机械剥离内细胞团 3 分为单个细胞 4 加饲养层培养 5 培养液中培养胚胎到内细胞团突出饲养层 胚胎干细胞核移植 概念 将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中 经过胚激活 胚胎培养 胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术 过程 细胞核移植 胚胎培养 胚胎移植 胚胎干细胞的主要用途 1 基因敲除 获得移植器官 2 培育出人造组织器官 用于器官移植 3 改良创造动物新品种 胚胎干细胞的应用前景 优点 鼠 应用前景 分类 a 1 关于试管动物技术的概念叙述正确的是 a 通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精 并通过培养发育为早期胚胎后 再经过移植产生后代的技术b 通过人工操作使卵子和精子在体内成熟 在体外受精 并通过培养发育为早期胚胎后 再经过移植产生后代的技术c 通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精 并将受精卵移植产生后代的技术d 通过人工操作使卵子和精子在体外成熟 在体外受精 并将受精卵在体外一直培养产生后代的技术 练一练 2 以下关于试管婴儿生产技术不存在的是 a 体外受精b 细胞培养c 胚胎移植d 基因重组 3 关于设计试管婴儿的问题 下列哪项不合乎道德规范 a 利用试管婴儿提供骨髓造血干细胞 救治病人b 利用设计试管婴儿技术设计畸形胎儿 以供展览c 利用试管婴儿的脐带血d 设计试管婴儿 不一定非考虑他的性别 d b 4 进行胚胎分割时 应选择发育良好 形态正常的 a 受精卵b 原肠胚c 胚胎d 桑椹胚或囊胚 d 5 供 受体母牛选择好后 要用激素进行同期发情处理的原因是 a 防止受体牛不愿意接受胚胎b 只有受体与供体的生理状态相同 被移植的胚胎才能继续正常发育c 只要发情排卵后 各阶段时间内的变化 供 受体生理状态完全相同d 同期发情处理后卵细胞和精子受精结合能力强 b 6 下列有关动物胚胎移植的叙述中 错误的是 a 受孕母畜体内的早期胚胎能够移植b 受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态c 超数排卵技术要使用一定的激素d 试管婴儿的受精及胚胎发育过程在试管内完成 d 7 胚胎工程的最终技术环节是 a 细胞融合b 体外受精c 胚胎移植d 胚胎分割8 胚胎分割是一种现代生物技术 关于这一技术的叙述正确的是 a 胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份b 胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎c 胚胎分割技术属于有性生殖方式 因此不属于克隆d 胚胎分割技术可以分割任意时期胚胎 c b 现有a和b两个肉牛品种 a品种牛的细胞组成可表示为a细胞核 a细胞质 b品种牛则为b细胞核 b细胞质 1 如果要获得一头克隆牛 使其细胞由a细胞核和b细胞质组成 基本步骤是 从a品种牛体内取出体细胞 进行体外培养 然后再从培养细胞中取出 注入b品种牛的 卵母细胞 经过某处刺激和培养后 可形成胚胎 该胚胎被称为 将该胚胎移入代孕母牛的 中 通过培育可达到目的 1 细胞核去核重组胚胎子宫 2 一般来说 要想大量获得这种克隆牛比较难 原因之一是卵母细胞的数量 为解决这一问题 可以用 激素处理b品种母牛 3 克隆牛的产生说明 具有全能性 克隆牛的性状主要表现 品种牛的特征 由a b两品种杂交得到的牛与克隆牛相比 杂交牛细胞核的遗传物质来自 个亲本 细胞质来自 性亲本 克隆牛和杂交牛的遗传物质组成 相同 不同 2 不足 促性腺 3 动物体细胞核a两雌不同 长期以来优良种畜的繁殖速度始终限制畜牧养殖业的发展 近年发展起来的生物工程技术使优良种畜的繁殖大大加速 下面是快速繁殖良种奶牛的两种方法 据图回答 1 在试管牛e和克隆牛g的培育过程中都必须用到的生物技术有 2 用来促进b牛多排卵的激素 e牛的性别是 3 要培养高产奶量的转基因牛 一般将目的基因导入的受体细胞是 如果要通过反转录法获得能表达出人干扰素的目的基因 则可能从人体的哪种细胞中获得mrna 4 试管牛技术作为现代生物技术和母牛正常怀孕生产的过程的相同之处是 不同点在于 动物细胞培养 胚胎移植 动物细胞培养 胚胎移植 缺一不得分 2 促性腺激素雌性或雄性 3 受精卵 或减数第二次分裂中期卵母细胞 效应t细胞 4 双亲生殖细胞都融合为合子试管牛是体外受精和胚胎移植的产物 5 胚胎分割要将内细胞团均等分割 以免影响胚胎的恢复和进一步发育 10 下图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程 请回答下列问题 1 a细胞是 在进行体外受精前要对精子进行处理 2 进行胚胎分割时 应选择发育到时期的胚进行操作 3 指的是 指的是 4 通过胚胎分割产生的两个或多个个体共有的根本特点是 5 在对囊胚阶段的胚胎进行分割时 应注意 6 受体母牛必须和供体牛属于 移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是 1 医学上常用器官移植来治疗人类的某些疾病 而利用人类胚胎干细胞可以解决器官移植中的很多问题 分析材料回答问题 1 上述各种器官的获得所依据的生物学原理是 2 阶段的细胞来自于囊胚中的 从细胞水平上看 卵裂的分裂方式是 3 过程x称为 4 请说出一种胚胎干细胞的应用 1 细胞的全能性 2 内细胞团有丝分裂 3 细胞核移植 4 用于研究细胞分化和细胞凋亡的机理 用于器官移植等 2 供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题 而治疗性克隆能最终解决这些问题 下图是治疗性克隆的过程图 1 正常情况上 去核的卵细胞取自于女性卵巢排卵后在输卵管中期的卵细胞 2 重组细胞发育的过程中 细胞开始分化发生在期 3 治疗性克隆所用的技术名称是 要想获得基因型完全相同的两个胚胎 可采用技术