3.4对动物早期胚胎或配子进行处理可获得目标个体课件高二下学期生物浙科版选择性必修3

第四节

对动物早期胚胎或配子进行

处理可获得目标个体生命之美——动物个体发育的大致过程

一个复杂的生命体是由一个受精卵发育而来的。动物的受精卵一旦形成，便进入胚胎发育的阶段，最终发育成为一个结构复杂、充满生命活力的幼体孵化出来或从母体内分娩出来。从受精卵到幼体过程中的一系列结构叫胚胎。幼体经胚后发育到性成熟阶段，可产生生殖细胞。受精卵幼体性成熟个体受精过程——卵细胞准备卵细胞分裂过程不连续，有暂停。卵原细胞在卵巢中完成减速第一次分裂形成次级精母细胞的第一极体，随卵泡排出的次级卵母细胞在输卵管中继续发育到MⅡ中,才具有与精子受精的能力。③精子头出现④细胞质浓缩①顶体的发生，它是由高尔基体小泡发育而来②尾的发育⑤精子形成受精过程——精子准备1951年，张明觉发现“精子获能”现象。张明觉，美籍华人，生殖生物学家、育种学家和避孕药的创始人。精子必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力的现象。将精子培养在人工配制的获能液中使其体外获能。

获能液的成分因动物种类不同而有差异，常见的有效成分有肝素、Ca2+载体等。受精过程——精子准备1.场所：输卵管2.过程：精子穿过卵细胞膜外结构→精卵识别后精子进入卵细胞→质膜融合

→

雄核、雌核融合（糖蛋白）受精过程

思考：受精过程中,精子和卵细胞提供的遗传物质的量是否相等?受精卵细胞核中的遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞;但其细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。卵裂桑葚胚早期胚胎发育

受精后，受精卵开始进行有序的有丝分裂，这个过程称为卵裂。由于卵裂速度快，细胞来不及长大，下一次分裂就已经开始，所以胚胎体积变化是___________________。胚胎发育的2-8细胞期，其中的每一个细胞都具有_______。当卵裂进行到16-32个细胞时，细胞紧密连成一个细胞团，形似桑葚，称桑葚胚。早期胚胎发育卵裂桑葚胚囊胚——

细胞开始出现分化①滋养层发育形成胚胎的附属结构或胚外结构如绒毛膜、胎盘等②

内细胞团为胚胎干细胞（ES细胞），是一种未分化的细胞，具有发育全能性，将发育成完整的胚胎。③囊胚腔

含有大量卵黄原肠胚囊胚形成后会进一步发育形成原肠胚。由原肠胚的三个胚层进一步发育为不同的组织、器官、系统。早期胚胎发育卵裂球囊胚受精卵——胚胎发育的起点胚胎发育过程小结原肠胚外胚层、中胚层、内胚层

内细胞团：能发育成成体动物的所有组织和器官

滋养层细胞：发育成v】绒毛膜或胎盘

细胞分裂的方式为有丝分裂，

细胞数量增加，胚胎总体积并不增加或略有减少。③2-8细胞全部具有全能性各种器官原基胎儿开始细胞分化1.为精子运动提供能量的细胞器是()A．中心粒B．溶酶体C．高尔基体D．线粒体2.下列能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是()

A．受精卵→卵裂球→原肠胚→囊胚→组织器官的分化

B．卵→卵裂球→原肠胚→组织器官的分化

C．受精卵→卵裂球→囊胚→原肠胚→组织器官的分化

D．受精卵→原肠胚→囊胚→幼体3.下列关于胚胎发育的说法,正确的是()

A．卵裂期细胞进行分裂,不分化B．原肠胚细胞能发育成新个体C．囊胚先于原肠胚出现D．囊胚期的胚胎有三个胚层当堂练习4.下列叙述与卵裂球或囊胚的特点不相符的是()A．卵裂球细胞的结构、功能基本相同B．囊胚期的出现了分化,但遗传物质不变C．内细胞团与滋养层的差异是转录水平的差异引起的D．囊胚期细胞分化是遗传物质突变引起的5.下列关于蛙胚胎发育过程的叙述，正确的是A.通过细胞分裂不断增加细胞数量，并在一定时期发生细胞分化B.胚胎发育过程中细胞不断分裂，但不发生凋亡C.随着细胞分裂次数的增加，蛙胚的有机物总量不断增加D.发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加6.下图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中，①DNA总量、②每个细胞体积、③所有细胞体积之和、④有机物总量的变化趋势（横坐标为发育时间）。其中正确的是()A．①②B．①③C．②④D．③④

AQueenslandNewSouthWales

国内市场每公斤澳洲牛肉能售出2000多人民币的天价。某农场主引入两只优良澳洲种牛（公母各一）进行繁育。但牛的生育率低，一头母牛在自然状态下每次只能排一个卵，一般一胎只产一头小牛，且一生只能生育四五次。牛肉中的爱马仕一.胚胎移植（借腹怀胎)优良母牛_____________________________优良公牛自然交配收集早期胚胎妊娠、分娩_________胚胎移植发情优良小牛子宫超数排卵未配种的受体母牛同期发情活动1：阅读课本P92，尝试完成思考1.如何使澳洲母牛超数排卵？2.受体母牛对植入的早期胚胎会产生免疫排斥反应吗？3.受体母牛为什么要进行与供体进行同期发情处理？4.不同动物的胚胎移植时间相同吗？在母牛发情期的第9天到14天的时候，给母牛注射促排卵剂（主要含促性腺激素），排卵数量可增加几倍至几十倍。问1：供体母牛如何超数排卵?性激素可促进卵子成熟和卵泡生长，超数排卵为什么不用性激素？下丘脑

腺垂体

性腺促性腺激素释放激素促性腺激素性激素性激素会负反馈于下丘脑与腺垂体，使性激素产生减少，长期使用还会导致性腺萎缩。供体母牛、受体母牛选择好后，要进行同期发情处理的原因是（）A．防止受体牛对胚胎产生免疫排斥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．只有同期发情，移植胚胎的遗传物质才不会受受体的影响D．同期发情处理后，卵细胞和精子受精结合能力强问2：B

血胎屏障母体和胎儿的循环系统是分开的，即母体血液与胎儿血液不相通，因此母体血液中的淋巴细胞无法直接进入胎儿体内从而产生免疫反应。受体母牛对移植早期胚胎会出现免疫排斥吗？需注射免疫抑制剂吗？问3：被病原体感染的细胞癌细胞对抗移植的异体细胞问4：不同动物的胚胎移植时间相同吗？不同动物胚胎移植的时间不同，例如，牛、羊一般要培养到16细胞阶段（桑葚胚）或囊胚阶段才能进行移植，小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在4细胞阶段移植。胚胎移植前要进行胚胎检查，发现只有一个发育良好胚胎，还能实现多仔吗？胚胎分割优良母牛_____________________________优良公牛自然交配收集早期胚胎妊娠、分娩_________胚胎移植发情优良小牛子宫超数排卵未配种的受体母牛同期发情或输卵管二、胚胎分割(embryodivision)胚胎分割是指借助显微操作技术用将早期胚胎切割成几等份,再移植到代孕母子宫中发育,产生同卵多仔后代的技术。胚胎分割可成倍增加胚胎数量,是一种快速繁殖良种畜的方法。1.理论依据:2.主要仪器：3.选择的胚胎：4.后代特点：后代具有相同的遗传物质囊胚或者以前的胚胎显微操作仪、切割刀或切割针、酶处理细胞的全能性二、胚胎分割(embryodivision)/video/av285228484?fromvsogou=1&bsource=sogou胚胎分割显微操作仪二、胚胎分割(embryodivision)胚胎移入培养液→胚胎分割

→移植胚胎给受体→着床产仔

直接移植或培养至囊胚①2-8细胞期卵裂球：胰蛋白酶处理

②

桑椹胚、囊胚：机械法二、胚胎分割(embryodivision)1.胚胎分割方法选择：2.胚胎移植时间：前方堵住，怎办？！！

引种后，发现澳洲母牛产卵正常，但其

输卵管堵塞，该怎么办？有体外受精和显微受精两种方法。体外受精就是采集雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子，使其在试管中受精；显微受精又称辅助受精，其过程是将完整精子或精核用显微操作仪注入卵周隙或卵胞质，激活卵母细胞并完成受精作用。显微受精过程不受精子的数量、活力等因素的影响。图3-25显微受精人工受精三.体外受精胚胎发育不同阶段生理代谢需求不同，必须配制一系列不同成分的培养液。从卵巢、输卵管或子宫中采集未成熟的卵细胞体外培养至成熟人工采集精液体外获能胚胎体外培养经超数排卵处理后，使用超声监视器确定卵巢中卵泡的位置，插入穿刺针吸取卵泡液，取出卵母细胞。卵细胞采集方法

小家畜或实验动物采用使用手术采卵（冲洗输卵管采卵）。手术法冲卵需按外科手术的要求，在腹部适当部位切口，并迅速找到输卵管，引出体外。一般用注射器吸取冲卵液，自输卵管的腹腔开口注入冲卵液，而从对应的另一端输卵管插入一条塑料管引出。

对牛、马等大家畜可采用非手术法冲卵（子宫冲卵），一般是在配种后的第7天用特制的冲卵管进行冲卵。先将冲卵管导入子宫角的适当位置，借助冲卵管外层的气球，固定冲卵管的位置并封闭冲卵部位，防止冲卵液流入生殖道。冲洗时，先将冲卵液注入子宫角封闭部位，经冲洗后再导出，反复进行。卵细胞采集方法动物的人工体外受精同自然交配相比，公畜的配种效率显著提高，如一头公牛采用人工体外受精技术，一年可配种万头以上的母牛。这样，不仅可以使优良的公畜繁育更多的后代，还可以最大限度地减少种公畜的饲养数量，节约饲养成本。同时优良公畜的精液可长期保存且易于运输，这也省去了大型公畜运输的麻烦。人工受精同自然交配相比，有什么优势？

胚胎工程指在动物胚胎发育过程中所进行的各种技术操作。研究的重点内容体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分割。研究对象:主要限定于高等脊椎动物,特别是哺乳动物。胚胎工程1．下列叙述中,与体外受精技术相符的是()A．体外受精指采集的卵细胞和精子在试管中受精B．给实验动物注射促性腺激素,使其产生更多的精子C．体外受精不需要精子与卵细胞相互识别D．获能的精子与从输卵管中采集的卵细胞直接受精2.下列关于胚胎体外培养的说法,错误的是()A．胚胎在母体外的培养B．需要提供胚胎发育所需的各种营养条件C．胚胎体外培养要比组织培养和细胞培养困难得多D．现在已经实现了从受精卵到新生儿的全体外胚胎培养技术AD当堂作业3.如图是试管婴儿培育过程示意图.下列叙述错误的是()

A．过程①需注射促性腺激素,增加排卵数量B．过程②在培养细胞的培养液中就可以完成C．过程③的培养液中应该添加动物血清D．过程④需将早期胚胎移植到代孕母亲的相应部位B4.下列关于胚胎移植的叙述,正确的是()A．供体的受精卵或胚胎均能移植B．受体应与供体同期发情C．受体与供体必须都为优良品种D．胚胎一定是从生殖器官中取出的5.下列操作不属于家畜胚胎移植的是()A．选择适宜的受体注射激素使之与供体同时发情,并配种B．选择具有优良遗传特性的母畜注射促性腺激使之超数排卵C．用手术或非手术方法从子宫角或输卵管取出胚胎D．对采集的胚胚胎进行鉴定,选择正常者用于移植6．下列关于胚胎移植优点的叙述,错误的是()A．充分发挥雌性优良个体的繁殖能力B．大大缩短了供体本身的繁殖周期C．经胚胎分割后移植可得到多个后代D．经胚胎移植可以提取药物BAD7.胚胎分割是一种现代生物技术,下列关于这一技术的叙述正确的是(

)A．可以获得同卵双胎或多胎B．可以分割任意时期的胚胎C．可以将早期胚胎任意分割成多份D．属于有性生殖方式．8.胚胎分割技术的理论依据是()A．细胞分化B．细胞全能性