2021 人教版（新教材）必修二 遗传和进 化 第二章 细胞工程 第 3 节 胚胎工程技术及其应用 （第 2 课时） 本节聚焦  胚胎工程车技术主要包括哪些内容？它们的原 理分别是什么？  胚胎工程在生产实践中有哪些应用？ 创设情境 一头良种成年奶牛需 3 万 ---5 万元，一头牛一胎只产一头牛犊，一生只生育 4 、 5 次。牛的自然繁殖的速度太慢，不能满足生产需要。牛的生育率虽然很 低，但是一头母牛一生排出的卵细胞约 200 个左右，卵巢中卵母细胞数量是它 的 1000 倍（ 20 万）；公牛平均每次射精 5ml, 精子数 50 亿。 母牛其实是有很强的生殖潜能的，只是没有激发出来。 那如何实现良种牛快速繁殖呢 ? 1 、“试管牛”是怎么回事？ 2 、“试管牛”是应用哪些技术生产的？ 试管动物 : 是指通过人工操作使卵子在体外受精，经培养 发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。 体外受精 精子 卵子 胚胎移植 受精卵 早期胚胎 早期胚胎发育 子宫 个体 阅读教材，胚胎工程技术包括哪些？ （一） 体外受精 胚胎工程技术 （二） 胚胎移植 （三） 胚胎分割 （一） 体外受精 1 、卵母细胞的采集和培养 B 超活采仪 方法 小型动物 大型动物 注射促性腺激素 借助超声波探测仪、 内窥镜或腹腔镜 场所 是否培养 输卵管 否，直接与获能的 精子受精 卵巢 是，需培养至 MⅡ 中期 牛卵巢 牛卵母细胞 活体采集的牛卵母细胞 （一） 体外受精 2 、精子的采集和获能 精子在进行体外受精前需要精子获能处理 体外精子获能的方法： 1 ）培养法 : 放入人工配制的获能液中 如：啮齿动物、家兔和猪等 2 ）化学诱导法 : 放在一定浓度的肝素或钙离子载 体 A23187 溶液中 如：牛、羊等 （一） 体外受精 3 、体外受 精 获能的精子和培养成 熟的卵子，在获能溶 液或专用的受精溶液 中完成受精过程。 体外受精技术 提高动物繁殖能力的有效措 施 还可以为胚胎移植提供可用的胚胎 注意： 精子离心处理 的目的是，去除精清中 的抑制获能的物质。 牛刀小试 1. 判断正误。 (1) 体外受精时 , 采集到的精子不需要做获能处理。 ( ) (2) 体外受精时 , 采集到的卵母细胞需要在体外培养到✔MⅡ 期。 ( ) (3) 试管羊、克隆羊都属于无性生殖。 ( × ) 2. 下列不属于体外受精主要步骤的是 ( 　　 ) A. 卵母细胞的采集 B. 卵细胞的采集 C. 精子的获能 D. 受精 答案 B 解析体外受精的技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步 骤。具有受精能力的是 MⅡ 期的卵母细胞 , 不是成熟的卵细胞。 （一） 体外受精 4 、胚胎的早期培养 精子和卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液 中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。 发育培养液成分 ： 两盐：无机盐、有机盐 两酸：氨基酸、核苷酸 两素：维生素、激素 动物血清 归纳概括 比较自然受精、人工授精和体外受精 项　目 不 同 点 相同点 自然受精 人工授精 体外受精 过程 不同 用人工的方法将公畜的 人工获取精子、卵母细 雌雄动物交配完成 精液注入母畜生殖道内 胞 , 在体外分别经处理 , 完成受精 后完成受精过程 场所 不同 雌性动物输卵管中 雌性动物输卵管中 体外培养液中 ① 精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程 ;② 都是有性生殖 注意： 获能液： 受精溶液 ： ① 用培养法使精子获能； ② 在获能溶液中完成受精作用； 是专门的，精子、卵子完成受精的溶液 ； 发育培养液 是进行早期胚胎培养的； ： （二） 胚胎移植 1 、概念 是指将通过体外受精及其他方式得到的胚 胎，移植的同种的、生理状态相同的雌性动物 体内，使之继续发育为新个体的技术。 供体 ： 受体： 提供胚胎的个体 接受胚胎的个体 （二） 胚胎移植 2 、实质： 生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代 3 、胚胎移植的基本程 序 胚胎移植的 1 、供、受体的选择和处理 2 、配种或人工受精 基本程序： 3 、胚胎的收集、检查、培养或保存 4 、胚胎的移植及移植后的检查等 （二） 胚胎移植 4 、过程 超数排卵是指应用外源 促性激素，诱发卵巢排 出比自然情况下更多的 成熟卵子。 以家畜的胚胎移植为例 （二） 胚胎移植 思考･讨论 结合图 2-23 ，思考与讨论以下问题。 1. 将检验合格的胚胎移植到任何一个受体的子宫内，胚胎都能正常发育吗？如果 不能，在胚胎移植前应该对受体进行怎样的处理？ 2. 受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？ 3. 胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性与供体还是受体保持一致？为什 么？ 4. 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？为什么？ 【归纳】 ① 该过程中两次使用促性腺激素， 第一次对受、供体进行同期发情处理； 第二次用于供体的超数排卵。 ② 该过程中的两次检查： 第一次对收集的胚胎进行检查； 第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。 ③ 产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛， 性别取决于公牛提供何种类型的精子。 ④ 冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子 。 拓展延伸 手术法移胚 已配种母牛，在右肋部切口，找到非排卵侧 子宫角，再把吸有胚胎的注射器或移卵管刺 入子宫角前端，注人胚胎；未配母牛在每侧 子宫角各注入一个胚胎；然后将子宫复位， 缝合切口。 非手术法移胚 在发情后第六至第九天 ( 即胚泡阶段 ) 进行，过 早移植会影响受胎率。采用胚胎移植枪和 0 ． 25 毫升细管移植的效果较好。将细管截去 适量，吸入少许保存液，吸一个气泡，然后吸 人含胚胎的少许保存液，吸人一个气泡，最后 再吸取少许保存液。将装有胚胎的吸管装入移 植枪内，通过子宫颈插入子宫角深部，注入胚 胎。 （二） 胚胎移植 5 、胚胎移植的主要生理学基础 （ 1 ）哺乳动物发情排卵后，生殖器官变化相同。 （ 2 ）胚胎形成后呈游离状态，有利于胚胎收集。 （ 3 ）无免疫排斥反应。 （ 4 ）供体胚胎与受体子宫可建立 正常生理和组织联系，遗传特性不 受影响。 受体产下胚胎移植的后代