1、第二節(jié)良種化胚胎工程1比較人工授精和胚胎移植在家畜良種改造中的優(yōu)缺點(diǎn)。(重難點(diǎn))2通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或其他途徑獲取有關(guān)胚胎工程及其應(yīng)用的資料。 人 工 授 精 與 胚 胎 移 植1人工授精(1)概念指用相應(yīng)的器械采集公畜的精液，再將其注入到正在發(fā)情的母畜的生殖道中，使母畜受孕的過(guò)程。(2)步驟選用具有優(yōu)良性狀的公畜進(jìn)行人工采精。對(duì)獲取的精液樣品進(jìn)行檢查以確定精液的質(zhì)量，高質(zhì)量的精液可以放入液氮罐中凍存(備用和運(yùn)輸)或直接用于授精。將鮮精或凍存復(fù)蘇的精液用人工方法注入正在發(fā)情的母畜生殖道中，使精子和卵細(xì)胞結(jié)合受精。母畜經(jīng)自然妊娠后，生出具有優(yōu)良性狀的幼仔。(3)意義可以有效地發(fā)揮優(yōu)良公畜的特性，顯著提高

2、配種效率。最大限度地減少種公畜的飼養(yǎng)數(shù)量，節(jié)約飼養(yǎng)成本。優(yōu)良公畜的精液可長(zhǎng)期保存并易于運(yùn)輸。2胚胎移植(1)過(guò)程給良種母畜注射適宜劑量的促性腺激素，使其排出眾多的卵細(xì)胞，稱(chēng)為超數(shù)排卵。采用人工授精或自然交配的方式，使良種公畜的精子在良種母畜體內(nèi)同眾多的卵細(xì)胞受精，并發(fā)育成早期胚胎。用人工方法取出這些早期胚胎(稱(chēng)為沖胚)，移植到多個(gè)“代孕媽媽”的子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，最后分娩出良種個(gè)體。良種母畜經(jīng)一段時(shí)間恢復(fù)后可繼續(xù)進(jìn)行超數(shù)排卵，以提供盡可能多的優(yōu)質(zhì)胚胎供移植使用。(2)輔助手段胚胎凍存：將早期胚胎置于一定的培養(yǎng)液中，再加入一定量的防凍保護(hù)劑，然后緩慢地降溫，最后放入液氮中保存，這些胚胎解凍后，洗去防

3、凍保護(hù)劑，經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后就可用于移植了。胚胎分割：將早期胚胎分成 2等份或更多，分別移植到不同的“代孕媽媽”體內(nèi)獲得“人工同卵多胎的技術(shù)”。植入前性別的鑒定：通過(guò)不同的手段對(duì)胚胎性別進(jìn)行鑒定，按限定性別進(jìn)行移植以生產(chǎn)所需性別的幼仔。探討：人工授精和受精作用的場(chǎng)所一樣嗎？提示：一樣，場(chǎng)所都是輸卵管。探討：你能讓普通黃牛一胎產(chǎn)下奶牛、良種肉牛等多品種小牛嗎？如何才能實(shí)現(xiàn)這種“多子”現(xiàn)象呢？提示：能，可以通過(guò)體外授精、早期胚胎的培養(yǎng)、胚胎移植共同結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。探討：讓一普通黃牛一胎產(chǎn)生多個(gè)品種完全一樣的小牛，可采用哪些技術(shù)？提示：胚胎分割、胚胎移植。1胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)(1)哺乳動(dòng)物發(fā)情排卵后，不管是

4、否妊娠，在一段時(shí)間內(nèi)，同種動(dòng)物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的，這為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。(2)哺乳動(dòng)物的早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)，這為胚胎的收集提供了可能。(3)受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。(4)供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但移入受體的供體胚胎的遺傳特性，在孕育過(guò)程中不受任何影響。2胚胎移植的基本程序說(shuō)明：(1)對(duì)供體、受體選擇的要求供體：要選擇具有人類(lèi)所需優(yōu)良遺傳性狀的公畜和母畜。受體：選擇具有正常孕育、生殖后代能力的同種健康母畜。(2)兩次激

5、素處理用孕激素對(duì)受體母畜和供體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理。用促性腺激素對(duì)供體母畜進(jìn)行超數(shù)排卵處理。(3)獲取胚胎供體的方法雌性動(dòng)物體內(nèi)的早期胚胎。通過(guò)體外授精和早期胚胎的培養(yǎng)得到。通過(guò)哺乳動(dòng)物體細(xì)胞核移植及培養(yǎng)得到。(4)實(shí)質(zhì)早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。3胚胎移植成功與否的兩個(gè)重要條件(1)胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進(jìn)行。這里的“同種”是指“同物種”。(2)進(jìn)行胚胎移植的供、受體生理狀態(tài)要相同供、受體雌性動(dòng)物的發(fā)情時(shí)間一致。移入受體子宮內(nèi)胚胎的位置應(yīng)與其在供體子宮內(nèi)的位置相同或相似。4胚胎移植的意義(1)加速育種工作和品種改良。(2)節(jié)省大量購(gòu)買(mǎi)種畜的費(fèi)用。(3)一胎多

6、產(chǎn)。(4)保存優(yōu)良品種資源和瀕危物種。(5)可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力大大縮短了供體本身的繁殖周期。增加供體一生繁殖后代的數(shù)量。5胚胎分割(1)胚胎分割的基礎(chǔ)和特點(diǎn)理論基礎(chǔ)：細(xì)胞的全能性。物質(zhì)基礎(chǔ)：每個(gè)細(xì)胞核內(nèi)具有相同的遺傳物質(zhì)。特點(diǎn)：每個(gè)后代具有相同的遺傳特性。(2)胚胎的選擇：發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。(3)基本操作程序：良種胚胎多個(gè)胚胎受體良種個(gè)體1下列有關(guān)胚胎移植的敘述，錯(cuò)誤的是()A胚胎移植是胚胎工程其他技術(shù)的最后一道工序B胚胎移植將早期的胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物體內(nèi)C胚胎移植實(shí)際上是孕育胚胎的受體繁殖后代的過(guò)程D胚胎工程中通過(guò)任何一項(xiàng)技術(shù)獲得的胚胎

7、，都必須移植給受體才能獲得后代【解析】胚胎移植實(shí)際上是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過(guò)程。在胚胎工程中通過(guò)任何一項(xiàng)技術(shù)，如轉(zhuǎn)基因、核移植或體外授精等技術(shù)獲得的胚胎，都必須移植給受體才能獲得后代。因此，胚胎移植又是胚胎工程其他技術(shù)的最后一道工序?！敬鸢浮緾2某女性患有輸卵管阻塞和紅綠色盲，其丈夫表現(xiàn)正常，該夫婦借助試管嬰兒技術(shù)，“借腹生子”，一次生殖過(guò)程中生出的兩個(gè)孩子，如圖所示。請(qǐng)分析回答：(1)過(guò)程X若想順利進(jìn)行必須滿足兩個(gè)條件：A來(lái)自父方的精子要進(jìn)行_。B來(lái)自母方的卵子要_。(2)過(guò)程Y的細(xì)胞分裂方式是_。該過(guò)程早期在_進(jìn)行。(填“體內(nèi)”或“體外”)(3)_(生物技術(shù))是甲、

8、乙產(chǎn)生的最后一道工序。一般來(lái)說(shuō)，該技術(shù)操作比較合適的時(shí)期是_。(4)這兩個(gè)孩子性別是否相同？_(填“是”或“否”)。若借助人工手段獲得這樣兩個(gè)胎兒，需要用到的技術(shù)手段是_。(5)如果你是醫(yī)生，在設(shè)計(jì)試管嬰兒的時(shí)候你應(yīng)該建議這對(duì)夫婦選擇生下哪種性別的孩子？_；為什么？_。 (6)代孕母親開(kāi)始階段要和該女性患者同時(shí)注射某種激素，進(jìn)行這一操作的目的是_?！敬鸢浮?1)獲能培養(yǎng)至M 中期(2)有絲分裂體外(3)胚胎移植桑椹胚或囊胚 (4)是胚胎分割(5)女性母親色盲父親正常生下女兒必正常生下兒子必為色盲(6)使供受體生理變化相同，提供胚胎發(fā)育所需的生理環(huán)境體 外 授 精 和 胚 胎 培 養(yǎng)1原因在正常

9、繁育中，母畜的生殖潛能沒(méi)有充分發(fā)揮出來(lái)，使良種母畜的卵母細(xì)胞沒(méi)有充分利用。2過(guò)程(1)注射激素，使良種母畜同時(shí)產(chǎn)生更多的卵母細(xì)胞，利用超聲波引導(dǎo)法從母畜體內(nèi)采集這些細(xì)胞，或從屠宰母畜的卵巢中獲取。(2)在人工模擬環(huán)境下使卵母細(xì)胞成熟獲得受精的能力。(3)在適合精卵結(jié)合的體外條件下使成熟的卵母細(xì)胞受精。(4)培養(yǎng)受精卵，使之完成卵裂和早期發(fā)育。(5)采用胚胎移植的方法繁育優(yōu)質(zhì)的后代。 探討：哺乳動(dòng)物的體外授精包括哪些主要的步驟？提示：哺乳動(dòng)物的體外授精主要包括卵母細(xì)胞的采集、精子的獲能和授精等主要步驟。探討：采集的卵母細(xì)胞，都要體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精，可能的原因有哪些？提示：

10、卵子從輸卵管中沖出也要經(jīng)歷類(lèi)似精子獲能的過(guò)程。體外人工培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂中期時(shí)，才算成熟。探討：從澳大利亞和新西蘭引進(jìn)國(guó)際一流良種無(wú)角道賽特肉用綿羊和布爾肉用山羊，你能否設(shè)計(jì)一種快速繁殖子代個(gè)體，而又大大縮短良種本身繁殖周期的方法？簡(jiǎn)述其具體過(guò)程。提示：分別取道賽特肉用綿羊和布爾肉用山羊的卵母細(xì)胞和精子，然后做如圖處理：1體外授精(1)含義：指哺乳動(dòng)物的精子和卵細(xì)胞在體外人工控制的環(huán)境中完成受精的過(guò)程。(2)基本原理：人工模擬體內(nèi)環(huán)境，包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH等，使卵細(xì)胞成熟，同時(shí)使精子獲能，最終完成受精作用，并有計(jì)劃地保存胚胎等。(3)操作卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)：卵巢經(jīng)超數(shù)排卵處理后，使用超聲監(jiān)

11、視器確定卵泡的位置，插入穿刺針吸取卵泡液，取出卵母細(xì)胞，在體外進(jìn)行人工培養(yǎng)，促進(jìn)其成熟。精子的采集和獲能：從附睪中取出成熟的精子，放入培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使精子達(dá)到獲能狀態(tài)。受精：獲能的精子和成熟后的卵細(xì)胞在體外合適的環(huán)境下共同培養(yǎng)一段時(shí)間，便可受精。(4)圖示如下：2胚胎的早期培養(yǎng)(1)培養(yǎng)液的成分及用途成分兩“鹽”：無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽；兩“素”：維生素和激素；兩“酸”：氨基酸和核苷酸；另有水、血清等。用途：當(dāng)精子與卵子在體外授精后，應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可將其取出向受體移植，或冷凍保存。1.以下是制定并研究設(shè)計(jì)的“試管?！惫S

12、化生產(chǎn)技術(shù)流程，其中正確的順序應(yīng)是()卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)精子的采集和獲能畫(huà)出“試管牛”工廠化生產(chǎn)技術(shù)流程圖受精胚胎的早期培養(yǎng)ABC D【解析】本題考查“試管?！钡润w外授精和早期胚胎培養(yǎng)的程序。一般流程是先獲取卵母細(xì)胞和精子并處理，再經(jīng)受精后，進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)，并畫(huà)出流程圖?！敬鸢浮緽2一對(duì)表現(xiàn)正常的夫婦，其家族中都有遺傳性囊性纖維化病(常染色體隱性遺傳病)患者。醫(yī)生對(duì)他們進(jìn)行了遺傳咨詢后，決定運(yùn)用試管嬰兒的方法實(shí)現(xiàn)他們的優(yōu)生愿望。(1)醫(yī)生首先為女性注射_，刺激卵泡成長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)控制性超數(shù)排卵，然后在局部麻醉下從卵巢中吸取_，并在顯微鏡下將其移到含特殊培養(yǎng)液的培養(yǎng)皿中，置于37 培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。(

13、2)從男性體內(nèi)采集精子經(jīng)過(guò)_處理，其方法通常采用_和_。處理后的精子與卵子放在含有_的同一培養(yǎng)皿中完成_。(3)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，檢查_(kāi)，分別對(duì)多個(gè)胚胎的細(xì)胞進(jìn)行基因檢測(cè)，選擇出無(wú)致病基因的胚胎(_個(gè)細(xì)胞階段)植入母親_內(nèi)，避免遺傳病孩子的出生?！窘馕觥吭嚬軏雰杭夹g(shù)是指通過(guò)人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經(jīng)移植后產(chǎn)生后代的技術(shù)。具體過(guò)程是：(1)醫(yī)生首先為女性注射促性腺激素，從而促進(jìn)超數(shù)排卵；然后從卵巢中吸取卵母細(xì)胞，并在顯微鏡下將其移到含特殊培養(yǎng)液的培養(yǎng)皿中，置于37 培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。(2)再?gòu)哪行泽w內(nèi)采集精子并進(jìn)行獲能處理，使精子獲能

14、的方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法；處理后的精子與卵子放在含有受精培養(yǎng)液(或獲能液)的同一培養(yǎng)皿中完成體外授精。(3)然后將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，檢查受精狀況和發(fā)育能力，待發(fā)育到桑椹胚或囊胚時(shí)，為避免遺傳病孩子的出生，分別對(duì)多個(gè)胚胎的細(xì)胞進(jìn)行基因檢測(cè)，選擇出無(wú)致病基因的胚胎(816個(gè)細(xì)胞階段)植入母親子宮內(nèi)。【答案】(1)促性腺激素卵母細(xì)胞(2)獲能培養(yǎng)法化學(xué)誘導(dǎo)法受精培養(yǎng)液(或獲能液)體外授精(3)受精狀況和發(fā)育能力816子宮1下列說(shuō)法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：99310053】A從動(dòng)物體內(nèi)獲取的精子不能直接與卵細(xì)胞結(jié)合完成受精過(guò)程B體外授精的胚胎必須培養(yǎng)到桑椹胚才可移植到母體內(nèi)C胚胎移植

15、可移植到其他任一動(dòng)物體內(nèi)D同卵雙生是由于1個(gè)卵子與2個(gè)精子完成了受精過(guò)程所致【解析】從體內(nèi)獲取的精子必須經(jīng)獲能處理后才能與卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵，所以A項(xiàng)正確。對(duì)于不同生物而言，胚胎移植的時(shí)間不同，有些在幾個(gè)細(xì)胞時(shí)期進(jìn)行，有些在桑椹胚期進(jìn)行。同卵雙生是由于1個(gè)受精卵經(jīng)過(guò)細(xì)胞分裂分成兩部分，各部分單獨(dú)發(fā)育成一個(gè)新個(gè)體所致?！敬鸢浮緼2關(guān)于早期胚胎培養(yǎng)的說(shuō)法，不正確的是()A發(fā)育培養(yǎng)液的成分通常含有血清B發(fā)育培養(yǎng)液的成分較一般動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液的成分簡(jiǎn)單C動(dòng)物種類(lèi)不同，進(jìn)行胚胎移植的早期胚胎所處階段不同D進(jìn)行胚胎移植之前，可將培養(yǎng)到適宜時(shí)期的早期胚胎進(jìn)行保存?！窘馕觥窟M(jìn)行胚胎早期培養(yǎng)的發(fā)育培養(yǎng)液，與動(dòng)物

16、細(xì)胞培養(yǎng)液相似，但成分稍復(fù)雜?！敬鸢浮緽3如圖所示，經(jīng)過(guò)胚胎移植，荷斯坦小奶牛具有與供體母牛相似的特性。因此，它對(duì)充分發(fā)揮優(yōu)良母牛的繁殖潛力，推廣利用優(yōu)良雌性配子，加速畜群改良等都有極其重要的實(shí)際生產(chǎn)價(jià)值，在動(dòng)物遺傳學(xué)和繁殖生理學(xué)的研究中也具有重要作用。胚胎移植示意圖(1)你認(rèn)為黃牛生出荷斯坦小奶牛的生殖方式是_。(2)在選擇優(yōu)秀種公牛的精子時(shí)，應(yīng)選擇含_染色體的精子才可繁育出良種雌性小奶牛。(3)優(yōu)秀種公牛精液，要經(jīng)過(guò)_(生理過(guò)程)才具有受精能力。(4)為了獲得較多的卵母細(xì)胞，對(duì)供體母牛的處理措施是_。(5)胚胎移植的用途有_。(舉兩例)【解析】黃牛生出荷斯坦小奶牛利用了體外授精技術(shù)，屬于有

17、性生殖。優(yōu)秀種公牛精子中的性染色體有含X的或含Y的，要使繁育出的良種小奶牛為雌性，應(yīng)選擇含X染色體的精子與成熟的卵細(xì)胞體外授精。采集的精子要放入培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使精子達(dá)到獲能狀態(tài)，才能夠穿入到卵細(xì)胞內(nèi)部。超數(shù)排卵采用給母牛注射促性腺激素的方式，因?yàn)樵摷に乇举|(zhì)是多肽，口服無(wú)效。胚胎移植可用于快速繁育良種家畜、克隆哺乳動(dòng)物、克服人類(lèi)的不孕癥等?！敬鸢浮?1)有性生殖(2)X(3)精子獲能(4)注射促性腺激素(5)快速繁育良種家畜、克隆哺乳動(dòng)物4隨著人們生活水平的提高，乳制品需求量越來(lái)越大，為了擴(kuò)大生產(chǎn)，提高產(chǎn)崽率，要進(jìn)行良種牛的培育。下圖為胚胎移植的基本程序及早期胚胎發(fā)育的過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)用

18、_處理使供、受體母牛同期發(fā)情。(2)用_處理供體母牛，使其超數(shù)排卵，以獲取更多的卵(母)細(xì)胞。(3)從A到E中，適宜于牛的胚胎移植的時(shí)期有_。(4)圖中標(biāo)號(hào)3為外部細(xì)胞，它將來(lái)發(fā)育為_(kāi)。(5)利用_技術(shù)可以獲得兩個(gè)基因型完全相同的胚胎。(6)若一次給受體母牛移入多個(gè)胚胎，產(chǎn)生的多個(gè)后代基因型相同嗎？為什么？_?！窘馕觥?1)用孕激素處理可使供、受體母牛同期發(fā)情。(2)用促性腺激素處理供體母牛，可使其超數(shù)排卵，以獲取更多的卵(母)細(xì)胞。(3)從A到E中，適宜于牛的胚胎移植的時(shí)期有D(桑椹胚期)、E(囊胚期)。(4)圖中標(biāo)號(hào)3為外部細(xì)胞，將來(lái)發(fā)育為絨毛膜和胎盤(pán)。(5)利用胚胎分割技術(shù)可以獲得兩個(gè)基因型完全相同的胚胎