1、第四节 胚胎工程及其应用（第3课时）u 教学目标1结合具体实例如牛的胚胎移植，分析胚胎移植的基本程序。2阐述胚胎分割的概念、胚胎分割中胚胎选择与分割时的注意事项。u 教学重难点【教学重点】1胚胎移植技术。2胚胎分割技术。【教学难点】1胚胎移植技术。2胚胎分割技术。u 教学过程【新课引入】教师阐述：核移植过程中获得的重组细胞和体外受精获得的受精卵在体外进行早期胚胎培养后，能否在体外发育成个体？如果不能还需要怎样的操作？（不能；胚胎移植）【过渡】什么是胚胎移植呢？胚胎移植的过程是怎样的？【新知讲解】一、胚胎移植技术【教师活动】详细阐述胚胎工程和胚胎移植的概念和内涵。（一）胚胎工程1概念胚胎工程是指
2、对动物的胚胎进行人为操作和处理以获得目标个体的技术，包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等现代生物技术。2操作对象：生殖细胞、受精卵或早期胚胎。3技术种类体外受精、胚胎移植、胚胎分割、早期胚胎培养等。细胞工程等许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。4操作水平：主要集中在细胞水平上。5早期胚胎培养精子和卵母细胞结合后，将受精卵移入相应的培养液中培养。培养液的基本成分主要包括：维生素、氨基酸、蛋白质、无机盐、糖类和血清等。【过渡】等培养的胚胎发育到特定的阶段后，进行移植。（二）胚胎移植技术提问：胚胎移植中胚胎的来源有哪些？提示：通过转基因、核移植、体外受精、体内
3、受精等技术获得的胚胎。1概念将良种雌性动物配种后，从其生殖道取出早期胚胎或通过体外受精及其他方式（如转基因、核移植）得到的受精卵或胚胎，再移植到同种的同时发情排卵但未经配种的其他雌性动物的体内（移植条件），使它们进一步发育为新个体的技术，称为胚胎移植技术。2胚胎移植的实质胚胎移植实际上是产生胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。这一技术又被形象地称为“借腹怀胎”胚胎移植的过程。【教师活动】教师阐述供体和受体的区别。对象供体受体概念在胚胎移植中提供胚胎的个体在胚胎移植中接受胚胎的个体职能产生具有优良遗传特性的胚胎完成繁重而漫长的妊娠和育仔任务要求具有优良遗传特性与供体处于相同生理状态的同
4、一物种的健康雌性动物3动物胚胎移植过程【学生活动】阅读教材79页的内容，结合图2-4-6的示意图。以小组为单位，绘制牛胚胎移植的过程流程图，包括胚胎移植过程中的各种处理。【思考讨论】提问1：移入子宫的外来胚胎，在受体内会不会发生免疫排斥反应？为什么？提示：不会。（1）哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的；（2）哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态。因此，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。提问2：受体是否影响供体胚胎的遗传特性？提示：供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联
5、系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受任何影响。【易错辨析】胚胎移植过程中的注意事项。两次激素使用第一次：用激素等对供、受体进行同期发情处理；第二次：用促性腺激素处理供体，使其超数排卵两次检查第一次：对收集的胚胎进行检查；第二次：对受体是否妊娠进行检查繁殖方式若胚胎由受精卵形成，属于有性生殖；若胚胎由核移植或胚胎分割形成，属于无性生殖4胚胎移植的意义（1）胚胎移植能发挥优良母畜的繁殖能力，迅速扩大优良畜种数量加速优良畜种的推广应用；（2）能缩短世代间隔，提高家畜改良速度；（3）能长期保存冷冻胚胎，便于优良品种的种质运输和保存。地位：胚胎移植是胚胎分割和核移植等的最终技术，是基础生
6、物学研究的重要手段。二、胚胎分割1胚胎分割的概念用机械方法将早期胚胎平均分割成二分胚、四分胚甚至八分胚，经培养后植入受体，以得到同卵双生或同卵多生后代的技术称为胚胎分割技术。提问：为什么胚胎分割后依然能产生后代？提示：因为每个细胞核内具有相同的遗传物质，并且早期胚胎具有全能性。2所需主要仪器设备显微操作仪。3操作对象及要求选择形态正常、发育良好的桑椹胚或囊胚，在盛有操作液（含有质量分数为10%20%的血清）的培养皿中用分割针或分割刀片将胚胎切开。如果切割的是囊胚，一定要均等分割内细胞团；然后再将吸出的半个胚胎注入一个已经清空的透明带中或直接将其移植到受体中。提问1：为什么选桑椹胚或囊胚进行胚胎
7、分割呢？提示：（1）桑椹胚阶段的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞，是胚胎分割的最佳时机。（2）桑椹胚进一步发育，细胞开始分化，逐渐形成囊胚，囊胚阶段的细胞全能性依然很高，可用于胚胎分割。提问2：在分割囊胚阶段胚胎时，为什么必须将内细胞团均等分割？提示：因为内细胞团是发育为胚胎本身的基础细胞。若不能将内细胞团均等分割，则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。4胚胎分割的意义胚胎分割技术不仅能使可供胚胎移植的胚胎数目成倍增加，而且可以产生遗传性能相同的后代。这对畜牧业生产和科学研究都有重要价值。【知识链接】胚胎分割的方法1显微针分割法该法适用于卵裂球阶段的胚胎。操作时在显微操作仪下
8、将胚胎固定，用显微针在透明带上做一切口，将卵裂球从透明带中移出，并吹吸卵裂球使之离散，将其装入2个预先准备好的空透明带内，进行移植。该方法具有较高的同卵双生率，但操作程序复杂。2显微刀分割法该法适用于对桑椹胚和早期囊胚进行分割。在显微操作仪下固定胚胎，用显微刀片将胚胎均匀地一分为二，分别装入空透明带中，进行移植。3酶软化透明带后显微分割法用质量分数为0.5%的链霉蛋白酶溶液软化胚胎透明带。若是紧密化胚胎（如桑椹胚），则需在无钙、无镁的平衡盐溶液中处理20 min，使胚胎去紧密化。将胚胎固定，把针置于欲分割的胚胎上面，使其与胚胎呈30，对准胚胎的正中平分线徐徐下压，即可将一个胚胎分割成两半。4酶
9、消去透明带后显微分割法用质量分数为0.25%0.5%的链霉蛋白酶溶液消去胚胎透明带，然后用显微针或显微刀将裸胚一分为二。【课堂小结】【易错辨析】1胚胎分割与胚胎移植的比较项目胚胎分割胚胎移植胚胎的来源雌性动物的早期胚胎或体外受精及其他方式得到的胚胎生殖方式无性生殖若胚胎由受精卵形成为有性生殖；若胚胎由核移植形成为无性生殖后代遗传特点具有相同的遗传物质后代不一定具有相同遗传物质举例切割同卵形成的双犊试管动物和克隆动物共性胚胎分割和胚胎移植最终都涉及胚胎的移植，胚胎移植是胚胎工程最后的技术环节2胚胎分割动物与体细胞核克隆动物的比较项目胚胎分割动物体细胞核克隆动物相同点都属于无性生殖，最终技术是胚胎
10、移植不同点胚胎来源雌性动物早期胚胎或体外受精等得到的胚胎通过核移植技术获得的重构胚遗传物质具有相同遗传物质遗传物质主要由供体细胞的细胞核提供3试管动物与克隆动物的比较项目克隆动物试管动物含义用核移植的方法获得的动物用体外受精方法获得的动物技术核移植体外受精生殖方式无性生殖有性生殖遗传特性主要与供细胞核个体相同具备双亲的遗传特性相同点都涉及早期胚胎培养、胚胎移植等技术，移植所选胚胎一般为桑椹胚或囊胚【课堂检测】1某养殖基地利用本地黄牛作受体“借腹生子”，培育出150头红安格斯牛。下列相关叙述错误的是（ B ）A红安格斯牛可提供具有优良遗传特性的胚胎B对本地黄牛可采用促性腺激素处理的方法使其超数排
11、卵C“借腹生子”可以充分发挥红安格斯牛的繁殖潜能D“借腹生子”可以缩短红安格斯牛的繁殖周期2胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。不支持该说法的依据有（ B ）A受体为供体胚胎的移入提供了相同的生理环境B早期胚胎形成后，会立即与母体子官建立组织上的联系C受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应D供体胚胎可与受体子官建立正常的联系，但其遗传特性不受任何影响3下列关于胚胎分割移植的说法，不正确的是（ C ）A胚胎分割技术被看成是一种胚胎克隆方法B胚胎分割所需要的主要仪器设备为显微操作仪C可在囊胚阶段将胚胎随机分割成两份或多份，然后移植D对桑椹胚进行分割可采用显微刀分割法4如图表示胚胎分割的过程，下列有关胚胎分割的说法，正确的是（ B ）A为了获得良种后代，可以取少量内细胞团细胞进行DNA分析B细胞A不一定是受精卵C为了获得更多的胚胎，分割胚胎时产生的份数越多越好D对胚胎进行分割后得到的个体性别不同 9 / 9
