高中生物苏教版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第二节 发酵工程的无菌技术教课内容ppt课件

这是一份高中生物苏教版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第二节 发酵工程的无菌技术教课内容ppt课件，共54页。PPT课件主要包含了体外授精技术，胚胎移植技术，胚胎分割技术等内容，欢迎下载使用。
1988年3月10日，郑萌珠在北京呱呱坠地，她一出生就被贴上了中国试管婴儿第一例的标签。一晃二十年过去了。郑萌珠，中国大陆第一例试管婴儿，已经成为一名大学生。 2008年2月25日，在北京大学第三医院庆祝试管婴儿二十周年的晚会上，郑萌珠的一举一动
都成为媒体闪光灯的焦点。这让首例试管婴儿的制造者张丽珠，想起郑萌珠出生的那一刻。1988年3月10日8点56分，郑萌珠出生时，相机的咔嚓声也响成一片。还来不及拍打，重3.9公斤的郑萌珠已经嘹亮地哭了起来……
积极思维：什么是试管婴儿？
“试管婴儿”并不是真正在试管里长大的婴儿，而是从卵巢内取出几个卵子，在实验室里让它们与男方的精子结合，形成胚胎，然后转移胚胎到子宫内，使之在妈妈的子宫内着床，妊娠。世界上第一个“试管婴儿”路易丝·布朗是伴随体外授精技术的发展而来的，最初由英国产科医生帕特里克·斯特普托和生理学家罗伯特·爱德华兹合作研究成功。“试管婴儿”一诞生就引起了世界科学界的轰动，甚至被称为人类生殖技术的一大创举，也为治疗不孕不育症开辟了新的途径。罗伯特·爱德华兹因此获得2010年诺贝尔生理学或医学奖。
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，再经胚胎移植产生后代的技术。
试管动物 = 克隆动物
体外受精胚胎早期培养胚胎移植
动物细胞培养动物体细胞核移植胚胎移植
体外受精、胚胎移植、胚胎分割等
生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞
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。
胚胎工程：指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、 和 等现代生物技术。（步步高p46页）
1.体外受精技术的概念：指哺乳动物的精子和卵子在 的环境中完成受精过程的技术。
主要包括____________、_________________和__________等主要步骤。
（1）主要方法： 。（2）操作：采精者可手持 ，利用 让被采精动物在模拟交配时将精液射入假阴道内。（3）采集后的处理：采集的精子可以立即使用或 待用。（4）分离并获取有活力的精子的原因：精液中含有精子 的抑制因子，冷冻液中还含有 等成分，精液中含有一定量的 。
（1）方法：主要有 、 等。（2）抽吸法①采集对象：采集 的动物如牛、猪的卵母细胞，是一种从_____ 中采集卵母细胞的常用方法。②操作：借助 和内窥镜等进行，将注射器针头刺入卵泡中一并吸出 和 ，再在显微镜下进行 。③优点：可以有目的地选择卵泡，分离得到 的卵母细胞。④意义：可以 。
充分发挥优良母畜的繁殖潜力
（3）机械破碎法①采集对象：采集 的动物如小鼠、兔的卵母细胞，是一种从______的雌性动物卵巢上采集卵母细胞的方法。②操作：将刚宰杀的雌性动物体内摘出的卵巢置于培养皿中，用针头刺破_____和 ，再在显微镜下对卵母细胞进行筛选。③优缺点：优点是可以得到各种成熟程度的卵母细胞；缺点是在刺破卵巢和卵泡的过程中有可能刺伤卵母细胞。④其他方法：对较小型的动物，还可以采用 处理的方法，使其_________，这样获得的卵母细胞可以 与 后的精子进行体外受精。（4）如果采集到的卵母细胞尚未成熟，需要通过 使之成熟。
（1）精子获能①精子获能的方法
③精子获能的意义：增强了精子的 能力和 能力。
（2）顶体反应①发生条件：获能后的精子会引起Ca2＋内流到精子内，同时伴随精子细胞质膜 的改变和胞内 升高，刺激顶体反应的发生。②发生部位：主要发生在精子头部。
③顶体反应的过程透明带中的某种 是精子的受体，使精子与卵子进行特异性结合→精子头部 与卵母细胞透明带接触→ 外膜与精子头部的细胞质膜融合→顶体破裂释放出的 溶解卵母细胞周围的 和 →精子穿过透明带到达卵母细胞表面
（3）体外受精①条件：在 的适宜条件下和专用的 中， 的精子和培养 的卵母细胞放在一起培养一段时间，可以在体外完成受精过程。
（4）体外受精的应用①可用于研究哺乳动物生殖细胞的发生、受精和 机制。②为胚胎生产提供了经济而高效的方法，对充分利用优良种质资源、 家畜繁殖周期、加快品种改良速度等具有重要价值。③可以为胚胎移植提供可用胚胎
1.解冻后的精液为什么要进行离心处理？
由于精液中含有精子获能的抑制因子，冷冻液中还含有防冻剂等成分，所以解冻的精液要进行离心，以便除去上述物质。
2.采集到的卵母细胞是否都能直接与获能的精子受精？请分析原因。
（1）通过促性腺激素处理的，从输卵管中冲取的卵子可直接与获能的精子在体外受精；（2）采用抽吸法从活体卵巢中采集的卵母细胞或采用机械破碎法从宰杀后雌性动物卵巢上采集得到的卵母细胞要在体外经过人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。
3.试管动物是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。由此分析，试管动物和克隆动物的制备分别属于什么繁殖方式？
前者为有性繁殖；后者为无性繁殖。
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。
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
用培养法使精子获能（获得受精能力）；
是专门的，精子、卵子完成受精的溶液；
是进行早期胚胎培养的；
（1）精子获能指的是精子获得能量（　　）（2）从活体卵巢中采集的卵母细胞都可以直接与获能后精子进行体外受精（　　）（3）获能后的精子的膜流动性增加，表面电荷降低（　　）（4）顶体反应可以阻止多精入卵（　　）
1.体外受精的主要步骤（1）卵母细胞的采集和培养①第一种方法：对较小型动物卵母细胞采集时，可先用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，并使其直接与获能的精子在体外受精。②第二种方法（机械破碎法）：从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞。③第三种方法（抽吸法）：直接从活体动物的卵巢中采集卵母细胞，叫活体采卵。需借助超声波探测仪、内窥镜等，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。后两种方法采集的卵母细胞往往还没有发育成熟，不能直接与精子受精。需要在人工模拟环境（如温度、营养、pH等）条件下，使获取的卵母细胞发育成熟（减数第二次分裂中期）。
（2）精子的采集与获能刚采集的精子不具有受精能力，在体外受精前，精子必须先进行获能处理，方法有：①培养法：对于啮齿动物、家兔和猪等动物的精子，将取自附睾的精子，放入人工配制的获能液中，培养一段时间后，精子就可获能，称为培养法。②化学诱导法：对于牛、羊等家畜的精子，将精子放在一定浓度的肝素或相应的Ca2＋载体溶液中，用化学药物诱导精子获能，称为化学诱导法。（3）受精获能的精子和成熟后的卵母细胞在人为控制的适宜的条件下和专用的受精溶液中共同培养一段时间才能完成受精。
2.试管动物和克隆动物的区别
1.（2021·常熟中学高二月考）以下是哺乳动物体外受精过程简图，据图分析下列叙述错误的是A.如果是大型动物，①是卵母细胞 培养B.小鼠、兔等动物可以采用饲喂促 性腺激素的方法使其超数排卵C.②是精子获能处理，通常采用的 体外方法有培养法和化学诱导法D.③是在专用的受精溶液中完成的
2.如图是体外受精技术培育试管动物的大致流程，下列叙述错误的是A.精子需要获能后才能进行受精B.受精时顶体酶能协助精子穿过 放射冠和透明带C.胚胎发育的过程是受精卵→囊 胚→桑椹胚→原肠胚D.进行胚胎的早期培养的目的是检查受精状况和受精卵的发育能力
胚胎移植技术：将良种雌性动物配种后，从其生殖道取出________或通过体外受精及其他方式（如转基因、 ）得到的 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，使它们进一步发育为新个体的技术。
胚胎移植的过程：一般分为供体和受体的 、供体和受体__ __处理、供体的 处理和受精、 以及胚胎移植。
（遗传性状优良，生产能力强）
（有健康体质和正常繁殖能力）
体外受精及其他方式得到的胚胎
如：体内受精、转基因技术、动物细胞核移植技术等
遗传性状优良，生产能力强
产生具有优良遗传特性的胚胎
有健康体质和正常繁殖能力
承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务
3.过程总结①该过程中两次使用激素， 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。
检查胚胎的发育状况，发育至桑椹胚或囊胚时期用于胚胎移植
移植进入受体子宫或胚胎保存
盼盼”在植入娘胎之前，在实验罐度过了2个月的冷冻期。
胚胎冷冻技术的研究成功，可以长时间保存优良品种的遗传资源和濒危物种；突破了时间和地域的限制，便于胚胎运输，大量节省购买种畜的费用。
早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
6.不同动物胚胎移植时间不同：
牛、羊：小鼠、家兔：试管婴儿：
桑椹胚或囊胚阶段可在更早的阶段移植8~16个细胞阶段
胚胎工程的最终技术环节
第一，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，这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。第二，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，这就为胚胎的收集提供了可能。第三，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。第四，供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的遗传特性，在孕育过程中不受任何影响。
（5）胚胎移植的应用（意义）①能发挥优良母畜的 ，迅速扩大优良畜种的数量，加速优良畜种的推广应用；②能缩短 （大大缩短了供体本身的繁殖周期），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 和保存。④胚胎移植作为胚胎工程的最终技术环节，还将推动胚胎工程其他技术的研究和应用。
（1）概念：用 将早期胚胎平均分割成 、四分胚甚至八分胚，经培养后植入受体，以得到 或同卵多生后代的技术。
（2）胚胎分割的基础：
（4）胚胎分割的时期：
（3）胚胎分割的生殖方式：
体视显微镜、显微操作仪
（6）实质：胚胎 方法。
每个细胞核内具有相同的遗传物质
发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚
做DNA分析，鉴定性别
盛有操作液的培养皿中，在显微镜下分割
牛胚胎性别鉴定和分割示意图
（7）过程：①选择形态正常、发育良好的 或 ，在盛有操作液（含有的质量分数为10%～20%的 ）的培养皿中用分割针或分割刀片将胚胎切开。②如果切割的是囊胚，一定要均等分割 ；然后再将吸出的半个胚胎注入一个已经清空的 中或直接将其移植到受体中。（8）优势：胚胎分割技术不仅能使可供胚胎移植的胚胎数目 ，而且可以产生 相同的后代。
（1）经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致（　　）（2）胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移（　　）（3）桑椹胚、囊胚和原肠胚都可用于胚胎分割（　　）（4）对桑椹胚分割时，应将内细胞团均等分割（　　）
请结合胚胎移植的过程图解，分析回答下列问题：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？
不一定能。胚胎移植成功需要的条件：①在同一物种的雌性供体和受体之间进行。②进行胚胎移植的供、受体生理状态要相同，所以在移植前要对供、受体进行同期发情处理。
2.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？
受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。
3.胚胎移植后，经受体孕育的后代，遗传特性与供体还是受体一致？为什么？
与供体保持一致。供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，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
4.为了提高胚胎的利用率，在胚胎移植前，可以对胚胎进行分割，在分割时应选择什么样的胚胎进行分割？
选择形态正常、发育良好的桑椹胚或囊胚进行分割。
5.在对囊胚进行分割时要注意什么？
要将内细胞团均等分割。
6.胚胎分割是不是分割的份数越多，效率越高？
不是，分割的次数越多，分割后胚胎成活的概率越小。
1.胚胎移植的来源及生殖方式
2.胚胎移植的生理学基础及相应意义
3.胚胎分割动物和体细胞核克隆动物的异同
3.（2021·福建福州一中月考）牛胚胎移植的基本程序如图所示，下列说法错误的是A.供体母牛的主要 职能是产生具有 优良性状的胚胎B.图中a指的是超数排卵，可用激素促进该过程C.图中c表示胚胎移植D.供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应
4.胚胎分割技术是一种现代生物技术，下列关于这一技术的叙述中正确的是①胚胎分割是将早期胚胎任意分割成多份　②胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎　③胚胎分割技术属于无性繁殖，因此属于克隆　④胚胎分割技术可以分割任意时期的胚胎A.①② B.②③ C.①③④ D.①②③④