第三節(jié)利用胚胎工程快速繁育優(yōu)良動(dòng)物品種第2章細(xì)胞工程選擇性必修3學(xué)習(xí)目標(biāo)1、理解胚胎工程的基本原理，了解胚胎工程的應(yīng)用價(jià)值。在此基礎(chǔ)上，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)和穩(wěn)態(tài)維持的生命觀念。2、主動(dòng)關(guān)注胚胎工程在畜牧業(yè)中的應(yīng)用，并能根據(jù)該技術(shù)的原理，推理和演繹實(shí)現(xiàn)目標(biāo)最大化的可行方案。胚胎工程應(yīng)用：

正常情況下，牛通常每年產(chǎn)1胎，一生繁殖后代僅16頭左右。在畜牧業(yè)中，人們對(duì)優(yōu)質(zhì)肉用牛和奶牛有著更大的需求。怎樣才能提高良種母畜的繁殖力呢？解決這個(gè)問題需要用到胚胎工程的相關(guān)技術(shù)。胚胎工程不僅在畜牧業(yè)上發(fā)揮了重要作用，在解決人類不孕不育癥方面也有一定的作用。

收集第一代、第二代、第三代試管嬰兒的資料，整理并歸納三代試管嬰兒的主要特點(diǎn)。材料閱讀：試管嬰兒的資料收集與分析思考與討論：

1.比較三代試管嬰兒的異同點(diǎn)，分析并闡明三代試管嬰兒分別解決了什么問題？

2.培育試管嬰兒的過程中，運(yùn)用到哪些關(guān)鍵技術(shù)？胚胎工程

定義：像培育試管嬰兒這樣，對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子進(jìn)行顯微操作和處理以獲得目標(biāo)個(gè)體的技術(shù)稱為胚胎工程。

操作對(duì)象：生殖細(xì)胞、受精卵以及早期胚胎細(xì)胞。胚胎工程

胚胎的早期發(fā)育過程：受精、卵裂、桑椹胚、囊胚、原腸胚與器官形成。胚胎的早期發(fā)育過程

①精子與卵結(jié)合之后形成的受精卵可以分為動(dòng)物極（發(fā)育為外胚層）和植物極（發(fā)育為中胚層和內(nèi)胚層）。

②受精卵分裂成16~32個(gè)細(xì)胞的階段，稱為桑椹胚。胚胎的早期發(fā)育過程

③動(dòng)物極細(xì)胞的分裂頻率會(huì)超越靠近植物極且含有較多卵黃的細(xì)胞群，形成中空的球狀胚，稱為囊胚。

④隨后形成的原腸胚具有外胚層、中胚層與內(nèi)胚層，這三種胚層在之后會(huì)分化出各種組織和器官，逐漸發(fā)育成胚胎。2.胚胎工程快速繁育優(yōu)良動(dòng)物品種

胚胎工程技術(shù)：①體外受精、②胚胎移植、③胚胎分割移植等技術(shù)

①體外受精是指哺乳動(dòng)物的精子和卵在人工控制的環(huán)境中完成受精過程的技術(shù)。

包括：1.卵的采集

2.成熟培養(yǎng)

3.精子的采集

4.體外獲能

5.卵與精子的體外受精體外受精卵與精子的體外受精的具體過程：體外受精的意義胚胎移植

定義：早期胚胎移植到同種且生理狀態(tài)相同的受體動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育成為新個(gè)體的技術(shù)。胚胎移植實(shí)際上是產(chǎn)生胚胎的供體和孕育胚胎的受體分工合作、共同繁育后代的過程。胚胎移植過程胚胎移植過程：1.對(duì)供體進(jìn)行超數(shù)排卵處理，2.對(duì)受體進(jìn)行同期發(fā)情處理3.胚胎的收集4.胚胎的檢查培養(yǎng)或保存5.胚胎的移植6.移植后的檢查胚胎移植應(yīng)用

在畜牧業(yè)中，使用人工授精和冷凍精液的方法可以最大限度地利用優(yōu)良公畜資源。良種畜群的增加，不僅有賴于優(yōu)良公畜，同時(shí)更取決于優(yōu)良母畜的數(shù)量。胚胎移植能使優(yōu)良母畜免去冗長的妊娠期，從而產(chǎn)生較多的后代。

因此，胚胎移植可以擴(kuò)大良種雌性配子的推廣應(yīng)用，是提高優(yōu)良母畜生殖潛力的有效方法。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全世界年產(chǎn)胚胎移植牛已經(jīng)超過了35萬頭。胚胎移植應(yīng)用

在動(dòng)物研究的基礎(chǔ)上，英國學(xué)者愛德華茲和斯特普托最早開展了人類體外受精和胚胎移植技術(shù)的研究。1977年，他們利用腹腔鏡取卵，完成體外受精，并在受精卵發(fā)育到8-細(xì)胞胚胎階段移植入母體子宮內(nèi)獲得妊娠。

1978年7月，在英國劍橋大學(xué)誕生了世界首例“試管嬰兒”。我國首例試管嬰兒于1985年4月誕生于臺(tái)灣。胚胎移植總結(jié)胚胎分割移植

定義：是將一枚胚胎用顯微手術(shù)的方法分割成幾份，經(jīng)體內(nèi)或體外培養(yǎng)，然后移植入受體中，以得到同卵雙生或同卵多生后代的技術(shù)。胚胎分割移植操作過程1.進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚，將其移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中2.在顯微鏡下用分割針或分割刀進(jìn)行分割。

在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，還要特別注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。胚胎分割移植意義1.經(jīng)過多年的發(fā)展，胚胎分割移植在理論和技術(shù)方法上都已較為完善，尤其是對(duì)牛、羊等大型經(jīng)濟(jì)動(dòng)物實(shí)施胚胎分割移植技術(shù)，可增加胚胎移植中的有效胚胎數(shù)、提高妊娠率，從而增加后代數(shù)量。2.與細(xì)胞核移植技術(shù)相比，胚胎分割移植具有更高的成功率。胚胎工程的理論基礎(chǔ)總結(jié)一、選擇題1．下列關(guān)于受精過程的敘述，錯(cuò)誤的是()A．獲能后的精子與卵子相遇后，釋放多種酶溶解卵細(xì)胞膜外的結(jié)構(gòu)B．卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵的第一道屏障C．精子與卵細(xì)胞膜相互融合，精子入卵D．雄原核形成的同時(shí)，卵子完成減數(shù)第二次分裂B練習(xí)2.第三代試管嬰兒也稱胚胎植入前遺傳學(xué)診斷，精子和卵細(xì)胞形成受精卵發(fā)育成早期胚胎后植入子宮前對(duì)胚胎細(xì)胞進(jìn)行基因診斷和染色體檢測，再進(jìn)行胚胎移植。下列相關(guān)敘述正確的（）A．胚胎移植前遺傳學(xué)診斷需要進(jìn)行羊膜腔穿刺取羊水細(xì)胞B．進(jìn)行胚胎移植前，要對(duì)供體和受體進(jìn)行免疫檢查，以防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)C．試管嬰兒的早期胚胎發(fā)育經(jīng)歷了由桑葚胚→原腸胚→囊胚階段D．精子入卵后，卵細(xì)胞膜會(huì)發(fā)生反應(yīng)阻止其他精子入卵D練習(xí)3.下列關(guān)于生物技術(shù)與工程的相關(guān)知識(shí)的敘述，正確的是（）A．植物組織培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)均需要使用