人教版教学课件3.1动物的胚胎发育和胚胎工程.ppt

胚胎工程,1999年4月23日晚9时，在广州中山医科大学第一附属医院出生一健康女婴，她是我国首例第三代试管婴儿。其父母身体健康、其母亲7年前生下一男婴，孩子一岁后发病，最后死于脑出血，5年后，她第二次怀孕6个月时，到医院抽羊水及脐带血诊断，发现胎儿是男孩，而且是血友病患者，遂引产。夫妇二人最后来到中山医科大学附属医院做试管婴儿。医生培养了7个可做活体检查的胚胎，并抽取每个胚胎12个细胞进行检查后，选择了两个胚胎进行移植。最后一个移植成功，生出了该女婴。,资料,体外受精、 胚胎体外培养 胚胎移植、 胚胎分割、 胚胎干细胞,胚胎工程：,研究的重要内容： （技术手段）,研究的对象：,高等脊椎动物，特别是哺乳动物,概 念：,泛指在动物胚胎发育过程中所进行的各种技术操作。,早先时候的成功例子：,1、1890年，世界首例胚胎移植例子，安哥拉兔的胚胎移植。 2、1982年世界第一胎试管牛犊问世。,(一)体外受精,1、概念： 采用雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子，使其在试管中受精。 2、过程： （1）精子的收集和获能； （2）卵母细胞的收集和培养； （3）获能精子和卵细胞的受精；,精子的收集和获能,1)收集的方法：假阴道法,手握法和电刺激等 2)获能处理: 培养法：啮齿动物、 家兔和猪 化学法：牛、羊,一定浓度的肝素、A23187溶液（钙离子载体）,卵母细胞的收集和培养,对不同动物,采取卵母细胞的方法不同,获能精子和卵细胞的受精,在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。,（二）胚胎体外培养,概念：将受精卵在人工环境下培养成早期胚胎。 培养液：（不同时期成分不同） 水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等。 胚胎培养比组织、细胞培养要难。 目前只能进行少数几种动物的不同阶段的胚胎培养，还无从受精卵到新生儿的全体外培养技术。,（三）胚胎移植,1.概念：也称“借腹怀胎” 将经济价值较高、遗传性状优秀的母畜，经过激素处理，使其超数排卵后受精，然后将发育的早期胚胎分别移植到同期发情的代孕母的子宫内，通过代孕母妊娠产仔的技术。 供体： 提供胚胎的个体。 受体： 接受胚胎的个体。,良种雌性动物。,一般品种的雌性动物。,选择,供体母牛,受体母牛,同期发情处理,超数排卵,供体公牛,配种,取出早期胚胎,质量检查、培养,胚胎移植,妊娠检查,分娩（胚胎移植的犊牛）,2、胚胎移植的过程：,未配种,同期发情技术：主要是借助外源激素剌激卵巢，使其按照预定的要求发生变化，使处理母畜的卵巢生理机能都处于相同阶段，从而达到同期发情。,为什么胚胎移植能成功?,移动到任何一头动物子宫内都能发育吗? 同种动物发情排卵后,在一端时间内供体受体具有相同的生理环境。 为什么能收集到胚胎? 早期胚胎一定时间内处于游离状态。 供体和受体会不会发生排斥？ 同种动物之间基本上不排斥。 移植的胚胎能保留供体双亲的特性? 遗传特性不受受体的影响。 胚胎虽然与受体有生理和组织上的联系,但,.,.,3.胚胎移植的生理学基础,1)供体和受体相同的生理环境(关键) 2)早期胚胎处于游离状态,为胚胎的收集提供了可能 3)受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥 4)胚胎与受体建立正常的联系,但遗传物质没有改变.,4.胚胎移植成功与否要有两个条件,（1）胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。 （2）进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。,5、胚胎移植的优势：,充分发挥雌性个体的繁殖潜力 缩短供体本身的繁殖周期 保持供体优良特性 大规模繁殖 节约成本费用 可用于保护珍稀动物 ,.,.,（1）赞同。该措施可以帮助一些家庭解决不孕不育现象，而且可以帮助一些由于自身素质不良，如果怀胎、分娩会造成生命威胁的母亲，实现得到亲生子女的愿望。,（2）不赞同。给社会和人类伦理道德造成一定的冲击。,讨论：你对新科技条件下出现的“借腹生子”现象赞同吗？,所谓“借腹生子”是指利用试管婴儿和胚胎移植技术，在受体母亲子宫内使胎儿发育成熟而生出的过程。,（四）胚胎分割,1.概念:,2.优势:,指借助显微操作技术（采用机械方法）将早期胚胎切割成几等份，再移植到代孕母子宫，产生同卵多仔后代的技术。,后代具有相同的遗传物质。,可成倍增加胚胎数量，可以快速繁殖良种畜。,3.特点:,问题探讨：,1、分割什么时期的胚胎? 2、用什么仪器来分割? 3、分割的具体操作?,.讨论,.时期,1、发育良好的，形态正常的32细胞期或囊胚.,2、实体显微镜和显微操作仪； 切割刀、切割针,.切几份, 之间关系, 有什么方法, 目前主要是2份, 原因 概念,.切什么时期,4、胚胎分割的基本过程,胚胎移入培养液； 分割胚胎（机械法、酶处理）； 移植胚胎给受体； 着床产仔。,胚胎用链霉蛋白酶处理,软化透明带,过程,发育良好的胚胎,切割针/刀或酶处理,细胞分散开,受体,多个受体,移植,体外培养至囊胚 移植,培养液,胚胎分割的份数越多，操作的难度会越大，移植的成功率也越低。 早期胚胎的体积很小，只有在显微镜下才能看到；再者，细胞数目是有限的。分割的份数越多，不但难以做到均等分割，每一份的细胞数会越少，而且作为囊胚期的胚胎内细胞团细胞所受的影响会更大。因此，分割的份数越多，技术的难度会越大，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。,胚胎分割技术也是动物克隆的方法之一,注意：对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割。 原因：内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。,Back,（五）胚胎干细胞,1.概念：（ES细胞），是由早期胚胎（囊胚）的内细胞团分离出来的一类细胞。 2.特点: 1)形态：体积小、细胞核大、核仁明显. 2)功能：具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。 3）体外培养ES细胞可以增殖而不分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。,.加图，归纳,.特点,胚胎干细胞：内细胞团细胞；,胚胎干细胞的培养,培养关键： 需要一种能促进胚胎干细胞的生长，但抑制其分化的一种培养体系。 培养过程： 1、 制备饲养层（胚胎成纤维细胞）； 2、培养液中培养胚胎到内细胞团突出饲养层； 3、酶消化或机械剥离内细胞团； 4、分为单个细胞。 5、加饲养层培养。,胚胎干细胞核移植,概念： 将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。 过程： 细胞核移植；胚胎培养；胚胎移植。,胚胎干细胞的主要用途： (1)基因敲除，获得移植器官 (2)培育出人造组织器官，用于器官移植 (3)改良创造动物新品种。,胚胎干细胞的应用前景,.优点,.鼠,.应用前景,按分化潜能分： (1)全能干细胞：具有形成完整个体的分化潜能。如胚胎干细胞。 (2)多能干细胞：具有分化出多种细胞组织的潜能，失去发育成完整个体的能力。 (3)专能干细胞：只能向一种类型或密切相关的两种类型分化的细胞。如骨髓干细胞、皮肤生发层细胞等。 按来源分： (1)胚胎干细胞：当受精卵分裂发育成囊胚