胚胎工程的应用及前景.ppt

胚胎工程,胚胎工程主要内容,操作对象：,动物早期胚胎或配子,理论基础：,体内受精和早期胚胎发育,基本技术：,一、胚胎移植,1.胚胎移植的概念,2.胚胎移植的意义,3.胚胎移植的生理基础,4.胚胎移植的过程,1.概念:将雌性动物的 ，或者通过其他方式得到的胚胎，移植到 的、 且 的其他雌性动物体内，使之发育为新个体的技术。,同种,生理状态相同,早期胚胎,供体的职能： 受体的职能：,产生并提供具有优良遗传特性的胚胎,担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务,1、胚胎移植的概念,可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力,生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程,实际,任何胚胎工程技术生产的胚胎，必须经过胚胎移植技术才能获得后代，它是胚胎工程的最后一道工序,地位,优势,讨论,以下操作中哪些运用了胚胎移植？,胚胎分割,转基因鲤鱼,转基因羊,核移植,试管动物,2.胚胎移植的意义 加速育种工作和品种改良； 大量节省购买种畜的费用； 一胎多产； 保存品种资源和濒危物种； 可充分发挥优秀个体的繁殖潜能缩短繁殖周期，增加一生繁殖的后代数量。,（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体和受体生殖器官的生理变化是相同的。 为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境,意义：,3.胚胎移植的生理基础,（2）.哺乳动物的胚胎形成后处于游离状态，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系。 为胚胎的收集提供了可能,意义：,3.胚胎移植的生理基础,（3）.受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。 为胚胎在受体内的存活提供了可能,意义：,3.胚胎移植的生理基础,原因：,受体与胚胎之间靠胎盘联系，没有血液混融,（4）.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，其遗传特性在孕育过程中不受任何影响。,受体提供( ),胚胎发育的场所和条件,3.胚胎移植的生理基础,讨论,2、胚胎移植成功必要的两个条件？ 3、胚胎移植时要怎样处理受供体?,（1）一般应在同种的雌性供受体之间进行。 （2）供体和受体的生理状态要相同。,注射促性腺激素，使之同期发情,早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。,1、胚胎移植的实质是？,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,冲卵,检查、培养、保存,胚胎移植,妊娠检查,分娩（胚胎移植的犊牛）,4.胚胎移植的过程,1、对供、受体母畜进行选择，并进行同期发情处理；,胚胎移植的技术程序,3、收集胚胎（冲卵）；,4、胚胎检查、移植或保存；,5、对受体母畜进行是否妊娠的检查。,2、配种或人工授精；,二、胚胎分割,1、胚胎分割的概念,2、胚胎分割的过程,3、胚胎分割目前存在的问题,可成倍增加胚胎数量，可以快速繁殖良种畜。,采用 将早期胚胎切割成2等份，4等份或8等份等，经 获得同卵双胎或多胎的技术。,1、概念:,优势:,1、胚胎分割的概念,机械方法,移植,实质： 无性繁殖，后代具有（ ）遗传物质， 属于（ ） 胚胎选择： 发育良好，形态正常的（ ）或（ ） 仪器： 实体显微镜、显微操作仪、切割刀、切割针,相同的,克隆,桑椹胚,囊胚,2、胚胎分割的具体操作,注入透明带中 或直接移植,选择胚胎,移入培养皿,切开,吸出半个胚胎,胚胎分割基本过程,代孕母牛,讨论,1、为什么要均等分割内细胞团？,内细胞团是发育为胚胎本身的基础细胞，若不能均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。,2、如果只切取滋养层细胞有什么用途？,做DNA分析，鉴定胚胎性别,（1）胚胎分割产生的后代初生体重低,（3）最后还存在同卵多胎的局限性,（2）色彩和斑纹有差异,3、胚胎分割目前存在的问题,为什么同卵双胎多、同卵多胎少？,讨论,早期胚胎的体积很小,需显微操作且细胞数目有限。分割的份数越多，越难做到均等分割，每一份的细胞数会越少，内细胞团细胞所受的影响越大。因此，分割的份数越多，技术的难度越大，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。,三、胚胎干细胞,1、胚胎干细胞的概念,2、胚胎干细胞的特点,3、胚胎干细胞分离培养,4、胚胎干细胞主要用途,1.概念：,简称ES或EK细胞，是由（ ）或（ ）中分离出来的一类细胞。,早期胚胎,原始性腺,1、胚胎干细胞的概念,1)形态： 2)功能： 3）在体外培养的条件下,体积小、细胞核大、核仁明显。,ES细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。,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。,2、胚胎干细胞的特点:,内细胞团,生殖细胞,3、胚胎干细胞分离培养,胚胎干细胞来源：,早期胚胎或原始性腺,(1)治疗人类的某些顽症 如：帕金森综合征、青少年糖尿病等 (2)培育出人造组织器官，用于器官移植 (3)是研究体外细胞分化的理想材料 分化诱导因子诱导分化,解决了供体器官不足和移植后的免疫排斥反应问题,4、胚胎干细胞研究的意义,一、复习重点： 1.胚胎移植的生理基础、基本程序和意义。 2.胚胎分割的过程。 3.胚胎干细胞的应用价值。 二、复习难点： 1.胚胎移植的生理基础。 2.胚胎干细胞的概念和分离途径。,复习目标,1.下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是（ ） A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植 B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态 C.超数排卵技术要使用一定的激素 D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行,练习:,A,2.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确的是（ ） A.供体母牛必须是同一物种的良种 B.受体母牛必须是同一物种的良种 C.供体公牛必须是同一物种的良种 D.受体母牛可以是同一物种的一般健康牛,B,练习:,3.供体的胚胎移植到受体后，游离的胚胎在发育过程中形成胎盘与受体相连，并通过胎盘与受体的血液进行物质交换。以下说法正确的是 （ ） A.受体是为供体胚胎提供发育的条件 B.受体与胚胎血型应相同，否则会发生免疫排斥反应 C.受体与胚胎血液混融在一起 D.胚胎心肺功能都能正常运行,练习:,A,4.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过程的重要原因是（ ） A.细胞分裂 B.细胞特化 C.细胞分化 D.细胞增殖,练习:,C,5.在胚胎移植中供体的主要职能（ ） A.提供优良的供体基因 B.提供优良遗传特性的胚胎 C.提供卵细胞 D.提供精子,B,练习:,6.（多选）胚胎移植的受体必须符合以下哪些条件（ ） A.同种生物 B.生理状态相同 C.雄性动物 D.雌性动物,ABD,练习:,7.“试管婴儿”技术属于( ) A.胚胎移植 B.组织培养 C.克隆技术 D.基因工程,A,练习:,练习:,8. (多选)胚胎移植技术目前主要应用与( ) A.解决某些不孕症者的生育问题 B.治疗某些遗传病 C.提高良种家畜的繁殖力 D.提高动物的抗病力,AC,练习:,9.物随着胚胎发育，仅有少数细胞依然具有分化成其他细胞类型和构建组织器官的能力，这类细胞称为干细胞，如造血干细胞。下图中最能完整显示正常机体内干细胞基本特征的是（ ）,D,练习:,(1)、选择供体母牛、供体公牛的要求是 ，同期发情处理的方法是注射 。 (2)、冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的_冲洗出来。,10.据图回答问题,具有优良性状的同种个体,促性腺激素,胚胎,练习:,(3)、从A到E中，适宜于牛的胚胎移植时期有_。 (4)、图中标号3为_，它将来可发育为胎膜和胎盘。,10.据图回答问题,DE,滋养层,练习:,11运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞（ES细胞）。 (1)胚胎干细胞除来源于早期胚胎外，还可来自 （ ） 它在形态上的特性是 ； 它在功能上的特性是 。 (2)在体外培养过程中，必须用 处理内细胞团，使之分散成单个细胞，在体外诱导可以定向分化成各种类型的细胞，其分化的原因是 。 (3)通过ES细胞培育出的人造器官，在临床应用上的最大优点是解决了移植器官和患者之间 的问题。,原始性腺,体积小、细胞核大、核仁明显,具有发育的全能性,胰蛋白酶,基因选择性表达,免疫排斥反应,练习:,12现有A和B两个肉牛品种，A品种牛的细胞组成可表示为A细胞核、A细胞质，B品种牛则为B细胞核、B细胞质。,（1）如果要获得一头克隆牛，使其细胞由A细胞核和B细胞质组成，基本步骤是，从A品种牛体内取出体细胞，进行体外培养。然后再从培养细胞中取出 注入B品种牛的 _卵母细胞，经过某处刺激和培养后，可形成胚胎，该胚胎被称为 ，将该胚胎移入代孕母牛的 中，通过培育可达到目的。,细胞核,去核,重组胚胎,子宫,练习:,（2）一般来说，要想大量获得这种克隆牛比较难，原因之一是卵母细胞的数量 ，为解决这一问题，可以用 激素处理B品种母牛。 （3）克隆牛的产生说明 具有全能性。克隆牛的性状主要表现 品种牛的特征。由A、B两品种杂交得到的牛与克隆牛相比，杂交牛细胞核