胚胎工程的应用及前景.ppt

3 3胚胎工程的应用 胚胎工程技术 胚胎移植体外受精胚胎分割胚胎干细胞培养目前应用较多的是 胚胎移植 胚胎分割 体外生产胚胎技术 1 胚胎移植 概念将雌性动物的早期胚胎 或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎 移植到同种的 生理状态相同的其他雌性动物的体内 使之发育为新个体的技术 一胚胎移植 胚胎的来源 雌性动物的早期胚胎或体外受精 转基因 核移植 方式得到的胚胎 供体 提供胚胎的个体 受体 接受胚胎的个体 受体的条件 同种生物 生理状态相同 胚胎移植概念将雌性动物的早期胚胎 或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎 移植到同种的 生理状态相同的其他雌性动物的体内 使之发育为新个体的技术 胚胎移植的优势 意义 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力供体的主要职能 只产生具有优良遗传特性的胚胎受体的职能 担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务 2 胚胎移植的生理学基础 思考 1 准备移植的胚胎 移植到任何一头母牛的子宫内都能发育吗 2 供体与受体之间进行胚胎移植会不会发生免疫排斥反应 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 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 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 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 使得胚胎移植后能够继续发育 产下的个体能保持优良供体的遗传特性 胚胎移植的实质 胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换 而胚胎本身的遗传物质并不发生改变 因此各种性状均能保持其原来的优良特性 思考与讨论 P761 在胚胎移植操作中 怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致 例如 供 受体的发情时间要一致吗 供体胚胎移入受体子宫的位置 应与在供体内的位置相同后相似吗 答案 应对供体和受体母畜进行同期发情处理 使它们的生理条件达到同步后一致 这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件 这是胚胎移植成功与否的关键 因此 必须做到供 受体母畜的发情时间一致 同时还要做到移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置相同或相似 移入胚胎一侧的受体子宫对应的卵巢必须有黄体存在 2 胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 你认为这样的概括正确吗 正确 优良供体母牛 分娩 胚胎移植的犊牛 受体母牛 超数排卵 优良公牛 发情配种 收集胚胎 冲卵 妊娠检查 胚胎移植 发情 胚胎移植的基本程序 质量检查 培养 保存 同期发情处理 1 对供 受体母畜进行选择处理2 配种或人工授精 3 收集胚胎并检查 4 胚胎移植或保存 5 对受体母畜进行是否妊娠的检查 胚胎移植的技术程序 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 例1 深圳3月 牛胚胎移植的基本程序如图所示 请据图回答 1 图中a b c过程分别是指 超数排卵 冲卵 胚胎移植 受体母牛必须具备 3 你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些 健康的体质和正常繁殖能力 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 大大缩短了供体本身的繁殖周期 2 供体母牛的主要职能是 只产生具有优良遗传特性的胚胎 例2 试管婴儿 技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精 并在试管中培养受精卵使其发育到桑椹胚或囊胚阶段 再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿 它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会 也为人类的优生开辟了新的途径 请回答 1 试管婴儿 技术在生物学上所依据的原理是A 有性生殖B 组织培养C 克隆技术D 基因工程 2 试管婴儿 的形成用到下列哪些技术 填序号 早期胚胎培养 体外授精 胚胎移植 核移植 1 概念 采用机械方法的方法将早期胚胎分割成2分胚 4分胚或8分胚 经植植获得同卵双胎或同卵多胎的技术 二 胚胎分割 2 特点 后代具有相同的遗传物质 因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一 3 理论基础动物胚胎细胞的全能性 所以胚胎分割的时期为 囊胚或桑椹胚 4 选择的胚胎 发育良好的 形态正常的桑椹胚或囊胚 5 使用的主要仪器 实体显微镜和显微操作仪 注入空透明带 半裸胚直接到受体 选择良好的桑椹胚或囊胚移入培养皿中 用分割针或分割刀将其切开 吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体 基本过程 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 6 胚胎分割技术的缺陷 1 刚出生动物的体重偏低 毛色和斑纹还存在差异 2 采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的 提醒试管婴儿 动物 技术为有性生殖 胚胎分割移植为无性生殖 胚胎移植是有性生殖还是无性生殖取决于胚胎是由受精卵形成的还是核移植技术形成重组细胞发育而成的 三 胚胎干细胞 干细胞 干细胞是一种具有多项分化潜能和自我复制 更新能力的原始未分化细胞 是形成哺乳类各种组织器官的祖宗细胞 分类 全能干细胞 胚胎干细胞 桑椹胚及以前 如受精卵 由内细胞团细胞 原始性腺细胞分离出来能发育成完整个体多能干细胞 成体干细胞 能分化出动物体内的多种组织 造血干细胞 专能干细胞如成肌细胞 皮肤生发层细胞等能分化出特定的 一种或两种 组织 分别指什么 分化程度 潜能 核全能性 目前初始化 应用 按照分化潜能大小来分类 加图 归纳 特点 胚胎干细胞 概念 由或 中分离出来的一类细胞 简称ES或EK细胞 早期胚胎 原始性腺 形态 功能 形态 体积小 细胞核大 核仁明显功能 具有发育的全能性 可以分化成任何一种组织 体外培养 可只增殖不分化 可冷冻保存 可进行遗传改造 为什么要移植 练习册P5611 全能细胞 胚胎干细胞 3 主要用途 1 治疗人类的某些顽症 人类由于细胞坏死 退化或功能异常引起的疾病 如帕金森综合症 少年糖尿病和老年痴呆症等 已成为医学上尚未攻克的顽症 利用ES细胞可以诱导分化形成新的组织细胞的特性 移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能 目前 在动物实验方面 用ES细胞诱导分化出的某些组织细胞已成功地治愈糖尿病 肝衰竭 心衰竭和成骨不良等疑难病症 2 培育出人造组织器官 用于器官移植随着组织工程技术的发展 通过ES细胞体外诱导分化 还可以培育出人造组织器官 解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题 3 ES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料 ES细胞在饲养层细胞上 或在添加抑制因子的培养液中 能够维持不分化的状态 诱导因子 诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化 练习 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 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 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 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 C 10 多选 克隆动物的方法有 A 细胞核移植B 胚胎分割C 体外受精D 转基因技术11 多选 胚胎分割所需要的主要仪器设备为 A 显微操作仪B 电子显微镜C 电子切割仪D 实体显微镜12 多选 下列各项中 属于胚胎干细胞技术的应用的有 A 为新药的研究和开发提供材料B 为细胞和组织移植提供无免疫原性的材料C 有目的地促进某种生物的进化D 改良并创造动物新品种 AB AD ABD 14 多选 下列关于干细胞的说法正确的是 A 专能干细胞只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞B 多能干细胞具有分化成多种组织细胞的潜能 但却失去了发育成完整个体的能力C 全能干细胞可以分化为全身200多种细胞类型 并进一步形成机体的所有组织 器官D 胚胎干细胞是全能干细胞 ABCD 15 多选 下列各项成就中 对胚胎干细胞应用临床治疗具有重大意义的是 A 2003年日本科学家用猴胚胎干细胞治疗猴帕金森氏综合征获得成功B 2001年美国科学家成功诱导猴的胚胎干细胞在体外形成神经细胞 心肌细胞等C 2004年美国科学家将 早期 的人胚胎干细胞植人因脊椎受伤而无法行走的鼠体内 瘫痪的鼠又能重新行走D 2002年英国科学家对鼠胚胎干细胞的免疫缺陷基因进行修复后 再将其植人鼠体内 结果修复了鼠的免疫系统缺陷 ABCD 对供 受体母畜进行选择 并进行同期发情处理 配种或人工授精 收集胚胎 胚胎移植 对受体母畜进行是否妊娠的检查 一 思考与探究P811 2 应该怎样选择供体公 母牛和受体母牛 在 中 为什么要用促性腺激素处理供体母牛 在促性腺激素处理供体母牛前 为什么需要对供体和受体母牛进行同期发情处理 答 供体公 母牛应具有人类所需的优良遗传性状的个体 受体母牛必须具有正常的孕育 生殖后代的能力 用促性腺激素处理供体母牛是为了引起超数排卵 可以获得较多的胚胎 进行同期发情处理 才能使它们的生理条件达到同步或一致 使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件 一 思考与探究1 3 在右侧的流程图中 哪一步需要进行冲卵 冲卵是把母畜的卵子冲出来吗 答 第 步需要进行冲卵 冲卵是指将供体母畜体内的受精卵冲出来 而不是把卵