胚胎工程的应用及前景

3.3 胚胎工程的应用及前景,1、胚胎移植,2、胚胎分割,3、胚胎干细胞,总结,婴儿真的能在试管中发育吗？,2003年10月8日中国首例体细胞克隆牛的胚胎移植后代“蓓蓓 ”降生,因此，胚胎移植是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。,1）动物基因工程获得转基因动物2）动物细胞核移植技术获得克隆动物3）试管动物技术获得试管动物,在我们所学习过的生物工程技术中哪些要用到胚胎移植？,1、胚胎移植,胚胎移植： 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体内，使之继续发育为新个体的技术。,提供胚胎,供体,受体,地位:是胚胎工程其它技术的最后一道工序,操作对象,移植条件,接受胚胎,同物种,供体:提供胚胎的个体，具有人类所需的优良遗传 性状的个体 供体的主要职能：只产生具有优良遗传特性的胚胎 受体:接受胚胎的个体，具有正常的孕育、生殖后代的能力 受体的职能：担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务,供体和受体的选择,胚胎移植生殖方式,有性生殖或无性生殖,取决于胚胎是由受精卵形成的还是由核移植技术形成的重组细胞发育而成的。,胚胎的来源,雌性动物的早期胚胎通过体外受精和早期胚胎的培养通过哺乳动物体细胞核移植及培养得到,胚胎移植的现状和意义,1)加速育种工作和品种改良2)大量节省购买种畜的费用3)实现了一胎多产4)保存品种资源和濒危物种5)可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能 缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量,现状:近十年来，牛、羊的胚胎移植在我国部分地区已进入生产应用阶段。羊的胚胎移植的效率比奶牛还要高,意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。,加速育种工作和品种改良。,增加双胎和多胎的比例。,对供体实施超数排卵,胚胎移植需要考虑的问题：,1）胚胎移植时，供体、受体应具有什么样的生理环境？2）在收集胚胎时，会不会伤害到供体的胚胎？3）移植的胚胎是否会与受体发生免疫排斥？ 4）把胚胎移植到受体的子宫内，两者能建立联系吗？供体胚胎的遗传性状是否会受到受体的影响？,胚胎移植的主要生理学基础,是否成功,（1）哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内供受体生殖器官生理变化相同。为供体胚胎移植提供了相同的生理环境,（2）早期胚胎形成后，一定时间内不与母体子宫建立组织上的联系。呈游离状态，有利于胚胎收集。,（3）受体对移入子宫的外来胚胎无免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。,（4）供体胚胎与受体子宫可建立正常生理和组织联系，遗传特性不受影响。,.胚胎移植成功与否的重要条件,（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。,培育6天的人类胚胎移入子宫,同物种,供、受体母畜的发情时间一致,移入受体子宫胚胎的位置应该与其供体内的位置相同或相似,胚胎移植主要包括,对供受体的选择和处理,配种或进行人工授精,对胚胎的收集,检查,培养或保存,对胚胎进行移植,移植后的妊娠检查,受体母牛产下胚胎犊牛,（1）选择及同期发情处理,供体： 遗传性能和生产性能优秀的个体；受体： 健康和正常繁殖能力的个体处理方法： 用激素进行同期发情处理,（2）超数排卵处理具体做法： 注射促性腺激素,（3）配种或人工授精,精子来源： 同种优良的雄性动物。,（4）胚胎的收集,在配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。（也叫冲卵）,（5）对胚胎进行质量检查,此时胚胎处于什么时期？,桑椹胚或囊胚,（6）胚胎的保存或移植,胚胎保存的条件是什么？196的液氮中保存 或直接向受体移植,（7）胚胎的移植,方法一：手术法引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口。方法二：非手术法将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。,（8）对受体母牛进行妊娠检查,（9）受体母牛正常分娩,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,质量检查、培养,胚胎移植,妊娠检查,分娩（胚胎移植的犊牛）,牛胚胎移植的基本流程,良种,良种,健康,1、“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2、哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内（ ），这就为胚胎的收集提供了可能A. 已经与母体子宫建立组织上的联系 B. 处于游离状态 C. 处于固定状态 D. 已经吸附于子宫内壁上,A,B,3、以下哪一项是胚胎工程的最终技术环节（ ） A. 胚胎分割 B. 胚胎移植 C. 胚胎培育 D. 体外生产胚胎技术4、下列有关动物胚胎移植的叙述中，不正确的是（ ） A从受孕母畜体内取出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状态 C超数排卵技术要使用一定的激素 D试管婴儿技术只有受精及早期卵裂过程在体外进行5、在胚胎移植中供体的主要职能是（ ）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,A,B,思考讨论教材76页题回答,1.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或相似吗？,答：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或一致，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。,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？,答：这样的概括是正确的。胚胎移植成功率的高低与供、受体生理环境条件一致性密切相关。只有供、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。所以我们可以把胚胎移植简单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。,胚胎分割,胚胎分割,胚胎分割：采用机械方法将早期胚胎切割成2、4或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。,后代具有相同的遗传物质，可看成无性繁殖或克隆方法之一。,特点： 后代具有相同的遗传物质，无性繁殖或克隆选择的胚胎： 发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚使用的主要仪器： 实体显微镜、显微操作仪、分割刀、分割针注意:将内细胞团均等分裂,仪器,显微操作仪,实体显微镜,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,方法：,采用机械方法切割早期胚胎,应用：,应用此技术可提高胚胎的利用率,进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，将其移入盛有操作液的培养皿中，然后，用分割针或分割刀进行分割。具体操作程序：用工具将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚胎移植给受体,胚胎分割的基本步骤,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。,旁栏思考题P79,对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？,答：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。,胚胎干细胞：ES、EK是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞.,胚胎干细胞,胚胎干细胞,1.概念:简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺中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）在体外培养的条件下，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。,胚胎干细胞应用,（1）治疗人类顽症： 如帕金森综合症、少年糖尿病等。 （2）培育人造组织器官： 解决供体器官不足、免疫排斥等。 （3）研究体外细胞分化。 (4）ES细胞可用于研究哺乳 动物个体发生和发育的规律。,1以下对于胚胎分割的描述，正确的是（ ）A只能对囊胚期细胞进行分割B囊胚阶段的胚胎分割份数越多，产生相同基因 型的后代个数越多 C胚胎分割产生的后代个体表现型完全相同D内细胞团一般到囊胚才出现，胚胎分割时最好将其均等分割，移植成功率才高,D,2、关于ES细胞的应用叙述错误的是（ ）A.可以用于治疗由于细胞坏死，退化或功能异常引起的疾病B.在体外诱导分化可培育出人造组织器官 C. 是研究体外细胞分化的理想材料D.不能用于治疗糖尿病、肝衰竭等疾病,D,3、对于桑椹胚和囊胚的胚胎，用分割针或分割刀将胚胎切开，吸出其中半个胚，移入预先准备好的（ ）中，或直接移植给受体。A. 空透明带 B. 滋养层 C. 饲养层 D. 囊胚腔4、在进行囊胚切割时，要注意将( )等分。A. 透明带 B. 滋养层 C. 内细胞团 D. 囊胚腔,A,C,5下图是牛胚胎分割示意图。请据图回答下列问题：(1)进行胚胎分割时，应选择发育到_和_时期的胚进行操作。(2)指的是_，指的是_。(3)通过胚胎分