胚胎工程的应用及前景

3.3胚胎工程的应用及前景一、胚胎移植二、胚胎分割三、胚胎干细胞总结2021/3/29星期一1你能说出胚胎移植的概念吗？1.概念:将雌性动物的早期胚胎,或者通过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,使之继续发育为新个体的技术。一.胚胎移植2021/3/29星期一2胚胎的来源：雌性动物的早期胚胎或体外受精及其他方式得到的胚胎。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、生理状态相同。

2021/3/29星期一3提供胚胎供体受体2021/3/29星期一42.胚胎移植的现状和意义(1)现状

牛羊的胚胎移植在我国部分地区已经进入生产应用阶段，大大推动了我国畜牧业的发展。胚胎移植现场2021/3/29星期一5低产受体奶牛良种奶牛加速育种工作和品种改良。增加双胎和多胎的比例。(2)意义一次出生一次移入多个胚胎2021/3/29星期一6不受时间地域限制，节省购买种畜的费用。利用胚胎冷冻技术，建立胚胎库，保存品种资源和濒危物种。2021/3/29星期一7加速育种工作和品种改良；一胎多产；大量节省购买种畜的费用；保存品种资源和濒危物种；可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量。胚胎移植的意义小结：2021/3/29星期一83.胚胎移植的生理学基础(1)供体和受体相同的生理环境；(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。2021/3/29星期一9思考与讨论:

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？2021/3/29星期一10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。2021/3/29星期一112、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。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。思考与讨论:2021/3/29星期一124、胚胎移植的基本程序

阅读课本，思考胚胎移植的基本程序包括哪几个步骤？（1）供体、受体的选择和处理（2）配种或进行人工授精（3）胚胎的收集、检查、培养或保存（4）胚胎移植（5）移植后的检查2021/3/29星期一13（1）对供体、受体进行选择供体：

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：

同期发情具体做法：

注射相关激素。2021/3/29星期一14（2）采集卵母细胞方法：

超数排卵具体做法：

注射促性腺激素2021/3/29星期一15（3）配种或人工授精精子来源：

同种优良的雄性动物。2021/3/29星期一16人工授精(artificialinsemination,AI)

人工授精(AI)也称为人工输精，是指通过人为的方法将动物（或人）的新鲜或冷冻精液输入到雌性动物（或人）的生殖道内，使之受孕，以代替自然交配过程。人工授精技术在畜牧业上应用十分广泛。目前，全球的奶牛业几乎全部采用该技术进行人工授精，加速了奶牛的品种改良进程，同时极大地节省了饲养成本。因为采用自然交配方法，一头优质公牛一次只能使一头母畜受孕，而采用人工授精，一头公畜一次的排精量可以使数百头母畜受孕。2021/3/29星期一172021/3/29星期一18人工授精技术运用于珍稀、濒危动物的保护2021/3/29星期一19体外受精(invitrofertilization,IVF)

体外受精(IVF)是指在体内或体外成熟的卵母细胞同体内或体外获能的精子，在体外环境中完成其受精的技术过程，受精卵经体内或体外培养、移植后妊娠产仔。由于精卵结合的受精过程是在实验室进行的，故又称为“试管动物”(testtubeanimal)。2021/3/29星期一20（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）

2021/3/29星期一21（5）对胚胎进行质量检查这时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段2021/3/29星期一22（6）胚胎的保存或移植

2021/3/29星期一23（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。2021/3/29星期一24（8）对受体母牛进行是否妊娠的检查2021/3/29星期一25（9）受体母牛产下胚胎移植的犊牛2021/3/29星期一26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）小结：如何处理如何处理返回2021/3/29星期一27二、胚胎分割阅读课本，思考以下问题：（1）胚胎分割的概念（2）胚胎分割特点（3）胚胎分割的理论基础（4）胚胎分割操作过程2021/3/29星期一281.概念:采用显微手术（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,经体内或体外培养后植入受体，以得到同卵双胎或同卵多胎的技术。2021/3/29星期一292.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。2021/3/29星期一304、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。6、具体操作用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植给受体。2021/3/29星期一31仪器操作胚胎移植透明带滋养层内细胞团DNA分析显微操作仪实体显微镜2021/3/29星期一32

胚胎分割移植的显微操作2021/3/29星期一337、操作注意事项：①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，其他细胞为滋养层细胞，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。2021/3/29星期一347、操作注意事项：

②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。2021/3/29星期一358、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。返回2021/3/29星期一36三.胚胎干细胞阅读课本，思考以下问题：（1）什么是胚胎干细胞？简称是什么？（2）胚胎干细胞的来源。（3）胚胎干细胞的特点。（4）胚胎干细胞的应用。2021/3/29星期一371.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。

2021/3/29星期一382.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。2021/3/29星期一39

3.主要用途

阅读课本相关内容，说说胚胎干细胞有什么具体用途？2021/3/29星期一40（1）治疗人类的某些顽症。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。2021/3/29星期一41（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。2021/3/29星期一422021/3/29星期一43（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。在培养液中加入分化诱导因子,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化.2021/3/29星期一44一、胚胎移植：1、概念；2、胚胎移植的现状和意义；3、胚胎移植的生理学基础；4、胚胎移植的基本程序。二、胚胎分割：1、概念；2、操作方法、注意事项。三、胚胎干细胞。1、概念；2、特点；3、应用。总结胚胎工程的应用及前景2021/3/29星期一45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A2021/3/29星期一462.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B2021/3/29星期一