《胚胎工程的应用及前景》(优质课)

1、3.3胚胎工程的应用及前景,天价牛肉 千元一斤有钱还难买,新闻,雪花牛肉,这就是和牛，是当今世界公认的品质最优秀的良种肉牛，国内市场每公斤能售出2000多元人民币的天价。,如何将这种优质的牛进行快速、大量的繁殖呢？,一、胚胎移植,二、胚胎分割,三、胚胎干细胞,一、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,具有优良遗传性状的个体,具备孕育后代能力的普通母牛,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、雌性。,发情,供体

2、,受体,优良公牛,发情配种,胚胎移植示意图,两点说明： 1、超数排卵：是指将供体经激素处理，使其发情，并能排出数量较多的发育成熟的卵子，经合理的人工受精方法，可以获得数量较多的可移植胚胎。 2、胚胎移植实质：生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。（早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移）,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？,2、现状和意义：,充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,1)加速育种工作和品种改良 2)节省大量

3、购买种畜的费用 3)一胎多产 4)保存品种资源和濒危物种,加速育种工作和品种改良,保存品种资源和濒危物种,一胎多产,大量节省购买种畜的费用,为什么胚胎移植能成功?,(1)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,在一段时间内供体受体具有相同的生理环境 (2)为什么能收集到胚胎? 早期胚胎一定时间内处于游离状态 (3)供体和受体会不会发生排斥/ 同种动物之间基本上不排斥 (4)为什么移植的胚胎能保留供体双亲的特性? 胚胎虽然与受体有生理和组织上的联系,但遗传特性不受受体的影响,.,生理学基础,3.胚胎移植的生理学基础 P76,讨论P76,1.在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植

4、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：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

5、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。这样的概括是正确的。,讨论P76,4.胚胎移植的基本程序,供体、受体的选择 和同期发情处理,配种或 进行人工授精,胚胎的收集、 检查、培养或保存,胚胎移植,移植后的检查,对供体母牛做超数排卵,胚胎移植成功的标志： 移植的胚胎在受体内能正常发育并完成分娩， 获得具有优良性状的后代。,羊同期发情,供体超排处理：注射促性腺激素,供体配种,冲卵,胚胎检查,胚胎检查,胚胎移植或保存,胚胎移植,非手术法移胚,手术法移胚,受体产下犊子,（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

6、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

7、）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,优秀公牛,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）,总结：,【归纳总结】,该过程中两次使用激素，第一次对受、供体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。 该过程中的两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。 产下的犊牛性状取决于所用供体公牛和供体母牛，性别取决于公牛提供何种类型的精子，与受体牛没有关系。 冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子。,广州8胞胎 -尝试试管婴儿 连中八元,卵子,精子,管子,票子,肚子,价 ？值,反馈巩固：,1、下列有关动物胚胎移植

8、的叙述中,错误的是 （ ） A、供体母畜体内的早期胚胎能够移植 B、受体母畜必须处于与供体母畜同期发情的状态 C、超数排卵技术要使用一定的激素 D、受体母畜需要遗传性状优良的品种，供体母畜可用遗传性状一般的品种,D,B,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,3. 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,4.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

9、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,5. （多选）胚胎移植技术目前主要应用于( ) 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,6、“冲卵”是指（ ） A. 把受精卵从子宫冲洗出来 B. 把卵细胞从子宫冲洗出来 C. 把卵细胞冲散，便于收集 D. 把胚胎从子宫冲洗出来,D,3.3胚胎工程的应用及前景 （第2课时）,1、概念:采用机械方法将早

10、期胚胎切割成2等份，4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。,2.优势:可成倍增加胚胎数量，快速繁殖良种畜。,二、胚胎分割,3、特点： 后代具有相同的遗传物质，克隆(无性繁殖) 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、显微操作仪 6、注意: 将内细胞团均等分裂,操作,胚胎分割的基本过程,胚胎移入培养液,分割胚胎（机械法 酶解法）,移植胚胎给受体,着床产仔,胚胎分割,1.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？,提示：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

11、。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。,旁栏思考题P79,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。,胚胎分割技术的应用: 为转基因技术、性别控制技术提供活胚材料。,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: 形态上:体积小, 细胞核大,核仁明显. 功能上:具有发育的全能性. 体外培养时：可以增殖而不发生分化。 可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。,三.胚胎干细胞,分类,全能细胞

12、 桑椹胚及以前 能发育成完整个体 多能干细胞 (胚胎干细胞) 内细胞团细胞、原始性腺细胞分离出来 能分化出动物体内的任何组织 专能干细胞(成体干细胞) 如骨髓干细胞、皮肤生发层细胞等 能分化出特定的组织,.分别指什么, 分化程度, 潜能；核全能性；目前初始化,.应用,3.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。,一、胚胎移植： 1、胚胎移植的现状和意义； 2、胚胎移植的生理学基础； 3、胚胎移植的基本程序。 二、胚胎分割： 1、仪器； 2、操作方法。 三、胚胎干细胞,总结,胚胎工程的

13、应用及前景,1、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 2、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,3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,4.表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。产生这一结果最可能的原因是（ ） A.试管动物培养 B.胚胎移植 C