胚胎工程的主要技术与应用.ppt

胚胎工程,1999年4月23日晚9时，在广州中山医科大学第一附属医院出生一健康女婴，她是我国首例第三代试管婴儿。其父母身体健康、其母亲7年前生下一男婴，孩子一岁后发病，最后死于脑出血，5年后，她第二次怀孕6个月时，到医院抽羊水及脐带血诊断，发现胎儿是男孩，而且是血友病患者，遂引产。夫妇二人最后来到中山医科大学附属医院做试管婴儿。医生培养了7个可做活体检查的胚胎，并抽取每个胚胎12个细胞进行检查后，选择了两个胚胎进行移植。最后一个移植成功，生出了该女婴。,资料,体外受精、胚胎体外培养胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞,胚胎工程：,研究的重要内容：（技术手段）,研究的对象：,高等脊椎动物，特别是哺乳动物,概念：,泛指在动物胚胎发育过程中所进行的各种技术操作。,早先时候的成功例子：,1、1890年，世界首例胚胎移植例子，安哥拉兔的胚胎移植。2、1982年世界第一胎试管牛犊问世。,体外受精,1、概念：采用雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子，使其在试管中受精。2、过程：（1）精子的收集和获能；（2）卵母细胞的收集和培养；（3）获能精子和卵细胞的受精；,精子的收集和获能,1)收集的方法：假阴道法,手握法和电刺激等2)获能处理:培养法：啮齿动物、家兔和猪化学法：牛、羊,一定浓度的肝素、A23187溶液（钙离子载体）,卵母细胞的收集和培养,对不同动物,采取卵母细胞的方法不同,获能精子和卵细胞的受精,在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。,胚胎体外培养,概念：将受精卵在人工环境下培养成早期胚胎。培养液：（不同时期成分不同）水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等。胚胎培养比组织、细胞培养要难。目前只能进行少数几种动物的不同阶段的胚胎培养，还无从受精卵到新生儿的全体外培养技术。,胚胎移植,1.概念：也称“借腹怀胎”将经济价值较高、遗传性状优秀的母畜，经过激素处理，使其超数排卵后受精，然后将发育的早期胚胎分别移植到同期发情的代孕母的子宫内，通过代孕母妊娠产仔的技术。供体：提供胚胎的个体。受体：接受胚胎的个体。,良种雌性动物。,一般品种的雌性动物。,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,取出早期胚胎,质量检查、培养,胚胎移植,妊娠检查,分娩（胚胎移植的犊牛）,2、胚胎移植的过程：,未配种,同期发情技术：主要是借助外源激素剌激卵巢，使其按照预定的要求发生变化，使处理母畜的卵巢生理机能都处于相同阶段，从而达到同期发情。,为什么胚胎移植能成功?,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,在一端时间内供体受体具有相同的生理环境。为什么能收集到胚胎?早期胚胎一定时间内处于游离状态。供体和受体会不会发生排斥？同种动物之间基本上不排斥。移植的胚胎能保留供体双亲的特性?遗传特性不受受体的影响。胚胎虽然与受体有生理和组织上的联系,但,.,.,3.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。,胚胎移植的优势：,充分发挥雌性个体的繁殖潜力缩短供体本身的繁殖周期保持供体优良特性大规模繁殖节约成本费用可用于保护珍稀动物,.,.,（1）赞同。该措施可以帮助一些家庭解决不孕不育现象，而且可以帮助一些由于自身素质不良，如果怀胎、分娩会造成生命威胁的母亲，实现得到亲生子女的愿望。,（2）不赞同。给社会和人类伦理道德造成一定的冲击。,讨论：你对新科技条件下出现的“借腹生子”现象赞同吗？,所谓“借腹生子”是指利用试管婴儿和胚胎移植技术，在受体母亲子宫内使胎儿发育成熟而生出的过程。,胚胎分割,1.概念:,2.优势:,指借助显微操作技术（采用机械方法）将早期胚胎切割成几等份，再移植到代孕母子宫，产生同卵多仔后代的技术。,后代具有相同的遗传物质。,可成倍增加胚胎数量，可以快速繁殖良种畜。,3.特点:,问题探讨：,1、分割什么时期的胚胎?2、用什么仪器来分割?3、分割的具体操作?,.讨论,.时期,1、发育良好的，形态正常的32细胞期或囊胚.,2、实体显微镜和显微操作仪；切割刀、切割针,.切几份,之间关系,有什么方法,目前主要是2份,原因概念,.切什么时期,4、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。,胚胎用链霉蛋白酶处理,软化透明带,我国胚胎分割的成果,胚胎干细胞,1.概念：（ES细胞），是由早期胚胎（囊胚）的内细胞团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）体外培养ES细胞可以增殖而不分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。,.加图，归纳,.特点,胚胎干细胞：内细胞团细胞；,胚胎干细胞的培养,培养关键：需要一种能促进胚胎干细胞的生长，但抑制其分化的一种培养体系。培养过程：1、制备饲养层（胚胎成纤维细胞）；2、培养液中培养胚胎到内细胞团突出饲养层；3、酶消化或机械剥离内细胞团；4、分为单个细胞。5、加饲养层培养。,胚胎干细胞核移植,概念：将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。过程：细胞核移植；胚胎培养；胚胎移植。,胚胎干细胞的主要用途：(1)基因敲除，获得移植器官(2)培育出人造组织器官，用于器官移植(3)改良创造动物新品种。,胚胎干细胞的应用前景,.优点,.鼠,.应用前景,按分化潜能分：(1)全能干细胞：具有形成完整个体的分化潜能。如胚胎干细胞。(2)多能干细胞：具有分化出多种细胞组织的潜能，失去发育成完整个体的能力。(3)专能干细胞：只能向一种类型或密切相关的两种类型分化的细胞。如骨髓干细胞、皮肤生发层细胞等。按来源分：(1)胚胎干细胞：当受精卵分裂发育成囊胚时，内层细胞团的细胞即为胚胎干细胞。(2)成体干细胞：指