胚胎工程的应用及前景

湛江产天价牛肉 千元一斤有钱还难买,新闻,日本神户牛肉,据了解，湛江南翔胚胎生物工程技术研究所从2006年至今投入项目资金256万元，从国外引进日本神户牛胚胎450枚，精液1500支，已扩繁出日本神户牛及其杂交牛170头。,如果你是研究所的科技人员，你将如何利用这些资源将这种优质的牛进行快速、大量的繁殖呢？,这就是和牛（又称日本神户牛），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。,一、利用体细胞核移植技术进行克隆。,二、利用体外受精和早期胚胎培养技术进行繁殖。,胚胎移植,专题3 胚胎工程,3.3 胚胎工程的应用及前景,一、胚胎移植,1. 概念,探究一:根据胚胎移植的概念分析 胚胎的来源是什么？ 供体、受体的概念？ 受体的条件是什么？,1. 概念 P74,雌性动物体内的早期胚胎、体外受精及其他方式得到的胚胎,一、胚胎移植,转基因、核移植等,提供胚胎的个体,接受胚胎的个体,同种（同一物种）、生理状态相同,探究二：胚胎移植的生理学基础、 供、受体什么时候生理状态会相同？为 什么要相同?、为什么能收集到体内胚胎？、胚胎移植到受体后会不会发生排斥？、移植的胚胎能保留供体双亲的遗传特性吗？,、胚胎移植的生理学基础（重点）,为胚胎的收集提供了可能,为胚胎在受体内的存活提供了可能,为移植后的胚胎继续发育提供了营养等方面的保障,胚胎移植成功的关键,（1）同种的雌性供体和受体之间进行。（2）供体和受体的生理状态要相同。,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,处理供体母牛,对胚胎检查、培养或保存,良种奶牛后代,选择及同期发情处理,配种或人工受精,胚胎收集,胚胎移植,妊娠检查,（1）将胚胎移植流程图补充完整,探究三：仔细阅读教材P7677胚胎移植的基本程序的相关内容，讨论完成下列问题,（2）该怎样选择供体牛、受体牛？（3）为什么对供受体牛进行同期发情处理？采用什么激素？（4）超数排卵采用什么激素？（5）冲卵在哪一步中？冲卵指的是冲出卵子吗？（6）检查的胚胎发育到什么时期？（7）胚胎移植方法有哪些？（8）为什么要对受体母牛进行妊娠检查？,探究三仔细阅读教材P7677胚胎移植的基本程序的相关内容，讨论完成下列问题,遗传性能和生产性能优秀的个体,健康的体质和能正常繁殖的个体,（2）、该怎样选择供体牛、受体牛？,（3）、为什么对供受体牛进行同期发情处理？采用什么激素？,使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致,促性腺激素或性激素,注射促性腺激素,（4）、超数排卵采用什么激素？,不是，是供体母牛体内的胚胎,在配种或输精后第7天,（5）、冲卵在哪一步中？冲卵指的是冲出卵子吗？,桑椹胚或囊胚阶段,（6）、检查的胚胎发育到什么时期？,（7）胚胎的移植方法有哪些？,方法一：手术法方法二：非手术法,（8）、为什么要对受体母牛进行妊娠检查？,胚胎移植成功的标志：,移植的胚胎在受体内能正常发育并分娩,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。,同期发情处理,超数排卵,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：、胚胎移植的基本程序,请阅读课本P75、图3-17“胚胎移植的现状和意义”。,4.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)一胎多产；4) 保存品种资源和保护濒危物种,充分发挥雌性个体的繁殖潜力,缩短供体本身的繁殖周期,3胚胎移植是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。如图为牛胚胎移植示意图，据图分析下列叙述正确的是()A同期发情处理与过程a使用的是同一种激素B过程b的生理基础是供体与受体生理环境相同C过程c有手术法和非手术法两种方法D供体母牛、供体公牛和受体母牛均要求遗传性能优秀,c,对供体母牛进行胚胎收集时，胚胎应发育到()A桑椹胚或囊胚 B囊胚或原肠胚C原肠胚 D8细胞或16细胞,A,4如图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程，请据图回答：,如图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程，请据图回答：(1)请将上面的空格处内容补充完整： _， _。(2)胚胎移植的实质是:_超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射_。(3)从A到F中，适宜于牛的胚胎移植时期有_。(4)若一次给受体母牛移入多个胚胎，产生的多个后代基因型相同吗？_，为什么？_,同期发情,胚胎移植,早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,促性腺激素,E、F,不一定相同,因为这些胚胎可能由不同的受精卵发育而来，它们的基因型可能相同，也可能不同,思考题: 1、何为胚胎分割技术？过程是怎样的？ 2、胚胎分割技术的繁殖方式、使用的仪器及选择的胚胎对象 是怎样的？ 3、囊胚期的内细团有何功能？对囊胚阶段的胚胎进行分割时应 注意什么？为什么？ 4、在胚胎移植前有时需对囊胚等进行性别鉴定，为什么？ 如何进行？,二、胚胎分割,二、胚胎分割,特点：来自同一胚胎的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。,概念:采用机械方法将早期胚胎切割成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。,三卵六羔羊,胚胎分割,选择良好的桑椹胚或囊胚移入培养皿中，用分割针或分割刀片将其切开，吸出其中的半个胚胎注入备好的空透明带中或直接移植给受体。,胚胎分割的基本过程,囊胚腔,透明带,滋养层,内细胞团,胚胎分割,做DNA分析性别鉴定,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、切割刀、切割针分割办法: 将内细胞团均等分裂,注意事项,（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,胚胎分割产生的后代基因型相同，但表现型受发育环境的影响而可能不同,胚胎分割技术的缺陷,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）胚胎干细胞的特性。（4）胚胎干细胞的应用。,三、胚胎干细胞,三.胚胎干细胞,1.概念:简称ES或EK细胞,是由 中分离出来的一类细胞.2.特点:1)形态:2)功能:具有发育的全能性.可分化为 .3)体外培养可 . 对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。,早期胚胎或原始性腺,体积小.细胞核大,核仁明显,成年动物体内任何一种组织细胞,增殖不分化,干细胞的分类： （1）全能干细胞 （2）多能干细胞 （3）专能干细胞,（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。,3.主要用途,（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。,3.下面是畜牧业生产上培育某种优良牛的两种方法,请分析回答：,（1）方法一和方法二均用到的生物技术_和_。,（2）用激素处理的目的是使B牛_，从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到_（时期）才能与_的精子结合。,胚胎移植,早期胚胎培养,超数排卵,减数第二次分裂中期,获能,