上课胚胎工程的应用及前景

上课胚胎工程的应用及前景第1页/共50页这就是和牛（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。如何将这种优质的牛进行快速、大量的繁殖呢？第2页/共50页胚胎工程的应用及前景牛的繁殖率非常低，一头牛一年只能繁殖一头犊牛，现有一雄一雌两头良种和牛以及数头本地奶牛，试问采用何种措施可在一年内繁殖数头良种和牛？阅读材料并且结合已学过的现代生物技术思考。

第3页/共50页一、利用体细胞核移植技术进行克隆。二、利用体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植技术进行繁殖。第4页/共50页一、胚胎移植第5页/共50页胚胎移植的概念和地位思考总结胚胎移植中胚胎的来源有哪些？第6页/共50页一、胚胎移植1.概念:

将雌性动物的

，或者通过其他方式得到的胚胎，移植到

的、

的其他雌性动物的体内，使之发育为新个体的技术。同种生理状态相同早期胚胎供体：提供胚胎的个体-----良种雌性动物受体：接受胚胎的个体-----一般品种的雌性动物职能：只产生具有优良遗传特性的胚胎职能：担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务第7页/共50页供受体模式—引进牛&地方黄牛实质：生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代第8页/共50页胚胎来源

①雌性动物体内的胚胎（需要经过冲卵）

②通过体外受精获得的早期胚胎培养

③通过转核移植技术获得的重组胚胎

④通过转基因技术获得的胚胎第9页/共50页2.胚胎移植的意义⑴加速育种工作和品种改良；⑵大量节省购买种畜的费用；⑶一胎多产；⑷保存品种资源和濒危物种；⑸可充分发挥优秀个体的繁殖潜能缩短繁殖周期，增加一生繁殖的后代数量。第10页/共50页思考？1、准备移植的小牛胚胎，移植到任何一头母牛的子宫内都能发育吗？2、供体与受体之间进行胚胎移植会不会发生免疫排斥反应？2.胚胎移植的生理学基础请认真阅读课本P76，思考讨论：胚胎移植的生理学基础的四点内容是什么？第11页/共50页胚胎移植的生理学基础同种动物的供体和受体排卵后，生殖器官的

是相同的。生理变化早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于

状态。游离受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生

。免疫排斥反应供体胚胎可与受体子宫建立正常的

和

联系，但其

不受影响。生理组织遗传特性第12页/共50页3.胚胎移植的生理基础(1)同种动物排卵后,供、受体

相同,为供体的胚胎移入受体提供了

.(2)早期胚胎处于

,为胚胎收集提供了可能；(3)受体对外来胚胎基本上不发生

,为胚胎在受体内存活提供了可能；(4)供体胚胎可与受体子宫建立正常的

联系,但其

不受影响生殖器官的生理变化相同的生理环境游离状态免疫排斥反应生理和组织遗传特性第13页/共50页思考与讨论: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？

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。位置相同或相似。第14页/共50页2、胚胎移植实质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:第15页/共50页3、胚胎移植的基本程序请认真阅读课本P77，图3-19，思考讨论：（1）胚胎移植的基本程序包括哪些？（2）每一步技术操作的作用如何？（3）为什么要进行这些操作？第16页/共50页选择及同期发情处理超数排卵处理配种或人工授精胚胎收集胚胎检查胚胎保存胚胎移植妊娠检查分娩3、胚胎移植的基本程序第17页/共50页（1）对供体、受体进行选择供体：具有优良遗传性状的个体；受体：同种的、健康和正常繁殖能力的个体处理：同期发情具体做法：注射促性腺激素。第18页/共50页（2）超数排卵处理具体做法：注射促性腺激素第19页/共50页（3）配种或人工授精精子来源：具有优良遗传性状的雄性动物。第20页/共50页（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。冲卵是把母牛的卵子冲出来吗？第21页/共50页（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。冲卵是把母牛的卵子冲出来吗？第22页/共50页（6）胚胎的保存或移植胚胎保存的条件是什么？-196°液氮保存第23页/共50页（7）胚胎的移植方法一：手术法方法二：非手术法第24页/共50页（8）对受体母牛进行是否妊娠的检查第25页/共50页（9）受体母牛产下胚胎移植的犊牛第26页/共50页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）4.胚胎移植的基本程序处理配种或人工授精胚胎检查、培养或保存胚胎移植胚胎工程的最后一道“工序”第27页/共50页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第28页/共50页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。胚胎移植成功的标志是什么?移植的胚胎在受体内能正常发育并分娩第29页/共50页【归纳总结】①该过程中两次使用促性腺激素，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。②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。③产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛，性别取决于公牛提供何种类型的精子，二者与受体牛没有关系。④冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子。第30页/共50页遗传性状优秀健康有正常繁殖能力同种遗传性能优秀同期发情处理胚胎移植超数排卵第31页/共50页二、胚胎分割2、优势:可成倍增加胚胎数量，可以快速繁殖良种畜。1、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。第32页/共50页3、特点：

后代具有相同的遗传物质，克隆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、切割刀、切割针6、注意:

将内细胞团均等分裂第33页/共50页..性别鉴定2第34页/共50页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第35页/共50页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？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。知识扩展第36页/共50页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原因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。第37页/共50页3、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。4、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。第38页/共50页干细胞干细胞是一种具有多项分化潜能和自我复制、更新能力的原始未分化细胞，是形成哺乳类各种组织器官的祖宗细胞。第39页/共50页三、胚胎干细胞1.来源：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。第40页/共50页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。3.主要用途(1)治疗人类的某些顽症(2)是研究体外细胞分化的理想材料(2)培育出人造组织器官，用于器官移植第41页/共50页胚胎干细胞培养第42页/共50页专能干细胞多能干细胞全能干细胞特点只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞能分化成多种细胞或组织，但不能发育成完整个体能形成机体的所有组织器官，发育成完整个体举例上皮组织基底层的干细胞，成纤维细胞造血干细胞胚胎干细胞知识扩展：干细胞的分类第43页/共50页..分类第44页/共50页胚胎工程专题小结:精子卵子受精受精卵卵裂桑椹胚囊胚原肠胚组织器官系统幼体(胎儿)体内受精和早期胚胎发育精子采集及获能卵子采集及培养早期胚胎培养体外受精胚胎移植胚胎分割胚胎干细胞胚胎工程技术应用技术技术技术第45页/共50页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练习第46页/共50页3、在胚胎移植中供体的主要职能（）

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第47页/共50页4、（多选）胚胎移植的受体必须符合以下哪些条件（）

A.同种生物B.生理状态相同

C.雄性动物D.雌性动物ABD第