胚胎工程的应用前景

关于胚胎工程的应用前景3.3胚胎工程的应用及前景第2页,共44页，2024年2月25日，星期天学习目标

1、简述胚胎移植的现状和意义2、掌握胚胎移植的protocol3、掌握胚胎分割的概念、操作和意义4、了解胚胎干细胞的特性及应用第3页,共44页，2024年2月25日，星期天1.“试管牛”工厂化生产的技术流程？

2.体外获得早期胚胎后还应怎样做才能将他们孕育成幼体？你是否还记得？第4页,共44页，2024年2月25日，星期天胚胎工程的现状和意义1890年，英国科学家成功地进行了家兔的胚胎移植实验，证实了早期胚胎在与供体生理条件一致的受体母兔体内正常发育的可能性。

20世纪60年代，胚胎移植技术在畜牧业生产中的研究取得了很大进展。

20世纪70年代后，胚胎移植技术在畜牧业中被广泛应用，极大地推动了畜牧业生产的发展。第5页,共44页，2024年2月25日，星期天1、概念：将雌性动物的早期胚胎，或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的体内，使之继续发育为新个体的技术。一、胚胎移植第6页,共44页，2024年2月25日，星期天1）供体：在胚胎移植中提供胚胎的个体。主要职能为：只产生具有优良遗传特性的胚胎。2）受体：在胚胎移植中接受胚胎的个体。主要职能为：繁重而漫长的妊娠和育仔2、供体和受体的概念胚胎移植的优势：可以充分发挥雌性优良个体

的繁殖能力第7页,共44页，2024年2月25日，星期天供受体模式—引进牛&地方黄牛第8页,共44页，2024年2月25日，星期天意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。一次出生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。第9页,共44页，2024年2月25日，星期天意义：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、保存品种资源和濒危物种；5、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。3、胚胎移植的应用现状

现状：我国部分地区已进入生产应用阶段第10页,共44页，2024年2月25日，星期天不受时间地域限制，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。第11页,共44页，2024年2月25日，星期天1、准备移植的胚胎，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？思考:第12页,共44页，2024年2月25日，星期天4、胚胎移植的生理学基础生理学基础意义1）同种动物的供体、受体排卵后，生殖器官的生理环境相同为供体胚胎移入受体提供了相同的生理环境2）早期胚胎形成后一段时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，处于游离状态为胚胎的收集（冲卵）提供了可能3）受体对外来的胚胎基本上无免疫排斥反应为受体胚胎在受体子宫内存活提供可能4）供体胚胎与受体子宫建立生理和组织联系，但是遗传特性不变为移植后胚胎继续发育提供了营养等方面的保障第13页,共44页，2024年2月25日，星期天思考与讨论: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。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。第14页,共44页，2024年2月25日，星期天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？

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。这样的概括是正确的。第15页,共44页，2024年2月25日，星期天5、胚胎移植的基本程序1、选择供、受体牛，用促性腺激素进行同期发情处理；供体受体2、用激素使供体牛超数排卵处理；3、选择优秀公牛给供体母牛配种或人工受精；第16页,共44页，2024年2月25日，星期天4、配种7天后，收集早期胚胎（冲卵）；5、对胚胎进行质量检查（桑椹胚期或囊胚期）；6、胚胎移植或冻存；7、妊娠检查；8、产下牛犊。非手术法手术法第17页,共44页，2024年2月25日，星期天1、受体同期发情处理第18页,共44页，2024年2月25日，星期天2、供体超数排卵处理

利用促性腺激素处理，使得卵巢中有更多的卵泡发育，更多的卵被排出，这个过程就称为超数排卵。第19页,共44页，2024年2月25日，星期天3、供体配种第20页,共44页，2024年2月25日，星期天4、冲卵采集早期胚胎第21页,共44页，2024年2月25日，星期天第22页,共44页，2024年2月25日，星期天5、胚胎质量检查第23页,共44页，2024年2月25日，星期天胚胎检查第24页,共44页，2024年2月25日，星期天7、胚胎移植或保存第25页,共44页，2024年2月25日，星期天胚胎移植非手术法移胚手术法移胚第26页,共44页，2024年2月25日，星期天8、受体产下犊子第27页,共44页，2024年2月25日，星期天胚胎移植成功的标志：

移植的胚胎在供体内能正常发育并分娩。（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。胚胎移植成功与否要有两个条件第28页,共44页，2024年2月25日，星期天二、胚胎分割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。2、选择的胚胎：

发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚第29页,共44页，2024年2月25日，星期天胚胎分割第30页,共44页，2024年2月25日，星期天3、特点：

后代具有相同的遗传物质，克隆4、使用的主要仪器：

实体显微镜、显微操作仪、切割刀、切割针5、优势:可成倍增加胚胎数量，可快速繁殖良种畜。注意:将内细胞团均等分裂二、胚胎分割第31页,共44页，2024年2月25日，星期天6、胚胎分割的基本操作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透明带中或直接移植给受体。第32页,共44页，2024年2月25日，星期天受精卵分裂

早期胚胎6、胚胎分割基本过程植入植入分割胚胎移入培养液分割胚胎移植胚胎给受体着床产仔第33页,共44页，2024年2月25日，星期天

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。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。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？思考讨论：第34页,共44页，2024年2月25日，星期天三、胚胎干细胞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。第35页,共44页，2024年2月25日，星期天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；体外培养可增殖不分化。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。2、胚胎干细胞的特点:第36页,共44页，2024年2月25日，星期天(1)治疗人类的某些顽症；(2)培育出人造组织器官，解决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)是研究体外细胞分化的理想材料；(4)可用于哺乳动物个体发生和发育规律的研究。3、主要用途第37页,共44页，2024年2月25日，星期天胚胎干细胞培养第38页,共44页，2024年2月25日，星期天胚胎干细胞核移植：

指把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。第39页,共44页，2024年2月25日，星期天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AB第40页,共44页，2024年2月25日，星期天3.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4.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过程的重要原因是：A.细胞分裂B.细胞特化C.细胞分化D.细胞增殖AC第41页,共44页，2024年2月25日，星期天

(1)进行胚胎分割时，应选择发育到___________和___________时期的胚进行操作。(2)①指的是___________，②指的是___________。(3)通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有的特点是______________________。(4)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意_______________________________，原因是_________________________________。桑椹胚

囊胚内细胞团囊胚腔具有相同的遗传物质胚胎分割要将内细胞团均等分割以免影响胚胎的恢复和进一步发育5．下图是牛胚胎分割示意图。第42页,共44页，2024年2月25日，星期天6、下面是以小鼠为对象进行的研究工作，请分析回答问题。（1）进行小鼠胚胎工程操作时，首先在光控周期下（光照14h，黑暗10h）饲养成年雌鼠，并注射促进性腺激素，目的是

。然后