3.3.1胚胎工程的应用及前景

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1、一、阅读课本，完成自学导引。 二、阅读课本，讨论下列问题： 1.什么是胚胎移植？ 2.胚胎移植的现状及其意义？ 3.胚胎移植的生理学基础是什么？ 4.胚胎移植的基本程序包括？,3.3 胚胎工程的应用及前景,3.3 胚胎工程的应用及前景,应用 胚胎工程技术目前在生产中应用较多的是家畜的胚胎移植、胚胎分割和体外生产胚胎。,应用 胚胎工程技术目前在生产中应用较多的是家畜的胚胎移植、胚胎分割和体外生产胚胎。,概念胚胎移植技术是将良种母畜配种后的早期胚胎取出，移植到生理状态相同的母畜体内，使之发育成新个体，也叫借腹怀胎。提供胚胎的个体为供体，接受胚胎的个体为受体。,概念: 胚胎移植是指将雌性动物的早期胚

2、胎_，或者通过_体外受精及其他方式得到的胚胎_，移植到 同种、生理状态相同的其他雌性个体的体内，使之继续发育为新个体的技术。 其中提供胚胎的个体称为供体，接受胚胎的个体称为受体。,地位： 如转基因、核移植，或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎，都必须经过 胚胎移植技术才能获得后代，是胚胎工程的最后一道“工序” 。,二、发展历程,1890年英国在纯种安哥拉兔移植成功，1934年绵羊、1951年牛猪、1970年马胚移成功。牛的胚胎移植最早在1951年取得成功，1973年Wimuct用牛冷冻胚胎移植成功。目前世界上胚胎移植牛年生产量已超过35万头。我国于1982年首次将牛冷冻胚胎移植成功，1

3、986年牛胚胎二分割获得成功，1989年牛体外受精获得成功。到2001年底北京奶牛中心已累计移植高产奶牛胚胎5000多枚，培育出高产奶牛1000多头，优秀公牛100多头。2002年我国为使胚胎移植技术尽快转化为生产力，为畜牧生产服务，开展了“万枚胚胎移植富民工程”，在九个省区移植胚胎15000多枚。,一、概念胚胎移植技术是将良种母畜配种后的早期胚胎取出，移植到生理状态相同的母畜体内，使之发育成新个体，也叫借腹怀胎。提供胚胎的个体为供体，接受胚胎的个体为受体。,供体:育种价值高、生殖机能强、体质强健 只产生具有优良遗传特性的胚胎 受体:数量多、价格较低、体型中上等、非优良品种、健康状况良好 担任

4、繁重而漫长的妊娠和育仔的任务 胚胎移植的优势：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力,供受体模式引进牛&地方黄牛,可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力,模式之一波尔羊&奶山羊,胚胎移植的技术程序,供体和受体的选择,可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力,模式之二杜泊羊&地方绵羊,2.胚胎移植的意义 加速育种工作和品种改良； 大量节省购买种畜的费用； 一胎多产； 保存品种资源和濒危物种； 可充分发挥优良个体的繁殖潜能，缩短繁殖周期，增加一生繁殖的后代数量。,2.胚胎移植的意义 加速育种工作和品种改良； 大量节省购买种畜的费用； 一胎多产； 保存品种资源和濒危物种； 可充分发挥优良个体的繁殖潜能，缩短繁殖周

5、期，增加一生繁殖的后代数量。,3.胚胎移植的生理学基础,思考: 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？,1.哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内同种动物的供体和受体生殖器官的生理变化是相同的。为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境,2.哺乳动物的早期胚胎形成后处于游离状态，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系。为胚胎的收集提供了可能,3.受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。为胚胎在受体内的存活提供了可能,4.供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎，其遗传特性在孕育

6、过程中不受任何影响。,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,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。,羊同期发情,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。,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,胚胎检查,实体显微镜下放大10-40倍，检查胚胎。正常发育的胚胎，其细胞外形整齐，大

7、小一致，分布均匀而紧密。 胚胎检查合格，如有相同生理状态的母畜，即可装管移植，如没有则装管冷冻保存,胚胎移植或保存,通过特殊的保护剂和降温措施，使其长期保存在超低温环境下。液氮保存,移植,胚胎移植,非手术法移胚,手术法移胚,受体产下犊子,5.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。,选择,供体母牛,受体母牛,同期发情处理,超数排卵,供体公牛,配种或人工受精,胚胎收集（冲卵）,质量检查、培养或保存,胚胎移植,移植后的检查（妊娠检查）,分娩（胚胎移植的犊牛）,4.胚胎移植的基本程序,二、胚胎分割,优势:提高

8、胚胎的利用率，可成倍增加胚胎数量，可以快速繁殖良种畜。无性繁殖（克隆）,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。,特点：后代具有相同的遗传物质，克隆 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、分割刀、分割针 注意:将内细胞团均等分裂,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。内细胞团要均等分割，否则会影响胚胎的恢

9、复和进一步发育 。,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？,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。,胚胎分割基本过程,代孕母牛,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,为什么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？,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，

10、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。,3.3 胚胎工程的应用及前景,应用 胚胎工程技术目前在生产中应用较多的是家畜的胚胎移植、胚胎分割和体外生产胚胎。,概念: 胚胎移植是指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、生理状态相同的其他雌性个体的体内，使之继续发育为新个体的技术。 其中提供胚胎的个体称为供体，接受胚胎的个体称为受体。,地位： 如转基因、核移植，或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎，都必须经过 胚胎移植技术才能

11、获得后代，是胚胎工程的最后一道“工序” 。,2.胚胎移植的意义 加速育种工作和品种改良； 大量节省购买种畜的费用； 一胎多产； 保存品种资源和濒危物种； 可充分发挥优良个体的繁殖潜能，缩短繁殖周期，增加一生繁殖的后代数量。,3.胚胎移植的生理学基础 导航P55,1.哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内同种动物的供体和受体生殖器官的生理变化是相同的。为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境,2.哺乳动物的早期胚胎形成后处于游离状态，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系。为胚胎的收集提供了可能,3.受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。为胚胎在受体内的存活提供了可能,4.供

12、体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎，其遗传特性在孕育过程中不受任何影响。,3.胚胎移植的生理学基础,1)供体和受体相同的生理环境 2)早期胚胎处于游离状态,为胚胎的收集提供了可能 3)受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥 4)胚胎与受体建立正常的联系,但遗传物质没有改变.,选择,供体母牛,受体母牛,同期发情处理,超数排卵,供体公牛,配种或人工受精,胚胎收集（冲卵）,质量检查、培养或保存,胚胎移植,移植后的检查（妊娠检查）,分娩（胚胎移植的犊牛）,4.胚胎移植的基本程序,二、胚胎分割,优势:提高胚胎的利用率，可成倍增加胚胎数量，可以快速繁殖良种畜。无性繁殖（克隆

13、）,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。,特点：后代具有相同的遗传物质，克隆 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、分割刀、分割针 注意:将内细胞团均等分裂,作业,导航 P56-疑点透析，P56-典例精析P57: 1，3，5，7，8，10，12 周末作业：专题测试三1 下周二第一节下课后交专题测试二。 2周四晚修检查导航。登记完成情况报班主任和科任老师。 3 周五科任老师将两次检查的情况汇总给班主任。,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

14、。,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；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。 3.主要用途 (1)治疗人类的某些顽症 (2)培育出人造组织器官，用于器官移植 (3)是研究体外细胞分化的理想材料,胚胎干细胞培养,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。,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

15、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:,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,超排卵技术,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。,