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1、3.3 胚胎工程的应用及前景,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？,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。,1.胚胎移植概念,将雌性动物体内的早期胚胎,或者通过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,使之发育为新个体的技术。,体内受精（配种或人工授精）、体外受精、 胚胎分割、细胞核移植得到的胚胎。,提供胚胎的具有优良遗传性状的个体。,接受胚胎的个体。,同一物种、生理状态相同。,胚胎移植的实质
2、：生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代,2、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)保存品种资源和濒危物种； 意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能，缩短繁殖周期。,3.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？,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
3、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，其遗传特性在孕育过程中不受任何影响。,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？,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。,因为供体胚胎的遗传性状是由雌雄供体精卵细胞内获得的遗传基因决定的。,为什么供体的胚胎移植到受体后，在孕育过程中其遗传性状不会受受体的影响？,3、胚胎移植的基本程序,请
4、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？,（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。,（2）超数排卵处理具体做法：注射促性腺激素,（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。,（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？,（5）对胚胎进行质量检查,你知道检查的目的吗？此时胚胎处于什么时期？,检查胚胎的发育状
5、况， 处于桑椹胚或囊胚,（6）胚胎的保存或移植,胚胎保存的条件是什么？,-196液氮保存,（7）胚胎的移植,方法一：手术法方法二：非手术法,（8）对受体母牛进行 是否妊娠的检查,（9）受体母牛产下胚胎移植的犊牛,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（人工受精）,冲卵,胚胎的收集、检查、培养、保存,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(小结）,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。,1.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
6、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,2.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,D,二、胚胎分割,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。,1.概念:,2.方法:,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
7、直接移植给受体。,3.胚胎分割基本过程,代孕母牛,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,特点：后代具有相同的遗传物质，属于克隆,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、切割刀、切割针 注意:将内细胞团均等分裂,胚胎分割操作的注意事项：,优势:可成倍增加胚胎数量，可以快速繁殖 良种畜。,特点：后代具有相同的遗传物质，属于克隆,4、胚胎分割移植的特点及优势,旁栏思考题：P79,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
8、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，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。,三、胚胎干细胞,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。,1.概念：,2.特点：,(1)形态：体积小、细胞核大、核仁明显。,(3）在体外培养的条件下，ES细
9、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)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.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。（繁殖多个个体）,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
10、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
11、化 D.细胞增殖,5、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,6、（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,7、“试管婴儿”技术属于( )A.胚胎移植 B.组织培养 C.克隆技术 D.基因工程,A,8、 (多选)胚胎移植技术目前主要应用与( )A.解决某些不孕症者的生育问题B.治疗某些遗传病 C.提高良种家畜的繁殖力D.提高动物的抗病力,AC,1、对供、受体母畜进行选择，并进行同期发情处理； 2、 配种或人工授精； 3、 收集胚胎并检查； 4、胚
12、胎移植或保存； 5、对受体母畜进行是否妊娠的检查。,胚胎移植的技术程序,模式之一波尔羊&奶山羊,供体和受体的选择和处理,模式之二杜泊羊&地方绵羊,供体和受体的选择 供体:育种价值高、生殖机能强、体质强健 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,供受体模式引进牛&地方黄牛,羊同期发情,供体超排处理：注射促性腺激素,供体配种或人工授精,冲卵,胚胎收集,胚胎检查,胚胎检查,胚胎检查,胚胎保存,非手术法移胚,手术法移胚,胚胎移植,妊娠检查,受体产下犊子,思考与探究 1.（1） 对供、受体母畜进行选择，并进行同期发情处理； 配种或人工授精； 收集胚胎； 胚胎移植； 对受体母畜进行是
13、否妊娠的检查。,（2）供体公、母牛应该是具有人类所需的优良遗传性状的个体，而受体母牛必须具有正常的孕育、生殖后代的能力；需要用促性腺激素处理供体母牛是为了引起超数排卵，这样就可以获得较多的胚胎；在促性腺激素处理供体母牛前，需要对供体和受体母牛进行同期发情处理，才能使它们的生理条件达到同步或一致，使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件。,3.第步需要进行冲卵，冲卵是指将供体母畜体内的受精卵冲出来，而不是把卵子冲出来。,4.胚胎移植可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。具体表现为：缩短了供体本身的繁殖周期，同时通过超数排卵处理和胚胎移植可获得比自然繁殖多十几倍到几十倍的后代。可在短期大幅度增加优良个体母畜和公畜的后代数量，迅速扩大良种畜群，加速育种和品种改良工作。经冷冻保存的胚胎可进行国内和国际交换，代替活畜的引种或进出口。通过胚胎移植可以人为生产双胎或多胎。可以通过保存胚胎来保存品种资源和濒危动物。,
