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1、胚胎工程的应用和前景第一页，共六十二页。胚胎的来源：胚胎的来源： 雌性动物的早期胚胎，或通过体外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。受精及其他方式得到的胚胎。供体：提供胚胎的个体。供体：提供胚胎的个体。受体：接受胚胎的个体。受体：接受胚胎的个体。转基因、核移植等第二页，共六十二页。胚胎移植的现状和意义胚胎移植的现状和意义1)1)加速育种工作和品种改良；加速育种工作和品种改良；2)2)大量节省购买种畜的费用；大量节省购买种畜的费用；3)3)一胎多产；一胎多产；4)4)保存品种资源和濒危物种；保存品种资源和濒危物种；5)5)可以充分发挥雌性优良个体的繁殖可以充分发挥雌性优良个体
2、的繁殖潜力潜力, ,缩短繁殖周期缩短繁殖周期, ,增加一生繁殖增加一生繁殖的后代数量。的后代数量。第三页，共六十二页。胚胎移植的生理学基础胚胎移植的生理学基础1)1)供体和受体相同的生理环境；供体和受体相同的生理环境；如何保证？供、受体生理状态要相同，为此必须做到A A、供、受体母畜的发情时间一致。哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同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、受体生殖器官的生理变化是相同的。种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。B B、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。
3、 在胚胎移植过程中，受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态。为什么？因为两者之间的妊娠期，体内的激素水平要相同或者接近。否则胚胎就不能正常的着床。这是胚胎移植成功与否的关键。这是胚胎移植成功与否的关键。第四页，共六十二页。胚胎移植实质上是早期胚胎在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的转移。你认为这样的概括正确吗？确吗？ 正确。正确。第五页，共六十二页。胚胎移植的生理学基础胚胎移植的生理学基础1)1)供体和受体相同的生理环境；供体和受体相同的生理环境；2)2)早期胚胎处于游离状态早期胚胎处于游离状态, ,为胚胎的为胚胎的收集
4、提供了可能；收集提供了可能；什么部位？输卵管和子宫角输卵管和子宫角第六页，共六十二页。胚胎移植的生理学基础胚胎移植的生理学基础1)1)供体和受体相同的生理环境；供体和受体相同的生理环境；2)2)早期胚胎处于游离状态早期胚胎处于游离状态, ,为胚胎的为胚胎的收集提供了可能；收集提供了可能；3)3)受体对移入子宫的胚胎基本上不发受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥；生免疫排斥；4)4)胚胎与受体建立正常的联系胚胎与受体建立正常的联系, ,但遗但遗传物质没有改变。传物质没有改变。为什么？同物种动物之间进行胚胎移植易于成功。同物种动物之间进行胚胎移植易于成功。第七页，共六十二页。优良供体超数排卵发
5、情配种收集胚胎受体母牛正常繁殖或两三个月后做另一次移植同期发情发情胚胎移植妊娠有价值的后裔什么方法？促性腺激素优良公牛怎样做到？注射相关激素 同步发情同步发情：又称同期发情，利又称同期发情，利用某些激素制剂人为地控制并调整用某些激素制剂人为地控制并调整一群母畜发情周期的进程，使之在一群母畜发情周期的进程，使之在预定时间内集中发情。预定时间内集中发情。 第八页，共六十二页。优良供体超数排卵发情配种收集胚胎受体母牛正常繁殖或两三个月后做另一次移植同期发情发情胚胎移植妊娠有价值的后裔优良公牛用具有什么特点的牛作为供体牛？遗传性能和生产性能遗传性能和生产性能优秀的个体优秀的个体用具有什么特点的牛作为受
6、体牛？健康并能正常繁殖的健康并能正常繁殖的个体个体如何收集？第九页，共六十二页。 在配种或输精后第在配种或输精后第7 7天，天，用特制的冲卵装置，把用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。冲洗出来。冲卵是从输冲卵是从输卵管或子宫卵管或子宫角取出早期角取出早期胚胎胚胎母牛非手术母牛非手术母牛非手术母牛非手术冲卵示意图冲卵示意图冲卵示意图冲卵示意图第十页，共六十二页。冲卵后，对胚胎进行质量检查。这时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。将收集的胚胎直接向受体移植或放入-196的液氮中保存液氮罐6天收集的胚胎（未拣）第十一页，共六十二页。方法一：手术法方法一：手术法具体做法：
7、引出受体子宫和卵具体做法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口。创口。方法二：非手术法方法二：非手术法将装有胚胎的移植管送入受体母将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。牛子宫的相应部位，注入胚胎。对受体母牛进行是否妊娠的检查对受体母牛进行是否妊娠的检查受体母牛产下胚胎移植的犊牛受体母牛产下胚胎移植的犊牛供体后代还是受供体后代还是受体后代？体后代？受体移胚第十二页，共六十二页。选择选择供体母牛供体母牛受体母牛受体母牛 处理处理超数排卵超数排卵供体公牛供体公牛配种配种冲卵冲卵质量检查、培养质量检查、培养胚胎移植胚胎移植妊娠检查妊娠检查分娩（胚胎
8、移植的犊牛）分娩（胚胎移植的犊牛）胚胚胎胎移移植植的的基基本本程程序序复习同期发情同期发情第十三页，共六十二页。胚胎移植成功的关键胚胎移植成功的关键同期发情植入相应部位同物种复习第十四页，共六十二页。 胚胎移植实现了优良性状个体的胚胎移植实现了优良性状个体的繁育，如果我们能确定某个胚胎将繁育，如果我们能确定某个胚胎将发育为非常理想的个体，那么有没发育为非常理想的个体，那么有没有办法让这样的一个胚胎一次性地有办法让这样的一个胚胎一次性地繁育更多的个体？繁育更多的个体？思考第十六页，共六十二页。胚胎分割胚胎分割 阅读课本，思考以下问题：（1）胚胎分割的概念（2）胚胎分割特点（3）胚胎分割的理论基础
9、（4）胚胎分割操作过程第十七页，共六十二页。1.1.概念概念: : 采用机械方法（显微手术）将早期胚胎分割成2分胚,4分胚或8分胚,经体内或体外培养后植入受体，以得到同卵双胎或同卵多胎的技术。为何要做这步才能移植？第十八页，共六十二页。2.2.特点：特点： 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。3 3、理论基础、理论基础 动物胚胎细胞的全能性。 所以胚胎分割的时期为： 囊胚或桑椹胚。为什么选择这样的胚胎发育时期？成倍增加胚胎数量第十九页，共六十二页。4 4、选择的胚胎：、选择的胚胎： 发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚。5 5、使用的主要仪器：、使用的主要
10、仪器： 实体显微镜和显微操作仪。6 6、具体操作、具体操作 用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植给受体。第二十页，共六十二页。发育良好的胚胎发育良好的胚胎切割针切割针/ /刀或酶处理刀或酶处理细胞分散开细胞分散开受体受体多个受体多个受体移植移植体外培养至体外培养至囊胚囊胚 移植移植培养液培养液胚胎分割操作过程胚胎分割操作过程第二十一页，共六十二页。7 7、操作注意事项：、操作注意事项： 对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割。细胞团均等分割。 原因：内细胞团一般到囊胚阶段才出现，原因：内细胞
11、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胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。营养。 若分割时不能将内细胞团均等分割，会出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，甚至不能发育等的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。问题。第二十二页，共六十二页。7 7、操作注意事项：、操作注意事项： 胚胎分割的份数越多，操作的难度会越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。大，移植的成功率也
12、越低。 早期胚胎的体积很小，只有在显微镜下才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。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。成功率自然会降低。第二十三页，共六十二页。8 8、胚胎分割技术的缺陷、
13、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。第二十四页，共六十二页。受精卵卵裂 早期胚胎胚胎分割基本过程胚胎分割基本过程植入植入代孕母牛分割第二十五页，共六十二页。胚胎干细胞胚胎干细胞阅读课本，思考以下问题：阅读课本，思考以下问题：（1 1）什么是胚胎干细胞？）什么是胚胎干细胞？ 简称是什么？简称是什么？（2 2）胚胎干细胞的来源。）胚胎干细胞的来源。（3 3）胚胎干细胞的特性。）胚胎干细胞的特性。（4 4）胚胎干细胞的应用。）胚胎干细胞的应用。第二十六页，共六十二页。1.1.概念：概念： 简称简称ESES或或EK
14、EK细胞细胞, ,是由早期胚胎或原始是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。性腺中分离出来的一类细胞。第二十七页，共六十二页。全能细胞全能细胞 囊胚囊胚 胎儿胎儿 内细胞团细胞内细胞团细胞 生殖腺细胞生殖腺细胞 受精受精胚胎干细胞分离培养胚胎干细胞分离培养 分离内分离内细胞团细胞团胰蛋白酶处理转入培养皿中培养不加饲养层细胞培养细胞分化细胞分化饲养层的细胞一般是饲养层的细胞一般是输卵管上皮细胞，因为该输卵管上皮细胞，因为该细胞可以分泌一些能抑制细胞分化的物质，满足细胞可以分泌一些能抑制细胞分化的物质，满足促进干细胞生长的同时抑制干细胞分化的条件。促进干细胞生长的同时抑制干细胞分化的条件。EK
15、EK细细胞胞加饲养加饲养层细胞层细胞 培养培养ESES细细胞胞第二十八页，共六十二页。2.2.特点特点: : （1 1）形态：）形态： 体积小体积小, ,细胞核大细胞核大, ,核仁明显；核仁明显； （2 2）功能：）功能： 具有发育的全能性具有发育的全能性, ,可分化为成年动物可分化为成年动物体内任何一种组织细胞体内任何一种组织细胞; ; （3 3）在体外培养的条件下，）在体外培养的条件下，ESES细胞可以细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。存，也可以进行遗传改造。第二十九页，共六十二页。（1 1）治疗人类的某些顽症。）治疗人
16、类的某些顽症。 利用利用ESES细胞可以诱导分化形成新的组织细胞可以诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植细胞的特性，移植ESES细胞可使坏死或退化的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，在动部位得以修复并恢复正常功能。目前，在动物实验方面，用物实验方面，用ESES细胞诱导分化出的某些组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。竭和成骨不良等疑难病症。3.3.主要用途主要用途第三十页，共六十二页。（2 2）培育出人造组织器官，用于器官移）培育出人造组织器官，用于器官移植。植。 随着技术的发展，通过随着技术的发展，通过ESES细胞体外细胞体外诱导分化，还可以培育出人造组织器官，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。器官移植后免疫排斥的问题。还有什么技术可以完成此工作？3.3.主要用途主要用途第三十一页，共六十二页。（3 3）ESES细胞也是研究体外细胞分化的细胞也是研究体外细胞分化的理想材料。理想材料。
