《胚胎工程的应用及前景市公开课》由会员分享，可在线阅读，更多相关《胚胎工程的应用及前景市公开课（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、湛江产天价牛肉湛江产天价牛肉 千元一斤有钱还难买千元一斤有钱还难买 新闻新闻日日本本神神户户牛牛肉肉据了解，湛江南翔据了解，湛江南翔胚胎生物工程技术研究胚胎生物工程技术研究所从所从2006年至今投入项年至今投入项目资金目资金256万元，从国万元，从国外引进日本神户牛外引进日本神户牛胚胎胚胎450枚，精液枚，精液1500支支，已扩繁出日本神户牛及已扩繁出日本神户牛及其杂交牛其杂交牛170头。头。如果你是研究所的科技人如果你是研究所的科技人员，你将如何利用这些资员，你将如何利用这些资源将这种优质的牛进行快源将这种优质的牛进行快速、大量的繁殖呢？速、大量的繁殖呢？这就是和牛（又称日本神户牛），是当今
2、世界公认的品质最优秀的这就是和牛（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良种肉牛，国内市场每公斤能售出2000多元人民币的天价。多元人民币的天价。 一、利用一、利用体细胞核移植技术体细胞核移植技术进行克隆。进行克隆。 (克隆动物克隆动物)二、利用二、利用体外受精、早期胚胎培养、胚胎体外受精、早期胚胎培养、胚胎 移植技术移植技术进行繁殖。（进行繁殖。（试管动物试管动物）胚胎工程技术：胚胎工程技术： 胚胎移植胚胎移植 体外受精体外受精 胚胎分割胚胎分割 胚胎干细胞培养胚胎干细胞培养目前应用较多的是：目前应用较多的是： 胚胎移植、胚胎分割、体外生产胚胚胎移植、胚
3、胎分割、体外生产胚胎技术胎技术优良供体优良供体受体母牛受体母牛同期发情同期发情超数排卵超数排卵优良公牛发情配种优良公牛发情配种收集胚胎收集胚胎胚胎移植胚胎移植一、胚胎移植一、胚胎移植 意义：意义：充分发挥充分发挥雌雌性优良个体性优良个体的繁殖潜力，的繁殖潜力，缩短了供体缩短了供体的繁殖周期的繁殖周期，增加一生繁增加一生繁殖后代的数殖后代的数量，大大提量，大大提高了繁殖率。高了繁殖率。一、胚胎移植一、胚胎移植 1、概念：、概念： 将雌性动物（将雌性动物（供体供体）的）的早期胚胎早期胚胎，或者通过，或者通过体外受精及其他方式体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到得到的胚胎，移植到同同种种的、的、生理
4、状态生理状态相同相同的其他的其他雌性动物（雌性动物（受体受体）体内体内，使之继续发育为新个体的技术。，使之继续发育为新个体的技术。体内受精（配种或人工授精）、体外受精、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。胚胎分割、细胞核移植得到的胚胎。胚胎的来源：胚胎的来源：供体：供体：受体：受体：受体的条件：受体的条件：提供胚胎的提供胚胎的具有优良遗传性状的个体。具有优良遗传性状的个体。 接受胚胎的个体。接受胚胎的个体。同一物种、生理状态相同同一物种、生理状态相同。思考与讨论思考与讨论P76:P76:1 1、在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前、在胚胎移植操作中，怎样才
5、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，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？应与在供体内的位置相同或相似吗？ 应对供体和受体母畜应对供体和受体母畜进行同期发情处理进行同期发情处理，使它们的，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。否的关键。 位置相同或相似。位置相同或相似。2 2、
6、胚胎移植、胚胎移植实质实质早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移（填空）。早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移（填空）。供体和受体的选择供体和受体的选择杜泊羊杜泊羊&地方绵羊地方绵羊3、胚胎移植的基本程序、胚胎移植的基本程序谁谁是是供供体体？为为什什么么？（1）对供体、受体进行选择）对供体、受体进行选择供体：供体： 具有优良遗传性状的个体；具有优良遗传性状的个体；受体：受体： 同种的、健康和正常繁殖能力的个体同种的、健康和正常繁殖能力的个体处理：处理： 同期发情同期发情具体做法：具体做法： 注射激素注射激素1.1.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正
7、确的是（正确的是（ ）A.A.供体母牛必须是同一物种的良种供体母牛必须是同一物种的良种B.B.受体母牛必须是同一物种的良种受体母牛必须是同一物种的良种C.C.供体公牛必须是同一物种的良种供体公牛必须是同一物种的良种D.D.受体母牛可以是同一物种的一般健康牛受体母牛可以是同一物种的一般健康牛B练习练习（2）超数排卵处理超数排卵处理具体做法：具体做法： 注射促性腺激素注射促性腺激素（3）配种或人工授精）配种或人工授精精子来源：精子来源：具有具有优良遗传优良遗传性状性状的雄性动的雄性动物。物。（4）胚胎的收集）胚胎的收集 在配种或输精后第在配种或输精后第7天，用特制的冲天，用特制的冲卵装置，把供体母
8、羊子宫内的卵装置，把供体母羊子宫内的胚胎胚胎冲洗冲洗出来。出来。 冲卵是把母羊的卵子冲出来吗？冲卵是把母羊的卵子冲出来吗？（5）对胚胎进行质量检查）对胚胎进行质量检查 你知道检查的目的吗？此时胚你知道检查的目的吗？此时胚胎处于什么时期？胎处于什么时期？ 检查胚胎的发育状况，处于桑椹胚或囊胚检查胚胎的发育状况，处于桑椹胚或囊胚（6）胚胎的保存或移植）胚胎的保存或移植胚胎保存的条件是什么？胚胎保存的条件是什么？-196液氮保存液氮保存（7）胚胎的移植）胚胎的移植方法一：手术法方法一：手术法方法二：非手术法方法二：非手术法2.2.供体的胚胎移植到受体后，游离的供体的胚胎移植到受体后，游离的胚胎在发育
9、过程中形成胎盘与受体相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（质交换。以下说法正确的是（ ）A.A.受体是为供体胚胎提供发育的条件受体是为供体胚胎提供发育的条件B.B.受体与胚胎血型应相同，否则会受体与胚胎血型应相同，否则会 发生免疫排斥反应发生免疫排斥反应C.C.受体与胚胎血液混融在一起受体与胚胎血液混融在一起D.D.胚胎心肺功能都能正常运行胚胎心肺功能都能正常运行A（9）受体母羊产下胚胎移植）受体母羊产下胚胎移植的犊子的犊子（8）对受体母羊进行）对受体母羊进行是否妊是否妊娠娠的检查的检查选择及选择及同期发情处
10、理同期发情处理超数排卵处理超数排卵处理配种或人工授精配种或人工授精胚胎收集胚胎收集胚胎检查胚胎检查胚胎保存胚胎保存胚胎移植胚胎移植妊娠检查妊娠检查分娩分娩3、胚胎移植的基本程序、胚胎移植的基本程序胚胎工程的最胚胎工程的最后一道后一道“工序工序”遗传性状优秀遗传性状优秀健康有正常繁殖能力健康有正常繁殖能力同种遗传性能优秀同种遗传性能优秀同期发情处理同期发情处理胚胎移植胚胎移植超数排卵超数排卵请阅读课本请阅读课本P75、图、图3-17“胚胎移植胚胎移植的现状和意义的现状和意义”。4 4、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
11、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；意义：充分发挥雌性优良个体的繁意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能，缩短繁殖周期。殖潜能，缩短繁殖周期。练习练习3.3.下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是（的是（ ）A.A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植B.B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态的状态C.C.超数排卵技术要使用一定的激素超数排卵技术要使用一定的激素D.D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试
12、试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行管中进行AD二、胚胎分割二、胚胎分割特点：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此，特点：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此，特点：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此，特点：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此，胚胎分割可以看做动物胚胎分割可以看做动物胚胎分割可以看做动物胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆无性繁殖或克隆无性繁殖或克隆无性繁殖或克隆的方法之一。的方法之一。的方法之一。的方法之一。概念概念:采用采用机械方法机械方法将早期胚胎切割成将早期胚胎切割成2等份，等份，4等份或等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。等
13、份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。三卵六羔羊三卵六羔羊胚胎分割胚胎分割选择良好的选择良好的选择良好的选择良好的桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚移入培养皿中，用分割针或分割移入培养皿中，用分割针或分割移入培养皿中，用分割针或分割移入培养皿中，用分割针或分割刀片将其切开，吸出其中的半个胚胎注入备好的空透明带刀片将其切开，吸出其中的半个胚胎注入备好的空透明带刀片将其切开，吸出其中的半个胚胎注入备好的空透明带刀片将其切开，吸出其中的半个胚胎注入备好的空透明带中或直接移植给受体。中或直接移植给受体。中或直接移植给受体。中或直接移植给受体。胚胎分割的基本过程胚胎分割的基本过程囊胚腔囊胚
14、腔透明带透明带滋养层滋养层内细胞团内细胞团胚胎分割胚胎分割做做DNA分析分析性别鉴定性别鉴定选择的胚胎：选择的胚胎： 发育良好的，形态正常的发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚使用的主要仪器：使用的主要仪器： 实体显微镜、显微操作仪实体显微镜、显微操作仪、切割刀、切割针、切割刀、切割针分割办法分割办法: : 将内细胞团将内细胞团均等分裂均等分裂注意事项注意事项（1）刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹）刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还存在差异还存在差异（2）采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性）采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的是有限的胚胎分割产生的后代基因型相同，但表胚胎分
15、割产生的后代基因型相同，但表现型受发育现型受发育环境环境的影响而可能不同的影响而可能不同胚胎分割技术的缺陷胚胎分割技术的缺陷课后作业：胚胎干细胞课后作业：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）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）胚胎干细胞的来源。）胚胎干细胞的来源。（3）胚胎干细胞的特性。）胚胎干细胞的特性。（4）胚胎干细胞的应用。）胚胎干细胞的应用。三三. .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）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）胚胎干细胞的来源。）胚胎干细胞的
16、来源。（3）胚胎干细胞的特性。）胚胎干细胞的特性。（4）胚胎干细胞的应用。）胚胎干细胞的应用。1.1.概念：概念： 简称简称ESES或或EKEK细胞细胞, ,是由早期是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。胞。 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, ,核核仁明显；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. .可分化为可分化为成年动物体内任何一种组织细胞成年动物体内任何一种组织细胞. .体外体外培养可增殖不分化；培养可增殖不分化；（3 3）在体外培养的条件下，）在体外培养的条件下，ESE
17、S细胞可细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行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。冷冻保存，也可以进行遗传改造。干细胞的分类：干细胞的分类： （1）全能干细胞）全能干细胞 （2）多能干细胞）多能干细胞 （3）专能干细胞）专能干细胞 3.3.主要用途主要用途 阅读课本相关阅读课本相关内容，说说胚胎干细胞有内容，说说胚胎干细胞有什么具体用途？什么具体用途？（1 1）治疗人类的某些顽症。）治疗人类的某些顽症。 人类由于细胞坏死、退化或功人类由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病，如帕金森综合症、能异常引起的疾病，如帕金森综合症、少年糖尿病和老年痴呆症等，已成为医少年糖尿病和
18、老年痴呆症等，已成为医学上尚未攻克的顽症。利用学上尚未攻克的顽症。利用ESES细胞可以细胞可以诱导分化形成新的组织诱导分化形成新的组织 细胞的特性，移细胞的特性，移植植ESES细胞可使坏死或退化的部位得以修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，在动物实验复并恢复正常功能。目前，在动物实验方面，方面，用用ESES细胞诱导分化出的某些组织细胞诱导分化出的某些组织细胞细胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心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。衰竭和成骨不良等疑难病症。（2 2）培育出人造组织器官，用于）培育出人造组织器官，用于器官移植器官移植 随着组织工程技术的随着组织
19、工程技术的发展，通过发展，通过ESES细胞体外诱导分化，细胞体外诱导分化，还可以培育出人造组织器官，解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。足和器官移植后免疫排斥的问题。（3 3）ESES细胞也是研究体外细胞分化细胞也是研究体外细胞分化的理想材料。的理想材料。 ESES细胞在饲养层细胞上，细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液中，能够或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态。维持不分化的状态。诱导因子：诱导诱导因子：诱导ES细胞向不同细胞向不同类型的组织细胞分化。类型的组织细胞分化。 4. 4.利用胚胎干
20、细胞治疗肝衰竭，实现利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过程的重要原因是（此过程的重要原因是（ ） A.A.细胞分裂细胞分裂 B.B.细胞特化细胞特化 C.C.细胞分化细胞分化 D.D.细胞增殖细胞增殖C体细胞核移植的过程体细胞核移植的过程(克隆动物克隆动物)供体体供体体细胞细胞细胞细胞培养培养体细胞核体细胞核卵巢卵卵巢卵母细胞母细胞MIIMII期卵期卵母细胞母细胞去核去核无核卵无核卵母细胞母细胞注入注入重组重组细胞细胞重组重组胚胎胚胎胚胎胚胎移植移植代孕母体代孕母体生出与供体遗传生出与供体遗传物质相同的个体物质相同的个体发发育育理论基础：理论基础：动物细胞动物细胞核核的全能性的全能性提取提取采集良种母牛的卵母细胞采集良种母牛的卵母细胞卵母细胞的体外培养卵母细胞的体外培养采集良种公牛精子采集良种公牛精子精子体外获能精子体外获能体外受精体外受精良种牛受精卵良种牛受精卵胚胎移植胚胎移植受体牛受体牛良种犊牛良种犊牛“试试管管牛牛”工工厂厂化化生生产产的的技技术术流流程程图图良种牛体外受精胚胎良种牛体外受精胚胎
