生物：3.3《胚胎工程的應(yīng)用及前景》課件(新人教版選修.ppt

胚胎工程的應(yīng)用及前景,專題3:胚胎工程,2006年5月,一.胚胎移植,供體：提供胚胎的個體。 受體：接受胚胎的個體。,（一）概念:將雌性動物的早期胚胎,或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。,胚胎移植實際上是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程，是胚胎工程的最后一道“工序”。,2.胚胎移植成功與否的條件有哪些?,（1）胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進行。 （2）進行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。,1.胚胎移植成功的標(biāo)志是什么?,移植的胚胎在受體內(nèi)能正常發(fā)育并分娩,（二）胚胎移植的現(xiàn)狀和意義,現(xiàn)狀： 1.牛的胚胎移植中，技術(shù)方法更為簡便、實用。 2.羊的胚胎移植效率比奶牛還要高。我國家兔、綿羊、牛、馬和山羊的胚胎移植相繼獲得成功。 3.牛、羊的胚胎移植在我國部分地區(qū)已進入生產(chǎn)應(yīng)用階段。,意義：,進行胚胎移植的優(yōu)勢是可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。 縮短繁殖周期,增加一生繁殖的后代數(shù)量,1)加速育種工作和品種改良 2)大量節(jié)省購買種畜的費用 3)一胎多產(chǎn) 4)保存品種資源和瀕危物種,一頭供體良種母牛平均每次處理收集到的胚胎移植后可產(chǎn)下34頭良種犢牛，而每年對良種供體母牛可進行45次處理，這樣，一頭良種供體母牛一年可生下的良種犢?？蛇_十幾或數(shù)十頭。與自然狀態(tài)下所生的后代比進行胚胎移植的優(yōu)勢是：大大縮短了供體本身的繁殖周期；增加供體一生繁殖的后代數(shù)量。,1.你如何理解“胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力”這句話?,對家畜來說，通過胚胎移植，可大幅度增加優(yōu)良個體母畜和公畜后代的數(shù)量，使良種種畜群迅速擴大，從而加速了育種工作和品種改良。,2.為什么胚胎工程能加速育種工作和品種改良?,胚胎冷凍技術(shù)的成功，在世界范圍內(nèi)，可做到胚胎移植不受時空的限制，在國際和國內(nèi)進行交換，完全代替了活畜引種，從而大量節(jié)省購買種畜的費用。,3.為什么胚胎移植能大量節(jié)省購買種畜的費用?,（三）胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ),胚胎移植能否成功，與供體和受體的生理狀況有關(guān)。 1)供體和受體相同的生理環(huán)境 2)早期胚胎處于游離狀態(tài),為胚胎的收集提供了可能 3)受體對移入子宮的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥 4)胚胎與受體建立正常的聯(lián)系,但遺傳物質(zhì)沒有改變,討論,1.應(yīng)對供體和受體母畜進行同期發(fā)情處理，使它們的生理條件達到同步或一致，這樣才能使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件，這是胚胎移植成功與否的關(guān)鍵。因此，必須做到供、受體母畜的發(fā)情時間一致。同時還要做到移入受體子宮胚胎的位置應(yīng)該與其在供體內(nèi)的位置相同或相似，移入胚胎一側(cè)的受體子宮角對應(yīng)的卵巢必須有黃體存在。,2.胚胎移植成功率的高低與供、受體生理環(huán)境條件一致性密切相關(guān)。只有供、受體生理環(huán)境高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續(xù)發(fā)育。所以我們可以把胚胎移植簡單概括為早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。這樣的概括是正確的。,因為供體胚胎的遺傳性狀是由雌雄供體精卵細(xì)胞內(nèi)獲得的遺傳基因決定的。,為什么供體的胚胎移植到受體后，在孕育過程中其遺傳性狀不會受受體的影響？,（四）胚胎移植的基本程序,對供、受體的選擇和處理,配種或進行人工授精,對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存,對胚胎進行移植,移植后的檢查,選擇,供體母牛,受體母牛,同期發(fā)情處理,超數(shù)排卵,供體公牛,配種,沖卵,質(zhì)量檢查、培養(yǎng),胚胎移植,妊娠檢查,分娩（胚胎移植的犢牛）,胚胎移植的基本程序,二、胚胎分割,優(yōu)勢：,概念：,特點：,后代具有相同的遺傳物質(zhì)，克隆,可成倍增加胚胎數(shù)量， 可以快速繁殖良種畜。,選擇的胚胎： 發(fā)育良好的，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚 使用的主要儀器：,胚胎分割的基本過程,胚胎移入培養(yǎng)液,分割胚胎（機械法、酶處理）,移植胚胎給受體,著床產(chǎn)仔,胚胎分割基本過程,代孕母牛,胚胎分割的基本操作,選擇良好的桑椹胚或囊胚移入培養(yǎng)皿中，用分割針或分割刀片將其切開，吸出其中的半個胚胎注入透明帶中或直接移植給受體。,旁欄思考題：,內(nèi)細(xì)胞團一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，其他細(xì)胞為滋養(yǎng)細(xì)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將內(nèi)細(xì)胞團均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團多的部分正常發(fā)育的能力強，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。,胚胎分割的份數(shù)越多，操作的難度會越大，移植的成功率也越低。 早期胚胎的體積很小，只有在顯微鏡下才能看到；再者，細(xì)胞數(shù)目是有限的。分割的份數(shù)越多，不但難以做到均等分割，每一份的細(xì)胞數(shù)會越少，而且作為囊胚期的胚胎內(nèi)細(xì)胞團細(xì)胞所受的影響會更大。因此，分割的份數(shù)越多，技術(shù)的難度會越大，移植后的恢復(fù)和發(fā)育的難度會越大，移植成功率自然會降低。,三.胚胎干細(xì)胞,2.特點: 1)形態(tài):體積小.細(xì)胞核大,核仁明顯 2)功能:具有發(fā)育的全能性.可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞 3）在體外培養(yǎng)的條件下，ES細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化。對它可以進行冷凍保存，也可以進行遺傳改造。,1.概念:簡稱ES或EK細(xì)胞,是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞.,3.意義 ES細(xì)胞的分離和培養(yǎng)成功是胚胎工程中的重要成就之一。,4.主要用途 (1)治療人類的某些頑癥 (2)培育出人造組織器官，用于器官移植 (3)是研究體外細(xì)胞分化的理想材料 (4)可用于對哺乳動物個體發(fā)生和法語規(guī)律的研究。,思考與探究 1.（1） 對供、受體母畜進行選擇，并進行同期發(fā)情處理； 配種或人工授精； 收集胚胎； 胚胎移植； 對受體母畜進行是否妊娠的檢查。,（2）供體公、母牛應(yīng)該是具有人類所需的優(yōu)良遺傳性狀的個體，而受體母牛必須具有正常的孕育、生殖后代的能力；需要用促性腺激素處理供體母牛是為了引起超數(shù)排卵，這樣就可以獲得較多的胚胎；在促性腺激素處理供體母牛前，需要對供體和受體母牛進行同期發(fā)情處理，才能使它們的生理條件達到同步或一致，使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件。,3.第步需要進行沖卵，沖卵是指將供體母畜體內(nèi)的受精卵沖出來，而不是把卵子沖出來。,4.胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)秀個體的繁殖潛力。具體表現(xiàn)為：縮短了供體本身的繁殖周期，同時通過超數(shù)排卵處理和胚胎移植可獲得比自然繁殖多十幾倍到幾十倍的后代。可在短期大幅度增加優(yōu)良個體母畜和公畜的后代數(shù)量，迅速擴大良種畜群，加速育種和品種改良工作。經(jīng)冷凍保存的胚胎可進行國內(nèi)和國際交換，代替活畜的引種或進出口。通過胚胎移植可以人為生產(chǎn)雙胎或多胎?？赏ㄟ^保存胚胎來保存品種資源和瀕危動物。,練習(xí),A,1.下列有關(guān)動物胚胎移植的敘述中，錯誤的是（ ） A.受孕母畜體內(nèi)的受精卵或胚胎均能移植 B.受體母畜必須處于與供體母畜同步發(fā)情的狀態(tài) C.超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的激素 D.試管嬰兒只是受精及早期卵裂過程在試管中進行,B,2.下列對于優(yōu)良種畜的胚胎移植的說法不正確的是（ ） A.供體母牛必須是同一物種的良種 B.受體母牛必須是同一物種的良種 C.供體公牛必須是同一物種的良種 D.受體母?？梢允峭晃锓N的一般健康牛,C,3.利用胚胎干細(xì)胞治療肝衰竭，實現(xiàn)此過程的重要原因是（ ） A.細(xì)胞分裂 B.細(xì)胞特化 C.細(xì)胞分化 D.細(xì)胞增殖,在胚胎移植中供體的主要職能（ ） A.提供優(yōu)良的供體基因 B.提供優(yōu)良遺傳特性的胚胎 C.提供卵細(xì)胞 D.提供精子,B,（多選）胚胎移植的受體必須符合以下