胚胎工程第4課時.ppt

3.2體外受精和早期胚胎培養(yǎng),中國第一例試管嬰兒鄭萌珠1988年，中國第一例試管嬰兒鄭萌珠在北醫(yī)三院出生，女嬰出生時體重3900克，身長52厘米。,我國首例試管奶?！疤咸稀闭Q生1989年，在被稱為中國“試管動物研究之父”的范必勤的主持下，全國第一只冷凍體外受精胚胎試管牛在南京誕生。這是我國首例采用冷凍體外受精的胚胎移植成功的試管牛。,試管動物技術(shù),是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。,一、體外受精,1、概念：采用雌性動物的卵細(xì)胞和雄性動物的精子，使其在體外培養(yǎng)條件下受精。2、過程：（1）卵母細(xì)胞的收集和培養(yǎng)；（2）精子的收集和獲能；（3）獲能精子和卵細(xì)胞的受精,實(shí)現(xiàn)良種?？焖俅罅糠敝呈紫纫龅氖牵ǎ┖停ǎ┑呐囵B(yǎng),體外受精,早期胚胎,（1）體外受精：采取雌性動物的（）和雄性動物的（），使其在（）中受精。,卵細(xì)胞,精子,試管,注：但發(fā)育的主要場所是（）,母體的子宮中,從試管牛說起,體外受精,1.卵母細(xì)胞的收集和培養(yǎng),對不同動物,采取卵母細(xì)胞的方法不同,思考：為什么收集的卵母細(xì)胞要經(jīng)體外培養(yǎng)后才能與獲能精子受精？該過程涉及了我們前面所學(xué)的哪項(xiàng)技術(shù)？,2.精子的收集和獲能,1)收集的方法:假陰道法,手握法和電刺激等2)獲能處理:培養(yǎng)法：嚙齒動物、家兔和豬化學(xué)法：牛、羊,3.受精,在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程,二、胚胎的早期培養(yǎng),培養(yǎng)液:水、無機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及動物血清等.,采集良種母牛的卵母細(xì)胞,卵母細(xì)胞的體外培養(yǎng),采集良種公牛精子,精子體外獲能,體外受精,良種牛體外受精胚胎,胚胎移植,代孕母牛,良種犢牛,成熟期牛,屠宰加工廠,市場,采集卵巢中的卵母細(xì)胞,“試管?！惫S化生產(chǎn)的技術(shù)流程圖,辨析：,試管嬰兒,克隆羊,判斷依據(jù)：是否由受精卵發(fā)育而來,復(fù)習(xí)：克隆動物的培育流程,辨析:體外受精與人工授精人工授精是指用人工的方法，使公畜的精液進(jìn)入母畜的生殖道內(nèi)，使精卵細(xì)胞結(jié)合。屬于體內(nèi)受精。,3.3胚胎工程的應(yīng)用及前景,胚胎移植實(shí)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。,一、胚胎移植,1.胚胎移植概念,將雌性動物的早期胚胎,或者通過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),使之發(fā)育為新個體的技術(shù)。,雌性動物的早期胚胎或體外受精及轉(zhuǎn)基因、核移植等,提供胚胎的個體。,接受胚胎的個體。,同種（同一物種）、生理狀態(tài)相同。,2、胚胎移植的優(yōu)勢：,充分發(fā)揮雌性個體的繁殖潛力（縮短供體本身的繁殖周期；增加供體一生繁殖的后代數(shù)）加速育種工作和品種改良；保持供體優(yōu)良特性節(jié)約成本費(fèi)用可用于保護(hù)珍稀動物,.,.,（意義）,思考？1、準(zhǔn)備移植的小牛胚胎，移植到任何一頭母牛的子宮內(nèi)都能發(fā)育嗎？2、供體與受體之間進(jìn)行胚胎移植會不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)？,3.胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ),請認(rèn)真閱讀課本P76，思考討論：(1)胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)的四點(diǎn)內(nèi)容是什么？(2)在胚胎移植操作中，怎樣才能使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致？例如，供、受體的發(fā)情時間要一致嗎？供體胚胎移入受體子宮的位置，應(yīng)與在供體內(nèi)的位置相同或相似嗎？(3)有人認(rèn)為胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。你認(rèn)為這樣的概括正確嗎？,2.胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ),同種動物的供體和受體排卵后，生殖器官的是相同的。,生理變化,為供體的胚胎移入受體提供相同的。,生理環(huán)境,早期胚胎形成后，在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于狀態(tài)。,為胚胎的收集提供了可能,游離,受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生。,免疫排斥反應(yīng),供體胚胎可與受體子宮建立正常的和聯(lián)系，但其不受影響。,生理,組織,遺傳特性,為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能,為移植后的胚胎繼續(xù)發(fā)育提供了營養(yǎng)等方面的保障,思考與討論:1、在胚胎移植操作中，怎樣才能使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致？例如，供、受體的發(fā)情時間要一致嗎？供體胚胎移入受體子宮的位置，應(yīng)與在供體內(nèi)的位置相同或相似嗎？,應(yīng)對供體和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理，使它們的生理?xiàng)l件達(dá)到同步，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)的受體子宮對應(yīng)的卵巢必須有黃體存在。,正確。,胚胎移植成功與否要有兩個條件（1）胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進(jìn)行。（2）進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。,3、胚胎移植的基本程序,請認(rèn)真閱讀課本P77，圖3-19，思考討論：（1）胚胎移植的基本程序包括哪些？（2）每一步技術(shù)操作的作用如何？（3）為什么要進(jìn)行這些操作？,3、胚胎移植的基本程序,（1）對供體、受體進(jìn)行選擇,供體：遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的個體；受體：健康和正常繁殖能力的個體處理：同期發(fā)情具體做法：注射相關(guān)激素。,（2）超數(shù)排卵處理具體做法：注射促性腺激素,（3）配種或人工授精,精子來源：同種優(yōu)良的雄性動物。,（4）胚胎的收集,在配種或輸精后第7天，用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來。沖卵是把母牛的卵子沖出來嗎？,不是，沖卵是將供體母畜體內(nèi)的早期胚胎沖出來。,（5）對胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查,你知道檢查的目的嗎？此時胚胎處于什么時期？,檢查胚胎的發(fā)育狀況，處于桑椹胚或囊胚進(jìn)行胚胎移植的時間,（6）胚胎的保存或移植,胚胎保存的條件是什么？胚胎為什么在此條件下保存？,-196攝氏度的液氮，可以保存收集到的多余的質(zhì)量好的胚胎，用于下次胚胎移植。,（7）胚胎的移植,方法一：手術(shù)法具體做法：引出受體子宮和卵巢，將胚胎注入子宮角，縫合創(chuàng)口。方法二：非手術(shù)法將裝有胚胎的移植管送入受體母牛子宮的相應(yīng)部位，注入胚胎。,（8）對受體母牛進(jìn)行是否妊娠的檢查,（9）受體母牛產(chǎn)下胚胎移植的犢牛,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,取出早期胚胎,質(zhì)量檢查,胚胎移植,妊娠檢查,分娩（胚胎移植的犢牛）,3、胚胎移植的過程：,未配種,同期發(fā)情技術(shù)：主要是借助外源激素剌激卵巢，使其按照預(yù)定的要求發(fā)生變化，使處理母畜的卵巢生理機(jī)能都處于相同階段，從而達(dá)到同期發(fā)情。,1.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.受體母牛可以是同一物種的一般健康牛,B,練習(xí),練習(xí),2.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(jìn)行,A,D,3.供體的胚胎移植到受體后，游離的胚胎在發(fā)育過程中形成胎盤與受體相連，并通過胎盤與受體的血液進(jìn)行物質(zhì)交換。以下說法正確的是（）A.受體是為供體胚胎提供發(fā)育的條件B.受體與胚胎血型應(yīng)相同，否則會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)C.受體與胚胎血液混融在一起D.胚胎心肺功能都能正常運(yùn)行,A,鞏固練習(xí),供、受體母牛選擇好后，要用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理的原因是（）A、防止受體牛不愿意接受胚胎B、只有受體與供體的生理狀態(tài)相同，被移植的胚胎才能繼續(xù)正常發(fā)育C、只要發(fā)情排卵后，各階段時間內(nèi)的變化，供、受體生理狀態(tài)完全相同D、同期發(fā)情處理后，卵細(xì)胞和精子受精結(jié)合能力強(qiáng),B,遺傳性能優(yōu)秀,健康有正常繁殖能力,同種遺傳性能優(yōu)秀,同期發(fā)情處理,胚胎移植,超數(shù)排卵,二、胚胎分割閱讀課本，思考以下問題：（1）胚胎分割的概念（2）胚胎分割特點(diǎn)（3）胚胎分割的理論基礎(chǔ)（4）胚胎分割操作過程,四、胚胎分割,1.概念:,2.優(yōu)勢:,指借助顯微操作技術(shù)（采用機(jī)械方法）將早期胚胎切割成幾等份，再移植到代孕母子宮，產(chǎn)生同卵多仔后代的技術(shù)。,后代具有相同的遺傳物質(zhì)。,可成倍增加胚胎數(shù)量，可以快速繁殖良種畜。,3.特點(diǎn):,問題探討：,1、分割什么時期的胚胎?2、用什么儀器來分割?,.討論,.時期,1、發(fā)育良好的，形態(tài)正常的32細(xì)胞期或囊胚.,2、實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀；切割刀、切割針,胚胎分割移植的顯微操作,胚胎分割基本過程,代孕母牛,或酶處理,3、胚胎分割的基本過程,胚胎移入培養(yǎng)液；分割胚胎（機(jī)械法）；移植胚胎給受體；著床產(chǎn)仔。,4、操作注意事項(xiàng)：對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。,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。,5、胚胎分割技術(shù)的缺陷（1）剛出生動物的體重偏低，毛色和斑紋還存在差異；（2）采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的。,三.胚胎干細(xì)胞,閱讀課本，思考以下問題：（1）什么是胚胎干細(xì)胞？簡稱是什么？（2）胚胎干細(xì)胞的來源。（3）胚胎干細(xì)胞的特性。（4）胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用。,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。,2.特點(diǎn):（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.體外培養(yǎng)可增殖不分化；（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(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造。,補(bǔ)充：,干（祖）細(xì)胞：是指動物胚胎及某些器官中具有自我復(fù)制和多向分化潛能的原始細(xì)胞.,按分化潛能分：(1)全能干細(xì)胞：具有形成完整個體的分化潛能。如胚胎干細(xì)胞。(2)多能干細(xì)胞：具有分化出多種細(xì)胞組織的潛能，失去發(fā)育成完整個體的能力。(3)專能干細(xì)胞：只能向一種類型或密切相關(guān)的兩種類型分化的細(xì)胞。如骨髓造血干細(xì)胞、皮膚生發(fā)層細(xì)胞等。按來源分：(1)胚胎干細(xì)胞：當(dāng)受精卵分裂發(fā)育成囊胚時，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞即為胚胎干細(xì)胞。(2)成體干細(xì)胞：指已分化特定組織中的未分化細(xì)胞，可來源于胚胎、胎兒和成人的組織中，如造血干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、成肌細(xì)胞等。,干細(xì)胞的分類：,胚胎干細(xì)胞應(yīng)用,（1）治療人類頑癥：如帕金森綜合癥、少年糖尿病等。（2）培育人造組織器官：解決供體器官不足、免疫排斥等