《胚胎工程應(yīng)用與前景》優(yōu)質(zhì)課

1、胚胎工程應(yīng)用與前景優(yōu)質(zhì)課天價(jià)牛肉天價(jià)牛肉 千元一斤有錢(qián)還難買(mǎi)千元一斤有錢(qián)還難買(mǎi) 新聞新聞 這就是和牛，是當(dāng)今世界公認(rèn)的品質(zhì)最優(yōu)秀的良種肉牛，國(guó)內(nèi)市這就是和牛，是當(dāng)今世界公認(rèn)的品質(zhì)最優(yōu)秀的良種肉牛，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)每公斤能售出場(chǎng)每公斤能售出2000多元人民幣的天價(jià)。多元人民幣的天價(jià)。一、胚胎移植一、胚胎移植二、胚胎分割二、胚胎分割三、胚胎干細(xì)胞三、胚胎干細(xì)胞一、胚胎移植一、胚胎移植胚胎移植：胚胎移植： 將雌性動(dòng)物的早期胚胎，或者將雌性動(dòng)物的早期胚胎，或者通過(guò)體外受精及其他方式得到的胚通過(guò)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)相同胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)的

2、其他雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。育為新個(gè)體的技術(shù)。提供胚胎提供胚胎供體供體受體受體具有優(yōu)良遺傳性狀的個(gè)體具有優(yōu)良遺傳性狀的個(gè)體具備孕育后代能力的普通母牛具備孕育后代能力的普通母牛供體：供體： 提供胚胎的個(gè)體。提供胚胎的個(gè)體。受體：受體： 接受胚胎的個(gè)體。接受胚胎的個(gè)體。受體的條件：受體的條件： 同種、生理狀態(tài)相同、雌性同種、生理狀態(tài)相同、雌性。超數(shù)排卵超數(shù)排卵同期發(fā)情同期發(fā)情發(fā)情發(fā)情供體供體受體受體優(yōu)良公牛優(yōu)良公牛發(fā)情配種發(fā)情配種胚胎移植示意圖胚胎移植示意圖收集胚胎收集胚胎移植胚胎移植胚胎正常繁殖或兩正常繁殖或兩三個(gè)月后作另三個(gè)月后作另一次移植一次移植妊娠妊娠有價(jià)值的后代有價(jià)值的

3、后代兩點(diǎn)說(shuō)明：兩點(diǎn)說(shuō)明：1 1、超數(shù)排卵：、超數(shù)排卵：是指將供體經(jīng)激素處理，使其發(fā)情，并是指將供體經(jīng)激素處理，使其發(fā)情，并能排出數(shù)量較多的發(fā)育成熟的卵子，經(jīng)合理的人工受精能排出數(shù)量較多的發(fā)育成熟的卵子，經(jīng)合理的人工受精方法，可以獲得數(shù)量較多的可移植胚胎。方法，可以獲得數(shù)量較多的可移植胚胎。2 2、胚胎移植實(shí)質(zhì)：生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的、胚胎移植實(shí)質(zhì)：生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過(guò)程。（早期胚胎在相同生受體共同繁殖后代的過(guò)程。（早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移）理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移）因此，胚胎移植是胚胎工程其他因此，胚胎移植是胚胎工程其他技術(shù)的最后一道技術(shù)的最后

4、一道“工序工序”。1 1）動(dòng)物基因工程獲得轉(zhuǎn)基因動(dòng)物）動(dòng)物基因工程獲得轉(zhuǎn)基因動(dòng)物2 2）動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)獲得克隆動(dòng)物）動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)獲得克隆動(dòng)物3 3）試管動(dòng)物技術(shù)獲得試管動(dòng)物）試管動(dòng)物技術(shù)獲得試管動(dòng)物在我們所學(xué)習(xí)過(guò)的生物工程技術(shù)中哪些要用到胚胎在我們所學(xué)習(xí)過(guò)的生物工程技術(shù)中哪些要用到胚胎移植？移植？2 2、現(xiàn)狀和意義：、現(xiàn)狀和意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力1)1)加速育種工作和品種改良加速育種工作和品種改良2)2)節(jié)省大量購(gòu)買(mǎi)種畜的費(fèi)用節(jié)省大量購(gòu)買(mǎi)種畜的費(fèi)用3)3)一胎多產(chǎn)一胎多產(chǎn)4)4)保存品種資源和瀕危物種保存品種資源和瀕危物種加速育種工作和品種

5、改良加速育種工作和品種改良保存品種資源和瀕危物種保存品種資源和瀕危物種一胎多產(chǎn)一胎多產(chǎn)大量節(jié)省購(gòu)買(mǎi)種畜的費(fèi)用大量節(jié)省購(gòu)買(mǎi)種畜的費(fèi)用為什么胚胎移植能成功為什么胚胎移植能成功?(1)移動(dòng)到任何一頭動(dòng)物子宮內(nèi)都能發(fā)育嗎移動(dòng)到任何一頭動(dòng)物子宮內(nèi)都能發(fā)育嗎?同種動(dòng)物發(fā)情排卵后同種動(dòng)物發(fā)情排卵后, ,在一段時(shí)間內(nèi)供體在一段時(shí)間內(nèi)供體 受體具受體具有相同的生理環(huán)境有相同的生理環(huán)境(2)為什么能收集到胚胎為什么能收集到胚胎?早期胚胎一定時(shí)間內(nèi)處于游離狀態(tài)早期胚胎一定時(shí)間內(nèi)處于游離狀態(tài)(3)供體和受體會(huì)不會(huì)發(fā)生排斥供體和受體會(huì)不會(huì)發(fā)生排斥/同種動(dòng)物之間基本上不排斥同種動(dòng)物之間基本上不排斥(4)為什么移植的胚胎能

6、保留供體雙親的特性為什么移植的胚胎能保留供體雙親的特性?胚胎雖然與受體有生理和組織上的聯(lián)系胚胎雖然與受體有生理和組織上的聯(lián)系, ,但遺傳但遺傳特性不受受體的影響特性不受受體的影響生理學(xué)基礎(chǔ)生理學(xué)基礎(chǔ)3.3.胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ) P76P76討論討論P(yáng)76P76 1. 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)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(shí)間要一致嗎？供體胚胎移入受境保持一致？例如，供、受體的發(fā)情時(shí)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？體子宮的位置，應(yīng)與在供體內(nèi)的位置相

7、同或相似嗎？ 答：應(yīng)對(duì)供體和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理，使它們答：應(yīng)對(duì)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)到同步或一致，這樣才能使供體的胚胎移入的生理?xiàng)l件達(dá)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(shí)間一致。的關(guān)鍵。因此，必須做到供、受體母畜的發(fā)情時(shí)間一致。同時(shí)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)同時(shí)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。的位置相同或相似。 2.2.胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下胚胎

8、移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(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？空間位置的轉(zhuǎn)移。你認(rèn)為這樣的概括正確嗎？ 答：胚胎移植成功率的高低與供、受體生理環(huán)境條件一答：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(jiǎn)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)移簡(jiǎn)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。這樣的概括是正確的。討論討論P(yáng)76P764.4.

9、胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序供體、受體的選擇供體、受體的選擇和同期發(fā)情處理和同期發(fā)情處理 配種或配種或進(jìn)行人工授精進(jìn)行人工授精胚胎的收集、胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存檢查、培養(yǎng)或保存胚胎移植胚胎移植移植后的檢查移植后的檢查對(duì)供體母對(duì)供體母牛做超數(shù)牛做超數(shù)排卵排卵胚胎移植成功的標(biāo)志胚胎移植成功的標(biāo)志： 移植的胚胎在受體內(nèi)能正常發(fā)育并完成分娩，移植的胚胎在受體內(nèi)能正常發(fā)育并完成分娩，獲得具有優(yōu)良性狀的后代。獲得具有優(yōu)良性狀的后代。羊同期發(fā)情羊同期發(fā)情供體超排處理：注射促性腺激素供體超排處理：注射促性腺激素供體配種供體配種沖卵沖卵胚胎檢查胚胎檢查胚胎檢查胚胎檢查胚胎移植或保存胚胎移植或保存胚

10、胎移植胚胎移植受體產(chǎn)下?tīng)僮邮荏w產(chǎn)下?tīng)僮樱?）選擇及同期發(fā)情處理選擇及同期發(fā)情處理供體：供體： 遺傳性能和生產(chǎn)性能遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的個(gè)體；優(yōu)秀的個(gè)體；受體：受體： 健康和正常繁殖能健康和正常繁殖能力的個(gè)體力的個(gè)體處理方法：處理方法： 用激素進(jìn)行同期發(fā)情用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理處理（2）超數(shù)排卵處理）超數(shù)排卵處理具體做法：具體做法： 注射促性腺激素注射促性腺激素（3）配種或人工授精）配種或人工授精精子來(lái)源：精子來(lái)源： 同種優(yōu)良的雄性動(dòng)物。同種優(yōu)良的雄性動(dòng)物。（4）胚胎的收集）胚胎的收集 在配種或輸精后第在配種或輸精后第7 7天，用特制的沖卵裝置，天，用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內(nèi)的胚胎把供

11、體母牛子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來(lái)。（也叫沖卵）沖洗出來(lái)。（也叫沖卵） （5）對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查）對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查 此時(shí)胚胎處于此時(shí)胚胎處于什么時(shí)期？什么時(shí)期？（6）胚胎的保存或移植）胚胎的保存或移植胚胎保存的條件是什么？胚胎保存的條件是什么？196196的液氮中保存的液氮中保存 或直接向受體移植或直接向受體移植（7）胚胎的移植）胚胎的移植方法一：手術(shù)法方法一：手術(shù)法引出受體子宮和卵巢，將引出受體子宮和卵巢，將胚胎注入子宮角，縫合創(chuàng)胚胎注入子宮角，縫合創(chuàng)口。口。方法二：非手術(shù)法方法二：非手術(shù)法將裝有胚胎的移植管送將裝有胚胎的移植管送入受體母牛子宮的相應(yīng)入受體母牛子宮的相應(yīng)部位，注入胚胎。部位，注入胚

12、胎。（8）對(duì)受體母牛進(jìn)行妊娠檢查）對(duì)受體母牛進(jìn)行妊娠檢查（9）受體母牛正常分娩）受體母牛正常分娩選擇選擇供體母牛供體母牛受體母牛受體母牛同期發(fā)情處理同期發(fā)情處理超數(shù)排卵超數(shù)排卵優(yōu)秀公牛優(yōu)秀公牛配種配種沖卵沖卵質(zhì)量檢查、培養(yǎng)質(zhì)量檢查、培養(yǎng)胚胎移植胚胎移植妊娠檢查妊娠檢查分娩（胚胎移植的犢牛）分娩（胚胎移植的犢牛）總結(jié)：總結(jié)：【歸納總結(jié)歸納總結(jié)】該過(guò)程中兩次使用激素，第一次對(duì)受、供體進(jìn)行同該過(guò)程中兩次使用激素，第一次對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次用于供體的超數(shù)排卵。期發(fā)情處理；第二次用于供體的超數(shù)排卵。該過(guò)程中的兩次檢查：第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；第該過(guò)程中的兩次檢查：第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行

13、檢查；第二次對(duì)受體母牛是否妊娠進(jìn)行檢查。二次對(duì)受體母牛是否妊娠進(jìn)行檢查。產(chǎn)下的犢牛性狀取決于所用供體公牛和供體母牛，性產(chǎn)下的犢牛性狀取決于所用供體公牛和供體母牛，性別取決于公牛提供何種類(lèi)型的精子，與受體牛沒(méi)有關(guān)系別取決于公牛提供何種類(lèi)型的精子，與受體牛沒(méi)有關(guān)系。沖卵的含義是從子宮中沖出胚胎，而非沖出卵子。沖卵的含義是從子宮中沖出胚胎，而非沖出卵子。廣州廣州8 8胞胎胞胎-嘗試試管嬰兒嘗試試管嬰兒 連中八元連中八元卵子卵子管子管子票子票子肚子肚子價(jià) ？值價(jià) ？值反饋鞏固：反饋鞏固：1、下列有關(guān)動(dòng)物胚胎移植的敘述中、下列有關(guān)動(dòng)物胚胎移植的敘述中,錯(cuò)誤的錯(cuò)誤的是是 （ ） A、供體母畜體內(nèi)的早期胚胎

14、能夠移植、供體母畜體內(nèi)的早期胚胎能夠移植 B、受體母畜必須處于與供體母畜同期發(fā)情的、受體母畜必須處于與供體母畜同期發(fā)情的狀態(tài)狀態(tài) C、超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的激素、超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的激素 D、受體母畜需要遺傳性狀優(yōu)良的品種，供體、受體母畜需要遺傳性狀優(yōu)良的品種，供體母畜可用遺傳性狀一般的品種母畜可用遺傳性狀一般的品種D DB 2. 哺乳動(dòng)物的早期胚胎形成后，在一定時(shí)哺乳動(dòng)物的早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)（間內(nèi)（ ），這就為胚胎的收集提供了可），這就為胚胎的收集提供了可能能 A. 已經(jīng)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系已經(jīng)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系 B. 處于游離狀態(tài)處于游離狀態(tài) C. 處于固定狀

15、態(tài)處于固定狀態(tài) D. 已經(jīng)吸附于子宮內(nèi)壁上已經(jīng)吸附于子宮內(nèi)壁上3. 3. 在胚胎移植中供體的主要職能是（在胚胎移植中供體的主要職能是（ ） A. 提供優(yōu)良的供體基因提供優(yōu)良的供體基因 B. 提供優(yōu)良遺傳特性的胚胎提供優(yōu)良遺傳特性的胚胎 C. 提供卵細(xì)胞提供卵細(xì)胞 D. 提供精子提供精子B 4. 4.供體的胚胎移植到受體后，游離的胚胎在供體的胚胎移植到受體后，游離的胚胎在發(fā)育過(guò)程中形成胎盤(pán)與受體相連，并通過(guò)發(fā)育過(guò)程中形成胎盤(pán)與受體相連，并通過(guò)胎盤(pán)與受體的血液進(jìn)行物質(zhì)交換。以下說(shuō)胎盤(pán)與受體的血液進(jìn)行物質(zhì)交換。以下說(shuō)法正確的是（法正確的是（ ） A.A.受體是為供體胚胎提供發(fā)育的條件受體是為供體胚胎

16、提供發(fā)育的條件 B.B.受體與胚胎血型應(yīng)相同，否則會(huì)發(fā)受體與胚胎血型應(yīng)相同，否則會(huì)發(fā) 生免疫排斥反應(yīng)生免疫排斥反應(yīng) C.C.受體與胚胎血液混融在一起受體與胚胎血液混融在一起 D.D.胚胎心肺功能都能正常運(yùn)行胚胎心肺功能都能正常運(yùn)行A 5. 5. （多選）胚胎移植技術(shù)目前主要應(yīng)（多選）胚胎移植技術(shù)目前主要應(yīng)用于用于( )( ) A. 解決某些不孕癥者的生育問(wèn)題解決某些不孕癥者的生育問(wèn)題 B. 治療某些遺傳病治療某些遺傳病 C. 提高良種家畜的繁殖力提高良種家畜的繁殖力 D. 提提高動(dòng)物的抗病力高動(dòng)物的抗病力AC 6、“沖卵沖卵”是指（是指（ ） A. 把受精卵從子宮沖洗出來(lái)把受精卵從子宮沖洗出來(lái)

17、 B. 把卵細(xì)胞從子宮沖洗出來(lái)把卵細(xì)胞從子宮沖洗出來(lái) C. 把卵細(xì)胞沖散，便于收集把卵細(xì)胞沖散，便于收集 D. 把胚胎從子宮沖洗出來(lái)把胚胎從子宮沖洗出來(lái)D D 3.3 3.3胚胎工程的應(yīng)用胚胎工程的應(yīng)用及前景及前景（第（第2 2課時(shí)）課時(shí)）: :采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2 2等份，等份，4 4等份或等份或8 8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。二、胚胎分割二、胚胎分割操作胚胎分割的基本過(guò)程胚胎分割的基本過(guò)程胚胎移入培養(yǎng)液胚胎移入培養(yǎng)液分割胚胎（機(jī)械法分割胚胎（機(jī)械法 酶解法）酶解法）移植胚胎給受體移植胚胎給受體著床產(chǎn)

18、仔著床產(chǎn)仔胚胎分割胚胎分割 1.1.對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，為什對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，為什么要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割？么要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割？ 提提示：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為示：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)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(yíng)養(yǎng)。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，胎兒發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，少的部分會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問(wèn)題。發(fā)育受阻或發(fā)育不良

19、，甚至不能發(fā)育等問(wèn)題。胚胎分割技術(shù)的缺陷：胚胎分割技術(shù)的缺陷：（1 1）剛出生動(dòng)物的體重偏低，毛色和斑紋）剛出生動(dòng)物的體重偏低，毛色和斑紋還存在差異；還存在差異；（2 2）采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可）采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的。能性是有限的。胚胎分割技術(shù)的應(yīng)用胚胎分割技術(shù)的應(yīng)用: : 為轉(zhuǎn)基因技術(shù)、性別控制技術(shù)提供為轉(zhuǎn)基因技術(shù)、性別控制技術(shù)提供活胚材料。活胚材料。1.1.概念概念: : 簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱ESES或或EKEK細(xì)胞細(xì)胞, ,是由早期胚胎或原始性腺是由早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類(lèi)細(xì)胞中分離出來(lái)的一類(lèi)細(xì)胞. .2.2.特點(diǎn)特點(diǎn): :形態(tài)上形態(tài)上: :體積小體積小,

20、 , 細(xì)胞核大細(xì)胞核大, ,核仁明顯核仁明顯. .功能上功能上: :具有發(fā)育的全能性具有發(fā)育的全能性. . 體外培養(yǎng)時(shí)：體外培養(yǎng)時(shí)：可以增殖而不發(fā)生分化?？梢栽鲋扯话l(fā)生分化。 可以進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造可以進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造。三三. .胚胎干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞分類(lèi) 全能細(xì)胞全能細(xì)胞桑椹胚及以前桑椹胚及以前能發(fā)育成完整個(gè)體能發(fā)育成完整個(gè)體 多能干細(xì)胞多能干細(xì)胞 (胚胎干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞、原始性腺細(xì)胞分離出來(lái)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞、原始性腺細(xì)胞分離出來(lái)能分化出動(dòng)物體內(nèi)的任何組織能分化出動(dòng)物體內(nèi)的任何組織 專能干細(xì)胞專能干細(xì)胞(成體干細(xì)胞成體干細(xì)胞)如骨髓干細(xì)胞、皮膚生發(fā)層細(xì)胞等如骨髓干細(xì)胞、皮膚生發(fā)層細(xì)胞等能分化出特定的組織能分化出特定的組織.分別指什么, 分化程度, 潛能；核全能性；目前初始化.應(yīng)用3.3.胚胎干細(xì)胞應(yīng)用胚胎干細(xì)胞應(yīng)用（1 1）治療人類(lèi)頑癥：）治療人類(lèi)頑癥： 如帕金