胚胎工程的應(yīng)用及前景 課件

學(xué)習(xí)目標(biāo)1、舉例說出胚胎移植。2、認(rèn)同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。3、舉例說出胚胎分割。4、關(guān)注胚胎工程的研究進(jìn)展和應(yīng)用價值。目前一頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)學(xué)習(xí)重難點(diǎn)1、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)、基本程序和應(yīng)用。2、胚胎分割的應(yīng)用意義。3、胚胎干細(xì)胞研究的意義。4、胚胎干細(xì)胞的概念和分離途徑。目前二頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)胚胎工程技術(shù)：胚胎移植體外受精胚胎分割胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)目前應(yīng)用較多的是：胚胎移植、胚胎分割、體外生產(chǎn)胚胎技術(shù)。目前三頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)你能說出胚胎移植的概念嗎？

1.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)。一胚胎移植目前四頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)胚胎的來源：雌性動物體內(nèi)的早期胚胎或體外受精及其他方式得到的胚胎。供體：提供胚胎的個體。受體：接受胚胎的個體。受體的條件：同種、生理狀態(tài)相同。目前五頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)

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。在胚胎工程中通過任何一項技術(shù)，如轉(zhuǎn)基因、核移植，或體外受精等技術(shù)獲得的胚胎，都必須移植給受體才能獲得后代。因此，胚胎移植又是胚胎工程其他技術(shù)的最后一道“工序”。目前六頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)優(yōu)良供體超數(shù)排卵發(fā)情配種收集胚胎受體母牛正常繁殖或兩三個月后做另一次移植同期發(fā)情發(fā)情胚胎移植妊娠有價值的后裔優(yōu)良公牛牛胚胎移植技術(shù)路線示意圖目前七頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)2.胚胎移植的現(xiàn)狀和意義1)加速育種工作和品種改良；2)大量節(jié)省購買種畜的費(fèi)用；3)一胎多產(chǎn)；4)保存品種資源和瀕危物種；5)可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。目前八頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)3胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)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；什么部位？輸卵管和子宮角目前九頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)3胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)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。為什么？同物種動物之間進(jìn)行胚胎移植易于成功。目前十頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)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)的位置相同后相似嗎？目前十一頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)答案：應(yīng)對供體和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理，使它們的生理條件達(dá)到同步后一致，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)的受體子宮對應(yīng)的卵巢必須有黃體存在。目前十二頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)2、胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。你認(rèn)為這樣的概括正確嗎？

正確。目前十三頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)4、胚胎移植的基本程序閱讀課本，思考胚胎移植的基本程序包括哪幾個步驟？（1）供體、受體的選擇和處理（2）配種或進(jìn)行人工授精（3）胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存（4）胚胎移植（5）移植后的檢查目前十四頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)（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（孕激素）。目前十五頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)（2）采集卵母細(xì)胞方法：超數(shù)排卵具體做法：注射促性腺激素目前十六頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)（3）配種或人工授精精子來源：同種優(yōu)良的雄性動物。目前十七頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)（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。

為什么在第7天進(jìn)行沖卵？目前十八頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)（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？目前十九頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)（6）胚胎的保存或移植胚胎保存的條件是什么？胚胎為什么要保存？目前二十頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)（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。目前二十一頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)（8）對受體母牛進(jìn)行是否妊娠的檢查目前二十二頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)（9）受體母牛產(chǎn)下胚胎移植的犢牛目前二十三頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)

試管動物胚胎移植動物受精獲取生殖細(xì)胞試管動物與胚胎移植不同點(diǎn)：比較體外受精體內(nèi)自然受精從供體獲得卵子和精子獲得受精卵或胚胎目前二十四頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)選擇供體母牛受體母?！诎l(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）總結(jié)：目前二十五頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)胚胎移植成功的關(guān)鍵同時發(fā)情植入相應(yīng)部位同物種復(fù)習(xí)目前二十六頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)優(yōu)良供體超數(shù)排卵發(fā)情配種收集胚胎受體母牛正常繁殖或兩三個月后做另一次移植同期發(fā)情發(fā)情胚胎移植妊娠有價值的后裔什么方法？促性腺激素優(yōu)良公牛牛胚胎移植技術(shù)路線示意圖怎樣做到？注射相關(guān)激素目前二十七頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)優(yōu)良供體超數(shù)排卵發(fā)情配種收集胚胎受體母牛正常繁殖或兩三個月后做另一次移植同期發(fā)情發(fā)情胚胎移植妊娠有價值的后裔優(yōu)良公牛牛胚胎移植技術(shù)路線示意圖用具有什么特點(diǎn)的牛作為供體牛？遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的個體用具有什么特點(diǎn)的牛作為受體牛？健康并能正常繁殖的個體目前二十八頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)(1)胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)①哺乳動物排卵后，同種

生殖器官的生理變化是相同的，這是胚胎能夠移入受體的生理基礎(chǔ)。②早期胚胎形成后，未與母體子宮建立聯(lián)系，而是處于

，這是胚胎收集的生理基礎(chǔ)。③受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生

反應(yīng)，這是胚胎在受體內(nèi)能夠存活的生理基礎(chǔ)。④供體胚胎可與受體子宮建立聯(lián)系，且不影響供體胚胎的

，這是供體胚胎正常發(fā)育的生理基礎(chǔ)。(2)胚胎移植的實(shí)質(zhì)：是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下

的轉(zhuǎn)換，而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變，因此各種性狀能保持其原來的優(yōu)良特性。供受體游離狀態(tài)免疫排斥遺傳特性空間位置目前二十九頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)(3)胚胎移植的優(yōu)勢：充分發(fā)揮

優(yōu)良個體的繁殖潛力，從而大大縮短了供體本身的繁殖周期，大大推動了畜牧業(yè)的發(fā)展。(4)胚胎移植過程中兩次使用激素，第一次常用

對受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次用

處理供體使其超數(shù)排卵。(5)胚胎移植過程中有兩次檢查：第一次對收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次對受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查。(6)胚胎移植是有性生殖還是無性生殖，取決于胚胎是由

形成的，還是由

技術(shù)形成重組細(xì)胞發(fā)育而成或

形成的。雌性孕激素促性腺激素受精卵核移植胚胎分割目前三十頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)1．(2012年高考江蘇卷)通過胚胎移植技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)良種牛的快速繁殖。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A．對供體和受體母牛都要進(jìn)行相同激素處理B．受精和胚胎的早期培養(yǎng)都需要在體外進(jìn)行C．對沖卵獲得的原腸胚檢查合格后方可移植D．胚胎分割移植實(shí)現(xiàn)同卵多胎的成功率較低D目前三十一頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)解析：本題主要考查胚胎移植的有關(guān)問題。常用孕激素對受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理，對供體母牛還要注射促性腺激素做超數(shù)排卵處理，故A錯；受精和早期胚胎培養(yǎng)可在雌性動物體內(nèi)完成，也可以在體外完成，故B錯；對沖卵獲得的桑椹胚或囊胚檢查合格后方可移植，故C錯；胚胎分割移植最常見的是同卵雙胎，而同卵多胎的成功率很小，故D對。答案：D目前三十二頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)2．試管動物技術(shù)正廣泛應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn)。請根據(jù)試管牛的生產(chǎn)流程圖回答相關(guān)問題：(1)①②過程分別表示

、

。(2)對供體母牛的要求是

，通常母牛每次只排出一枚卵母細(xì)胞，可用

激素對其進(jìn)行超數(shù)排卵處理。(3)從母牛體內(nèi)獲得的卵母細(xì)胞需要到

(時期)才能與精子結(jié)合。在體外培養(yǎng)受精卵時，需要滿足以下條件：

、營養(yǎng)、溫度和pH以及氣體環(huán)境。(4)生產(chǎn)上常用

期的胚胎進(jìn)行②進(jìn)程，應(yīng)用試管動物的優(yōu)勢在于________________________________________________。體外受精胚胎移植遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀促性腺減數(shù)第二次分裂中期無菌無毒的環(huán)境桑椹胚(或囊胚)充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖能力目前三十三頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)3．下面是畜牧業(yè)生產(chǎn)上培育某種優(yōu)良種牛的兩種方法，請分析回答：(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的生物技術(shù)有

和

。(2)用激素處理的目的是使B牛

，從B牛體內(nèi)獲得的卵子需要培養(yǎng)到

(時期)才能與精子結(jié)合。(3)A牛的精子必須在B牛的生殖道中經(jīng)過相應(yīng)的生理變化后，才能與B牛的卵子結(jié)合，完成受精作用，這個過程叫

。卵子受精的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙能夠觀察到

。(4)生產(chǎn)上常用

期的胚胎進(jìn)行胚胎移植。動物細(xì)胞培養(yǎng)胚胎移植超數(shù)排卵減數(shù)第二次分裂中期精子獲能兩個極體桑椹胚(或囊胚)目前三十四頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)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）胚胎分割操作過程目前三十五頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)1.概念:

采用顯微手術(shù)（機(jī)械方法）的方法將早期胚胎分割成2分胚,4分胚或8分胚,經(jīng)體內(nèi)或體外培養(yǎng)后植入受體，以得到同卵雙胎或同卵多胎的技術(shù)。目前三十六頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)2.特點(diǎn)：

后代具有相同的遺傳物質(zhì)，因此胚胎分割可以看做動物無性繁殖或克隆的方法之一。3、理論基礎(chǔ)

動物胚胎細(xì)胞的全能性。所以胚胎分割的時期為：囊胚或桑椹胚。目前三十七頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)4、選擇的胚胎：

發(fā)育良好的,形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。5、使用的主要儀器：

實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀。6、具體操作

用分割針或分割刀片將胚胎切開，吸出其中的半個胚胎，注入預(yù)先準(zhǔn)備好的空透明帶中，或直接將裸半胚移植給受體。目前三十八頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)

胚胎分割移植的顯微操作目前三十九頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)7、操作注意事項：①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。

原因：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，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會出現(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)育等問題。目前四十頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)②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(tuán)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。目前四十一頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)8、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。目前四十二頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)9、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)提供活胚材料。目前四十三頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)練習(xí)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(jìn)行A目前四十四頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)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.受體母牛可以是同一物種的一般健康牛B目前四十五頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)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目前四十六頁\總數(shù)五十一頁\編于二十一點(diǎn)三