胚胎工程的應(yīng)用及前景

3.3胚胎工程的應(yīng)用及前景一、胚胎移植二、胚胎分割三、胚胎干細(xì)胞總結(jié)2021/3/29星期一1你能說出胚胎移植的概念嗎？1.概念:將雌性動(dòng)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(dòng)物的體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。一.胚胎移植2021/3/29星期一2胚胎的來源：雌性動(dòng)物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(gè)體。受體：接受胚胎的個(gè)體。受體的條件：

同種、生理狀態(tài)相同。

2021/3/29星期一3提供胚胎供體受體2021/3/29星期一42.胚胎移植的現(xiàn)狀和意義(1)現(xiàn)狀

牛羊的胚胎移植在我國部分地區(qū)已經(jīng)進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用階段，大大推動(dòng)了我國畜牧業(yè)的發(fā)展。胚胎移植現(xiàn)場2021/3/29星期一5低產(chǎn)受體奶牛良種奶牛加速育種工作和品種改良。增加雙胎和多胎的比例。(2)意義一次出生一次移入多個(gè)胚胎2021/3/29星期一6不受時(shí)間地域限制，節(jié)省購買種畜的費(fèi)用。利用胚胎冷凍技術(shù)，建立胚胎庫，保存品種資源和瀕危物種。2021/3/29星期一7加速育種工作和品種改良；一胎多產(chǎn)；大量節(jié)省購買種畜的費(fèi)用；保存品種資源和瀕危物種；可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力,縮短繁殖周期,增加一生繁殖的后代數(shù)量。胚胎移植的意義小結(jié)：2021/3/29星期一83.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。2021/3/29星期一9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(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？2021/3/29星期一10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?xiàng)l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(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)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。2021/3/29星期一112、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。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。思考與討論:2021/3/29星期一124、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(gè)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2021/3/29星期一13（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(gè)體；受體：

健康和正常繁殖能力的個(gè)體處理：

同期發(fā)情具體做法：

注射相關(guān)激素。2021/3/29星期一14（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2021/3/29星期一15（3）配種或人工授精精子來源：

同種優(yōu)良的雄性動(dòng)物。2021/3/29星期一16人工授精(artificialinsemination,AI)

人工授精(AI)也稱為人工輸精，是指通過人為的方法將動(dòng)物（或人）的新鮮或冷凍精液輸入到雌性動(dòng)物（或人）的生殖道內(nèi)，使之受孕，以代替自然交配過程。人工授精技術(shù)在畜牧業(yè)上應(yīng)用十分廣泛。目前，全球的奶牛業(yè)幾乎全部采用該技術(shù)進(jìn)行人工授精，加速了奶牛的品種改良進(jìn)程，同時(shí)極大地節(jié)省了飼養(yǎng)成本。因?yàn)椴捎米匀唤慌浞椒?，一頭優(yōu)質(zhì)公牛一次只能使一頭母畜受孕，而采用人工授精，一頭公畜一次的排精量可以使數(shù)百頭母畜受孕。2021/3/29星期一172021/3/29星期一18人工授精技術(shù)運(yùn)用于珍稀、瀕危動(dòng)物的保護(hù)2021/3/29星期一19體外受精(invitrofertilization,IVF)

體外受精(IVF)是指在體內(nèi)或體外成熟的卵母細(xì)胞同體內(nèi)或體外獲能的精子，在體外環(huán)境中完成其受精的技術(shù)過程，受精卵經(jīng)體內(nèi)或體外培養(yǎng)、移植后妊娠產(chǎn)仔。由于精卵結(jié)合的受精過程是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的，故又稱為“試管動(dòng)物”(testtubeanimal)。2021/3/29星期一20（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。（也叫沖卵）

2021/3/29星期一21（5）對胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查這時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段2021/3/29星期一22（6）胚胎的保存或移植

2021/3/29星期一23（7）胚胎的移植方法一：手術(shù)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。2021/3/29星期一24（8）對受體母牛進(jìn)行是否妊娠的檢查2021/3/29星期一25（9）受體母牛產(chǎn)下胚胎移植的犢牛2021/3/29星期一26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）小結(jié)：如何處理如何處理返回2021/3/29星期一27二、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2021/3/29星期一281.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)。2021/3/29星期一292.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(dòng)物無性繁殖或克隆的方法之一。3、理論基礎(chǔ)動(dòng)物胚胎細(xì)胞的全能性。所以胚胎分割的時(shí)期為：

囊胚或桑椹胚。2021/3/29星期一304、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(gè)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。2021/3/29星期一31儀器操作胚胎移植透明帶滋養(yǎng)層內(nèi)細(xì)胞團(tuán)DNA分析顯微操作儀實(shí)體顯微鏡2021/3/29星期一32

胚胎分割移植的顯微操作2021/3/29星期一337、操作注意事項(xiàng)：①對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，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)層細(xì)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時(shí)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。2021/3/29星期一347、操作注意事項(xiàng)：

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。2021/3/29星期一358、胚胎分割技術(shù)的缺陷（1）剛出生動(dòng)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。返回2021/3/29星期一36三.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)胞的特點(diǎn)。（4）胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用。2021/3/29星期一371.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。

2021/3/29星期一382.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(dòng)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(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造。2021/3/29星期一39

3.主要用途

閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，說說胚胎干細(xì)胞有什么具體用途？2021/3/29星期一40（1）治療人類的某些頑癥。利用ES細(xì)胞可以誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞的特性，移植ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。目前，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面，用ES細(xì)胞誘導(dǎo)分化出的某些組織細(xì)胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑難病癥。2021/3/29星期一41（2）培育出人造組織器官，用于器官移植。

隨著組織工程技術(shù)的發(fā)展，通過ES細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，還可以培育出人造組織器官，解決目前臨床上存在的供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。2021/3/29星期一422021/3/29星期一43（3）ES細(xì)胞也是研究體外細(xì)胞分化的理想材料。ES細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上，或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持不分化的狀態(tài)。在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子,就可以誘導(dǎo)ES細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化.2021/3/29星期一44一、胚胎移植：1、概念；2、胚胎移植的現(xiàn)狀和意義；3、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)；4、胚胎移植的基本程序。二、胚胎分割：1、概念；2、操作方法、注意事項(xiàng)。三、胚胎干細(xì)胞。1、概念；2、特點(diǎn)；3、應(yīng)用?？偨Y(jié)胚胎工程的應(yīng)用及前景2021/3/29星期一45練習(xí)1.下列有關(guān)動(dòng)物胚胎移植的敘述中，錯(cuò)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A2021/3/29星期一462.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B2021/3/29星期一