第2节胚胎工程实验技术(优质课)

第2节胚胎工程实验技术一、胚胎移植将雌性动物的早期胚胎或通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。胚胎移植胚胎移植供体：在胚胎移植中提供胚胎的个体。主要职能：只产生具有优良遗传特性的胚胎。受体：在胚胎移植中接受胚胎的同种雌性个体。主要职能：繁重而漫长的妊娠和育仔。实质：生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。1、胚胎移植的方法（1）手术法：（2）非手术法：针对中小型动物，例如：小鼠、猪。针对大型动物，例如：马、牛。2、胚胎移植的生理学基础（1）同种动物的供体与受体在排卵后具有相同的生理环境。（2）早期胚胎的游离状态为胚胎收集提供了可能。（3）受体对外来胚胎不发生免疫排斥反应。（4）胚胎在受体中孕育遗传特性不变。3、胚胎移植的基本程序1）对供、受体的选择和处理2）配种或人工授精3）胚胎的收集、检查、培养或保存4）胚胎移植5）移植后的检查供体母牛受体母牛……同期发情处理……超数排卵优良公牛配种或人工授精冲卵质量检查、培养胚胎移植妊娠检查产下胚胎移植的犊牛牛胚胎移植的基本程序4、胚胎移植的现状及意义1）现状：我国部分地区已进入生产应用阶段2）意义：A、充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力B、加速育种工作和品种改良C、大量节省购买种畜的费用D、人为生产双胎或多胎E、保存品种资源和濒危物种随堂练习1、下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是A、受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植B、受体母畜必须处于与供体母畜同步发情状态C、超数排卵技术要使用一定的激素D、试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行2、下列关于胚胎工程的叙述，错误的是A、体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精B、受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C、早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清D、试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术3、在发情期，给良种母牛注射激素，促进母牛多排卵，这是属于什么技术？()A、同期发情B、人工受精C、超数排卵D、胚胎移植4、供、受体母牛选择好后，要用激素进行同期发情处理的原因是（）A、防止受体牛不愿意接受胚胎B、只有受体与供体的生理状态相同，被移植的胚胎才能继续正常发育C、只要发情排卵后，各阶段时间内的变化，供、受体生理状态完全相同D、同期发情处理后，卵细胞和精子受精结合能力强二、胚胎分割1、概念采用机械方法将早期胚胎切割成2等份,4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。2、特点：后代具有相同的遗传物质。胚胎分割可看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。3、理论基础：动物胚胎细胞的全能性。4、胚胎分割的过程（1）主要器具实体显微镜、显微操作仪、分割针等。（2）胚胎的选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。（3）操作过程用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入空透明带中或直接移植给受体。仪器操作胚胎移植透明带滋养层内细胞团DNA分析显微操作仪实体显微镜对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。讨论5、胚胎分割技术的应用（1）胚胎分割滋养层细胞用于胚胎性别的鉴定。（2）快速扩大优良家畜的数量。（3）获得同卵双胎或多胎。6、胚胎分割的问题：1）出生时体重偏低2）毛色和斑纹有差异3）同卵多胎的可能性小4）胚胎分割份数越多，操作的难度越大，移植的成功率越低。三、胚胎干细胞1、概念：简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，具有胚胎细胞的特性。2、特点：（1）形态：体积小，细胞核大，核仁明显。（2）功能：具有发育的全能性。可分化为成年动物体内任何一种组织细胞，体外培养可增殖不分化。（3）在体外培养的条件下，ES细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。专能干细胞多能干细胞全能干细胞特点只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞能分化成多种细胞或组织，但不能发育成完整个体能形成机体的所有组织器官，发育成完整个体举例上皮组织基底层的干细胞，形成纤维细胞造血干细胞胚胎干细胞干细胞的种类（1）治疗人类的某些顽症。利用ES细胞可以诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。目前，在动物实验方面，用ES细胞诱导分化出的某些组织细胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良、老年痴呆、帕金森综合症等疑难病症。3、主要用途(2)培育出人造组织器官，用于器官移植。随着组织工程技术的发展，通过ES细胞体外诱导分化，还可以培育出人造组织器官，解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。(3)ES细胞是研究体外细胞分化的理想材料。ES细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态。在培养液中加入分化诱导因子,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化。1、下列关于胚胎干细胞特点的叙述中不正确的是()A．当受精卵发育成原肠胚时的内细胞团是胚胎干细胞B．胚胎干细胞是一种未分化的细胞，具有发育全能性C．在适当的条件下，胚胎干细胞可以分化为多种细胞和组织D．培养胚胎干细胞的关键是需要一种培养体系，必须能促进干细胞的生长，同时还要抑制干细胞的分化A2、（宁夏０９）(15分)下图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答：（1）胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_____期的内细胞团或胎儿的__________________中分离得到的一类细胞。囊胚原始性腺细胞（2）图中分化程度最低的干细胞是。在体外培养条件下，培养液中加入______________因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。（3）在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因__________的结果。胚胎干细胞选择性表达分化诱导（4）某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的，骨髓的治疗的实质是将上图的_______细胞移植到患者体内。（5）若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的________，其原因是_________。（6）若某药物可抑制肝肿瘤细胞NDA的复制，使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的__________期。（7）在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用______细胞与骨髓细胞融合，经多交筛选最终得到能分泌___________的杂交瘤细胞。红细胞造血干细胞中无细胞核间B淋巴特异性抗体B4、D5、(2011年威海质检)下图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是()A．图中①过程表示胚胎发育，②过程表示胚后发育B．受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大C．兔子、雄鹰和眼镜蛇在个体发育过程中会出现羊膜D．原肠胚是进行胚胎移植的最好时期C6、下图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程．请回答下列问题：（1）A细胞是，在进行体外受精前要对精子进行处理。（2）进行胚胎分割时，应选择发育到时期的胚进行操作。（3）②指的是。（4）通过胚胎分割产生的两个或多个个体共有的根本特点是。（5）受体母牛必须和供体牛属于。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是。（次级）卵母细胞获能桑椹胚或囊胚囊胚腔具有相同的遗传物质同一物种受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应