胚胎工程的应用及前景

一、胚胎移植1.概念:将雌性动物的，或者通过其他方式得到的胚胎，移植到的、的其他雌性动物的体内，使之发育为新个体的技术。同种生理状态相同早期胚胎其中，提供胚胎的叫“供体”，接受胚胎的个体叫“受体”2.实质3.地位生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代在胚胎工程中通过任何一项技术，如转基因、核移植，或体外受精等技术获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。4.现状和意义意义充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力大大缩短了供体本身的繁殖周期超数排卵：应用外源性促性腺激素诱发卵巢多个卵泡发育，并排出具有受精能力的卵子的方法。二、胚胎移植的生理学基础思考:1.准备移植的胚胎，移植到任何一头母牛的子宫内都能发育吗？2.供体与受体之间进行胚胎移植会不会发生免疫排斥反应？1.哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内同种动物的供体和受体生殖器官的生理变化是相同的。为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境2.哺乳动物的胚胎形成后处于游离状态，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系。为胚胎的收集提供了可能3.受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。为胚胎在受体内的存活提供了可能4.供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎，其遗传特性在孕育过程中不受任何影响。讨论1.应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。因此，必须做到供、受体母畜的发情时间一致。同时还要做到移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置相同或相似，移入胚胎一侧的受体子宫角对应的卵巢必须有黄体存在。2.胚胎移植成功率的高低与供、受体生理环境条件一致性密切相关。只有供、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。所以我们可以把胚胎移植简单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。这样的概括是正确的。因为供体胚胎的遗传性状是由雌雄供体精卵细胞内获得的遗传基因决定的。3.为什么供体的胚胎移植到受体后，在孕育过程中其遗传性状不会受受体的影响？1、供、受体的选择和处理2、配种或进行人工授精3、胚胎的收集4、对胚胎进行移植三、胚胎移植的技术程序供体和受体的选择供体:育种价值高、生殖机能强、体质强健受体:数量多、价格较低、体型中上等、非优良品种、健康状况良好供体超排处理：注射促性腺激素冲卵胚胎检查胚胎检查胚胎检查胚胎移植或保存胚胎移植非手术法移胚手术法移胚选择供体母牛受体母牛……同期发情处理……超数排卵供体公牛配种冲卵质量检查、培养胚胎移植妊娠检查分娩（胚胎移植的犊牛）4.胚胎移植的基本程序同期发情技术：主要是借助外源激素剌激卵巢，使其按照预定的要求发生变化，使处理母畜的卵巢生理机能都处于相同阶段，从而达到同期发情。5.胚胎移植成功与否要有两个条件（1）胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。（2）进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。二、胚胎分割优势:可成倍增加胚胎数量，可以快速繁殖良种畜。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。特点：后代具有相同的遗传物质，克隆选择的胚胎：发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚使用的主要仪器：实体显微镜、显微操作仪、分割刀或分割针注意:将内细胞团均等分裂胚胎分割的基本过程胚胎移入操作液分割胚胎（机械法、酶处理）移植胚胎给受体着床产仔胚胎分割的基本操作选择良好的桑椹胚或囊胚移入培养皿中，用分割针或分割刀片将其切开，吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体。受精卵早期胚胎胚胎分割基本过程代孕母牛植入旁栏思考题：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。胚胎分割的份数越多，操作的难度会越大，移植的成功率也越低。早期胚胎的体积很小，只有在显微镜下才能看到；再者，细胞数目是有限的。分割的份数越多，不但难以做到均等分割，每一份的细胞数会越少，而且作为囊胚期的胚胎内细胞团细胞所受的影响会更大。因此，分割的份数越多，技术的难度会越大，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。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。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。3.主要用途(1)治疗人类的某些顽症(2)培育出人造组织器官，用于器官移植(3)是研究体外细胞分化的理想材料胚胎干细胞培养胚胎干细胞核移植：指把胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。（繁殖多个个体）思考与探究1.（1）①对供、受体母畜进行选择，并进行同期发情处理；③配种或人工授精；④收集胚胎；⑤胚胎移植；⑥对受体母畜进行是否妊娠的检查。（2）供体公、母牛应该是具有人类所需的优良遗传性状的个体，而受体母牛必须具有正常的孕育、生殖后代的能力；需要用促性腺激素处理供体母牛是为了引起超数排卵，这样就可以获得较多的胚胎；在促性腺激素处理供体母牛前，需要对供体和受体母牛进行同期发情处理，才能使它们的生理条件达到同步或一致，使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件。3.第④步需要进行冲卵，冲卵是指将供体母畜体内的受精卵冲出来，而不是把卵子冲出来。4.胚胎移植可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。具体表现为：缩短了供体本身的繁殖周期，同时通过超数排卵处理和胚胎移植可获得比自然繁殖多十几倍到几十倍的后代。可在短期大幅度增加优良个体母畜和公畜的后代数量，迅速扩大良种畜群，加速育种和品种改良工作。经冷冻保存的胚胎可进行国内和国际交换，代替活畜的引种或进出口。通过胚胎移植可以人为生产双胎或多胎。可以通过保存胚胎来保存品种资源和濒危动物。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的状态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.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确的是A.供体母牛必须是同一物种的良种B.受体母牛必须是同一物种的良种C.供体公牛必须是同一物种的良种D.受体母牛可以是同一物种的一般健康牛练习:3.供体的胚胎移植到受体后，游离的胚胎在发育过程中形成胎盘与受体相连，并通过胎盘与受体的血液进行物质交换。以下说法正确的是A.受体是为供体胚胎提供发育的条件B.受体与胚胎血型应相同，否则会发生免疫排斥反应C.受体与胚胎血液混融在一起D.胚胎心肺功能都能正常运行4.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过程的重要原因是A.细胞分裂B.细胞特化C.细胞分化D.细胞增殖5、在胚胎移植中供体的主要职能（）A.提供优良的供体基因B.提供优良遗传特性的胚胎C.提供卵细胞D.提供精子B6、（多选）胚胎移植的受体必须符合以下哪些条件（）A.同种生物B.生理状态相同C.雄性动物D.雌性动物ABD7、“试管婴儿”技术属于()A.胚胎移植B.组织培养C.克隆技术D.基因工程A8、(多选)胚胎移植技术目前主要应用与()A.解决某些不孕症者的生育问题B.治疗某些遗传病C.提高良种家畜的繁殖力D.提高动物的抗病力AC