3.3胚胎工程的应用及前景

3.3胚胎工程的应用及前景试管动物技术体外受精早期胚胎培养卵母细胞的采集精子的获取受精：条件：培养液成分：假阴道法手握法电刺激法方法一：用促性腺激素处理，使其超数排卵，从输卵管中冲取卵子方法二：从屠宰母畜卵巢中采集方法三：直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞受精卵在发育培养液中培养无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等获能的精子＋培养成熟的卵子完成受精本节小结接上一节1、下列关于体外受精和早期胚胎培养的说法错误的是（）A、在体外受精前，要对精子进行获能处理B、精子和卵子一般要放在培养液小滴内共同培养一段时间才能完成受精作用C、受精卵在受精溶液中进行早期发育D、胚胎发育到适当阶段可进行冷冻保存C受精溶液区分：获能溶液受精溶液发育培养液2、根据下图回答卵母细胞①○○○●②③④母体精子○○○○○○○●①所作的处理为，②是过程，③是，④是。精子获能受精胚胎的早期培养胚胎移植一、胚胎移植将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。提供胚胎1、胚胎移植的概念超数排卵同期发情发情发情配种胚胎移植示意图收集胚胎移植胚胎正常繁殖或两三个月后作另一次移植妊娠有价值的后代2、胚胎移植的现状和意义现状：技术方法简便、实用。奶牛：一头供体牛每年可产数十头小牛。胚胎移植现场意义：（1）充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。一次出生低产受体奶牛良种奶牛（2）加速育种工作和品种改良。（3）增加双胎和多胎的比例。（5）不受时间地域限制，节省购买种畜的费用。（4）利用胚胎冷冻技术，建立胚胎库，保存品种资源和濒危物种。3、胚胎移植的生理学基础（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。3、胚胎移植的生理学基础为移植后的胚胎继续发育提供了营养等方面的保障。P761.在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？例如，供、受体的发情时间要一致吗？供体胚胎移入受体子宫的位置，应与在供体内的位置相同或相似吗？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。讨论请同学们阅读课本P76、P77，思考胚胎移植的基本程序包括哪几个步骤？（1）供体、受体的选择和处理（2）配种或进行人工受精（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4、胚胎移植的基本程序（1）对供体、受体进行选择和处理供体：遗传性能和生产性能优秀的个体；受体：健康和正常繁殖能力的个体处理：同期发情具体做法：注射相关激素。4、胚胎移植的基本程序（2）超数排卵处理方法：超数排卵具体做法：注射促性腺激素4、胚胎移植的基本程序利用促性腺激素处理，使得卵巢中有更多的卵泡发育，更多的卵被排出，这个过程就称为超数排卵。（3）配种或人工受精精子来源：同种优良的雄性动物。4、胚胎移植的基本程序（4）胚胎的收集在配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。4、胚胎移植的基本程序冲卵（5）对胚胎进行质量检查4、胚胎移植的基本程序（6）胚胎移植或保存液氮罐4、胚胎移植的基本程序胚胎工程的最后一道“工序”（7）胚胎的移植方法一：手术法具体做法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口。方法二：非手术法将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。4、胚胎移植的基本程序（8）对受体母牛进行是否妊娠的检查4、胚胎移植的基本程序（9）受体母牛产下胚胎移植的犊牛4、胚胎移植的基本程序供体母牛A受体母牛B……同期发情处理……超数排卵供体公牛C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D）胚胎移植的基本程序小结选择处理配种或人工授精胚胎检查、培养或保存胚胎移植胚胎工程的最后一道“工序”【胚胎移植的基本程序归纳总结】①该过程中两次使用促性腺激素，第一次对受、供体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。②该过程中的两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。③产下的犊牛性状取决于所用供体公牛和供体母牛，性别取决于公牛提供何种类型的精子，二者与受体母牛没有关系。④冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子。采用机械方法将早期胚胎切割成2、4或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。后代具有相同的遗传物质，可看成无性繁殖或克隆方法之一。二、胚胎分割1.胚胎分割概念：发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚（将内细胞团均等分割）2、选择的胚胎：3、特点：后代具有相同的遗传物质(即克隆）4、使用的主要仪器：实体显微镜、显微操作仪、分割刀、分割针5、优势:可成倍增加胚胎数量，可快速繁殖良种畜。显微操作仪实体显微镜6、胚胎分割的基本过程选择良好的桑椹胚或囊胚移入盛有操作液的培养皿中，用分割针或分割刀将其切开，吸出其中的半个胚胎注入空透明带中或直接移植入受体。受精卵早期胚胎植入胚胎移入培养液分割胚胎移植胚胎给受体着床产仔6、胚胎分割的基本过程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。P79旁栏受精全能细胞囊胚内细胞团细胞胎儿生殖腺细胞胚胎干细胞分离培养三、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:形态上:体积小,细胞核大,核仁明显.功能上:具有发育的全能性.体外培养时：可以增殖而不发生分化。可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。三、胚胎干细胞3.主要用途(1)治疗人类的某些顽症如帕金森综合症、少年糖尿病和老年痴呆症等。(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不分化：饲养层细胞上或添加抑制因子分化：分化诱导因子（如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质）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⑥胚胎移植⑦对受体母畜进行是否妊娠的检查。P811.（1）用文字完成左侧的流程图1、表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。产生这一结果最可能的原因是A.试管动物培养B.胚胎移植C.胚胎分割移植D.受精卵移植2.（2011广东高考）华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有①转基因②核移植③体外受精④体细胞克隆⑤胚胎移植A.①③B.①④C.②⑤D.③⑤3.（2011年浙江卷）培育“试管山羊”的基本过程如下图所示，若要培育成功，下列叙述正确的是A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟C.丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液D.丁过程中早期胚胎须移植到供体性状相同的代孕母羊子宫内4.（宁夏０９）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。原始性腺细胞囊胚（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DNA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淋巴特异性抗体课件制作仙游第一中学黄美洪2.胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？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。P76讨论1.（2）应该怎样选择供体公、母牛和受体母牛？在②中，为什么要用促性腺激素处理供体母牛，在促性腺激素处理供体母牛前，为什么需要对供体和受体母牛进行同期发情处理？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，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。P811.（3）在右侧的流程图中，哪一步需要进行冲卵？冲卵是把母畜的卵子冲出来吗？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。P811.（4）用胚胎移植繁育良种种畜具有哪些实用意义？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。P81