胚胎工程的应用及前景(市公开课).ppt
湛江产天价牛肉 千元一斤有钱还难买,新闻,日本神户牛肉,据了解，湛江南翔胚胎生物工程技术研究所从2006年至今投入项目资金256万元，从国外引进日本神户牛胚胎450枚，精液1500支，已扩繁出日本神户牛及其杂交牛170头。,如果你是研究所的科技人员，你将如何利用这些资源将这种优质的牛进行快速、大量的繁殖呢？,这就是和牛（又称日本神户牛），是当今世界公认的品质最优秀的良种肉牛，国内市场每公斤能售出2000多元人民币的天价。,一、利用体细胞核移植技术进行克隆。(克隆动物),二、利用体外受精、早期胚胎培养、胚胎 移植技术进行繁殖。（试管动物）,3.3 胚胎工程的应用及前景,胚胎工程技术：胚胎移植 体外受精 胚胎分割 胚胎干细胞培养目前应用较多的是：胚胎移植、胚胎分割、体外生产胚胎技术,优良供体,受体母牛,同期发情,超数排卵,优良公牛发情配种,收集胚胎,胚胎移植,一、胚胎移植,意义：,充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短了供体的繁殖周期，增加一生繁殖后代的数量，大大提高了繁殖率。,一、胚胎移植,1、概念：,将雌性动物（供体）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（受体）体内，使之继续发育为新个体的技术。,体内受精（配种或人工授精）、体外受精、胚胎分割、细胞核移植得到的胚胎。,提供胚胎的具有优良遗传性状的个体。,接受胚胎的个体。,同一物种、生理状态相同。,思考？1、准备移植的小牛胚胎，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？,2.胚胎移植的生理学基础,请认真阅读课本P76，思考讨论：胚胎移植的生理学基础的四点内容是什么？,同种动物的供体和受体排卵后，生殖器官的 是相同的。,生理变化,早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于 状态。,游离,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生。,免疫排斥反应,供体胚胎可与受体子宫建立正常的 和 联系，但其 不受影响。,生理,组织,遗传特性,思考与讨论P76:1、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后一致，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。,位置相同或相似。,2、胚胎移植实质,早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移（填空）。,供体和受体的选择杜泊羊&地方绵羊,3、胚胎移植的基本程序,谁是供体？为什么？,（1）对供体、受体进行选择,供体：具有优良遗传性状的个体；受体：同种的、健康和正常繁殖能力的个体处理：同期发情具体做法：注射激素,1.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,B,练习,（2）超数排卵处理具体做法：注射促性腺激素,（3）配种或人工授精,精子来源：具有优良遗传性状的雄性动物。,（4）胚胎的收集,在配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母羊子宫内的胚胎冲洗出来。冲卵是把母羊的卵子冲出来吗？,（5）对胚胎进行质量检查,你知道检查的目的吗？此时胚胎处于什么时期？,检查胚胎的发育状况，处于桑椹胚或囊胚,（6）胚胎的保存或移植,胚胎保存的条件是什么？,-196液氮保存,（7）胚胎的移植,方法一：手术法方法二：非手术法,2.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,A,（9）受体母羊产下胚胎移植的犊子,（8）对受体母羊进行是否妊娠的检查,选择及同期发情处理,超数排卵处理,配种或人工授精,胚胎收集,胚胎检查,胚胎保存,胚胎移植,妊娠检查,分娩,3、胚胎移植的基本程序,胚胎工程的最后一道“工序”,遗传性状优秀,健康有正常繁殖能力,同种遗传性能优秀,同期发情处理,胚胎移植,超数排卵,请阅读课本P75、图3-17“胚胎移植的现状和意义”。,4、胚胎移植的现状和意义,1)加速育种工作和品种改良；2)大量节省购买种畜的费用；3)一胎多产；4)保存品种资源和濒危物种；意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能，缩短繁殖周期。,练习,3.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,A,D,二、胚胎分割,特点：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。,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。,三卵六羔羊,胚胎分割,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备好的空透明带中或直接移植给受体。,胚胎分割的基本过程,囊胚腔,透明带,滋养层,内细胞团,胚胎分割,做DNA分析性别鉴定,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、切割刀、切割针分割办法:将内细胞团均等分裂,注意事项,（1）刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还存在差异,（2）采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的,胚胎分割产生的后代基因型相同，但表现型受发育环境的影响而可能不同,胚胎分割技术的缺陷,课后作业：胚胎干细胞,阅读课本，思考以下问题：（1）什么是胚胎干细胞？简称是什么？（2）胚胎干细胞的来源。（3）胚胎干细胞的特性。（4）胚胎干细胞的应用。,三.胚胎干细胞,阅读课本，思考以下问题：（1）什么是胚胎干细胞？简称是什么？（2）胚胎干细胞的来源。（3）胚胎干细胞的特性。（4）胚胎干细胞的应用。,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。,干细胞的分类：（1）全能干细胞（2）多能干细胞（3）专能干细胞,3.主要用途 阅读课本相关内容，说说胚胎干细胞有什么具体用途？,（1）治疗人类的某些顽症。人类由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病，如帕金森综合症、少年糖尿病和老年痴呆症等，已成为医学上尚未攻克的顽症。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、心衰竭和成骨不良等疑难病症。,（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细胞也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。,诱导因子：诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化。,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,C,体细胞核移植的过程(克隆动物),供体体细胞,细胞培养,体细胞核,卵巢卵母细胞,MII期卵母细胞,去核,无核卵母细胞,注入,重组细胞,重组胚胎,胚胎移植,代孕母体,生出与供体遗传物质相同的个体,发育,理论基础：动物细胞核的全能性,提取,采集良种母牛的卵母细胞,卵母细胞的体外培养,采集良种公牛精子,精子体外获能,体外受精,良种牛受精卵,胚胎移植,受体牛,良种犊牛,“试管牛”工厂化生产的技术流程图,良种牛体外受精胚胎,
