胚胎工程的應(yīng)用

1、日本神戶牛，當(dāng)今世界公認(rèn)品質(zhì)最優(yōu)秀的良種肉牛，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)能售出每公斤2000多元人民幣的天價(jià)。,如何將這種優(yōu)質(zhì)的牛進(jìn)行快速、大量的繁殖呢？,胚胎工程的應(yīng)用及前景,1.胚胎移植的概念 將雌性動(dòng)物的早期胚胎,或者通過(guò)體外受精及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),使之發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。,一、胚胎移植,胚胎的來(lái)源：,生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過(guò)程。,胚胎移植的地位：,同種、生理狀態(tài)相同,

2、雌性動(dòng)物的早期胚胎，體外受精、轉(zhuǎn)基因、核移植等技術(shù)得到的胚胎。,受體的條件：,胚胎移植的實(shí)質(zhì)：,胚胎移植是胚胎工程其他技術(shù)的最后一道“工序”。因?yàn)樵谂咛スこ讨蝎@得的胚胎，都必須移植給受體才能獲得后代。,2.胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ),（1）有人認(rèn)為胚胎移植實(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？怎樣才能使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致？ （2）早期胚胎與母體有結(jié)構(gòu)上的直接聯(lián)系嗎？（3）受體對(duì)移植

3、到子宮的外來(lái)胚胎會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)嗎？ （4）新個(gè)體在受體體內(nèi)是否發(fā)生遺傳物質(zhì)的改變？,2.胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ),同種動(dòng)物的供體和受體排卵后，生殖器官的 是相同的。,生理變化,為供體的胚胎移入受體提供相同的 。,生理環(huán)境,早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于 狀態(tài)。,為胚胎的收集提供了可能,游離,受體

4、對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生 。,免疫排斥反應(yīng),供體胚胎可與受體子宮建立正常的 和 聯(lián)系，但其 不受影響。,生理,組織,遺傳特性,為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能,為移植后的胚胎繼續(xù)發(fā)育提供了營(yíng)養(yǎng)等方面的保障,3、胚胎移植的基本程序,選擇,供體母牛,受體母牛,,,……同期發(fā)情處

5、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）,總結(jié)：,【歸納總結(jié)】,①該過(guò)程中兩次使用促性腺激素，第一次對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次用于供體的超數(shù)排卵。②該過(guò)程中的兩次檢查：第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次對(duì)受體母牛是否妊娠進(jìn)行檢查。③產(chǎn)下的犢牛性狀取決于所用公牛和供體牛，性別取決于公牛提供何種類型的精子，二者與受體牛沒(méi)有關(guān)系。④沖卵的含義是

6、從子宮中沖出胚胎，而非沖出卵子。,4.胚胎移植的意義,,4.胚胎移植的意義1)保持供體優(yōu)良的遺傳特性,加速育種工作和品種改良2)節(jié)約成本；3)大規(guī)模繁殖,一胎多產(chǎn)；4)保存品種資源和保護(hù)瀕危物種；5)充分發(fā)揮雌性個(gè)體的繁殖潛力,縮短供體本身的繁殖周期。,二、胚胎分割（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(guò)程,1.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

7、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)。2.特點(diǎn)：后代具有相同的遺傳物質(zhì)3、理論基礎(chǔ):動(dòng)物胚胎細(xì)胞的全能性。,4、選擇的胚胎：發(fā)育良好,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(kāi)，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。,,.,.性別鑒定2,7、操作注意事項(xiàng)： ①對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要將內(nèi)細(xì)

8、胞團(tuán)均等分割。避免影響胚胎的進(jìn)一步生長(zhǎng)和發(fā)育。8、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。9、胚胎分割技術(shù)的應(yīng)用:為轉(zhuǎn)基因技術(shù)、性別控制技術(shù)提供活胚材料。,歸納小結(jié),三.胚胎干細(xì)胞,（1）什么是胚胎干細(xì)胞？（2）胚胎干細(xì)胞的特性。（3）胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用。,1.概念：簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞,是由早期胚胎或胎兒的原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞。,2.特征:

9、（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(duì)它可以進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造。,3.胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用（1）ES細(xì)胞是研究體外細(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)。在添加分化誘導(dǎo)因子的培養(yǎng)液中，ES細(xì)胞可以向不同類型的組織細(xì)胞分化。,3.胚胎干細(xì)胞的應(yīng)

10、用（2）治療人類的某些頑癥。人類由于細(xì)胞壞死、退化或功能異常引起的疾病，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。（3）培育出人造組織器官，用于器官移植。通過(guò)ES細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，還可以培育出人造組織器官，解決器官不足和免疫排斥的問(wèn)題。,4.干細(xì)胞分類,干細(xì)胞是一種具有多項(xiàng)分化潛能和自我復(fù)制、更新能力的原始未分化細(xì)胞。,（1）全能干細(xì)胞（胚胎干細(xì)胞）桑椹胚及以前（如受精

11、卵）由內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞、原始性腺細(xì)胞分離出來(lái)能發(fā)育成完整個(gè)體（2）多能干細(xì)胞能分化出動(dòng)物體內(nèi)的多種組織（造血干細(xì)胞）（3）專能干細(xì)胞如成肌細(xì)胞、皮膚生發(fā)層細(xì)胞等能分化出特定的（一種或兩種）組織,.應(yīng)用,4、干細(xì)胞分類,1.下圖為胚胎移植的基本程序、早期胚胎發(fā)育過(guò)程（圖甲）。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：,（1）超數(shù)排卵技術(shù)的處理措施是對(duì)供體母牛注射 。沖卵實(shí)質(zhì)上是用特定裝置，將供體母牛子宮內(nèi)的 沖洗

12、出來(lái)。（2）圖甲中標(biāo)號(hào)3為 ，它將來(lái)可發(fā)育為 。,1.下圖為胚胎移植的基本程序、早期胚胎發(fā)育過(guò)程（圖甲）。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：,（3）若一次給受體母牛移入多個(gè)胚胎，產(chǎn)生的多個(gè)后代基因型相同嗎? ，為什么? （4）受體母牛必須和供體牛屬于 。移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基

13、礎(chǔ)是什么？,（5）圖乙中②指的是 。進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)選擇發(fā)育到 時(shí)期的胚進(jìn)行操作。（6）圖乙中A細(xì)胞是 ，在進(jìn)行體外受精前要對(duì)精子進(jìn)行 處理。,1.下圖為經(jīng)過(guò)體外受精和胚胎分割移植培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過(guò)程（圖乙）．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：,2.右圖為哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞及其分化的示意圖。請(qǐng)回答：,（1）胚胎干細(xì)胞是從動(dòng)物胚胎發(fā)育至_______期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或胎兒的_____中分離得到的一類細(xì)胞。

14、（2）圖中分化程度最低的干細(xì)胞是______。在體外培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)液中加入___因子，可誘導(dǎo)該種干細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化。,（3)在機(jī)體內(nèi)，皮膚干細(xì)胞分化成皮膚細(xì)胞是機(jī)體細(xì)胞中基因___________的結(jié)果。（4）某患者不能產(chǎn)生正常的白細(xì)胞，通過(guò)骨髓移植可以達(dá)到治療的目的，骨髓的治療的實(shí)質(zhì)是將上圖的______________細(xì)胞移植到患者體內(nèi)。（5）若要克隆某種哺乳動(dòng)物，從理論上分析，上述紅細(xì)胞、白細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞中不能選