3.3胚胎工程的應用及前景學習目標1.舉例說出胚胎移植和胚胎分割。2.認同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。3.關注胚胎工程的研究進展和應用價值。學習難點、重點重點(1)胚胎移植的生理學基礎、基本程序和應用。(2)胚胎分割的應用意義。(3)胚胎干細胞研究的意義。難點(1)胚胎移植的生理學基礎。(2)胚胎干細胞的概念和分離途徑。將雌性動物的早期胚胎,或者通過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)相同的其他雌性動物的體內(nèi),使之發(fā)育為新個體的技術。一、胚胎移植胚胎的來源：供體：受體：移植條件：實質(zhì)：地位：意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。在胚胎移植中提供胚胎的個體在胚胎移植中接受胚胎的個體同種的、生理狀態(tài)相同的相同的其他雌性動物體內(nèi)。早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉移是胚胎工程的最后一道“工序”體外受精體內(nèi)受精核移植轉入目的基因的受精卵胚胎分割早期胚胎培養(yǎng)早期胚胎沖卵早期胚胎早期胚胎培養(yǎng)早期胚胎早期胚胎培養(yǎng)早期胚胎胚胎移植①②③④⑤有性生殖無性生殖胚胎的來源一、胚胎移植胚胎移植的意義胚胎移植的優(yōu)勢是：可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛能。供體的主要職能：只產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎，繁重而漫長的妊娠和育仔任務由受體取代，大大縮短了供體本身的繁殖周期。一、胚胎移植①加速育種工作和品種改良②增加雙胎和多胎比例。③節(jié)省大量購買種畜的費用。④保存品種資源和瀕危物種生理學基礎意義胚胎移植的生理學基礎【重點】

同種動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，在一定時間內(nèi)不會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

受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生

。免疫排斥反應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)育提供了營養(yǎng)等方面的保障①胚胎移入的基礎②胚胎收集的基礎③移入胚胎存活的基礎④保留胚胎遺傳特性的基礎排卵后，同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的，為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境（同期發(fā)情）。早期胚胎形成后，在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)，為胚胎的收集提供可能（沖卵）。受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應，為胚胎在受體內(nèi)存活提供了可能。供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，其遺傳物質(zhì)不會發(fā)生改變，為移植后的胚胎繼續(xù)發(fā)育提供了營養(yǎng)等方面的保障，同時保障了供體優(yōu)良遺傳性狀。胚胎移植的基本程序①對供、受體母牛進行選擇，并用激素進行____________處理（多種激素，主要是孕激素，配合使用前列腺素和促性腺激素）。對供體母牛的要求是生產(chǎn)和遺傳性能優(yōu)良；對受體母牛的要求是健康、繁殖能力正常。

②用________激素對供體母牛做________________處理。

③超數(shù)排卵的母牛發(fā)情后，選擇同種優(yōu)秀的公牛進行_________________。

④胚胎的收集：配種或輸精后第7天，用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內(nèi)的______沖洗出來（也叫______）。胚胎沖卵配種或人工授精促性腺超數(shù)排卵同期發(fā)情【歸納總結】①該過程中兩次使用激素：第一次對受、供體進行同期發(fā)情處理；第二次用于供體的超數(shù)排卵。②該過程中的兩次檢查：第一次對收集的胚胎進行檢查；第二次對受體母牛是否妊娠進行檢查。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，二者與受體牛沒有關系。④沖卵與排卵的區(qū)別：沖卵的含義：是從子宮中沖出胚胎，而非沖出卵子。排卵的含義：卵子從卵泡中排出胚胎移植①供體、受體的選擇和處理供體受體選擇遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的個體選擇有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的個體用激素對供體母牛和受體母牛進行同期發(fā)情處理。四、胚胎移植的基本程序供體胚胎移植四、胚胎移植的基本程序目的：使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致，這是胚胎移植成功與否的關鍵。指利用某些激素人為地控制并調(diào)整一群母畜發(fā)情周期的進程，使之在預定時間內(nèi)集中發(fā)情。同期發(fā)情處理①供體、受體的選擇和處理受體用激素對供體母牛和受體母牛進行同期發(fā)情處理。胚胎移植②用激素對供體母牛做超數(shù)排卵處理供體母本用促性腺激素處理使之超數(shù)排卵四、胚胎移植的基本程序胚胎移植③配種或進行人工授精超數(shù)排卵的母牛發(fā)情后，選擇同種優(yōu)秀的公牛進行配種或人工授精。四、胚胎移植的基本程序胚胎移植④胚胎的收集配種或輸精后第7天，用配置好的沖卵液，借助特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內(nèi)或輸卵管中的胚胎沖洗出來（也叫沖卵）。三、胚胎移植的基本程序胚胎移植⑤胚胎的檢查沖卵后，對胚胎進行質(zhì)量檢查。這時的胚胎應該發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段。四、胚胎移植的基本程序胚胎移植⑥胚胎的保存將收集的胚胎直接向受體移植或放入-196℃的液氮中保存。四、胚胎移植的基本程序胚胎移植⑦胚胎移植（1）手術法：引出受體子宮和卵巢，將胚胎注入子宮角，縫合創(chuàng)口。（2）非手術法：將裝有胚胎的移植管送入受體母牛子宮的相應部位，注入胚胎。四、胚胎移植的基本程序移入受體子宮的胚胎位置應與在供體內(nèi)位置相同或相似手術法移胚非手術法移胚胚胎移植⑧對受體母牛進行是否妊娠檢查四、胚胎移植的基本程序⑨受體母牛產(chǎn)下胚胎移植的犢牛胚胎移植成功的標志

移植的胚胎在受體內(nèi)能正常發(fā)育，完成分娩獲得具有優(yōu)良性狀的個體。

胚胎分割：是指采用______方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得________________的技術。來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，因此，胚胎分割可以看做動物______繁殖或克隆的方法之一。

胚胎分割所需要的主要儀器設備為________________和______________。機械同卵雙胎或多胎無性實體顯微鏡顯微操作儀二、胚胎分割顯微操作儀和實體顯微鏡主要儀器設備：

進行胚胎分割時，應選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的__________________，將其移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中，然后，用__________________進行分割。對于不同發(fā)育階段的胚胎，分割的具體操作不完全相同。桑椹胚或囊胚分割針或分割刀二、胚胎分割

具體操作時，用分割針或分割刀片將胚胎切開，吸出其中的半個胚胎，注入預先準備好的____________中，或直接將裸半胚移植入受體。在對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將____________均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。

實踐證明，采用胚胎分割技術產(chǎn)生同卵多胚的可能性是有限的，到目前為止，最常見的是經(jīng)分割產(chǎn)生的同卵雙胎，而同卵多胎成功的比例都很小。空透明帶內(nèi)細胞團二、胚胎分割還可用分割針分割滋養(yǎng)層，做DNA分析性別鑒定。二、胚胎分割剛出生動物的體重偏低，毛色和斑紋還存在差異；采用胚胎分割技術產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的。胚胎分割的意義胚胎分割的缺陷加快繁殖速度，提高了胚胎的利用率二、胚胎分割25思考？？1、對囊胚階段的胚胎進行分割時，為什么要將內(nèi)細胞團均等分割？

內(nèi)細胞團一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎細胞，其他滋養(yǎng)層細胞只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若不能均等分割，將會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部分正常發(fā)育的能力強，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。2、為什么胚胎分割的份數(shù)越多，操作的難度會越大，移植的成功率也越低？因此，到目前為止，最常見的是經(jīng)分割產(chǎn)生的同卵雙胎，而同卵多胎成功的比例都很小。

因為早期胚胎的體積很小，只有在顯微鏡下才能看到，細胞數(shù)目是有限的。分割的份數(shù)越多，不但難以做到均等分割，每一份的細胞數(shù)會越少。項目自然受精人工授精體外受精不同點過程不同雌雄動物交配完成用人工的方法將公畜的精液注入母畜生殖道內(nèi)，完成受精人工獲取精子、卵子，在體外培養(yǎng)液中完成受精過程場所不同雌性動物輸卵管中雌性動物輸卵管中體外培養(yǎng)液中相同點①精子獲能、卵子成熟后方能完成受精過程。②都是有性生殖。人工授精:充分發(fā)揮雄性優(yōu)良性狀的繁殖能力。參看：P82P61三、胚胎干細胞1.定義：由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞，簡稱ES或EK細胞。2.特點：(1)形態(tài)上：體積小、細胞核大、核仁明顯。電鏡下的胚胎干細胞（照片經(jīng)后期人工上色處理，放大1500倍）(3)在體外培養(yǎng)的條件下，可以只增殖，而不分化?？梢岳鋬霰４妫部梢赃M行遺傳改造。(2)功能上：具有發(fā)育的全能性。三、胚胎干細胞3.應用：(1)治療人類的某些頑癥。(2)培育出人造組織器官，用于器官移植。如帕金森綜合征、少年糖尿病和老年癡呆癥等。解決目前臨床上存在的供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。三、胚胎干細胞(3)揭示細胞分化和細胞凋亡的機理。三、胚胎干細胞3.應用：(4)用于對哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律的研究將帶有遺傳標記的ES細胞注入早期胚胎的囊胚腔，通過組織染色，了解ES細胞的分化特點三、胚胎干細胞3.應用：課堂小結35名稱全能干細胞多能干細胞專能干細胞特點具有形成機體的任何組織或器官直至形成完整個體的潛能具有分化成多種細胞或組織的潛能，但不能發(fā)育成完整的個體只能分化成某一種類型或功能密切相關的兩種類型的細胞舉例胚胎干細胞造血干細胞神經(jīng)干細胞應用用于病人的器官移植等造血干細胞移植是治療血液系統(tǒng)疾病、遺傳性血液病等的有效手段通過神經(jīng)干細胞移植治療腦癱、頭顱外傷等病癥延伸：干細胞的分類36.全能干細胞(胚胎干細胞)多能干細胞正文中討論題1.在胚胎移植操作中，怎樣才能使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致?例如，供、受體的發(fā)情時間要一致嗎?供體胚胎移入受體子宮的位置，應與在供體內(nèi)的位置相同或相似嗎?

應對供體和受體母畜進行同期發(fā)情處理，使它們的生理條件達到同步或一致，這樣才能使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件，這是胚胎移植成功與否的關鍵。因此，必須做到供、受體母畜的發(fā)情時間一致。同時還要做到移入受體子宮胚胎的位置應該與其在供體內(nèi)的位置相同或相似，移入胚胎一側的受體子宮角對應的卵巢必須有黃體存在。2.胚胎移植實質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉移。你認為這樣的概括正確嗎?

胚胎移植成功率的高低與供、受體生理環(huán)境條件一致性密切相關。只有供、受體生理環(huán)境高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續(xù)發(fā)育。所以我們可以把胚胎移植簡單概括為早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉移。這樣的概括是正確的。旁欄思考題對囊胚階段的胚胎進行分割時，為什么要將內(nèi)細胞團均等分割?

內(nèi)細胞團一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎細胞，其他細胞為滋養(yǎng)細胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將內(nèi)細胞團均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部分正常發(fā)育的能力強，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。39哺乳動物的性別控制技術通過人為干預，使動物按照人們的愿望繁衍所需性別的后代的技術。①概念：②如何分離X、Y精子：根據(jù)X、Y精子體積和質(zhì)量沉淀分離根據(jù)X、Y精子嗜酸堿性不同選擇性利用精子根據(jù)X、Y精子所帶電荷不同，電泳法分離補充知識：③SRY-PCR胚胎性別鑒定技術：課本P82SRY基因：雄性的性別決定基因，指Y染色體上具體決定生物雄性性別的基因片段。SRY—PCR胚胎鑒定技術滋養(yǎng)層41〖思考與探索〗（1）用文字完成下面的流程圖。①對供、受體母畜進行選擇，并進行同期發(fā)情處理；③配種或人工授精；④收集胚胎；⑥胚胎移植；⑦對受體母畜進行是否妊娠的檢查。

第④步需