1、.,3.3 胚胎工程的應(yīng)用及前景,一、胚胎移植,二、胚胎分割,三、胚胎干細(xì)胞,總結(jié),.,你能說出胚胎移植的概念嗎？ 1.概念: 將雌性動物的早期胚胎,或者通過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),使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。,一. 胚胎移植,.,胚胎的來源： 雌性動物的早期胚胎或體外受精及其他方式得到的胚胎。 供體：提供胚胎的個體。 受體：接受胚胎的個體。 受體的條件： 同種、生理狀態(tài)相同。,.,提供胚胎,供體,受體,.,2.胚胎移植的現(xiàn)狀和意義,(1) 現(xiàn)狀,牛羊的胚胎移植在我國部分地區(qū)已經(jīng)進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用階段，大大推動了我國畜牧業(yè)的發(fā)展。,胚胎移植現(xiàn)場,.,加速育

2、種工作和品種改良。,增加雙胎和多胎的比例。,(2) 意義,.,不受時間地域限制，節(jié)省購買種畜的費(fèi)用。,利用胚胎冷凍技術(shù)，建立胚胎庫，保存品種資源和瀕危物種。,.,加速育種工作和品種改良； 一胎多產(chǎn)； 大量節(jié)省購買種畜的費(fèi)用； 保存品種資源和瀕危物種； 可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力,縮短繁殖周期,增加一生繁殖的后代數(shù)量。,胚胎移植的意義小結(jié)：,.,3.胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ),(1)供體和受體相同的生理環(huán)境； (2)早期胚胎處于游離狀態(tài),為胚胎的收集提供了可能； (3)受體對移入子宮的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥； (4)胚胎與受體建立正常的聯(lián)系,但遺傳物質(zhì)沒有改變。,.,思考與討論: 1、在胚胎

3、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(yīng)與在供體內(nèi)的位置相同或相似嗎？,.,答案：應(yīng)對供體和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理，使它們的生理?xiàng)l件達(dá)到同步后一致，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(guān)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(yīng)該與其在供體內(nèi)的位置相同或相似，移入胚胎一側(cè)的受體子宮對應(yīng)的卵巢必須有黃體存在。,.,2、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？,正確。 胚胎移植成功率的高低與

4、供、受體生理環(huán)境條件一致性密切相關(guān)。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(zhuǎn)移。,思考與討論:,.,4、胚胎移植的基本程序 閱讀課本，思考胚胎移植的基本程序包括哪幾個步驟？ （1）供體、受體的選擇和處理 （2）配種或進(jìn)行人工授精 （3）胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存 （4）胚胎移植 （5）移植后的檢查,.,（1）對供體、受體進(jìn)行選擇,供體： 遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的個體； 受體： 健康和正常繁殖能力的個體 處理： 同期發(fā)情 具體做法： 注射相關(guān)激素。,.,（2）采集卵母細(xì)胞 方法： 超數(shù)排卵 具體

5、做法： 注射促性腺激素,.,（3）配種或人工授精,精子來源： 同種優(yōu)良的雄性動物。,.,人工授精 (artificial insemination, AI),人工授精 (AI)也稱為人工輸精，是指通過人為的方法將動物（或人）的新鮮或冷凍精液輸入到雌性動物（或人）的生殖道內(nèi)，使之受孕，以代替自然交配過程。 人工授精技術(shù)在畜牧業(yè)上應(yīng)用十分廣泛。目前，全球的奶牛業(yè)幾乎全部采用該技術(shù)進(jìn)行人工授精，加速了奶牛的品種改良進(jìn)程，同時極大地節(jié)省了飼養(yǎng)成本。因?yàn)椴捎米匀唤慌浞椒?，一頭優(yōu)質(zhì)公牛一次只能使一頭母畜受孕，而采用人工授精，一頭公畜一次的排精量可以使數(shù)百頭母畜受孕。,.,.,人工授精技術(shù)運(yùn)用于珍稀、瀕危動

6、物的保護(hù),.,體外受精 (in vitro fertilization, IVF),體外受精( IVF)是指在體內(nèi)或體外成熟的卵母細(xì)胞同體內(nèi)或體外獲能的精子，在體外環(huán)境中完成其受精的技術(shù)過程，受精卵經(jīng)體內(nèi)或體外培養(yǎng)、移植后妊娠產(chǎn)仔。由于精卵結(jié)合的受精過程是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的，故又稱為“試管動物” (test tube animal)。,.,（4）胚胎的收集,在配種或輸精后第7天，用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來。（ 也叫沖卵）,.,（5）對胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查,這時的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段,.,（6）胚胎的保存或移植,.,（7）胚胎的移植,方法一：手術(shù)法 引出受體子宮和卵巢，將胚

7、胎注入子宮角，縫合創(chuàng)口。 方法二：非手術(shù)法 將裝有胚胎的移植管送入受體母牛子宮的相應(yīng)部位，注入胚胎。,.,（8）對受體母牛進(jìn)行是否妊娠的檢查,.,（9）受體母牛產(chǎn)下胚胎移植的犢牛,.,選擇,供體母牛,受體母牛,同期發(fā)情處理,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）,小結(jié)：,如何處理,如何處理,返回,.,二、胚胎分割 閱讀課本，思考以下問題： （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8分胚,經(jīng)體內(nèi)或體外培養(yǎng)后植入受體，

8、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)， 因此胚胎分割可以看做動物無性繁殖或克隆的方法之一。 3、理論基礎(chǔ) 動物胚胎細(xì)胞的全能性。 所以胚胎分割的時期為： 囊胚或桑椹胚。,.,4、選擇的胚胎： 發(fā)育良好的,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，吸出其中的半個胚胎，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。,.,儀器,操作,顯微操作儀,實(shí)體顯微鏡,.,胚胎分割移植的顯微操作,.,7、操作注意事項(xiàng)： 對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。 原因：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊

9、胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，其他細(xì)胞為滋養(yǎng)層細(xì)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(xì)胞團(tuán)均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，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。,.,7、操作注意事項(xiàng)： 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。 早期胚胎的體積很小，只有在顯微鏡下才能看到；再者，細(xì)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(xì)胞數(shù)會越少，而且作為囊胚期的胚胎內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞所受的影響會更大。因此，分割的份數(shù)越多，技術(shù)的難度會越大，移植后的恢復(fù)和發(fā)育的難度會越大，移植成功率自然會降低。,.,8、胚胎分割技術(shù)的缺

10、陷 （1）剛出生動物的體重偏低，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。,返回,.,三.胚胎干細(xì)胞,閱讀課本，思考以下問題： （1）什么是胚胎干細(xì)胞？ 簡稱是什么？ （2）胚胎干細(xì)胞的來源。 （3）胚胎干細(xì)胞的特點(diǎn)。 （4）胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用。,.,1.概念： 簡稱ES或EK細(xì)胞,是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞。,.,2.特點(diǎn): （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。對它可以進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造。,.,3

11、.主要用途 閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，說說胚胎干細(xì)胞有什么具體用途？,.,（1）治療人類的某些頑癥。 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。目前，在動物實(shí)驗(yàn)方面，用ES細(xì)胞誘導(dǎo)分化出的某些組織細(xì)胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑難病癥。,.,（2）培育出人造組織器官，用于器官移植。 隨著組織工程技術(shù)的發(fā)展，通過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。,.,.,（3）ES細(xì)胞也是研究體外細(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)

12、液中，能夠維持不分化的狀態(tài)。 在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子,就可以誘導(dǎo)ES細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化.,.,一、胚胎移植： 1、概念； 2、胚胎移植的現(xiàn)狀和意義； 3、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)； 4、胚胎移植的基本程序。 二、胚胎分割： 1、概念； 2、操作方法、注意事項(xiàng)。 三、胚胎干細(xì)胞。 1、概念； 2、特點(diǎn)； 3、應(yīng)用。,總結(jié),胚胎工程的應(yīng)用及前景,.,練習(xí),1.下列有關(guān)動物胚胎移植的敘述中，錯誤的是（ ） A.受孕母畜體內(nèi)的受精卵或胚胎均能移植 B.受體母畜必須處于與供體母畜同步發(fā)情的狀態(tài) C.超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的激素 D.試管嬰兒只是受精及早期卵裂過程在試管中進(jìn)行,A,.,2.下列對于優(yōu)良種畜的胚胎移植的說法不正確的是（ ） A.供體母牛必須是同一物種的良種 B.受體母牛必須是同一物種的良種 C.供體公牛必須是同一物種的良種 D.受體母牛可以是同一物種的一般健康牛,B,.,3.供體的胚胎移植到受體后，游離的胚胎在發(fā)育過程中形成胎盤與受體相連，并通過胎盤與受體的血液進(jìn)行物質(zhì)交換。以下說法正確的是（ ） A.受體是為供體胚胎提供發(fā)育的條