1、3.3 胚胎工程的應(yīng)用及前景,1、胚胎移植,2、胚胎分割,3、胚胎干細(xì)胞,總結(jié),1、胚胎移植,胚胎移植： 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)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。,提供胚胎,供體,受體,發(fā)情,供體,受體,優(yōu)良公牛,發(fā)情配種,胚胎移植示意圖,1、胚胎移植的現(xiàn)狀和意義,現(xiàn)狀： 技術(shù)方法簡(jiǎn)便、實(shí)用。 奶牛：一頭供體牛每年可產(chǎn)數(shù)十頭小牛。,胚胎移植現(xiàn)場(chǎng),意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力。,加速育種工作和品種改良。,增加雙胎和多胎的比例。,不受時(shí)間地域限制，節(jié)省購(gòu)買種畜的費(fèi)用。,利用胚胎冷凍技術(shù)，建立胚胎庫(kù)，保存品種資源和

2、瀕危物種。,2、胚胎移植的主要生理學(xué)基礎(chǔ),是否成功,（1）哺乳動(dòng)物發(fā)情排卵后，生殖器官變化相同。,（2）胚胎形成后呈游離狀態(tài)，有利于胚胎收集。,（3）無(wú)免疫排斥反應(yīng)。,（4）供體胚胎與受體子宮可建立正常生理和組織聯(lián)系，遺傳特性不受影響。,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？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？ 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？,答：應(yīng)對(duì)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

3、功與否的關(guān)鍵。因此，必須做到供、受體母畜的發(fā)情時(shí)間一致。同時(shí)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)的受體子宮角對(duì)應(yīng)的卵巢必須有黃體存在。,答：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(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(jiǎn)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。,3、胚胎移植的基本程序,1、選擇母牛，進(jìn)行同期發(fā)情處理；,供體,受體,2、超數(shù)排卵處理；,3、配種并人工受精；,4、收集胚胎（沖卵）；,5、質(zhì)量檢查；,6、移植胚胎或冷藏；,7、妊娠檢查；,8、產(chǎn)下牛犢。,返回,2、

4、胚胎分割,胚胎分割：采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2、4或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。,后代具有相同的遺傳物質(zhì)，可看成無(wú)性繁殖或克隆方法之一。,儀器,操作,顯微操作儀,實(shí)體顯微鏡,返回,旁欄思考題P79,對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，為什么要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割？,提示：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(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)細(xì)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)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(wèn)題。,三.胚胎干細(xì)胞,1.概念:簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞,是由早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞

5、. 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(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞.體外培養(yǎng)可增殖不分化. 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,全能干細(xì)胞 多能干細(xì)胞 專能干細(xì)胞,干細(xì)胞,干細(xì)胞的主要特點(diǎn),終生保持未分化或低分化特征； 在機(jī)體的中的數(shù)目、位置相對(duì)恒定； 具有自我更新能力； 能無(wú)限制的分裂增殖； 具有多向分化潛能； 分裂的慢周期性；,全能干細(xì)胞：具有全能性，能分化成機(jī)體 的 任何組織或器官，直至形成完成個(gè)體的 潛能。 如胚胎干細(xì)胞、受精卵等。 而實(shí)際上我們要認(rèn)識(shí)到，

6、多能干細(xì)胞是由全能 干細(xì)胞分化來(lái)的，而專能干細(xì)胞往往則是由 多能干細(xì)胞分化而來(lái)。,多能干細(xì)胞：具有分化成多種細(xì)胞和組織的潛能，但卻失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力。 如造血干細(xì)胞，它能產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板等至少十二種血細(xì)胞，但不能分化出造血系統(tǒng)以外的其它細(xì)胞。,專能干細(xì)胞：只能向一種或密切相關(guān)的兩種類型的細(xì)胞分化。 如神經(jīng)干細(xì)胞、皮膚生發(fā)層細(xì)胞,胚胎干細(xì)胞培養(yǎng),增殖不分化 ？,誘導(dǎo)分化 ？,胚胎干細(xì)胞核移植,胚胎干細(xì)胞應(yīng)用,（1）治療人類頑癥： 如帕金森綜合癥、少年糖尿病等。 （2）培育人造組織器官： 解決供體器官不足、免疫排斥等。 （3）研究體外細(xì)胞分化。 （4）對(duì)ES細(xì)胞的培養(yǎng)和誘導(dǎo)，為揭

7、示細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理提供了有效手段 (5) ES細(xì)胞可用于對(duì)哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律的研究。,解析胚胎移植概念,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物細(xì)胞,核移植重組細(xì)胞,體外受精卵細(xì)胞,早期胚胎培養(yǎng),（體外早期胚胎）,優(yōu)良雌性個(gè)體 體內(nèi)早期胚胎,胚胎（分割）移植,新個(gè)體,體內(nèi)受精卵細(xì)胞,同種、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物,同種：同一物種； 生理狀態(tài)相同：供體和受體同步發(fā)情、移植位置相同或相似。,一、胚胎移植： 1、胚胎移植的現(xiàn)狀和意義； 2、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)； 3、胚胎移植的基本程序。 二、胚胎分割： 1、儀器； 2、操作方法。 三、胚胎干細(xì)胞。,總結(jié),胚胎工程的應(yīng)用及前景,概念：是指將雌性動(dòng)物的 ，或者通

8、過(guò) 及其他方式得到的胚胎，移植到同種 的、 相同的其他 動(dòng)物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。其中提供胚胎的個(gè)體叫供體，接受胚胎的個(gè)體叫 。 應(yīng)用：胚胎移植是 、 、或體外受 精等技術(shù)的最后一道“工序” 現(xiàn)狀：在 的胚胎移植中，技術(shù)方法更為簡(jiǎn)便、實(shí)用。 意義：可充分發(fā)揮 個(gè)體繁殖潛力。供體主要職能只產(chǎn)生優(yōu)良特性的胚胎，縮短繁殖周期 胚胎移植成功與否關(guān)系到：供體和受體的 . 1.供、受體 的生理變化相同，為胚胎提 供相同的生理環(huán)境 2.早期胚胎沒(méi)有與母體子宮建立組織聯(lián)系， 為 提供可能. 3.受體對(duì)外來(lái)胚胎基本不發(fā)生 ， 為胚胎的存活提供可能 4.胚胎能與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系， 但

9、其 不受影響,胚胎移植,生理學(xué)基礎(chǔ),早期胚胎,體外受精,生理狀態(tài),雌性,受體,轉(zhuǎn)基因,核移植,牛,雌性優(yōu)良,生理狀況,生殖器官,胚胎收集,免疫排斥反應(yīng),遺傳物質(zhì),1供、受體的選擇和處理（使用激素進(jìn) 行 處理、 處理） 2 或人工受精3胚胎收集（沖卵）、檢查（胚胎發(fā)育到 或囊胚）、培養(yǎng)或保存（196的液氮） 4胚胎移植：手術(shù)法（引出子宮和卵巢將其注入）；非手術(shù)法（用移植管將其送入子宮） 5移植后的檢查（是否妊娠）等,基本程序,同期發(fā)情,超數(shù)排卵,配種,桑椹胚,概念：指采用 方法將早期胚胎切割成2、4或8等份等，經(jīng)移植獲得 雙胎或多胎的技術(shù)。 儀器設(shè)備： 和顯微操作儀 操作程序 1選擇發(fā)育良好、形

10、態(tài)正常的桑椹胚或囊胚，移入盛 有 的培養(yǎng)皿 2用分割針或分割刀切開(kāi)胚胎，吸出半個(gè)，注入空 或直接將 移植給受體。分割囊胚時(shí)要將 均等分割。此時(shí)還可用分割針?lè)指?，做胚胎DNA分析 。 局限：剛出生的動(dòng)物體重偏低，毛色和斑紋上存在差 異， 的可能性有限。,胚胎分割,機(jī)械,同卵,實(shí)體顯微鏡,操作液,透明帶,裸半胚,內(nèi)細(xì)胞團(tuán),滋養(yǎng)層,性別鑒定,同卵多胎,概念：由 或 中分離出來(lái)的一類細(xì)胞。簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞。 特點(diǎn)： 形態(tài)上：體積小、 大、核仁明顯 功能上：具有 ，即可分化為成年動(dòng)物體任何一種組織細(xì)胞；在體外可增殖而不發(fā)生 ；可冷凍保存；可進(jìn)行遺傳改造 1.移植ES細(xì)胞修復(fù)壞死或退化部位，治愈糖尿病

11、、肝 (心)衰竭、 等病癥 2.ES細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，可培育 . 3.ES細(xì)胞在牛黃酸、丁酰環(huán)腺苷酸等分化誘導(dǎo)因子作 用下可向不同類型組織細(xì)胞 .,胚胎干細(xì)胞,意義:,早期胚胎,原始性腺,細(xì)胞核,發(fā)育的全能性,分化,成骨不良,人造組織器官,分化,思考與探究（P81）,1.右圖是同學(xué)們到某良種場(chǎng)進(jìn)行參觀后，看到的胚胎移植繁育良種奶牛的技術(shù)流程示意圖。請(qǐng)看圖思考并討論以下各題。 （1）用文字完成下面的流程圖。 （2）應(yīng)該怎樣選擇供體公、母牛和受體母牛？在中，為什么要用促性腺激素處理供體母牛，在促性腺激素處理供體母牛前，為什么需要對(duì)供體和受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理？,答： 對(duì)供、受體母畜進(jìn)行選擇，并進(jìn)

12、行同期發(fā)情處理； 配種或人工授精； 收集胚胎； 胚胎移植； 對(duì)受體母畜進(jìn)行是否妊娠的檢查。,答：供體公、母牛應(yīng)該是具有人類所需的優(yōu)良遺傳性狀的個(gè)體，而受體母牛必須具有正常的孕育、生殖后代的能力；需要用促性腺激素處理供體母牛是為了引起超數(shù)排卵，這樣就可以獲得較多的胚胎；在促性腺激素處理供體母牛前，對(duì)供體和受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理，才能使它們的生理?xiàng)l件達(dá)到同步或一致，使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件。,（3）在右側(cè)的流程圖中，哪一步需要進(jìn)行沖卵？沖卵是把母畜的卵子沖出來(lái)嗎？ （4）用胚胎移植繁育良種種畜具有哪些實(shí)用意義？,答：第步需要進(jìn)行沖卵，沖卵是指將供體母畜體內(nèi)的受精卵沖出來(lái)，而不

13、是把卵子沖出來(lái)。,提示：胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)秀個(gè)體的繁殖潛力。具體表現(xiàn)為：縮短了供體本身的繁殖周期，同時(shí)通過(guò)超數(shù)排卵處理和胚胎移植可獲得比自然繁殖多十幾倍到幾十倍的后代。 可在短期大幅度增加優(yōu)良個(gè)體母畜和公畜的后代數(shù)量，迅速擴(kuò)大良種畜群，加速育種和品種改良工作。 經(jīng)冷凍保存的胚胎可進(jìn)行國(guó)內(nèi)和國(guó)際交換，代替活畜的引種或進(jìn)出口。 通過(guò)胚胎移植可以人為生產(chǎn)雙胎或多胎。 可以通過(guò)保存胚胎來(lái)保存品種資源和瀕危動(dòng)物。,例、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)。以下說(shuō)法不正確的是（ ） A這里說(shuō)的同“種”是指同一“物種” B加拿大荷斯

14、坦奶牛胚胎移植給我國(guó)黃牛，生出荷斯坦奶牛，可以移植成功 C同種動(dòng)物之間的生理特征相近，進(jìn)行胚胎移植易于成功 D不管是否妊娠，同種動(dòng)物生殖器的生理變化都是一樣的 例、表現(xiàn)型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。產(chǎn)生這一結(jié)果最可能的原因是（ ） A.試管動(dòng)物培養(yǎng) B.胚胎移植 C.胚胎分割移植 D.受精卵移植 例、“試管嬰兒”技術(shù)屬于（ ） A胚胎移植 B組織培養(yǎng) C克隆技術(shù) D基因工程 例、在胚胎移植的整個(gè)過(guò)程中，與之有關(guān)的激素包括（ ） 促性腺激素 雌激素 孕激素 雄激素 A B C D,典型例題,D,C,A,B,例、（ 多選）胚胎移植技術(shù)目前主要應(yīng)用于（ ） A.解決某些不孕癥者的生育問(wèn)題

15、B.治療某些遺傳病 C.提高良種家畜的繁殖力 D.提高動(dòng)物的抗病力 反饋矯正 1、以下哪一項(xiàng)是胚胎工程的最終技術(shù)環(huán)節(jié)（ ） A. 胚胎分割 B. 胚胎移植 C. 胚胎培育 D. 體外生產(chǎn)胚胎技術(shù) 2、下列有關(guān)動(dòng)物胚胎移植的敘述中，不正確的是（ ） A從受孕母畜體內(nèi)取出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試管嬰兒技術(shù)只有受精及早期卵裂過(guò)程在體外進(jìn)行 3、在胚胎移植中供體的主要職能是（ ） A. 提供優(yōu)良的供體基因 B. 提供優(yōu)良遺傳特性的胚胎 C. 提供卵細(xì)胞 D. 提供精子,AC,B,A,B,4、下列關(guān)于胚胎移植的敘述不正確的是（

16、 ） A、胚胎移植全部屬于無(wú)性繁殖 B、可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖能力 C、大大縮短了供體本身的繁殖周期 D、供體的主要職能變?yōu)橹划a(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎 5、哺乳動(dòng)物的早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)處于什么狀態(tài)，這就為胚胎的收集提供了可能（ ） A. 已經(jīng)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系 B. 處于游離狀態(tài) C. 處于固定狀態(tài) D. 已經(jīng)吸附于子宮內(nèi)壁上 6、“沖卵”是指（ ） A. 把受精卵從子宮沖洗出來(lái) B. 把卵細(xì)胞從子宮沖洗出來(lái) C. 把卵細(xì)胞沖散，便于收集 D. 把胚胎從子宮沖洗出來(lái) 7、以下哪一種胚胎分割的移植效率最高（ ） A. 二分胚 B. 四分胚 C. 八分胚 D. 十六分胚

17、 8、進(jìn)行胚胎胚胎移植時(shí)最遲選擇哪一時(shí)期的胚胎（ ） A、卵裂期 B、桑椹胚 C、囊胚 D、原腸胚 9、從供體母畜收集的胚胎，可以直接向受體移植，也可以放入什么中保存。（ ） A. 液氧 B. 干冰 C. 液氮 D. 培養(yǎng)箱,A,B,D,A,C,C,10、對(duì)于桑椹胚和囊胚的胚胎，用分割針或分割刀將胚胎切開(kāi)，吸出其中半個(gè)胚，移入預(yù)先準(zhǔn)備好的什么中，或直接移植給受體。 （ ） A. 空透明帶 B. 滋養(yǎng)層 C. 飼養(yǎng)層 D. 囊胚腔 11、在進(jìn)行囊胚切割時(shí)，要注意將什么等分。 （ ） A. 透明帶 B. 滋養(yǎng)層 C. 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) D. 囊胚腔 12、動(dòng)物和人體內(nèi)具有分裂和分化能力的細(xì)胞 稱為干細(xì)胞。

18、對(duì)下圖的相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是（ ） Aa過(guò)程表示干細(xì)胞能自我更新 Bb、c過(guò)程表示干細(xì)胞具有分化能力 Ca、b、c過(guò)程中細(xì)胞的遺傳信息 表達(dá)情況不同 Db過(guò)程形成的細(xì)胞直接組成器官， 可供器官移植使用,A,C,D,13以下對(duì)于胚胎分割的描述，正確的是（ ） A只能對(duì)囊胚期細(xì)胞進(jìn)行分割 B囊胚階段的胚胎分割份數(shù)越多，產(chǎn)生相同基因型的后代個(gè)數(shù)越多 C胚胎分割產(chǎn)生的后代個(gè)體表現(xiàn)型完全相同 D內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚才出現(xiàn)，胚胎分割時(shí)最好將其均等分割，移植成功率才高 14、胚胎干細(xì)胞的特點(diǎn)是（ ） A.在形態(tài)上，表現(xiàn)為體積大，細(xì)胞核大，核仁明顯；在功能上具有發(fā)育的全能性 B.在形態(tài)上，表現(xiàn)為體積小，細(xì)胞核大

19、，核仁明顯；在功能上具有發(fā)育的全能性 C.在形態(tài)上，表現(xiàn)為體積小，細(xì)胞核小，核仁不明顯；在功能上不具有發(fā)育的全能性 D.在形態(tài)上，表現(xiàn)為體積大，細(xì)胞核小，核仁明顯；在功能上具有發(fā)育的全能性,D,B,15干細(xì)胞是一種尚未充分分化的未成熟的細(xì)胞，它具有再生各種細(xì)胞、器官的潛能，醫(yī)學(xué)家們正嘗試?yán)酶杉?xì)胞治療一些頑疾，用骨髓移植法有效治療白血病便是成功的例證。下列說(shuō)法中不正確的是（ ） A利用干細(xì)胞治療某些頑疾，是因?yàn)楦杉?xì)胞具有再生各種組織、器官的潛能 B骨髓分為紅骨髓和黃骨髓，其中，只有紅骨髓具有造血功能 C用骨髓移植法治療白血病的優(yōu)點(diǎn)之一是不發(fā)生排斥（異）反應(yīng) D異體骨髓移植成功后，康復(fù)者的血型有

20、可能發(fā)生改變 16、關(guān)于ES細(xì)胞的應(yīng)用敘述錯(cuò)誤的是（ ） A.可以用于治療由于細(xì)胞壞死，退化或功能異常引起的疾病 B.在體外誘導(dǎo)分化可培育出人造組織器官 C. 是研究體外細(xì)胞分化的理想材料 D.不能用于治療糖尿病、肝衰竭等疾病,C,D,17、奶牛場(chǎng)通過(guò)性別控制獲得更多的雌性牛犢，以增加牛奶產(chǎn)量。可以采取的方法是（ ） A通過(guò)分離出X精子并與卵細(xì)胞結(jié)合受精 B通過(guò)分離出X精子和Y精子并與卵細(xì)胞結(jié)合受精 C通過(guò)分離出Y精子并與卵細(xì)胞結(jié)合受精 D通過(guò)分離含X,Y染色體的精子與卵細(xì)胞結(jié)合受精 培養(yǎng) 18哺乳動(dòng)物體外受精的過(guò)程是（ ） 采卵 收集精子 卵細(xì)胞的人工培養(yǎng) 精子獲能處理 精子和成熟卵子在受精液中共同培養(yǎng) 精子用CaCl2處理 卵母細(xì)胞用一定濃度肝素溶液處理 體外受精 受精卵,A,B,19下圖是牛胚胎分割示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)選擇發(fā) 育到_和_時(shí) 期的胚進(jìn)行操作。 (2)指的是_，指的 是_。 (