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1、高二生物胚胎工程的应用及前景本讲稿第一页，共二十四页胚胎工程技术主要包括：胚胎工程技术主要包括：胚胎移植胚胎移植胚胎分割胚胎分割体外生产胚胎体外生产胚胎本讲稿第二页，共二十四页一、胚胎移植一、胚胎移植1、几个概念：、几个概念：将雌性动物的早期胚胎，或通过体外受精将雌性动物的早期胚胎，或通过体外受精及其他方式得到的及其他方式得到的胚胎胚胎，移植到同种的、生理状态相移植到同种的、生理状态相同同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体新个体的的技术。技术。胚胎移植胚胎移植胚胎移植胚胎移植：本讲稿第三页，共二十四页供体：供体：在胚胎移植中在胚胎移植中提供提供 胚胎
2、的个体。胚胎的个体。主要职能为：主要职能为：只产生具有只产生具有优良遗传特性优良遗传特性 的胚胎。的胚胎。受体：受体：在胚胎移植中在胚胎移植中接受接受胚胎的个体。胚胎的个体。主要职能为：繁重而漫长的主要职能为：繁重而漫长的妊娠和育仔妊娠和育仔本讲稿第四页，共二十四页2.2.胚胎移植的现状及意义胚胎移植的现状及意义1 1）现状：）现状：我国部分地区已进入生产应用阶段我国部分地区已进入生产应用阶段2 2）意义：）意义：A A充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力B B加速育种工作和品种改良加速育种工作和品种改良C C大量节省购买种畜的费用大量节省购买种畜的费用D D人为生产双
3、胎或多胎人为生产双胎或多胎E E保存品种资源和濒危物种保存品种资源和濒危物种本讲稿第五页，共二十四页3 3、胚胎移植的生理学基础、胚胎移植的生理学基础（1 1）同种动物的供体与受体在排卵后具有）同种动物的供体与受体在排卵后具有相同的生理环境。相同的生理环境。（2 2）早期胚胎的）早期胚胎的游离状态游离状态为胚胎收集提为胚胎收集提供了可能。供了可能。（3 3）受体对外来胚胎）受体对外来胚胎不发生免疫排斥反应。不发生免疫排斥反应。（4 4）胚胎在受体中孕育）胚胎在受体中孕育遗传特性不变遗传特性不变本讲稿第六页，共二十四页1 1。应对供体和受体母畜进行同期发情处理应对供体和受体母畜进行同期发情处理，
4、使，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供它们的生理条件达到同步或一致，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，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这是胚胎移植成功与否的关键。因此，。因此，必须必须做到供、受体母畜的发情时间一致。做到供、受体母畜的发情时间一致。同时还要同时还要做到移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内做到移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的的位置相同或相似位置相同或相似，移入胚胎一侧的受体子宫角，移入胚胎一侧的受体子宫角对应的卵巢必须有黄体存在。对应的卵巢必须有黄体存在。P76讨论：讨论：本讲稿第七页，共二十四页P76讨
5、论：讨论：2.2.胚胎移植成功率的高低与供、受体生理胚胎移植成功率的高低与供、受体生理环境条件一致性密切相关。只有供、受体环境条件一致性密切相关。只有供、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。所以我们可以把胚被接受，并继续发育。所以我们可以把胚胎移植简单概括为早期胚胎在相同生理环胎移植简单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。这样的概括是境条件下空间位置的转移。这样的概括是正确的。正确的。本讲稿第八页，共二十四页4.4.胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序1 1）对供、受体的选择和处理）对供、受体的选择和处理2 2）配种或人
6、工授精）配种或人工授精3 3）胚胎的收集、检查、培养或保存）胚胎的收集、检查、培养或保存4 4）胚胎移植）胚胎移植5 5）移植后的检查）移植后的检查本讲稿第九页，共二十四页供体母牛供体母牛受体母牛受体母牛同期发情处理同期发情处理超数排卵超数排卵优良公牛优良公牛配种或人配种或人工授精工授精冲卵冲卵质量检查、培养质量检查、培养胚胎移植胚胎移植妊娠检查妊娠检查产下胚胎移产下胚胎移植的犊牛植的犊牛4 4.胚胚胎胎移移植植的的基基本本程程序序本讲稿第十页，共二十四页二二.胚胎分割胚胎分割1.1.概念概念:采用采用机械方法机械方法将早期胚胎切割成将早期胚胎切割成2 2等份等份,4 4等份等份或或8 8等份
7、等份等等,经移植获经移植获得得同卵双胎同卵双胎或或多胎多胎的技术的技术.来自同一胚胎的后代具有来自同一胚胎的后代具有相同相同的遗传物质的遗传物质.胚胎分割可看做动物胚胎分割可看做动物无性繁殖或克隆无性繁殖或克隆的方法的方法之一之一.本讲稿第十一页，共二十四页2 2、胚胎分割的过程、胚胎分割的过程（1 1）主要仪器设备）主要仪器设备实体显微镜、实体显微镜、显微操作仪显微操作仪（2 2）选材）选材选择选择发育良好、形态正常的发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚（3 3）操作过程）操作过程用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的中的半个胚胎半个胚胎，注入，
8、注入空透明带空透明带中或直接移植中或直接移植给给受体受体本讲稿第十二页，共二十四页P P79 79 对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？要将内细胞团均等分割？内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的发育为胚胎本身的基础细胞基础细胞，其他细胞为，其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营提供营养养。若分割时不能将内细胞团均等分割，。若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力发育的能力强强，少的部分，少的部分发育受阻
9、或发育不良发育受阻或发育不良，甚至，甚至不能发育不能发育等问题。等问题。本讲稿第十三页，共二十四页3、胚胎分割的问题：胚胎分割的问题：1 1）出生时）出生时体重偏低体重偏低2 2）毛色和斑纹）毛色和斑纹有差异有差异3 3）同卵多胎的）同卵多胎的可能性小可能性小本讲稿第十四页，共二十四页三三.胚胎干细胞胚胎干细胞干细胞干细胞动物和人动物和人体内仍保体内仍保留着少数留着少数具有具有分裂分裂和和分化能分化能力力的细胞的细胞本讲稿第十五页，共二十四页1.1.概念概念:简称简称ESES或或EKEK细胞细胞,是由是由早期胚胎或原始性腺早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞中分离出来的一类细胞.2.2.特点
10、特点:形态上形态上:体积小体积小,细胞核大细胞核大,核仁明显核仁明显.功能上功能上:具有发育的全能性具有发育的全能性.体外培养时：体外培养时：可以增殖而不发生分化。可以增殖而不发生分化。可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。三三.胚胎干细胞胚胎干细胞本讲稿第十六页，共二十四页 3.3.主要用途主要用途(1)(1)治疗人类的某些顽症治疗人类的某些顽症如帕金森氏症、少年糖尿病和老年痴呆症等。如帕金森氏症、少年糖尿病和老年痴呆症等。(2)(2)培育出人造组织器官，用于器官移植培育出人造组织器官，用于器官移植(3)(3)是研究体外细胞分化的理想材料是研究体外细胞分化
11、的理想材料不分化：饲养层细胞上或添加抑制因子不分化：饲养层细胞上或添加抑制因子分化：分化诱导因子分化：分化诱导因子本讲稿第十七页，共二十四页P81思考与探究思考与探究 对供、受体母畜进行选择，并对供、受体母畜进行选择，并进行同期发情处理；进行同期发情处理；配种或人工授精；配种或人工授精；收集胚胎收集胚胎 胚胎移植胚胎移植 对受体母畜进行是否妊娠对受体母畜进行是否妊娠的检查。的检查。本讲稿第十八页，共二十四页2 2供体公、母牛应有人类所供体公、母牛应有人类所需的需的优良遗传性状优良遗传性状，而受体，而受体母牛必须具有母牛必须具有正常的孕育、正常的孕育、生殖后代的能力生殖后代的能力；本讲稿第十九页
12、，共二十四页2 2 促性腺激素处理供体母牛是为了促性腺激素处理供体母牛是为了引起引起超数排卵，超数排卵，获得获得较多的胚胎较多的胚胎；在促性腺激素处理供体母牛前，对在促性腺激素处理供体母牛前，对供体和受体母牛进行供体和受体母牛进行同期发情处理同期发情处理，使它们的生理条件达到使它们的生理条件达到同步或一致同步或一致，使供体的胚胎移入受体后有相同或使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件。相似的生存条件。本讲稿第二十页，共二十四页3 3 第第步步需要进行冲卵，需要进行冲卵，冲卵是指将供体母畜子宫冲卵是指将供体母畜子宫内的内的受精卵（早期胚胎）受精卵（早期胚胎）冲出来，而不是把冲出来，而不是把卵子卵子冲冲出来。出来。本讲稿第二十一页，共二十四页本讲稿第二十四页，共二十四页