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1、这就是和牛（又称日本神户牛），是当今世界公认的这就是和牛（又称日本神户牛），是当今世界公认的品质最优秀的良种肉牛，国内市场每公斤能售出品质最优秀的良种肉牛，国内市场每公斤能售出2000多元人民币的天价。多元人民币的天价。如何将这种优质的牛进行快速、大量的繁殖呢？如何将这种优质的牛进行快速、大量的繁殖呢？日本神户牛肉（雪花牛肉）日本神户牛肉（雪花牛肉）二、利用体细胞核移植技术进行克隆。二、利用体细胞核移植技术进行克隆。三、利用三、利用试管动物试管动物技术进行繁殖。技术进行繁殖。一、胚胎移植一、胚胎移植一、转基因一、转基因一一.胚胎移植概念胚胎移植概念 将雌性动物体内的将雌性动物体内的早期胚胎早期
2、胚胎,或者通过或者通过体外体外受精受精及其他方式得到的胚胎及其他方式得到的胚胎,移植到移植到同种同种的、的、生生理状态相同理状态相同的其他雌性动物的体内的其他雌性动物的体内,使之发育为使之发育为新个体的技术。新个体的技术。供体：供体：受体：受体：提供胚胎的提供胚胎的具有优良遗传性状的个体。具有优良遗传性状的个体。接受胚胎的个体。接受胚胎的个体。转基因、核移植等简言之，简言之，实质实质是是早期胚胎在相同早期胚胎在相同生理环境条件下生理环境条件下空间位置的转移空间位置的转移请阅读课本请阅读课本P75、图、图3-17“胚胎移植的现状和意义胚胎移植的现状和意义”，自由思考讨论，发表自己的观点。总结出胚
3、胎移植的意义自由思考讨论，发表自己的观点。总结出胚胎移植的意义。二二.胚胎移植的地位和意义胚胎移植的地位和意义1)1)加速育种工作和品种改良加速育种工作和品种改良2)2)大量节省购买种畜的费用大量节省购买种畜的费用3)3)一胎多产一胎多产4)4)保存品种资源和濒危物种保存品种资源和濒危物种胚胎工程其他技术的最后一道胚胎工程其他技术的最后一道“工序工序”地位地位:意义意义:或终极环节或终极环节充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能为什么在动物之间能够进行胚胎移植？为什么在动物之间能够进行胚胎移植？移植移植到任何一头动物子宫内都能发育吗到任何一头动物子宫内都能发育吗?同种动物发情排卵后同种动物发情排卵后,
4、在一段时间内供体在一段时间内供体受体具有受体具有相同相同的生理环境的生理环境为什么能收集到胚胎为什么能收集到胚胎?早期胚胎一定时间内处于游离状态，早期胚胎一定时间内处于游离状态，为胚胎的收集提供了为胚胎的收集提供了可能可能供体和受体会不会发生排斥供体和受体会不会发生排斥?同种动物之间基本上同种动物之间基本上不不发生免疫排斥反应发生免疫排斥反应为什么移植的胚胎能保留供体双亲的特性为什么移植的胚胎能保留供体双亲的特性?供体供体胚胎虽然与受体有生理和组织上的联系胚胎虽然与受体有生理和组织上的联系,但遗传特性但遗传特性无影响无影响.生理学基础生理学基础三三.胚胎移植的生理学基础胚胎移植的生理学基础 P
5、76P76四、胚胎移植的基本程序四、胚胎移植的基本程序请认真阅读课本请认真阅读课本P77，图，图3-19，思考讨论：，思考讨论：1)对供受体的对供受体的选择选择和处理，和处理，2)配种配种或人工授精，或人工授精，3)对胚胎的收集、对胚胎的收集、检查、培养检查、培养或保存，或保存，4)胚胎移植胚胎移植，5)移植后的检查移植后的检查优良供体超数排卵发情配种收集胚胎受体母牛同期发情发情胚胎移植妊娠有价值的后代促性腺激素优良公牛注射孕激素 同期发情同期发情：又称，利用某些又称，利用某些激素制剂人为地控制并调整一群激素制剂人为地控制并调整一群母畜发情周期的进程，使之在预母畜发情周期的进程，使之在预定时间
6、内定时间内集中发情集中发情。选择选择和处理和处理遗传性能和生产性遗传性能和生产性能优秀的个体能优秀的个体健康并能正常繁殖健康并能正常繁殖的个体的个体如何收集？方法？方法？在配种或输精后第在配种或输精后第7 7天，天，用特制的冲卵装置，把用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。冲洗出来。冲卵冲卵是从是从供体母牛子宫供体母牛子宫内内取出取出早期胚胎早期胚胎。冲卵后，对胚胎进行质量检查。这时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。将收集的胚胎直接向受体移植或放入-196的液氮中保存液氮罐方法一：手术法方法一：手术法具体做法：引出受体子宫和具体做法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入
7、卵巢，将胚胎注入子宫角子宫角，缝合创口。缝合创口。方法二：非手术法方法二：非手术法将装有胚胎的移植管送入受将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位，注体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。入胚胎。对受体母牛进行是否妊娠的检查对受体母牛进行是否妊娠的检查受体母牛产下胚胎移植的犊牛受体母牛产下胚胎移植的犊牛供体后代还是受体后代？胚胎移植方法步骤步骤 对供体、受体的选择和处理对供体、受体的选择和处理（同期发情处理和超数排卵处理）（同期发情处理和超数排卵处理）配种或人工授精配种或人工授精对胚胎的收集对胚胎的收集检查检查 培养培养 保存保存移植胚胎移植胚胎移植后检查移植后检查胚胎移植的实质是什么？胚胎移植
8、的实质是什么？其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此各种性状能保持其原来的优良特性。对供体、受体的选择和处理对供体、受体的选择和处理（同期发情处理和超数排卵处理）（同期发情处理和超数排卵处理）.胚胎移植的生理学基础胚胎移植的生理学基础.胚胎移植的地位和意义胚胎移植的地位和意义.胚胎移植的概念胚胎移植的概念.胚胎移植的程序胚胎移植的程序配种或人配种或人工授精工授精胚胎的收集胚胎的收集检查检查 培养培养 保存保存移植胚胎移植胚胎移植后检查移植后检查胚胎环境胚胎环境 胚胎收集胚胎收集 胚胎存活胚胎存活 遗传特性遗传特性 例例11下图为牛下图为牛胚胎
9、移植胚胎移植示意图，示意图，请据图回请据图回答：答：孕激素促性腺桑椹胚囊胚手术法非手术法不相同因为犊牛的遗传物质来源于供体母牛和公牛，且供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体母牛的影响能充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力早期胚胎形成后，处于游离状态，未与母体子宫建立组织上的联系P81思考与探究思考与探究(1)对供、受体母畜进行选择，对供、受体母畜进行选择，并进行同期发情处理；并进行同期发情处理；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对受体母畜进行是否妊娠的检查。娠的检查。促性腺激素处理供体母牛是为了引起促性腺激素处理供体母牛是为了引起超数排卵，超数
10、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，对供体在促性腺激素处理供体母牛前，对供体和受体母牛进行和受体母牛进行同期发情处理同期发情处理，使它们的，使它们的生理条件达到生理条件达到同步或一致同步或一致，使供体的胚胎，使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件。移入受体后有相同或相似的生存条件。(2 2)供体公、母牛应有人类所需的供体公、母牛应有人类所需的优良遗传性优良遗传性状状，而受体母牛必须具有，而受体母牛必须具有正常的孕育、生殖正常的孕育、生殖后代的能力后代的能力；(3)(3)第第步步需要进行冲卵，冲卵是指将需要进行冲卵，冲卵是指将供体母畜子宫内的供体母畜子宫内的早期
11、胚胎早期胚胎冲出来，冲出来，而不是把而不是把卵子卵子冲出来。冲出来。遗传性能优秀遗传性能优秀健康有正常繁殖能力健康有正常繁殖能力同种遗传性能优秀同种遗传性能优秀同期发情处理同期发情处理胚胎移植胚胎移植超数排卵超数排卵 例例2 2 如如图为牛图为牛胚胎移植胚胎移植示意图，示意图，请据图回请据图回答：答：胚胎移植实现了优良性状个体的胚胎移植实现了优良性状个体的繁育，如果我们能确定某个胚胎将繁育，如果我们能确定某个胚胎将发育为非常理想的个体，那么有没发育为非常理想的个体，那么有没有办法让这样的有办法让这样的一个胚胎一次性地一个胚胎一次性地繁育更多的个体繁育更多的个体？二、胚胎分割二、胚胎分割 阅读课
12、本，思考以下问题：阅读课本，思考以下问题：（1）胚胎分割的概念）胚胎分割的概念（2）胚胎分割特点）胚胎分割特点（3）胚胎分割的理论基础）胚胎分割的理论基础（4）胚胎分割操作过程）胚胎分割操作过程1.1.概念概念:采用机械方法（显微手术）将早期胚胎分割成2分胚,4分胚或8分胚,经体内或体外培养后植入受体，以得到同卵双胎或同卵多胎的技术。为何要做这步才能移植？2.2.特点：特点：动物无性繁殖或克隆的方法之一。3 3、理论基础、理论基础 动物胚胎细胞的全能性。成倍增加胚胎数量，后代具有相同的遗传物质。因此胚胎分割可以看做是4 4、选择的胚胎：选择的胚胎：发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚发育良好的，
13、形态正常的桑椹胚或囊胚4 4、选择的胚胎：、选择的胚胎：发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚。5 5、使用的主要仪器：、使用的主要仪器：实体显微镜和显微操作仪。5 5、具体操作、具体操作 用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植给受体。6 6、操作注意事项：、操作注意事项：对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割细胞团均等分割。原因：原因：内细胞团内细胞团一般到囊胚阶段才出现，一般到囊胚阶段才出现，它它是发育为胚胎本身的基础细胞是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为，其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎
14、儿发育提供营养。滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。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发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。胚胎分割的份数越多，操作的难度会越胚胎分割的份数越多，操作的难度会越大，移植的成功率也越低大，移植的成功率也越低。早期胚胎的早期胚胎的体积很小体积很小，只有在显微镜，只有在显微镜下才能看到；再者，下才能看到；再者，细胞数目是有限的细胞数目是有限的。分割的份数越多，不但难以做到均等分割，分割的份数越多，不但难以做到均等分割，每一份的细胞数会越少，而且作为囊胚期每一份的细胞数会越少，而且作为囊胚期的胚胎内细胞团细胞所受的影响
15、会更大。的胚胎内细胞团细胞所受的影响会更大。因此，分割的份数越多，技术的难度会越大，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。三、三、胚胎干细胞胚胎干细胞阅读课本，思考以下问题：阅读课本，思考以下问题：（1 1）什么是胚胎干细胞？）什么是胚胎干细胞？简称是什么？简称是什么？（2 2）胚胎干细胞的来源。）胚胎干细胞的来源。（3 3）胚胎干细胞的特性。）胚胎干细胞的特性。（4 4）胚胎干细胞的应用。）胚胎干细胞的应用。1.1.概念：概念：简称简称ESES或或EKEK细胞细胞,是由是由早期胚胎早期胚胎或或原原始性腺始性腺中分离出来的一类细胞。中分离出来的一类细胞。全能细胞全能细胞 囊胚囊
16、胚 胎儿胎儿 内细胞团细胞内细胞团细胞 生殖腺细胞生殖腺细胞 受精受精胚胎干细胞分离培养胚胎干细胞分离培养 EKEK细细胞胞ESES细细胞胞2.2.特点特点:（1 1）形态：）形态：体积小体积小,细胞核大细胞核大,核仁明显；核仁明显；（2 2）功能：）功能：具有发育的具有发育的全能性全能性,可分化为成年可分化为成年动物体内任何一种组织细胞动物体内任何一种组织细胞;（3 3）在）在体外体外培养的条件下，培养的条件下，ESES细胞可细胞可以以增殖而不发生分化增殖而不发生分化。对它可以进行冷。对它可以进行冷冻冻保存保存，也可以进行遗传，也可以进行遗传改造改造。（1 1）治疗人类的某些顽症。）治疗人类
17、的某些顽症。利用利用ESES细胞可以诱导分化形成新的细胞可以诱导分化形成新的组织细胞的特性，组织细胞的特性，移植移植ESES细胞可使坏死细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能或退化的部位得以修复并恢复正常功能。目前，在动物实验方面，用目前，在动物实验方面，用ESES细胞诱导细胞诱导分化出的某些组织细胞已成功地治愈糖分化出的某些组织细胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑难病症。难病症。3.3.主要用途主要用途（2 2）培育出人造组织器官，用于器）培育出人造组织器官，用于器官移植。官移植。随着组织工程技术的发展，通过随着组织工程技术的发展，通
18、过ESES细胞体外诱导分化，还可以培育细胞体外诱导分化，还可以培育出出人造组织器官人造组织器官，解决目前临床上，解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。免疫排斥的问题。还有什么技术可以完成此工作？3.3.主要用途主要用途（3 3）ESES细胞也是研究体外细胞分化细胞也是研究体外细胞分化的理想材料。的理想材料。ES ES细胞在细胞在饲养层饲养层细胞上，或在添加细胞上，或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态。分化的状态。在培养液中加入在培养液中加入分化诱导因子分化诱导因子,就就可以诱导可以诱导ESES细胞向不
19、同类型的组织细胞向不同类型的组织细胞分化。细胞分化。3.3.主要用途主要用途体细胞核移植的过程体细胞核移植的过程供体体供体体细胞细胞细胞细胞培养培养体细胞体细胞卵巢卵卵巢卵母细胞母细胞MIIMII期卵期卵母细胞母细胞去核去核无核卵无核卵母细胞母细胞注入注入细胞细胞融合融合重组重组细胞细胞重组重组胚胎胚胎胚胎胚胎移植移植代孕母体代孕母体生出与供体遗传生出与供体遗传物质相同的个体物质相同的个体发育发育理论基础：理论基础：动物细胞动物细胞核核的全能性的全能性采集良种母牛的卵母细胞采集良种母牛的卵母细胞卵母细胞的体外培养卵母细胞的体外培养采集良种公牛精子采集良种公牛精子精子体外获能精子体外获能体外受精
20、体外受精良种牛受精卵良种牛受精卵胚胎移植胚胎移植受体牛受体牛良种犊牛良种犊牛“试管牛试管牛”工厂化生产工厂化生产良种牛体外受精胚胎良种牛体外受精胚胎全能细胞全能细胞 囊胚囊胚 胎儿胎儿 内细胞团细胞内细胞团细胞 生殖腺细胞生殖腺细胞 受精受精胚胎干细胞分离培养胚胎干细胞分离培养 分离内分离内细胞团细胞团胰蛋白酶处理转入培养皿中培养不加饲养层细胞培养细胞分化细胞分化饲养层的细胞一般是胚胎成纤维细胞，饲养层的细胞一般是胚胎成纤维细胞，因为胚胎成纤维细胞可以分泌一些能抑因为胚胎成纤维细胞可以分泌一些能抑制细胞分化的物质，满足促进干细胞生制细胞分化的物质，满足促进干细胞生长的同时抑制干细胞分化的条件。长的同时抑制干细胞分化的条件。EKEK细细胞胞加饲养加饲养层细胞层细胞 培养培养ESES细细胞胞