胚胎工程的應(yīng)用

1、日本神戶牛，當今世界公認品質(zhì)最優(yōu)秀的良種肉牛，國內(nèi)市場能售出每公斤2000多元人民幣的天價。,如何將這種優(yōu)質(zhì)的牛進行快速、大量的繁殖呢？,胚胎工程的應(yīng)用及前景,1.胚胎移植的概念 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(shù)。,一、胚胎移植,胚胎的來源：,生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程。,胚胎移植的地位：,同種、生理狀態(tài)相同,

2、雌性動物的早期胚胎，體外受精、轉(zhuǎn)基因、核移植等技術(shù)得到的胚胎。,受體的條件：,胚胎移植的實質(zhì)：,胚胎移植是胚胎工程其他技術(shù)的最后一道“工序”。因為在胚胎工程中獲得的胚胎，都必須移植給受體才能獲得后代。,2.胚胎移植的生理學基礎(chǔ),（1）有人認為胚胎移植實質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。你認為這樣的概括正確嗎？怎樣才能使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致？ （2）早期胚胎與母體有結(jié)構(gòu)上的直接聯(lián)系嗎？（3）受體對移植

3、到子宮的外來胚胎會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)嗎？ （4）新個體在受體體內(nèi)是否發(fā)生遺傳物質(zhì)的改變？,2.胚胎移植的生理學基礎(chǔ),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

4、對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生 。,免疫排斥反應(yīng),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,3、胚胎移植的基本程序,選擇,供體母牛,受體母牛,,,……同期發(fā)情處

5、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）,總結(jié)：,【歸納總結(jié)】,①該過程中兩次使用促性腺激素，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(guān)系。④沖卵的含義是

6、從子宮中沖出胚胎，而非沖出卵子。,4.胚胎移植的意義,,4.胚胎移植的意義1)保持供體優(yōu)良的遺傳特性,加速育種工作和品種改良2)節(jié)約成本；3)大規(guī)模繁殖,一胎多產(chǎn)；4)保存品種資源和保護瀕危物種；5)充分發(fā)揮雌性個體的繁殖潛力,縮短供體本身的繁殖周期。,二、胚胎分割（1）胚胎分割的概念（2）胚胎分割特點（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)（機械方法）的方法將早期胚胎分割成2分胚,4分胚或

7、8分胚,經(jīng)體內(nèi)或體外培養(yǎng)后植入受體，以得到同卵雙胎或同卵多胎的技術(shù)。2.特點：后代具有相同的遺傳物質(zhì)3、理論基礎(chǔ):動物胚胎細胞的全能性。,4、選擇的胚胎：發(fā)育良好,形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。5、使用的主要儀器：實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)先準備好的空透明帶中，或直接將裸半胚移植給受體。,,.,.性別鑒定2,7、操作注意事項： ①對囊胚階段的胚胎進行分割時，要將內(nèi)細

8、胞團均等分割。避免影響胚胎的進一步生長和發(fā)育。8、胚胎分割技術(shù)的缺陷（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。9、胚胎分割技術(shù)的應(yīng)用:為轉(zhuǎn)基因技術(shù)、性別控制技術(shù)提供活胚材料。,歸納小結(jié),三.胚胎干細胞,（1）什么是胚胎干細胞？（2）胚胎干細胞的特性。（3）胚胎干細胞的應(yīng)用。,1.概念：簡稱ES或EK細胞,是由早期胚胎或胎兒的原始性腺中分離出來的一類細胞。,2.特征:

9、（1）形態(tài)：體積小，細胞核大,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)任何一種組織細胞。（3）在體外培養(yǎng)的條件下，ES細胞可以增殖而不發(fā)生分化。對它可以進行冷凍保存，也可以進行遺傳改造。,3.胚胎干細胞的應(yīng)用（1）ES細胞是研究體外細胞分化的理想材料。ES細胞在飼養(yǎng)層細胞上，或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持不分化的狀態(tài)。在添加分化誘導因子的培養(yǎng)液中，ES細胞可以向不同類型的組織細胞分化。,3.胚胎干細胞的應(yīng)

10、用（2）治療人類的某些頑癥。人類由于細胞壞死、退化或功能異常引起的疾病，利用ES細胞可以誘導分化形成新的組織細胞的特性，移植ES細胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。（3）培育出人造組織器官，用于器官移植。通過ES細胞體外誘導分化，還可以培育出人造組織器官，解決器官不足和免疫排斥的問題。,4.干細胞分類,干細胞是一種具有多項分化潛能和自我復(fù)制、更新能力的原始未分化細胞。,（1）全能干細胞（胚胎干細胞）桑椹胚及以前（如受精

11、卵）由內(nèi)細胞團細胞、原始性腺細胞分離出來能發(fā)育成完整個體（2）多能干細胞能分化出動物體內(nèi)的多種組織（造血干細胞）（3）專能干細胞如成肌細胞、皮膚生發(fā)層細胞等能分化出特定的（一種或兩種）組織,.應(yīng)用,4、干細胞分類,1.下圖為胚胎移植的基本程序、早期胚胎發(fā)育過程（圖甲）。請回答下列問題：,（1）超數(shù)排卵技術(shù)的處理措施是對供體母牛注射 。沖卵實質(zhì)上是用特定裝置，將供體母牛子宮內(nèi)的 沖洗

12、出來。（2）圖甲中標號3為 ，它將來可發(fā)育為 。,1.下圖為胚胎移植的基本程序、早期胚胎發(fā)育過程（圖甲）。請回答下列問題：,（3）若一次給受體母牛移入多個胚胎，產(chǎn)生的多個后代基因型相同嗎? ，為什么? （4）受體母牛必須和供體牛屬于 。移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基

13、礎(chǔ)是什么？,（5）圖乙中②指的是 。進行胚胎分割時，應(yīng)選擇發(fā)育到 時期的胚進行操作。（6）圖乙中A細胞是 ，在進行體外受精前要對精子進行 處理。,1.下圖為經(jīng)過體外受精和胚胎分割移植培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程（圖乙）．請回答下列問題：,2.右圖為哺乳動物的胚胎干細胞及其分化的示意圖。請回答：,（1）胚胎干細胞是從動物胚胎發(fā)育至_______期的內(nèi)細胞團或胎兒的_____中分離得到的一類細胞。

14、（2）圖中分化程度最低的干細胞是______。在體外培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)液中加入___因子，可誘導該種干細胞向不同類型的組織細胞分化。,（3)在機體內(nèi)，皮膚干細胞分化成皮膚細胞是機體細胞中基因___________的結(jié)果。（4）某患者不能產(chǎn)生正常的白細胞，通過骨髓移植可以達到治療的目的，骨髓的治療的實質(zhì)是將上圖的______________細胞移植到患者體內(nèi)。（5）若要克隆某種哺乳動物，從理論上分析，上述紅細胞、白細胞神經(jīng)細胞中不能選