3.3 胚胎工程的应用及前景,1,精品PPT | 实用可编辑,胚胎工程技术： 胚胎移植 体外受精 胚胎分割 胚胎干细胞培养 目前应用较多的是： 胚胎移植、胚胎分割、 体外生产胚胎技术。,2,精品PPT | 实用可编辑,1.胚胎移植 P74 将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之发育为新个体的技术。,一 胚胎移植,3,精品PPT | 实用可编辑,胚胎的来源： 雌性动物的早期胚胎或体外受精及其他方式得到的胚胎。 供体： 提供胚胎的个体。 受体： 接受胚胎的个体。 受体的条件：同种、生理状态相同。,4,精品PPT | 实用可编辑,胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。在 胚胎工程中通过任何一项技术，如转基因、核移植，或体外受精等技术获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。因此，胚胎移植又是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。,5,精品PPT | 实用可编辑,2.胚胎移植的现状和意义,1)保持供体优良特性(加速育种工作和品种改良) 2)节约成本费用(大量节省购买种畜的费用)； 3)大规模繁殖(一胎多产)； 4) 保存品种资源和保护濒危物种； 5)充分发挥雌性个体的繁殖潜力,缩短供体本身的繁殖周期。,6,精品PPT | 实用可编辑,为什么胚胎移植能成功?,移动到任何一头动物子宫内都能发育吗? 同种动物发情排卵后,在一段时间内供体受体具有相同的生理环境 为什么能收集到胚胎? 早期胚胎一定时间内处于游离状态 供体和受体会不会发生排斥/ 同种动物之间基本上不排斥 为什么移植的胚胎能保留供体双亲的特性? 胚胎虽然与受体有生理和组织上的联系,但遗传特性不受受体的影响,.,生理学基础,3.胚胎移植的生理学基础 P76,7,精品PPT | 实用可编辑,胚胎移植的实质,胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此各种性状均能保持其原来的优良特性。,8,精品PPT | 实用可编辑,思考与讨论:P76 1、在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？例如，供、受体的发情时间要一致吗？供体胚胎移入受体子宫的位置，应与在供体内的位置相同后相似吗？,答案：应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步后一致，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，这是胚胎移植成功与否的关键。因此，必须做到供、受体母畜的发情时间一致。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的位置相同或相似，移入胚胎一侧的受体子宫对应的卵巢必须有黄体存在。,9,精品PPT | 实用可编辑,2、胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？ 正确。,10,精品PPT | 实用可编辑,4、胚胎移植的基本程序 阅读课本，思考胚胎移植的基本程序包括哪几个步骤？ P76 （1）供体、受体的选择和处理 （2）配种或进行人工授精 （3）胚胎的收集、检查、培养或保存 （4）胚胎移植 （5）移植后的检查,11,精品PPT | 实用可编辑,（1）对供体、受体进行选择,供体： 遗传性能和生产性能优秀的个体； 受体： 健康和正常繁殖能力的个体 处理： 同期发情 具体做法： 注射相关激素。,12,精品PPT | 实用可编辑,（2）采集卵母细胞 方法： 超数排卵 具体做法： 注射促性腺激素,13,精品PPT | 实用可编辑,（3）配种或人工授精,精子来源： 同种优良的雄性动物。,14,精品PPT | 实用可编辑,（4）胚胎的收集,在配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。 为什么在第7天进行冲卵？,15,精品PPT | 实用可编辑,（5）对胚胎进行质量检查,你知道检查的目的吗？ 此时胚胎处于什么时期？,16,精品PPT | 实用可编辑,（6）胚胎的保存或移植,胚胎保存的条件是什么？ 胚胎为什么要保存？,17,精品PPT | 实用可编辑,（7）胚胎的移植,方法一：手术法 具体做法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口。 方法二：非手术法 将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。,18,精品PPT | 实用可编辑,（8）对受体母牛进行是否妊娠的检查,19,精品PPT | 实用可编辑,（9）受体母牛产下胚胎移植的犊牛,20,精品PPT | 实用可编辑,选择,供体母牛,受体母牛,同期发情处理,超数排卵,供体公牛,配种,冲卵,质量检查、培养,胚胎移植,妊娠检查,分娩（胚胎移植的犊牛）,总结：,21,精品PPT | 实用可编辑,【归纳总结】,该过程中两次使用促性腺激素， 第一次对受、供体进行同期发情处理； 第二次用于供体的超数排卵。 该过程中的两次检查： 第一次对收集的胚胎进行检查； 第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。 产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛， 性别取决于公牛提供何种类型的精子，二者与受体牛没有关系。 冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子。,22,精品PPT | 实用可编辑,胚胎移植成功与否要有两个条件,（1）胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。 （2）进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。,23,精品PPT | 实用可编辑,二、胚胎分割 阅读课本，思考以下问题： （1）胚胎分割的概念 （2）胚胎分割特点 （3）胚胎分割的理论基础 （4）胚胎分割操作过程,24,精品PPT | 实用可编辑,1.概念: 采用显微手术（机械方法）的方法将早期胚胎分割成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。,25,精品PPT | 实用可编辑,2.特点： 后代具有相同的遗传物质， 因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。 3、理论基础 动物胚胎细胞的全能性。 所以胚胎分割的时期为： 囊胚或桑椹胚。,26,精品PPT | 实用可编辑,4、选择的胚胎： 发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚。 5、使用的主要仪器： 实体显微镜和显微操作仪。 6、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。,27,精品PPT | 实用可编辑,.切几份, 之间关系, 有什么方法, 目前主要是2份, 原因 概念,.切什么时期,28,精品PPT | 实用可编辑,.注入空透明带,.半裸胚直接到受体,选择良好的桑椹胚或囊胚移入培养皿中，用分割针或分割刀片将其切开，吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体。,基本过程：,29,精品PPT | 实用可编辑,.半裸胚直接移植, 均等, 为什么只能2份,.还存在什么问题,30,精品PPT | 实用可编辑,.,.性别鉴定2,31,精品PPT | 实用可编辑,精子分离流程示意图,32,精品PPT | 实用可编辑,精子分离Chamber,33,精品PPT | 实用可编辑,（二）早期胚胎的性别鉴定 1、核型分析法：细胞遗传学方法又称为核型分析法。常采用切割胚，一半用于鉴定性别，一半用于冷冻或移植。其基本原理是取一部分细胞，先用秋水仙素处理，再固定染色，检查性染色体，根据人色体中期的谱带差异、Y染色体的大小及形态判断性别，准确率达100%。但过程复杂，且要求操作人员有丰富的经验。,34,精品PPT | 实用可编辑,胚胎性别鉴定,2、SRYPCR鉴定法： 从早期胚胎中取出一个或几个卵裂球， 用特异性引物扩增SRY基因，能够产生出扩增DNA片段的胚胎即为雄性，反之为雌性。 再把确定性别的胚胎移植到子宫。,35,精品PPT | 实用可编辑,7、操作注意事项： 对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割。 原因：内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞，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。,36,精品PPT | 实用可编辑,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。 早期胚胎的体积很小，只有在显微镜下才能看到；再者，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，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。,37,精品PPT | 实用可编辑,8、胚胎分割技术的缺陷 （1）刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还存在差异； （2）采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的。,9、胚胎分割技术的应用: 为转基因技术、性别控制技术提供活胚材料。,38,精品PPT | 实用可编辑,归纳小结,39,精品PPT | 实用可编辑,三.胚胎干细胞,阅读课本，思考以下问题： （1）什么是胚胎干细胞？ 简称是什么？ （2）胚胎干细胞的来源。 （3）胚胎干细胞的特性。 （4）胚胎干细胞的应用。,40,精品PPT | 实用可编辑,提醒 试管婴儿(动物)技术为有性生殖， 胚胎分割移植为无性生殖。 胚胎移植是有性生殖还是无性生殖 取决于胚胎是由受精卵形成的还是 核移植技术形成重组细胞发育而成的。,41,精品PPT | 实用可编辑,干细胞,干细胞是一种具有多项分化潜能和自我复制、更新能力的原始未分化细胞，是形成哺乳类各种组织器官的祖宗细胞。,42,精品PPT | 实用可编辑,多能、专能.,全能细胞,根据来源和个体发育过程中先后次序不同， 干细胞可分为： 胚胎干细胞和 成体干细胞组织干细胞,43,精品PPT | 实用可编辑,分类,全能干细胞（胚胎干细胞） 桑椹胚及以前（如受精卵） 由内细胞团细胞、原始性腺细胞分离出来 能发育成完整个体 多能干细胞(成体干细胞) 能分化出动物体内的多种组织（造血干细胞） 专能干细胞 如成肌细胞、皮肤生发层细胞等 能分化出特定的（一种或两种）组织,.分别指什么, 分化程度, 潜能；核全能性；目前初始化,.应用,按照分化潜能大小来分类,44,精品PPT | 实用可编辑,.,.分类,45,精品PPT | 实用可编辑,干细胞可以通过以下四个途径获得： (1)从体外培养的胚胎获得； (2)从早期流产的胎儿中获得； (3)从克隆的胚胎中获得； (4)从成体中获得。,46,精品PPT | 实用可编辑,胚胎干细胞:,47,精品PPT | 实用可编辑,.加图，归纳,.特点,胚胎干细胞: 内细胞团细胞 原始性腺细胞,概念：由 或_中分离出来的一类细胞。简称ES或EK细胞。,早期胚胎,原始性腺,48,精品PPT | 实用可编辑,形态、功能,形态： 体积小、细胞核大、核仁明显 功能： 具有发育的全能性，可以分化成任何一种组织。 体外培养，只增殖不分化。可冷冻保存；可进行遗传改造,.为什么要移植，练习册P56 11,.全能细胞,胚胎干细胞,49,精品PPT | 实用可编辑,.鼠,应用,50,精品PPT | 实用可编辑,.应用前景,51,精品PPT | 实用可编辑,3.主要用途 阅读课本相关内容，说说胚胎干细胞有什么具体用途？,（1）治疗人类的某些顽症。 人类由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病，如帕金森综合症、少年糖尿病和老年痴呆症等，已成为医学上尚未攻克的顽症。利用ES细胞可以诱导分化形成新的组织 细胞的特性，移植ES细胞可使坏死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ES细胞诱导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难病症。,52,精品PPT | 实用可编辑,（2）培育出人造组织器官，用于器官移植 随着组织工程技术的发展，通过ES细胞体外诱导分化，还可以培育出人造组织器官，解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥