專題三胚胎工程的應用及前景.

1、3.3胚胎工程的應用胚胎工程技術：體外受精胚胎移植 胚胎分割胚胎干細胞培養(yǎng)胚胎移植、胚胎分割、 體外生產(chǎn)胚胎技術。及前景1胚胎移植-P74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。胚胎的來源：雌性動物的早期胚胎或體外受精及 其他方式（如轉(zhuǎn)基因、核移植）得到的 胚胎 O供體：提供胚胎的個體。受體：接受胚胎的個體。受體的條件：同種、生理狀態(tài)相同。胚胎移植實際上是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎 的受體共同繁殖后代的過程。在胚胎工程中通 過任何一項技術，如轉(zhuǎn)基因、核移植，或體外 受精等技術獲得的胚胎，都必須移植

2、給受體才 能獲得后代。因此，胚胎移植又是胚胎工程 其他技術的最后一道“工序”。七久旺谿移植的現(xiàn)狀和意義0廉持供體優(yōu)良特性（加速育種工作和品種改良）2）節(jié)約成本、費用 （大量節(jié)省購買種畜的費用） ；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。 D胚胎移植的生理學基礎P76為什么胚胎移植能成功？移動到任何一頭動物子宮內(nèi)都能發(fā)育嗎?-同種動物同期發(fā)情排卵后，在一段時間內(nèi)供體和 受體具有相同的生理環(huán)境為什么能收集到胚胎？、盍-早期胚胎一定時間內(nèi)處于游離狀態(tài)_ 學供體和受體會不會發(fā)生排斥？ ”基-受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)生

3、/ :出 免疫排斥反應為什么移植的胚胎能保留供體雙親的特性？-胚胎雖然與受體子宮建立正常的生理和組織上仙 聯(lián)系，但遺傳特性不受受體的影響胚胎移植實質(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)換，而 胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變，因此各種性狀均能保持其原來的優(yōu)良特性o思考與討論:P76仁 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？例如，供、受體的發(fā)情時間要 一致嗎？供體胚胎移入受體胚胎移植的實質(zhì)P76子宮的位置，應與在供體內(nèi) 的位置相同后相似嗎？答案：應對供體和受體母畜進行同期發(fā)情處理， 使它們的生理條件達到同步后一致，這樣才能使 供體的胚胎移入受體后有相同或相似的

4、生存條件, 這是胚胎移植成功與否的關鍵。因此，必須做到 供、受體母畜的發(fā)情時間一致。同時還要做到移 入受體子宮胚胎的位置應該與其在供體內(nèi)的位置 相同或相似，移入胚胎一側(cè)的受體子宮對應的卵 巢必須有黃體存在。4、。胚胎移植的基本程序閱讀課本，思考胚胎移植的基本程序包括哪幾個步驟？P76(1)供體、受體的選擇和處理(2)配種或進行人工授精(3)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存(4)胚胎移植(5)移植后的檢查c(4)胚胎的收集在配種或輸精后第7天,用特制的沖卵裝置，把 供體母牛子宮內(nèi)的胚胎 沖洗出來。為什么在第7天進行沖卵？同種優(yōu)良的 雄性動物。(5)對胚胎進行質(zhì)量檢查此時胚胎處于什么時期？(桑權(quán)胚或囊

5、胚)(6)胚胚胎C O (7)胚胎的移植方法一:手術法具體做法：引出受體子 宮和卵巢，將胚胎注入 子宮角，縫合創(chuàng)口。方法二：非手術法將裝有胚胎的移植管送 入受體母牛子宮的相應 部位，注入胚胎。(8)對受體母牛進行是否妊娠的檢查(9)受體母牛產(chǎn)下胚胎移植的犢?？偨Y(jié):選擇供體母牛受體尹牛I1.同期發(fā)情處理.I超數(shù)排卵I供體公牛一配種I沖卵/胚胎移植質(zhì)量檢查、培養(yǎng)/1亠妊娠檢查I分娩(胚胎移植的犢牛)O【歸納總結(jié)】1該過程中兩次使用激素，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

6、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 沒有關系。4沖卵的含義是從子宮中沖出胚胎，而非沖出卵子。胚胎移植成功與否要有兩個條件(1)胚胎移植一般應在同種的雌性供體和受體 之間進行。(2)進行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要 相同。胚胎移植實現(xiàn)了優(yōu)良性狀個體的繁育, 如果我們能確定某個胚胎將發(fā)育為非常 理想的個體，那么有沒有辦法讓這樣的 一個胚胎一次性地繁育更多的個體？胚胎分割閱讀課本，思考以下問題:(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(4)胚胎分割操作過程1.概念：采用機械方法的方法將早期胚胎 分割成2等分,4等分或8等分等，經(jīng)移植獲得同卵雙

7、胎或多胎的技術。2.算點：同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，因此胚胎分割可以看做動物無性繁殖或克隆 的方法之一。3、理論基礎動物胚胎細胞的全能性。所以胚胎分割的時期為:囊胚或桑椎胚。Y為什么選擇這樣的胚I胎發(fā)育時期？業(yè)匪擇的胚胎：發(fā)育良好的，形態(tài)正常的桑櫃胚或囊胚。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，注入預先準備好的空透明帶中，或直接將裸半胚移植給受體。圖 3 23 牛胚胎性別鑒定和分割示意 00（二）早期胚胎的性別鑒定1核型分析法：細胞遺傳學方法又稱為核型 分析法。常釆用切割胚，一半用于鑒定性別, 一半用于冷凍或移植。其

8、基本原理是取一部 分細胞，先用秋水仙素處理，再固定染色，檢查性染色體，根據(jù)人色體中期的譜帶差異、Y染色體的大小及形態(tài)判靳性別，準確率達100%o但過程復雜，且要求操作人員有豐富 的經(jīng)驗。分割什做 DNA 分 析性別寒定己如性別胚的二分胚肝胎移杭內(nèi)細胞團受構(gòu)卵在顯微 後下的切割2、SRYPCR鑒定法： &從早期胚胎中取出一 個或幾個卵裂球，用特異性引物擴增SRY基因，能夠產(chǎn)生出擴 增DNA片段的胚胎即為 雄性，反之為雌性。再把確定性別的胚胎 移植到子宮。SRY-PCR 法鑒定胚胎性別示意圖A XX竣胚胎B XY 5!胚胎1切取坯胎朋胞（取樣）2提取DNA 3 擴增SRY冷段4. SRY慄

9、針檢5.陰性6.陽性花操作注意事項:對囊胚階段的胚胎進行分割時，要將內(nèi)細胞】均等分割。原因：內(nèi)細胞團一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎細胞， 其他細胞為滋養(yǎng)細胞, 只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將胚胎性別鑒定( (a的DNA片旳PCRr*(c內(nèi)細胞團均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部分正常發(fā)育的能力強，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不 良，甚至不能發(fā)育等問題。胚胎分割的份數(shù)越多，操作的難度會越大, 移植的成功率也越低。早期胚胎的體積很小，只有在顯微鏡下才能看 到；再者，細胞數(shù)目是有限的。分割的份數(shù)越 多，不但難以做到均等分割，每一份的細胞數(shù) 會越少，而且作為囊胚期的胚胎內(nèi)細胞團細胞

10、 所受的影響會更大。因此，分割的份數(shù)越多， 技術的難度會越大，移植后的恢復和發(fā)育的難 度會越大，移植成功率自然會降低。厲、勺旺胎分割技術的缺陷(1 )剛出生動物的體重偏低，毛色和斑紋還 存在差異；(2)釆用胚胎分割技術產(chǎn)生同卵多胎的可能 性是有限的。9、胚胎分割技術的應用：為轉(zhuǎn)基因技術、性別控制技術提供活胚材料。提醒試管嬰兒（動物）技術為有性生殖, 胚胎分割移植為無性生殖。胚胎移植是有性生殖還是無性生殖取決于胚胎是由受精卵形成的還是核移植技術形成重組細胞發(fā)育而成的。0歸納小結(jié)概念：采用機械方法將早期胚胎分割成2等份、4等份或8等份等經(jīng)移植獲得同卵雙胎 或多胎的技術定位：動物無性繁殖或克隆的方法

11、之一 材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑權(quán)胚或囊胚 工具s分割針或分割刀.顯微操作儀和實體顯微鏡 囊胚期分割要求，內(nèi)細胞團均等分割，以免影響 分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育意義：加快繁殖速度1體重、毛色和斑紋辱性狀方面存在 差異2該技術產(chǎn)生同卵多胎的可能性有限， 、一般常見的為同卵雙胎胚 胎分 V割存在冋題胚胎不能無限分割，那么有 沒有別的辦法實現(xiàn)優(yōu)良個體的 多胎繁殖呢？9 三胚胎干細胞閱讀課本，思考以下問題：(1)什么是胚胎干細胞？簡稱是什么？(2)胚胎干細胞的來源。(3)胚胎干細胞的特性。(4)胚胎干細胞的應用。分別擁什么 分化. 潛黨：核全目前初始化.Am概念：由早期胚胎或原始性腺中分離 出來的

12、一類細胞。簡稱ES或EK細胞。胚胎干細胞來源:g 9早期胚胎原始性腺加圖.歸納轉(zhuǎn)點c 4干細胞按照分化潛能大小來分類全能干細胞（胚胎干細胞桑柩胚及以前（如受精卵）-由內(nèi)細胞團細胞、原始性腺細胞分離出來 分 -能發(fā)育成完整個體類評韻T分 am fl多能干細胞（成體干細胞）-能分化出動物體內(nèi)的多種組織（造血干細胞）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）組織分別擁什么 分化- 胚臘干細胞胰曲細胞 造皿細胞心肌細胞神經(jīng)細胞肝細胞ni6-i2 rm屮造血細眶分化出各種曲蝕肚干細胞可以通過以下四個途徑獲得:(1)從體外培養(yǎng)的胚胎獲得；(2)從早期流產(chǎn)的胎兒中獲得;(3)從克

13、隆的胚胎中獲得；(4)從成體中獲得。胚胎干細胞形態(tài)、功能形態(tài)：-體積小、細胞核大、核仁明顯功能：-具有發(fā)育的全能性，可以分化成成年動物的 任何一種組織。-體外培養(yǎng)，可以只增殖不分化。可冷凍保存; 可進行遺傳改造O 3主要用途閱讀課本相關內(nèi)容，說說胚胎干細胞有什么具體用途？(1)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，如帕金森綜合癥、少年糖尿病和老年癡呆癥 等，已成為醫(yī)學上尚未攻克的頑癥。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并恢復正常 功能。目前，在動物實驗方面，用ES細胞誘導分 化出的某些組織細胞已成功地治愈糖尿

14、病、肝衰 竭、心衰竭和成骨不良等疑難病癥?；?卩培育出人造組織器官，用于器官移植隨著組織工程技術的發(fā)展，通過ES細胞體外誘導分化，還可以培育出人造組織器官，解決目前臨床上存在的供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。(3) ES細胞也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)。o衰老細胞、癌細胞和胚胎干細胞的特征比較衰老細胞癌細胞胚胎干細胞細胞膜透性改變糖蛋白減少，黏著性降低，易擴散無改變細胞體積水分減少，細胞萎 縮，體積減少細胞小細胞小細胞核核體積增大， 染色質(zhì) 收縮正常核大、核 仁明顯形態(tài)結(jié)構(gòu)改變改變正常功能因酶活性降低，代謝 緩慢,因色素積累， 影響信息交流無限增殖， 代謝旺盛增殖但 不分化練習 1.下列有關動物胚胎移植的敘述中, 錯誤的是（A）A.受孕母畜體內(nèi)的酬嘉卵或胚胎均能 移植受體母畜必須處于與供體母畜同步發(fā)情的狀態(tài)C.超數(shù)排卵技術要使用一定的激素D.試管嬰兒只是受精及早期卵裂過程 在試管中進行2.下列對于優(yōu)良種畜的胚胎移植 的說法不正確的是B）A.供體母牛必須是同一物種的良種B.受體母牛必須是同一物