2-3-2胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用

2.3胚胎工程2.3.2胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用1.胚胎工程技術(shù)的內(nèi)容2.胚胎工程技術(shù)的原理3.胚胎工程在生產(chǎn)實(shí)踐中有哪些應(yīng)用引進(jìn)一頭良種成年奶牛需要3萬(wàn)－5萬(wàn)元牛的生育率低，一頭牛一胎只一個(gè)，一生只能生育四五次。牛的生育率雖然很低，但是牛的卵母細(xì)胞卻相當(dāng)?shù)亩?，其卵巢中卵母?xì)胞數(shù)目要比一生中排卵數(shù)多1000倍左右。國(guó)產(chǎn)奶牛：年均產(chǎn)奶量3000公斤左右國(guó)際良種奶牛：年均產(chǎn)奶量10000公斤左右我國(guó)蒙古黃牛：均重300Kg澳大利亞海福特肉用牛：2歲體重可達(dá)800Kg如何實(shí)現(xiàn)良種牛的快速大量繁殖？如何快速獲得良種畜群？只產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳性狀的胚胎繁重漫長(zhǎng)的妊娠和育仔任務(wù)由另外的個(gè)體取代問題解決：方法：供體代孕母體（受體）核移植體外受精重組胚胎早期胚胎胚胎移植代孕母體克隆動(dòng)物試管動(dòng)物或VS一、體外受精一、體外受精是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，經(jīng)培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎后，再經(jīng)胚胎移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。試管牛

=

克隆牛體外受精早期胚胎發(fā)育受體母牛(代孕)精子卵子胚胎移植受精卵早期胚胎試管牛比較項(xiàng)目試管動(dòng)物克隆動(dòng)物技術(shù)基礎(chǔ)生殖類型后代性狀的繼承特點(diǎn)體外受精胚胎早期培養(yǎng)胚胎移植動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物體細(xì)胞核移植胚胎移植有性生殖無(wú)性生殖繼承雙親的的特性與核供體親本基本一樣【試管動(dòng)物技術(shù)】：1.概念：卵巢MⅡ卵母細(xì)胞體外受精獲能精子精子離心處理新鮮或解凍的精液受精卵培養(yǎng)一、體外受精包括_______________、_____________和_____等步驟。卵母細(xì)胞的采集精子的獲取受精2.過程：一、體外受精1、精子離心的目的是什么？去除精漿，提取純度較高精子(以利于精子獲能)。早期胚胎受體子宮胚胎移植

精液由精子和精清兩部分組成。精清中含有一種能抑制精子獲能的物質(zhì)，因此在一般情況下，精液中的精子無(wú)法獲能。一、體外受精早期胚胎受體子宮胚胎移植體內(nèi)

VS體外

適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)液輸卵管2、受精的場(chǎng)所：（如專用的受精溶液中）3、早期胚胎培養(yǎng)的基本條件？營(yíng)養(yǎng)條件、環(huán)境條件是無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境、適宜的溫度、pH和滲透壓、適宜的氣體環(huán)境4.體外受精技術(shù)的意義：提高動(dòng)物繁殖能力的有效措施為胚胎移植提供可用的胚胎一、體外受精指將通過

得到的胚胎，移植到_______、_____________的雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。體外受精及其他方式同種的生理狀態(tài)相同提供胚胎的個(gè)體，產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎接受胚胎的個(gè)體，繁重而漫長(zhǎng)的妊娠和育仔任務(wù)（1）供體：（2）受體：（3）如何獲得胚胎(來源)？體外受精、體內(nèi)受精、轉(zhuǎn)入目的基因的受精卵、動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)等2.胚胎移植的意義：教材P62①可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，縮短了供體本身的繁殖周期。②作為胚胎工程的最終技術(shù)環(huán)節(jié)，將推動(dòng)胚胎工程其他技術(shù)的研究和應(yīng)用。1.概念：二、胚胎移植超數(shù)排卵：二、胚胎移植1.供、受體選擇標(biāo)準(zhǔn)是什么？2.如何獲得更多卵子？遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強(qiáng)有健康體質(zhì)和正常繁殖能力3.胚胎移植的過程優(yōu)良供體母牛受體母牛同期發(fā)情處理超數(shù)排卵處理受體發(fā)情優(yōu)良公牛發(fā)情配種或人工授精移植胚胎收集胚胎并檢查正常繁殖或兩三個(gè)月后進(jìn)行另一次移植對(duì)受體進(jìn)行妊娠檢查具有優(yōu)良性狀的后代給供體注射促性腺激素，使一頭母畜一次排出比自然情況下多幾倍到幾十倍的卵子，用于體外受精和早期胚胎培養(yǎng)。(從輸卵管中沖取卵子。)垂體促性腺激素分泌(+)卵巢中卵泡發(fā)育成熟排卵只能注射不能飼喂同期發(fā)情：二、胚胎移植遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強(qiáng)有健康體質(zhì)和正常繁殖能力3.胚胎移植的過程優(yōu)良供體母牛受體母牛同期發(fā)情處理超數(shù)排卵處理受體發(fā)情優(yōu)良公牛發(fā)情配種或人工授精移植胚胎收集胚胎并檢查正常繁殖或兩三個(gè)月后進(jìn)行另一次移植對(duì)受體進(jìn)行妊娠檢查具有優(yōu)良性狀的后代3.需要在胚胎移植前對(duì)受體進(jìn)行怎樣的操作？利用某些激素人為地控制并調(diào)整一群母畜發(fā)情周期的進(jìn)程，使之在預(yù)定時(shí)間內(nèi)集中發(fā)情。使他們的生理環(huán)境達(dá)到同步或一致，為供體胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境。這是胚胎移植成功與否的關(guān)鍵。桑葚胚或囊胚期的早期胚胎二、胚胎移植遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強(qiáng)有健康體質(zhì)和正常繁殖能力3.胚胎移植的過程優(yōu)良供體母牛受體母牛同期發(fā)情處理超數(shù)排卵處理受體發(fā)情優(yōu)良公牛發(fā)情配種或人工授精移植胚胎收集胚胎并檢查正常繁殖或兩三個(gè)月后進(jìn)行另一次移植對(duì)受體進(jìn)行妊娠檢查具有優(yōu)良性狀的后代4.胚胎移植的時(shí)期？5、受體會(huì)不會(huì)對(duì)來自供體的胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)？6、產(chǎn)下犢牛性狀和性別取決于？7、繁殖方式？不會(huì)性狀：取決于供體母牛和公牛性別：取決于公牛提供的精子類型有性生殖二、胚胎移植遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強(qiáng)有健康體質(zhì)和正常繁殖能力3.胚胎移植的過程優(yōu)良供體母牛受體母牛同期發(fā)情處理超數(shù)排卵處理受體發(fā)情優(yōu)良公牛發(fā)情配種或人工授精移植胚胎收集胚胎并檢查正常繁殖或兩三個(gè)月后進(jìn)行另一次移植對(duì)受體進(jìn)行妊娠檢查具有優(yōu)良性狀的后代8、胚胎移植過程中兩次使用激素，激素作用相同嗎？9、胚胎移植過程中需要進(jìn)行兩次檢查，分別檢查什么？不同，第一次是用激素對(duì)受體和供體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次是用促性腺激素處理供體使其超數(shù)排卵。兩次檢查。第一次在沖卵后，對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查；第二次對(duì)受體母畜進(jìn)行是否妊娠的檢查。4、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)及意義生理學(xué)基礎(chǔ)意義為供體的胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境提供胚胎收集的基礎(chǔ)提供移入胚胎存活的基礎(chǔ)提供保留遺傳特性的基礎(chǔ)胚胎移植入提供基礎(chǔ)。二、胚胎移植哺乳動(dòng)物發(fā)情排卵后，同種動(dòng)物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的哺乳動(dòng)物的早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)受體對(duì)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生理和組織聯(lián)系，但供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響5、進(jìn)行胚胎移植的優(yōu)勢(shì)：二、胚胎移植

a.縮短了供體本身的繁殖周期，同時(shí)通過超數(shù)排卵和胚胎移植可獲得比自然繁殖多十幾倍到幾十倍的后代。

b.可在短期內(nèi)大幅度增加優(yōu)良個(gè)體母畜和公高的后代數(shù)量，迅速擴(kuò)大良種畜群，加速育種和品種改良。

充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，大大縮短了供體本身的繁殖周期，增加供體一生繁殖后代的數(shù)量。

胚胎移植作為胚胎工程的最終技術(shù)環(huán)節(jié)，推動(dòng)胚胎工程其他技術(shù)的研究和應(yīng)用。討論1.將檢驗(yàn)合格的胚胎移植到任何一個(gè)受體的子宮內(nèi)，胚胎都能正常發(fā)育嗎？如果不能，在胚胎移植前應(yīng)該對(duì)受體進(jìn)行怎樣的處理？

不一定。一般檢驗(yàn)合格的胚胎需要移植到同種的、生理狀態(tài)相同的、有正常孕育能力的其他雌性動(dòng)物受體子宮內(nèi)，胚胎才能繼續(xù)發(fā)育。移植前要對(duì)受體進(jìn)行同期發(fā)情處理，使供體和受體生殖器官的生理變化同步，才能為胚胎提供相同的生理環(huán)境。二、胚胎移植討論2.受體會(huì)不會(huì)對(duì)來自供體的胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)？受體對(duì)來自供體的胚胎基本上不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。討論3.胚胎移植后，經(jīng)受體孕育的后代，其遺傳特性與供體還是受體保持一致？為什么？

胚胎移植后，經(jīng)受體孕育的后代的遺傳特性與供體保持一致。因?yàn)楣w胚胎與受休子宮建立的僅是生理和組織上的聯(lián)系。其道傳物質(zhì)在孕育過程中不會(huì)發(fā)生任何變化。二、胚胎移植討論4.胚胎移植實(shí)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(rèn)為這樣的概括正確嗎？為什么？正確。因?yàn)榕咛ヒ浦驳某晒β逝c供體、受體生理環(huán)境條件的一致性密切相關(guān)。只有供體、受體生理環(huán)境條件高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并能續(xù)發(fā)育。所以，我們可以把胚胎移植簡(jiǎn)單概括為早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。3．下列關(guān)于胚胎移植的敘述，錯(cuò)誤的是()A．在胚胎移植中提供胚胎的個(gè)體稱為“供體”，接受胚胎的個(gè)體稱為“受體”B．胚胎移植實(shí)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C．胚胎移植是胚胎工程其他技術(shù)的第一道“工序”D．胚胎移植能否成功，與供體和受體的生理狀態(tài)有關(guān)C一、體外受精4．通過胚胎移植技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)良種牛的快速繁殖。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A．對(duì)供體和受體母牛要進(jìn)行同期發(fā)情處理B．人工授精和胚胎的早期培養(yǎng)都需要在體外進(jìn)行C．體外受精獲得的原腸胚經(jīng)檢查合格后可進(jìn)行移植D．運(yùn)用胚胎移植技術(shù)培育的試管牛屬于動(dòng)物克隆范疇A二、胚胎移植

胚胎移植實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良性狀個(gè)體的繁育，如果我們能確定某個(gè)胚胎將發(fā)育為非常理想的個(gè)體，那么有沒有辦法讓這樣的一個(gè)胚胎一次性地繁育更多的個(gè)體？提高優(yōu)良品種的繁殖率三、胚胎分割三、胚胎分割1.理論依據(jù)：2.概念：早期胚胎干細(xì)胞具有很強(qiáng)的分裂能力，并保持著細(xì)胞全能性無(wú)性生殖（克?。┎捎脵C(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份和8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)具有相同的遺傳物質(zhì)發(fā)育良好的,形態(tài)正常的囊胚或桑葚胚（2）生殖方式：（1）胚胎時(shí)期選擇：（3）后代遺傳特點(diǎn)：（4）儀器和工具：體視顯微鏡、顯微操作儀、分割針或分割刀已知性別胚胎二分胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)囊胚腔透明帶滋養(yǎng)層內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分割針取樣滋養(yǎng)層分割針牛胚胎性別鑒定和分割示意圖DNA分析性別鑒定胚胎移植三、胚胎分割a.選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚，移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中。b.在顯微鏡下用分割針或分割刀片對(duì)胚胎進(jìn)行分割c.分割后的胚胎可直接移植給受體，或經(jīng)體外培養(yǎng)后，再移植給受體。（5）胚胎分割操作程序：②分割份數(shù)不能過多。分割的份數(shù)越多，每一份的細(xì)胞數(shù)會(huì)越少，不但難以做到均等分割，而且作為囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞所受的影響會(huì)越大。因此，分割的份數(shù)越多，技術(shù)難度會(huì)越大，移植后的恢復(fù)和發(fā)育的難度越大，移植成功率降低。①分割要均等。分割囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)時(shí)，一定要均等，若分割不均，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育。（6）注意：三、胚胎分割（7）胚胎分割的優(yōu)點(diǎn)：三、胚胎分割③在胚胎移植前，進(jìn)行性別鑒定、遺傳病篩查等，對(duì)于人工控制動(dòng)物性別、動(dòng)物繁育健康后代有重要意義。①可以促進(jìn)優(yōu)良動(dòng)物品種的繁殖；②產(chǎn)生的遺傳性狀相同的后代是進(jìn)行遺傳學(xué)研究的寶貴材料；（8）胚胎移植的局限性：

實(shí)踐證明，采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的，分割次數(shù)越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍以二分胚胎的分割和移植效率最高。另外，還存在剛出生動(dòng)物體重偏低，毛色、斑紋可能存在差異等問題。5．下列有關(guān)胚胎分割的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚進(jìn)行分割B．對(duì)囊胚進(jìn)行胚胎分割時(shí)要保證將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割C．胚胎分割產(chǎn)生的后代個(gè)體表型一定完全相同D．胚胎分割可以看成動(dòng)物的無(wú)性繁殖或克隆C6．下列關(guān)于胚胎分割移植的說法，不正確的是(

)A．就目前的胚胎分割移植而言，產(chǎn)生的同卵雙胎較多，同卵多胎成功率較低B．胚胎分割所需要的主要儀器設(shè)備為體視顯微鏡和顯微操作儀C．可在囊胚階段將胚胎隨機(jī)分割成兩份或多份，然后移植D．用分割針將桑葚胚均分成兩部分，可直接將裸半胚移植入受體C一、概念檢測(cè)1.體外受精和胚胎移植都是在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用較多的胚胎工程技術(shù)。判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）采集來的卵母細(xì)胞和精子可以直接用于體外受精。（

）（2）經(jīng)胚胎移植產(chǎn)生的后代，其遺傳特性與受體保持一致。（

）（3）進(jìn)行胚胎移植前，要對(duì)供體和受體進(jìn)行免疫檢查，以防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。（

）×××2.杜泊羊以其生長(zhǎng)速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，成為受廣大消費(fèi)者喜歡的綿羊品種。科研工作者通過胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示。（3）在進(jìn)行體外受精操作之前，還要對(duì)獲得的卵母細(xì)胞和精子進(jìn)行怎樣的處