3胚胎工程的应用和前景

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/9/21,*,*,试管动物,利用精子、卵子体外受精、胚胎培养、胚胎移植获得的各种动物。,试管婴儿,利用精子、卵子体外受精、胚胎培养、胚胎移植获得的人体后代。,2021/9/21,1,体外受精技术,的应用：动物胚胎工厂化生产，解决人类男性或女性不育问题。,世界上第一个试管婴儿路易斯-布朗,2021/9/21,2,胚胎移植的生理学基础,1)供体和受体,相同,的生理环境；,如何保证？,供、受体,生理状态要相同,，为此必须做到,A、,供、受体母畜的发情时间一致。,哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。,B、,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,。,在胚胎移植过程中，受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态。为什么？,因为,两者之间的妊娠期,，,体内的激素水平要相同或者接近。否则胚胎就不能正常的着床。,这是,胚胎移植成功与否的关键,。,2021/9/21,3,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。,2021/9/21,4,胚胎移植的生理学基础,1)供体和受体,相同,的生理环境；,2)早期胚胎处于,游离状态,为胚胎的收集提供了可能；,什么部位？,输卵管和子宫角,2021/9/21,5,胚胎移植的生理学基础,1)供体和受体,相同,的生理环境；,2)早期胚胎处于,游离状态,为胚胎的收集提供了可能；,3)受体对移入子宫的胚胎基本上,不发生免疫排斥,；,4)胚胎与受体,建立正常的联系,但遗传物质没有改变。,为什么？,指发生了什么生理过程？,同物种动物之间,进行胚胎移植易于成功。,2021/9/21,6,优良供体,超数排卵,发情配种,收集胚胎,受体母牛,正常繁殖或两三个月后做另一次移植,同期发情,发情,胚胎移植,妊娠,有价值的后裔,什么方法？,促性腺激素,优良公牛,牛胚胎移植技术路线示意图,怎样做到？,注射相关激素,同步发情,：,又称同期发情，利用某些激素制剂人为地控制并调整一群母畜发情周期的进程，使之在预定时间内,集中发情,。,2021/9/21,7,优良供体,超数排卵,发情配种,收集胚胎,受体母牛,正常繁殖或两三个月后做另一次移植,同期发情,发情,胚胎移植,妊娠,有价值的后裔,优良公牛,牛胚胎移植技术路线示意图,用具有什么特点的牛作为供体牛？,遗传性能和生产性能优秀的个体,用具有什么特点的牛作为受体牛？,健康并能正常繁殖的个体,如何收集？,2021/9/21,8,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。,冲卵,是从,输卵管,或,子宫角,取出,早期胚胎,母牛非手术冲卵示意图,2021/9/21,9,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,6天收集的胚胎（未拣）,2021/9/21,10,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。,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,供体后代还是受体后代？,受体移胚,2021/9/21,11,选择,供体母牛,受体母牛,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）,胚胎移植的基本程序,复习,同期发情,2021/9/21,12,胚胎移植成功的关键,同时发情,植入相应部位,同物种,复习,2021/9/21,13,受体母羊与所生羔羊,一次移入三枚胚全部成活,胚胎移植效果,胚胎移植的现状和意义,2021/9/21,14,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发育为非常理想的个体，那么有没有办法让这样的,一个胚胎一次性地繁育更多的个体,？,思考,2021/9/21,15,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,2021/9/21,16,1.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？,2021/9/21,17,2.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,。,为什么选择这样的胚胎发育时期？,成倍增加胚胎数量,2021/9/21,18,4、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,。,2021/9/21,19,发育良好的胚胎,切割针/刀或酶处理,细胞分散开,受体,多个受体,移植,体外培养至囊胚 移植,培养液,胚胎分割操作过程,2021/9/21,20,7、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。,2021/9/21,21,7、操作注意事项：,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,。,2021/9/21,22,受精卵,卵裂,早期胚胎,胚胎分割基本过程,植入,植入,代孕母牛,分割,2021/9/21,23,8、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。,2021/9/21,24,基因工程,细胞工程,胚胎工程,操作对象,技术手段,（操作步骤）,理论基础,早期胚胎配子,胚胎移植,体外受精,胚胎分割,胚胎干细胞培养等,哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律,基因,细胞,细胞器,获取目的基因,构建表达载体,目的基因导入受体细胞,目的基因的检测与鉴定,植物组织培养,植物体细胞杂交,动物细胞培养,核移植和克隆,动物细胞融合,单克隆抗体,中心法则,细胞全能性,细胞膜流动性,免疫原理,2021/9/21,25,动物细胞培养：,糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素和血清等胚胎培养液：,无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等,比较,2021/9/21,26,1.下列不属于胚胎工程的是：,A.体外受精 B.胚胎分割、胚胎移植,C.胚胎干细胞培养 D.转基因鲤鱼的培育,2.有一个卵原细胞中含有A与A、B与B两对同源染色体，它形成的含有AB的配子有,A.1个 B.0或1个 C.2个 D.4个,D,B,练习,2021/9/21,27,下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是,A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植,B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态,C.超数排卵技术要使用一定的激素,D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行,A,练习,如果获得的是受精卵，还需要在体外培养到适宜时期（比如人要到8-16个细胞）早期胚胎也如此,并且还要进行检查，合格后才能移植！,2021/9/21,28,下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确的是,A.供体母牛必须是同一物种的良种,B.受体母牛必须是同一物种的良种,C.供体公牛必须是同一物种的良种,D.受体母牛可以是同一物种的一般健康牛,B,练习,2021/9/21,29,供体的胚胎移植到受体后，游离的胚胎在发育过程中形成胎盘与受体相连，并通过胎盘与受体的血液进行物质交换。以下说法正确的是,A.受体是为供体胚胎提供发育的条件,B.受体与胚胎血型应相同，否则会发生免疫排斥反应,C.受体与胚胎血液混融在一起,D.胚胎心肺功能都能正常运行,A,练习,b和C:胚胎生活在内环境,不与血发生反应!d,一看就知是错,胚胎在受体里怎可能用肺呼吸!,2021/9/21,30,利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过程的重要原因是,A.细胞分裂,B.细胞特化,C.细胞分化,D.细胞增殖,C,练习,2021/9/21,31,我国首例“虎狮兽”2002年在南京红山动物园诞生，利用了雄虎的精子和雌狮的卵子“体外受精”完成这一过程需要解决的问题,精子在体外用获能物质处理,用化学物质处理掉卵黄膜便于精子进入,抽取精子、卵子的核进行融合,精子入卵后进行人工处理防止多精入卵,练习,2021/9/21,32,下列正确的,卵裂期细胞经过了细胞分裂，不再分化,原肠胚细胞属于全能细胞,囊胚腔先于原肠腔出现,桑椹胚开始进行孵化,练习,2021/9/21,33,四、胚胎干细胞,（一）胚胎干细胞的培养过程,2021/9/21,34,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。,2021/9/21,35,试管动物 胚胎移植动物,受精,获取生殖,细胞,试管动物与胚胎移植不同点：,比较,体外受精,体内自然受精,从供体获得卵子和精子,获得受精卵或胚胎,2021/9/21,36,生物就这样讲完了,2021/9/21,37,