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3.3胚胎工程的应用及前景,w,w,湛江产天价牛肉 千元一斤有钱还难买,新闻,日本神户牛肉（雪花牛肉）,这就是和牛（又称日本神户牛），是当今世界公认的品质最优秀的 良种肉牛，国内市场每公斤能售出2000多元人民币的天价。,如何将这种优质的牛进行快速、大量的繁殖呢？,胚胎工程技术包括：,胚胎移植、胚胎分割和体外生产胚胎,w,w,一、利用体细胞核移植技术进行克隆。,二、利用体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植 技术进行繁殖。,一、胚胎移植,1.概念: 将雌性动物的 ，或者通过其他方式得到的胚胎，移植到 的、 的其他雌性动物的体内，使之发育为新个体的技术。,同种,生理状态相同,早期胚胎,1、胚胎移植,胚胎移植： 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体内，使之继续发育为新个体的技术。,地位:是胚胎工程及其它技术的最后一道工序,操作对象,移植条件,接受胚胎,同物种,提供胚胎,供体,受体,荷斯坦奶牛,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。,w,2.胚胎移植的意义,可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力 供体的主要职能： 只产生具有优良遗传特性的胚胎 受体的职能： 担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务,胚胎移植的主要生理学基础,是否成功,（1）哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内供受体生殖器官生理变化相同。为供体胚胎移植提供了相同的生理环境,（2）早期胚胎形成后，一定时间内不与母体子宫建立组织上的联系。呈游离状态，有利于胚胎收集。,（3）受体对移入子宫的外来胚胎无免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。,（4）供体胚胎与受体子宫可建立正常生理和组织联系，遗传特性不受影响。,3.胚胎移植的生理学基础,1.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体和受体生殖器官的生理变化是相同的。 为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境,2.哺乳动物的胚胎形成后处于游离状态，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系。 为胚胎的收集提供了可能,3.受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。 为胚胎在受体内的存活提供了可能,4.供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎，其遗传特性在孕育过程中不受任何影响。,3、胚胎移植的基本程序,请认真阅读课本P77，图3-19，思考讨论： （1）胚胎移植的基本程序包括哪些？ （2）每一步技术操作的作用如何？ （3）为什么要进行这些操作？,w,胚胎移植的基本程序 （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,（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。,（2）采集卵母细胞 方法： 超数排卵 具体做法： 注射促性腺激素,（3）配种或人工授精,精子来源： 同种优良的雄性动物。,（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？,（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？,（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？,（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。,（8）对受体母牛进行是否妊娠的检查,（9）受体母牛产下胚胎移植的犊牛,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）,牛胚胎移植的基本流程,良种,良种,健康,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。,【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。,胚胎移植的现状和意义,1)加速育种工作和品种改良 2)大量节省购买种畜的费用 3)实现了一胎多产 4)保存品种资源和濒危物种 5)可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能 缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量,现状:近十年来，牛、羊的胚胎移植在我国部分地区已进入生产应用阶段。羊的胚胎移植的效率比奶牛还要高,1、在胚胎移植中供体的主要职能（ ） A.提供优良的供体基因 B.提供优良遗传特性的胚胎 C.提供卵细胞 D.提供精子,B,练习,2、（多选）胚胎移植的受体必须符合以下哪些条件（ ） A.同种生物 B.生理状态相同 C.雄性动物 D.雌性动物,ABD,3、“试管婴儿”技术属于( ) A.胚胎移植 B.组织培养 C.克隆技术 D.基因工程,A,4.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,2.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,3.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,遗传性状优秀,健康有正常繁殖能力,同种遗传性能优秀,同期发情处理,胚胎移植,超数排卵,1.右图是同学们到某良种场进行参观后，看到的胚胎移植繁育良种奶牛的技术流程示意图。请看图思考并讨论以下各题。 （1）用文字完成下面的流程图。,思考与探究,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,1.概念:采用机械方法将早期胚胎切割成2等份，4等份 或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。,二、胚胎分割,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。,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.胚胎分割存在的问题,刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹上还存在差异等，采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的。,胚胎分割的基本过程,胚胎分割过程示意图,6.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。(P79),原因：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。,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。,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。,注意： 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。,体细胞核移植的过程,供体体细胞,细胞培养,体细胞核,卵巢卵母细胞,MII期卵母细胞,去核,无核卵母细胞,注入,重组细胞,重组胚胎,胚胎移植,代孕母体,生出与供体遗传物质相同的个体,发育,理论基础：动物细胞核的全能性,提取,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。,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。,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,.,.分类,三、胚胎干细胞,1.概念：简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或 原始性腺中分离出来的一类细胞。,2.特点: 1)形态：体积小、细胞核大、核仁明显。 2)功能：具有发育的全能性；可分化为成年动物体内 任何一种组织细胞；体外培养可增殖不分化。 3）在体外培养的条件下，ES细胞可以增殖而不发生分 化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。,3.主要用途 (1)治疗人类的某些顽症 (2)培育出人造组织器官，用于器官移植 (3)是研究体外细胞分化的理想材料 (4)用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究。,1关于胚胎干细胞的特点的描述正确的是( ) A体积小，细胞核大，核仁明显 B体积大，细胞核大，核仁明显 C体积小，细胞核小，核仁小 D体积大，细胞核小，核仁明显,A,课堂练习,2以下对于胚胎分割的描述，正确的是( ) A只能对囊胚期细胞进行分割 B囊胚阶段的胚胎分割份数越多，产生相同基因型的后代个数越多 C胚胎分割产生的后代个体表现型完全相同 D内细胞团一般到囊胚才出现，胚胎分割时最好将其均等分割，移植成功率才高,D,课堂练习,3、 (多选)胚胎移植技术目前主要应用与( ) A.解决某些不孕症者的生育问题 B.治疗某些遗传病 C.提高良种家畜的繁殖力 D.提高动物的抗病力,AC,
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