胚胎工程的应用及前景-课件.ppt

1、胚胎工程主要内容胚胎工程主要内容操作对象：操作对象：动物早期胚胎或配子动物早期胚胎或配子理论基础：理论基础：体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育基本技术：基本技术：体外受精（试管动物技术）体外受精（试管动物技术）胚胎移植胚胎移植胚胎分割胚胎分割胚胎干细胞胚胎干细胞一、胚胎移植一、胚胎移植1.1.胚胎移植的概念胚胎移植的概念2.2.胚胎移植的意义胚胎移植的意义3.3.胚胎移植的生理基础胚胎移植的生理基础4.4.胚胎移植的过程胚胎移植的过程1.1.概念概念:将雌性动物的将雌性动物的 ，或者通或者通过其他方式得到的胚胎，移植到过其他方式得到的胚胎，移植到 的、的、且且 的其他雌性动物体内，使

2、的其他雌性动物体内，使之发育为新个体的技术之发育为新个体的技术。同种同种生理状态相同生理状态相同早期胚胎早期胚胎供体的职能：供体的职能：受体的职能：受体的职能：产生并提供具有优良遗传特性的胚胎产生并提供具有优良遗传特性的胚胎担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务1 1、胚胎移植的概念、胚胎移植的概念可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力生产胚胎的生产胚胎的供体供体和孕育胚胎的和孕育胚胎的受体共同繁受体共同繁殖后代殖后代的过程的过程实际实际任何胚胎工程技术生产的胚胎，任何胚胎工程技术生产的胚胎，必须经必须经过胚胎移植技术才能获得后代过胚胎移

3、植技术才能获得后代，它是胚，它是胚胎工程的最后一道工序胎工程的最后一道工序地位地位优势优势讨论讨论以下操作中哪些运用了胚胎移植？以下操作中哪些运用了胚胎移植？胚胎分割胚胎分割转基因鲤鱼转基因鲤鱼转基因羊转基因羊核移植核移植试管动物试管动物2.2.胚胎移植的意义胚胎移植的意义加速育种工作和品种改良；加速育种工作和品种改良；大量节省购买种畜的费用；大量节省购买种畜的费用；一胎多产；一胎多产；保存品种资源和濒危物种；保存品种资源和濒危物种；可充分发挥优秀个体的繁殖潜能缩短繁殖周可充分发挥优秀个体的繁殖潜能缩短繁殖周期，增加一生繁殖的后代数量。期，增加一生繁殖的后代数量。（1 1）.哺乳动物发情排卵后

4、，不管是否妊娠，哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内在一段时间内同种动物的供体和受体生殖器官同种动物的供体和受体生殖器官的生理变化是相同的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为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境意义：意义：3.3.胚胎移植的生理基础胚胎移植的生理基础（2 2）.哺乳动物的胚胎形成后哺乳动物的胚胎形成后处于处于游离状态游离状态，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系系。为胚胎的收集提供了可能为胚胎的收集提供了可能意义：意义：3.3.胚胎移植的生理基础胚胎移植的生理基础（3 3）.受体对移入子宫的外来胚胎基本

5、上不发受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。生免疫排斥反应。为胚胎在受体内的存活提供了可能为胚胎在受体内的存活提供了可能意义：意义：3.3.胚胎移植的生理基础胚胎移植的生理基础原因：原因：受体与胚胎之间靠胎盘联系，没有受体与胚胎之间靠胎盘联系，没有血液混融血液混融（4 4）.供体胚胎可与受体子宫建立正常的供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理生理和组织联系和组织联系，但移入受体的供体胚胎，其，但移入受体的供体胚胎，其遗传遗传特性特性在孕育过程中不受任何影响。在孕育过程中不受任何影响。受体提供受体提供()胚胎发育的场所和条件胚胎发育的场所和条件3.3.胚胎移植的生理基础胚胎移植的生理基础

6、讨论讨论2 2、胚胎移植成功必要的两个条件？、胚胎移植成功必要的两个条件？3 3、胚胎移植时要怎样处理受供体、胚胎移植时要怎样处理受供体?（1 1）一般应在）一般应在同种的雌性同种的雌性供受体之间进行。供受体之间进行。（2 2）供体和受体的）供体和受体的生理状态要相同生理状态要相同。注射注射促性腺激素促性腺激素，使之同期发情，使之同期发情早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。的转移。1 1、胚胎移植的实质是？、胚胎移植的实质是？选择选择供体母牛供体母牛受体母牛受体母牛同期发情处理同期发情处理超数排卵超数排卵供体公牛供体公牛配种配种冲卵冲卵检查、培养、保

7、存检查、培养、保存胚胎移植胚胎移植妊娠检查妊娠检查分娩（胚胎移植的犊牛）分娩（胚胎移植的犊牛）4.4.胚胎移植的过程胚胎移植的过程注射促性注射促性腺激素腺激素1 1、对供、受体母畜进行选择，并进行同期、对供、受体母畜进行选择，并进行同期发情处理；发情处理；3 3、收集胚胎（冲卵）；、收集胚胎（冲卵）；4 4、胚胎检查、移植或保存；、胚胎检查、移植或保存；5、对受体母畜进行是否妊娠的检查。对受体母畜进行是否妊娠的检查。2 2、配种或人工授精；、配种或人工授精；二、胚胎分割二、胚胎分割1 1、胚胎分割的概念、胚胎分割的概念 采用采用 将早期胚胎切割成将早期胚胎切割成2等等份份，4等份等份或或8等份

8、等份等，经等，经 获得同卵双胎获得同卵双胎或多胎的技术。或多胎的技术。1 1、概念、概念:1 1、胚胎分割的概念、胚胎分割的概念机械方法机械方法移植移植无性繁殖，无性繁殖，早期胚胎胚胎分割基本过程胚胎分割基本过程代孕母牛植入植入分割讨论讨论1、为什么要均等分割内细胞团？、为什么要均等分割内细胞团？内细胞团是发育为胚胎本身的基础细胞，内细胞团是发育为胚胎本身的基础细胞，若不能均等分割，会出现含内细胞团多若不能均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育，少的部分发育受阻或的部分正常发育，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。发育不良，甚至不能发育等问题。2、如果只切取滋养层细胞有什么用途

9、？、如果只切取滋养层细胞有什么用途？做做DNADNA分析，鉴定胚胎性别分析，鉴定胚胎性别（1 1）胚胎分割产生的后代初生体重低）胚胎分割产生的后代初生体重低（3 3）最后还存在同卵多胎的局限性）最后还存在同卵多胎的局限性（2 2）色彩和斑纹有差异）色彩和斑纹有差异为什么同卵双胎多、同卵多胎少？为什么同卵双胎多、同卵多胎少？讨论讨论早期胚胎的早期胚胎的体积很小体积很小,需显微操作且需显微操作且细胞细胞数目有限数目有限。分割的份数越多，越难做到均。分割的份数越多，越难做到均等分割，每一份的细胞数会越少，内细胞等分割，每一份的细胞数会越少，内细胞团细胞所受的影响越大。因此，团细胞所受的影响越大。因此

10、，分割的份分割的份数越多，技术的难度越大，数越多，技术的难度越大，移植后的移植后的恢复恢复和发育的难度会越大和发育的难度会越大，移植成功率自然会，移植成功率自然会降低。降低。三、胚胎干细胞三、胚胎干细胞1 1、胚胎干细胞的概念、胚胎干细胞的概念2 2、胚胎干细胞的特点、胚胎干细胞的特点3 3、胚胎干细胞分离培养、胚胎干细胞分离培养4 4、胚胎干细胞主要用途、胚胎干细胞主要用途1.1.概念：概念：简称简称ESES或或EKEK细胞，是由（细胞，是由（）或）或（）中分离出来的一类细胞。）中分离出来的一类细胞。早期胚胎早期胚胎原始性腺原始性腺1 1、胚胎干细胞的概念、胚胎干细胞的概念1)1)形态：形态

11、：2)2)功能：功能：3 3）在）在体外体外培养的条件下培养的条件下体积小、细胞核大、核仁明显。体积小、细胞核大、核仁明显。ESES细胞可以细胞可以增殖而不发生分化增殖而不发生分化。对它可。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。具有发育的具有发育的全能性全能性；可分化为成年；可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。动物体内任何一种组织细胞。2 2、胚胎干细胞的特点、胚胎干细胞的特点:内细胞团内细胞团生殖细胞3 3、胚胎干细胞分离培养、胚胎干细胞分离培养胚胎干细胞来源：胚胎干细胞来源：早期胚胎或原始性腺(1)(1)治疗人类的某些顽症治疗人类的某些顽症 如：如

12、：帕金森综合征、青少年糖尿病帕金森综合征、青少年糖尿病等等(2)(2)培育出人造组织器官，用于器官移植培育出人造组织器官，用于器官移植 (3)(3)是研究体外细胞分化的理想材料是研究体外细胞分化的理想材料 分化诱导因子诱导分化分化诱导因子诱导分化解决了解决了供体器官不足和移植后的免疫供体器官不足和移植后的免疫排斥反应问题排斥反应问题4 4、胚胎干细胞研究的意义、胚胎干细胞研究的意义一、复习重点：一、复习重点：1.1.胚胎移植的生理基础、基本程序和意义。胚胎移植的生理基础、基本程序和意义。2.2.胚胎分割的过程。胚胎分割的过程。3.3.胚胎干细胞的应用价值。胚胎干细胞的应用价值。二、复习难点：二

13、、复习难点：1.1.胚胎移植的生理基础。胚胎移植的生理基础。2.2.胚胎干细胞的概念和分离途径。胚胎干细胞的概念和分离途径。1.1.下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是（的是（）A.A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植B.B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态的状态C.C.超数排卵技术要使用一定的激素超数排卵技术要使用一定的激素D.D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行管中进行练习练习:A A2.2.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不下列对于

14、优良种畜的胚胎移植的说法不正确的是（正确的是（）A.A.供体母牛必须是同一物种的良种供体母牛必须是同一物种的良种B.B.受体母牛必须是同一物种的良种受体母牛必须是同一物种的良种C.C.供体公牛必须是同一物种的良种供体公牛必须是同一物种的良种D.D.受体母牛可以是同一物种的一般健康牛受体母牛可以是同一物种的一般健康牛B练习练习:3.3.供体的胚胎移植到受体后，游离的胚胎在发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。以下说法正确的是受体的血液进行物质交换。以下说法正确的是（）A.A.受体是为供体胚胎

15、提供发育的条件受体是为供体胚胎提供发育的条件B.B.受体与胚胎血型应相同，否则会发生免疫排受体与胚胎血型应相同，否则会发生免疫排斥反应斥反应C.C.受体与胚胎血液混融在一起受体与胚胎血液混融在一起D.D.胚胎心肺功能都能正常运行胚胎心肺功能都能正常运行练习练习:A A4.4.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过程利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过程的重要原因是（的重要原因是（）A.A.细胞分裂细胞分裂 B.B.细胞特化细胞特化 C.C.细胞分化细胞分化 D.D.细胞增殖细胞增殖练习练习:C C5.5.在胚胎移植中供体的主要职能（在胚胎移植中供体的主要职能（）A.A.提供优良的供体基因提供优良的供

16、体基因 B.B.提供优良遗传特性的胚胎提供优良遗传特性的胚胎 C.C.提供卵细胞提供卵细胞 D.D.提供精子提供精子B B练习练习:6.（多选）胚胎移植的受体必须符合以下哪（多选）胚胎移植的受体必须符合以下哪些条件（些条件（）A.同种生物同种生物 B.生理状态相同生理状态相同 C.雄性动物雄性动物 D.雌性动物雌性动物ABDABD练习练习:7.“试管婴儿试管婴儿”技术属于技术属于()A.胚胎移植胚胎移植 B.组织培养组织培养 C.克隆技术克隆技术 D.基因工程基因工程A A练习练习:练习练习:8.(多选多选)胚胎移植技术目前主要应用与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

17、解决某些不孕症者的生育问题 B.治疗某些遗传病治疗某些遗传病 C.提高良种家畜的繁殖力提高良种家畜的繁殖力 D.提高动物的抗病力提高动物的抗病力ACAC练习练习:9.9.物随着胚胎发育，仅有少数细胞依然具有分物随着胚胎发育，仅有少数细胞依然具有分化成其他细胞类型和构建组织器官的能力，这化成其他细胞类型和构建组织器官的能力，这类细胞称为干细胞，如造血干细胞。下图中最类细胞称为干细胞，如造血干细胞。下图中最能完整显示正常机体内干细胞基本特征的是能完整显示正常机体内干细胞基本特征的是（）D D练习练习:(1)、选择供体母牛、供体公牛的要求是、选择供体母牛、供体公牛的要求是 ，同期发情处理的方法是注射

18、同期发情处理的方法是注射 。(2)、冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的、冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的_冲洗出来。冲洗出来。10.据图回答问题据图回答问题具有优良性状具有优良性状的同种个体的同种个体促性腺激素促性腺激素胚胎练习练习:(3)、从、从A到到E中，适宜于牛的胚胎移植时期有中，适宜于牛的胚胎移植时期有_。(4)、图中标号、图中标号3为为_，它将来可发育为，它将来可发育为胎膜和胎盘。胎膜和胎盘。10.据图回答问题据图回答问题DEDE滋养层练习练习:1111运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞（胚胎干细胞

19、（ESES细胞）。细胞）。(1)(1)胚胎干细胞除来源于早期胚胎外，还可来自胚胎干细胞除来源于早期胚胎外，还可来自（）它在形态上的特性是它在形态上的特性是 ；它在功能上的特性是它在功能上的特性是 。(2)(2)在体外培养过程中，必须用在体外培养过程中，必须用 处理内细胞团，处理内细胞团，使之分散成单个细胞，在体外诱导可以定向分化成各种类使之分散成单个细胞，在体外诱导可以定向分化成各种类型的细胞，其分化的原因是型的细胞，其分化的原因是 。(3)通过通过ES细胞培育出的人造器官，在临床应用上的最大细胞培育出的人造器官，在临床应用上的最大优点是解决了移植器官和患者之间优点是解决了移植器官和患者之间

20、的问题。的问题。原始性腺体积小、细胞核大、核仁明显具有发育的全能性胰蛋白酶基因选择性表达免疫排斥反应练习练习:12现有现有A和和B两个肉牛品种，两个肉牛品种，A品种牛的细胞组成可品种牛的细胞组成可表示为表示为A细胞核、细胞核、A细胞质，细胞质，B品种牛则为品种牛则为B细胞核、细胞核、B细胞质。细胞质。（1 1）如果要获得一头克隆牛，使其细胞由）如果要获得一头克隆牛，使其细胞由A A细胞核和细胞核和B B细胞质组成，基本步骤是，从细胞质组成，基本步骤是，从A A品种牛体内取出体细胞，品种牛体内取出体细胞，进行体外培养。然后再从培养细胞中取出进行体外培养。然后再从培养细胞中取出注注入入B B品种牛

21、的品种牛的_ _卵母细胞，经过某处刺激和培卵母细胞，经过某处刺激和培养后，可形成胚胎，该胚胎被称为养后，可形成胚胎，该胚胎被称为，将该胚，将该胚胎移入代孕母牛的胎移入代孕母牛的中，通过培育可达到目的。中，通过培育可达到目的。细胞核去核重组胚胎子宫练习练习:（2 2）一般来说，要想大量获得这种克隆牛比较难，原）一般来说，要想大量获得这种克隆牛比较难，原因之一是卵母细胞的数量因之一是卵母细胞的数量，为解决这一问题，为解决这一问题，可以用可以用激素处理激素处理B B品种母牛。品种母牛。（3）克隆牛的产生说明）克隆牛的产生说明具有全能性。克隆牛具有全能性。克隆牛的性状主要表现的性状主要表现 品种牛的特

22、征。由品种牛的特征。由A、B两品种两品种杂交得到的牛与克隆牛相比，杂交牛细胞核的遗传物质杂交得到的牛与克隆牛相比，杂交牛细胞核的遗传物质来自来自个亲本，细胞质主要来自个亲本，细胞质主要来自性亲本性亲本，克隆牛和杂交牛的遗传物质组成，克隆牛和杂交牛的遗传物质组成（相同，不（相同，不同）。同）。不足促性腺细胞核A A两雌不同供体和受体的选择供体和受体的选择供体供体:具有优良性状的具有优良性状的 个体个体受体受体:体质健康、繁殖能体质健康、繁殖能力正常的个体力正常的个体供受体模式引进牛&地方黄牛冲卵冲卵是指将供体母畜体内的（是指将供体母畜体内的（）冲出来，而冲出来，而不是不是把卵子冲出来。把卵子冲出来。胚胎胚胎检查胚胎检查胚胎移植或保存胚胎移植或保存胚胎移植胚胎移植受体产下犊牛受体产下犊牛