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1、3.3 3.3 胚胎工程的應(yīng)用及前景胚胎工程的應(yīng)用及前景胚胎工程其他技術(shù)的最后一道胚胎工程其他技術(shù)的最后一道“工序工序”胚胎移植 將雌性動(dòng)物的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得將雌性動(dòng)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(dòng)物到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。簡言之，是早期胚胎在簡言之，是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。間位置的轉(zhuǎn)移。一、胚胎移植一、胚胎移植簡言之，是早期胚胎在相同生理簡言之，是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下

2、空間位置的轉(zhuǎn)移。環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。體內(nèi)受精、體外受精、核移植、轉(zhuǎn)基因體內(nèi)受精、體外受精、核移植、轉(zhuǎn)基因受體的條件：受體的條件：同一物種、生理狀態(tài)相同。同一物種、生理狀態(tài)相同。胚胎的來源：胚胎的來源：供體：供體：受體：受體：提供胚胎的個(gè)體。提供胚胎的個(gè)體。 接受胚胎的個(gè)體。接受胚胎的個(gè)體。1 1、準(zhǔn)備移植的小牛胚胎，移植到任何一頭母牛的子宮內(nèi)都、準(zhǔn)備移植的小牛胚胎，移植到任何一頭母牛的子宮內(nèi)都能發(fā)育嗎？能發(fā)育嗎？2 2、供體與受體之間進(jìn)行胚胎移植會(huì)不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)？、供體與受體之間進(jìn)行胚胎移植會(huì)不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)？1 1、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ) 1 1、準(zhǔn)備移植

3、的牛胚胎，移植到任何一頭母牛的、準(zhǔn)備移植的牛胚胎，移植到任何一頭母牛的 子宮內(nèi)都能發(fā)育嗎子宮內(nèi)都能發(fā)育嗎? ?1 1、同種動(dòng)物發(fā)情排卵后、同種動(dòng)物發(fā)情排卵后, ,在一段時(shí)間內(nèi)同種在一段時(shí)間內(nèi)同種動(dòng)物的供受體生殖器官動(dòng)物的供受體生殖器官生理變化生理變化是相同的。是相同的。黃體期：黃體期：在雌激素和孕激素的協(xié)同作用下，子宮在雌激素和孕激素的協(xié)同作用下，子宮內(nèi)膜進(jìn)一步增生、血管滋長、腺體開始分泌含糖原內(nèi)膜進(jìn)一步增生、血管滋長、腺體開始分泌含糖原的粘液。這一期末，子宮內(nèi)膜的增長達(dá)到極點(diǎn)，為的粘液。這一期末，子宮內(nèi)膜的增長達(dá)到極點(diǎn)，為受精卵的種植和繼續(xù)發(fā)育準(zhǔn)備了條件。受精卵的種植和繼續(xù)發(fā)育準(zhǔn)備了條件。

4、2 2、為什么能收集到胚胎、為什么能收集到胚胎? ?3 3、受體對(duì)供體胚胎會(huì)不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)、受體對(duì)供體胚胎會(huì)不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)? ? 4 4、移植的胚胎能保留供體雙親的遺傳特性嗎、移植的胚胎能保留供體雙親的遺傳特性嗎? ?1 1、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容 1 1、準(zhǔn)備移植的牛胚胎，移植到任何一頭母牛的、準(zhǔn)備移植的牛胚胎，移植到任何一頭母牛的 子宮內(nèi)都能發(fā)育嗎子宮內(nèi)都能發(fā)育嗎? ?1 1、同種動(dòng)物發(fā)情排卵后、同種動(dòng)物發(fā)情排卵后, ,在一段時(shí)間內(nèi)同種在一段時(shí)間內(nèi)同種動(dòng)物的供受體生殖器官生理變化是相同的。動(dòng)物的供受體生殖器官生理變化是相同的。2 2、哺乳動(dòng)物的早期胚

5、胎形成后，在一定時(shí)、哺乳動(dòng)物的早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)是處于游離狀態(tài)。間內(nèi)是處于游離狀態(tài)。3 3、大量研究證明受體對(duì)移入子宮的外來胚、大量研究證明受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。4 4、移入受體的供體胚胎的遺傳特性，在孕、移入受體的供體胚胎的遺傳特性，在孕育過程中不受影響。育過程中不受影響。胚胎移植或保存胚胎移植或保存配種或人工授精配種或人工授精胚胎收集（沖卵）胚胎收集（沖卵）胚胎檢查胚胎檢查胚胎移植胚胎移植妊娠檢查妊娠檢查供受體的選擇和同期供受體的選擇和同期發(fā)情處理發(fā)情處理處理供體母牛處理供體母牛2 2、胚胎移植的基本程序、胚胎移植的基本程序

6、選擇及同期發(fā)情處理選擇及同期發(fā)情處理超數(shù)排卵處理超數(shù)排卵處理配種或人工授精配種或人工授精胚胎收集胚胎收集胚胎檢查胚胎檢查胚胎保存或移植胚胎保存或移植胚胎移植胚胎移植妊娠檢查妊娠檢查分娩分娩胚胎移植或保存胚胎移植或保存供、受體用什么處理？供、受體用什么處理？怎么處理怎么處理? ?目的是什么？目的是什么？解釋沖解釋沖“卵卵”。此時(shí)胚胎發(fā)育到什么階段？此時(shí)胚胎發(fā)育到什么階段？分娩出良種小牛分娩出良種小牛方法？方法？配種或人工授精配種或人工授精胚胎收集（沖卵）胚胎收集（沖卵）胚胎檢查胚胎檢查胚胎移植胚胎移植妊娠檢查妊娠檢查供受體的選擇和同期供受體的選擇和同期發(fā)情處理發(fā)情處理用激素進(jìn)行同期發(fā)情處用激素進(jìn)

7、行同期發(fā)情處理理注射促性腺激素，注射促性腺激素，使其超數(shù)排卵使其超數(shù)排卵桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚處理供體母牛處理供體母?！奥崖选敝概咛ブ概咛ナ中g(shù)法和非手術(shù)法手術(shù)法和非手術(shù)法（1 1）該過程中）該過程中兩次兩次使用激素：使用激素： （2 2）該過程中的）該過程中的兩次兩次檢查：檢查：（3 3）胚胎移植成功與否要有）胚胎移植成功與否要有兩個(gè)兩個(gè)條件條件 A A、第一次對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理；、第一次對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理； B B、第二次用于供體的超數(shù)排卵。、第二次用于供體的超數(shù)排卵。A A、第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；、第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；B B、第二次對(duì)受體母牛是否妊娠進(jìn)行檢查

8、。、第二次對(duì)受體母牛是否妊娠進(jìn)行檢查。A A、胚胎移植一般應(yīng)在、胚胎移植一般應(yīng)在同種同種的雌性供體和受體之間進(jìn)行。的雌性供體和受體之間進(jìn)行。B B、進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的、進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同生理狀態(tài)要相同。3 3、胚胎移植的現(xiàn)狀和意義、胚胎移植的現(xiàn)狀和意義1)1)加速育種工作和品種改良；加速育種工作和品種改良； 2)2)大量節(jié)省購買種畜的費(fèi)用；大量節(jié)省購買種畜的費(fèi)用；3)3)一胎多產(chǎn)；一胎多產(chǎn)；4)4)保存品種資源和瀕危物種。保存品種資源和瀕危物種。意義意義：可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能。：可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能。胚胎分割胚胎分割優(yōu)勢(shì)：優(yōu)勢(shì)：可成倍增加胚

9、胎數(shù)量，快速繁殖良種畜?？沙杀对黾优咛?shù)量，快速繁殖良種畜。概念：概念：采用采用機(jī)械方法機(jī)械方法將早期胚胎切割成將早期胚胎切割成2 2等份，等份，4 4等等份或份或8 8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 后代具有相同的遺傳物質(zhì)，克隆。后代具有相同的遺傳物質(zhì)，克隆。選擇的胚胎：選擇的胚胎： 發(fā)育良好的，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。發(fā)育良好的，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。使用的主要儀器：使用的主要儀器： 實(shí)體顯微鏡、顯微操作儀、切割刀、切割針。實(shí)體顯微鏡、顯微操作儀、切割刀、切割針。注意：注意： 將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。思考思考1

10、. 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)為什么要均等分割？內(nèi)細(xì)胞團(tuán)為什么要均等分割？ 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，其他細(xì)胞為滋養(yǎng)細(xì)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，其他細(xì)胞為滋養(yǎng)細(xì)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若若分割時(shí)分割時(shí)不能不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分發(fā)育能力強(qiáng)，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)多的部分發(fā)育能力強(qiáng)，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題育不良，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(huì)越大，移胚胎分割的份數(shù)越多，操作的難度會(huì)越大，移植的成功率也越

11、低。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早期胚胎的體積很小，只有在顯微鏡下才能看到；再者，細(xì)胞數(shù)目是有限的。分割的份數(shù)越多，到；再者，細(xì)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(xì)胞數(shù)會(huì)越少，不但難以做到均等分割，每一份的細(xì)胞數(shù)會(huì)越少，而且作為囊胚期的胚胎內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞所受的影響而且作為囊胚期的胚胎內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞所受的影響會(huì)更大。因此，分割的份數(shù)越多，技術(shù)的難度會(huì)會(huì)更大。因此，分割的份數(shù)越多，技術(shù)的難度會(huì)越大，移植后的恢復(fù)和發(fā)育的難度會(huì)越大，移植越大，移植后的恢復(fù)和發(fā)育的難度會(huì)越大，移植成功率自然會(huì)降低。成功率自然會(huì)降低。思考思考2.分割的份數(shù)越多越好嗎

12、？分割的份數(shù)越多越好嗎？知識(shí)回顧：干細(xì)胞的分類知識(shí)回顧：干細(xì)胞的分類 全能細(xì)胞全能細(xì)胞 桑椹胚及以前桑椹胚及以前 能發(fā)育成完整個(gè)體能發(fā)育成完整個(gè)體 多能干細(xì)胞多能干細(xì)胞 (胚胎干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞) 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞、原始性腺細(xì)胞分離出來內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞、原始性腺細(xì)胞分離出來 能分化出動(dòng)物體內(nèi)的任何組織能分化出動(dòng)物體內(nèi)的任何組織 專能干細(xì)胞專能干細(xì)胞(成體干細(xì)胞成體干細(xì)胞) 如骨髓造血干細(xì)胞、皮膚生發(fā)層細(xì)胞等如骨髓造血干細(xì)胞、皮膚生發(fā)層細(xì)胞等 能分化出特定的組織能分化出特定的組織簡稱簡稱ESES或或EKEK細(xì)胞，是由細(xì)胞，是由早期胚胎早期胚胎或或原始原始性腺性腺中分離出來的一類細(xì)胞。中分離出來的一類細(xì)胞。

13、三、胚胎干細(xì)胞三、胚胎干細(xì)胞胚胚胎胎干干細(xì)細(xì)胞胞滋養(yǎng)層滋養(yǎng)層早期胚胎（囊胚）早期胚胎（囊胚）內(nèi)細(xì)胞團(tuán)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)囊胚腔囊胚腔特點(diǎn)：特點(diǎn)：1)1)形態(tài)：體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯。形態(tài)：體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯。2)2)功能：具有發(fā)育的功能：具有發(fā)育的全能性全能性；可分化為成年動(dòng)；可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞；物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞；3)3)在在體外體外培養(yǎng)的條件下，可培養(yǎng)的條件下，可增殖而不分化增殖而不分化。對(duì)。對(duì)它可以進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造它可以進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造。(1)(1)治療人類的某些頑癥；治療人類的某些頑癥；胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用 利用ES細(xì)胞

14、可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞的特性，移植ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。 目前，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面，用ES細(xì)胞誘導(dǎo)分化出的某些組織細(xì)胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑難雜癥。(1)(1)治療人類的某些頑癥；治療人類的某些頑癥；(2)(2)培育出人造組織器官，培育出人造組織器官，用于器官移植；用于器官移植；胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用(1)(1)治療人類的某些頑癥；治療人類的某些頑癥；(2)(2)培育出人造組織器官，用于器官移植；培育出人造組織器官，用于器官移植；(3)(3)是研究體外細(xì)胞分化的理想材料；是研究體外細(xì)胞分化的理想材料；胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用胚胎干細(xì)

15、胞的應(yīng)用 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（胚胎干細(xì)胞）（胚胎干細(xì)胞）胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)的胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)的關(guān)鍵關(guān)鍵問題問題：促進(jìn)胚胎干細(xì)胞：促進(jìn)胚胎干細(xì)胞的生長，同時(shí)抑制胚胎的生長，同時(shí)抑制胚胎干細(xì)胞的分化。干細(xì)胞的分化。加加飼養(yǎng)層細(xì)胞飼養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)(1)(1)治療人類的某些頑癥；治療人類的某些頑癥；(2)(2)培育出人造組織器官，用于器官移植；培育出人造組織器官，用于器官移植；(3)(3)是研究體外細(xì)胞分化的理想材料；是研究體外細(xì)胞分化的理想材料；(4)(4)加速畜牧業(yè)的發(fā)展以及保護(hù)珍惜瀕危加速畜牧業(yè)的發(fā)展以及保護(hù)珍惜瀕危 的野生動(dòng)物；的野生動(dòng)物；胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用把胚胎干把胚胎干細(xì)胞

16、核移植細(xì)胞核移植到去核的到去核的卵細(xì)胞卵細(xì)胞中，中，胚胎培養(yǎng)、胚胎移植胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克后直接由受體完成克隆動(dòng)物的技術(shù)。隆動(dòng)物的技術(shù)。思考與探究思考與探究1.1.（1 1） 對(duì)供、受體母畜進(jìn)行選擇，并對(duì)供、受體母畜進(jìn)行選擇，并進(jìn)行同期發(fā)情處理；進(jìn)行同期發(fā)情處理； 配種或人工授精；配種或人工授精； 收集胚胎；收集胚胎；胚胎移植；胚胎移植；對(duì)受體母畜進(jìn)行是否妊娠的檢查。對(duì)受體母畜進(jìn)行是否妊娠的檢查。（2 2）供體公、母牛應(yīng)該是）供體公、母牛應(yīng)該是具有具有人類所需的人類所需的優(yōu)優(yōu)良遺傳性狀的個(gè)體良遺傳性狀的個(gè)體，而，而受體母牛必須具有正受體母牛必須具有正常的孕育、生殖后代的能力常的

17、孕育、生殖后代的能力；需要用促性腺；需要用促性腺激素處理供體母牛是激素處理供體母牛是為了引起超數(shù)排卵為了引起超數(shù)排卵，這，這樣就可以獲得較多的胚胎；在促性腺激素處樣就可以獲得較多的胚胎；在促性腺激素處理供體母牛前，理供體母牛前，需要需要對(duì)供體和受體母牛進(jìn)行對(duì)供體和受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理，才能使它們的生理?xiàng)l件達(dá)到同期發(fā)情處理，才能使它們的生理?xiàng)l件達(dá)到同步或一致，使供體的胚胎移入受體后有相同步或一致，使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件。同或相似的生存條件。 3.3.第步第步需要進(jìn)行沖卵，沖卵是指將供體母畜需要進(jìn)行沖卵，沖卵是指將供體母畜體內(nèi)的胚胎沖出來，而體內(nèi)的胚胎沖出來，而不是不是把

18、卵子沖出來。把卵子沖出來。4.4.胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)秀個(gè)體的繁殖潛力。胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)秀個(gè)體的繁殖潛力。具體表現(xiàn)為：縮短了供體本身的繁殖周期，同時(shí)具體表現(xiàn)為：縮短了供體本身的繁殖周期，同時(shí)通過超數(shù)排卵處理和胚胎移植可獲得比自然繁殖通過超數(shù)排卵處理和胚胎移植可獲得比自然繁殖多十幾倍到幾十倍的后代?？稍诙唐诖蠓仍黾佣嗍畮妆兜綆资兜暮蟠？稍诙唐诖蠓仍黾觾?yōu)良個(gè)體母畜和公畜的后代數(shù)量，迅速擴(kuò)大良種優(yōu)良個(gè)體母畜和公畜的后代數(shù)量，迅速擴(kuò)大良種畜群，加速育種和品種改良工作。經(jīng)冷凍保存的畜群，加速育種和品種改良工作。經(jīng)冷凍保存的胚胎可進(jìn)行國內(nèi)和國際交換，代替活畜的引種或胚胎可進(jìn)行國內(nèi)和國際

19、交換，代替活畜的引種或進(jìn)出口。通過胚胎移植可以人為生產(chǎn)雙胎或多胎。進(jìn)出口。通過胚胎移植可以人為生產(chǎn)雙胎或多胎?？梢酝ㄟ^保存胚胎來保存品種資源和瀕危動(dòng)物?？梢酝ㄟ^保存胚胎來保存品種資源和瀕危動(dòng)物。關(guān)于細(xì)胞工程和胚胎工程：關(guān)于細(xì)胞工程和胚胎工程：轉(zhuǎn)基因細(xì)胞轉(zhuǎn)基因細(xì)胞基因突變細(xì)胞基因突變細(xì)胞體細(xì)胞體細(xì)胞愈傷組織愈傷組織細(xì)胞產(chǎn)物細(xì)胞產(chǎn)物胚狀體胚狀體花粉細(xì)胞花粉細(xì)胞雜交體細(xì)胞雜交體細(xì)胞人工種子人工種子新個(gè)體新個(gè)體轉(zhuǎn)基因植株轉(zhuǎn)基因植株突變體利用突變體利用單倍體育種單倍體育種快速繁殖快速繁殖脫毒植株脫毒植株體細(xì)胞雜交個(gè)體體細(xì)胞雜交個(gè)體繁殖新途徑繁殖新途徑培育新品種培育新品種植物細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程和胚胎工程動(dòng)物細(xì)胞工程和胚胎工程轉(zhuǎn)基因動(dòng)物細(xì)胞轉(zhuǎn)基因動(dòng)物細(xì)胞核移植動(dòng)物細(xì)胞核移植動(dòng)物細(xì)胞體外受精卵細(xì)胞體外受精卵細(xì)胞早期胚胎培養(yǎng)早期胚胎培養(yǎng)（體外早期胚胎）（體外早期胚胎）優(yōu)良雌性個(gè)體優(yōu)良雌性個(gè)體體內(nèi)早期胚胎體內(nèi)早期胚胎胚胎（分割）移植胚胎（分割）移植新個(gè)體新個(gè)體體內(nèi)受精卵細(xì)胞體內(nèi)受精卵細(xì)胞融合細(xì)胞融合細(xì)胞體細(xì)胞體細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)檢測(cè)有毒物質(zhì)檢測(cè)有毒物質(zhì)單克隆抗體單克隆抗體醫(yī)藥制品醫(yī)藥制品快速生長快速生長提高品質(zhì)提高品質(zhì)生產(chǎn)藥品生產(chǎn)藥品器官移植器官移植挽救瀕危挽救瀕危大量繁殖大量繁殖胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)及應(yīng)用胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)及應(yīng)用