胚胎工程的應(yīng)用

3.3胚胎工程的應(yīng)用及前景一、胚胎移植1.概念:

將雌性動(dòng)物的

，或者通過(guò)其他方式得到的胚胎，移植到

的、

的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。同種生理狀態(tài)相同早期胚胎其中，提供胚胎的叫“供體”，接受胚胎的個(gè)體叫“受體”2.實(shí)質(zhì)3.地位生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代在胚胎工程中通過(guò)任何一項(xiàng)技術(shù)，如轉(zhuǎn)基因、核移植，或體外受精等技術(shù)獲得的胚胎，都必須移植給受體才能獲得后代。4.現(xiàn)狀和意義意義充分發(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超數(shù)排卵：應(yīng)用外源性促性腺激素誘發(fā)卵巢多個(gè)卵泡發(fā)育，并排出具有受精能力的卵子的方法。二、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)思考:1.準(zhǔn)備移植的胚胎，移植到任何一頭母牛的子宮內(nèi)都能發(fā)育嗎？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)？1.哺乳動(dòng)物發(fā)情排卵后，不管是否妊娠，在一段時(shí)間內(nèi)同種動(dòng)物的供體和受體生殖器官的生理變化是相同的。為供體胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境2.哺乳動(dòng)物的胚胎形成后處于游離狀態(tài)，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。為胚胎的收集提供了可能3.受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能4.供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但移入受體的供體胚胎，其遺傳特性在孕育過(guò)程中不受任何影響。討論1.應(yīng)對(duì)供體和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理，使它們的生理?xiàng)l件達(dá)到同步或一致，這樣才能使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件，這是胚胎移植成功與否的關(guān)鍵。因此，必須做到供、受體母畜的發(fā)情時(shí)間一致。同時(shí)還要做到移入受體子宮胚胎的位置應(yīng)該與其在供體內(nèi)的位置相同或相似，移入胚胎一側(cè)的受體子宮角對(duì)應(yīng)的卵巢必須有黃體存在。2.胚胎移植成功率的高低與供、受體生理環(huán)境條件一致性密切相關(guān)。只有供、受體生理環(huán)境高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續(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。這樣的概括是正確的。因?yàn)楣w胚胎的遺傳性狀是由雌雄供體精卵細(xì)胞內(nèi)獲得的遺傳基因決定的。3.為什么供體的胚胎移植到受體后，在孕育過(guò)程中其遺傳性狀不會(huì)受受體的影響？1.供、受體的選擇和處理2.配種或進(jìn)行人工授精3.胚胎的收集4.對(duì)胚胎進(jìn)行移植三、胚胎移植的技術(shù)程序供體和受體的選擇

供體:育種價(jià)值高、生殖機(jī)能強(qiáng)、體質(zhì)強(qiáng)健

受體:數(shù)量多、價(jià)格較低、體型中上等、非優(yōu)良品種、健康狀況良好供體超排處理：注射促性腺激素沖卵胚胎檢查胚胎檢查胚胎檢查胚胎移植或保存胚胎移植非手術(shù)法移胚手術(shù)法移胚選擇供體母牛受體母牛……同期發(fā)情處理……超數(shù)排卵供體公牛配種沖卵質(zhì)量檢查、培養(yǎng)胚胎移植妊娠檢查分娩（胚胎移植的犢牛）4.胚胎移植的基本程序同期發(fā)情技術(shù)：主要是借助外源激素剌激卵巢，使其按照預(yù)定的要求發(fā)生變化，使處理母畜的卵巢生理機(jī)能都處于相同階段，從而達(dá)到同期發(fā)情。5.胚胎移植成功與否要有兩個(gè)條件（1）胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進(jìn)行。（2）進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。二、胚胎分割優(yōu)勢(shì):可成倍增加胚胎數(shù)量，可以快速繁殖良種畜。概念:采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份，4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。特點(diǎn)：

后代具有相同的遺傳物質(zhì)，克隆選擇的胚胎：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：

實(shí)體顯微鏡、顯微操作儀、分割刀或分割針注意:

將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分裂胚胎分割的基本過(guò)程胚胎移入操作液分割胚胎（機(jī)械法、酶處理）移植胚胎給受體著床產(chǎn)仔胚胎分割的基本操作選擇良好的桑椹胚或囊胚移入培養(yǎng)皿中，用分割針或分割刀片將其切開，吸出其中的半個(gè)胚胎注入透明帶中或直接移植給受體。受精卵分裂

早期胚胎胚胎分割基本過(guò)程代孕母牛植入植入分割旁欄思考題：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)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)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)育等問(wèn)題。胚胎分割的份數(shù)越多，操作的難度會(huì)越大，移植的成功率也越低。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，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，移植成功率自然會(huì)降低。三、胚胎干細(xì)胞1.概念：簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞，是由早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞。2.特點(diǎn):1)形態(tài)：體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯。2)功能：具有發(fā)育的全能性；可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞；體外培養(yǎng)可增殖不分化。3）在體外培養(yǎng)的條件下，ES細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化。對(duì)它可以進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造。3.主要用途(1)治療人類的某些頑癥(2)培育出人造組織器官，用于器官移植(3)是研究體外細(xì)胞分化的理想材料胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞核移植：指把胚胎干細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中，經(jīng)過(guò)胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動(dòng)物的技術(shù)。（繁殖多個(gè)個(gè)體）思考與探究1.（1）①對(duì)供、受體母畜進(jìn)行選擇，并進(jìn)行同期發(fā)情處理；③配種或人工授精；④收集胚胎；⑤胚胎移植；⑥對(duì)受體母畜進(jìn)行是否妊娠的檢查。（2）供體公、母牛應(yīng)該是具有人類所需的優(yōu)良遺傳性狀的個(gè)體，而受體母牛必須具有正常的孕育、生殖后代的能力；需要用促性腺激素處理供體母牛是為了引起超數(shù)排卵，這樣就可以獲得較多的胚胎；在促性腺激素處理供體母牛前，需要對(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。3.第④步需要進(jìn)行沖卵，沖卵是指將供體母畜體內(nèi)的受精卵沖出來(lái)，而不是把卵子沖出來(lái)。4.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)通過(guò)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仍黾觾?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)冷凍保存的胚胎可進(jìn)行國(guó)內(nèi)和國(guó)際交換，代替活畜的引種或進(jìn)出口。通過(guò)胚胎移植可以人為生產(chǎn)雙胎或多胎。可以通過(guò)保存胚胎來(lái)保存品種資源和瀕危動(dòng)物。1.下列有關(guān)動(dòng)物胚胎移植的敘述中，錯(cuò)誤的是A.受孕母畜體內(nèi)的受精卵或胚胎均能移植B.受體母畜必須處于與供體母畜同步發(fā)情的狀態(tài)C.超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的激素D.試管嬰兒只是受精及早期卵裂過(guò)程在試管中進(jìn)行2.下列對(duì)于優(yōu)良種畜的胚胎移植的說(shuō)法不正確的是A.供體母牛必須是同一物種的良種B.受體母牛必須是同一物種的良種C.供體公牛必須是同一物種的良種D.受體母?？梢允峭晃锓N的一般健康牛練習(xí):3.供體的胚胎移植到受體后，游離的胚胎在發(fā)育過(guò)程中形成胎盤與受體相連，并通過(guò)胎盤與受體的血液進(jìn)行物質(zhì)交換。以下說(shuō)法正確的是A.受體是為供體胚胎提供發(fā)育的條件B.受體與胚胎血型應(yīng)相同，否則會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)C.受體與胚胎血液混融在一起D.胚胎心肺功能都能正常運(yùn)行4.利用胚胎干細(xì)胞治療肝衰竭，實(shí)現(xiàn)此過(guò)程的重要原因是A.細(xì)胞分裂B.細(xì)胞特化C.細(xì)胞分化D.細(xì)胞增殖5.在胚胎移植中供體的主要職能（）

A.提供優(yōu)良的供體基因

B.提供優(yōu)良遺傳特性的胚胎

C.提供卵細(xì)胞

D.提供精子B6.（多選）胚胎移植的受體必須符合以下哪些條件（）

A.同種生物B.生理狀態(tài)相同

C.雄性動(dòng)物D.雌性動(dòng)物ABD7.“試管嬰兒”技術(shù)屬于()A.胚胎移植