胚胎工程的应用及前景参考副本PPT课件

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1、学习目标1.举例说出胚胎移植和胚胎分割.2.认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用.3.关注胚胎工程的研究进展和应用价值.第1页/共51页重点1.胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。2.胚胎分割的应用意义。3.胚胎干细胞研究的意义 难点 1.胚胎移植的生理学基础。2.胚胎干细胞的概念和分离途径第2页/共51页湛江产天价牛肉湛江产天价牛肉 千元一斤有钱还难买千元一斤有钱还难买 新闻新闻日本神户牛肉（雪花牛肉）日本神户牛肉（雪花牛肉）第3页/共51页 这就是和牛（又这就是和牛（又称日本神户牛），是称日本神户牛），是当今世界公认的品质当今世界公认的品质最优秀的良种肉牛，最优秀的良种肉牛，国内市场每公

2、斤能售国内市场每公斤能售出出20002000多元人民币的多元人民币的天价。天价。 如何将这种优质的牛进行快速、大量的繁殖呢？如何将这种优质的牛进行快速、大量的繁殖呢？ 第4页/共51页方法一、利用体细胞核移植技术进行克隆。方法二、利用体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植技术进行繁殖。第5页/共51页1.1.胚胎移植概胚胎移植概念念 将雌性动物的将雌性动物的早期胚胎早期胚胎, ,或者通过其他方式得到或者通过其他方式得到的胚胎的胚胎, ,移植到移植到同种同种的、的、生理状态相同生理状态相同的其他雌性动的其他雌性动物的体内物的体内, ,使之发育为新个体的技术。使之发育为新个体的技术。雌性动物的雌性动物的

3、早期胚胎早期胚胎或或体外受精体外受精及其他方式及其他方式得到的胚胎得到的胚胎。胚胎的来源：胚胎的来源：供体：供体：受体：受体：受体的条件：提供胚胎的个体。提供胚胎的个体。 接受胚胎的个体。接受胚胎的个体。同种（同一物种）、生理状态相同同种（同一物种）、生理状态相同。一、胚胎移植一、胚胎移植第6页/共51页胚胎移植的生理学基础是什么？阅读课本总结请认真阅读课本P76，思考讨论：第7页/共51页生理学基础生理学基础意义意义1 1、同种动物的供体和受体排卵、同种动物的供体和受体排卵后，生殖器官的后，生殖器官的 是相是相同的。同的。生理变化生理变化为供体的胚胎移入受体提供为供体的胚胎移入受体提供相同的

4、相同的 。生理环境生理环境2 2、早期胚胎形成后，在一定时间、早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于联系，而是处于 状态。状态。为胚胎的收集提供了可能为胚胎的收集提供了可能游离游离3 3、受体对移入子宫的外来胚胎、受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生基本上不发生 。免疫排斥反应免疫排斥反应4 4、供体胚胎可与受体子宫建立、供体胚胎可与受体子宫建立正常的正常的 和和 联系，但联系，但其其 不受影响。不受影响。生理生理组织组织遗传特性遗传特性 为胚胎在受体内的存活提供为胚胎在受体内的存活提供了可能了可能为移植后的胚胎继续发育提供为移植后的胚

5、胎继续发育提供了营养等方面的保障了营养等方面的保障第8页/共51页请认真阅读课本请认真阅读课本P77P77，图，图3-193-19，思考讨论：，思考讨论：（1 1）胚胎移植的基本程序包括哪些？）胚胎移植的基本程序包括哪些？（2 2）每一步技术操作的作用如何？）每一步技术操作的作用如何？（3 3）为什么要进行这些操作？）为什么要进行这些操作？ 3、胚胎移植的基本程序第9页/共51页选择及同期发情处理选择及同期发情处理超数排卵处理超数排卵处理配种或人工受精配种或人工受精胚胎收集胚胎收集胚胎检查胚胎检查胚胎保存胚胎保存胚胎移植胚胎移植妊娠检查妊娠检查分娩分娩第10页/共51页（1 1）对供体、受体进

6、行选择）对供体、受体进行选择供体：供体：受体：受体：处理：处理：具体做法：具体做法：（2 2）超数排卵处理）超数排卵处理 具体做法：具体做法：（3 3）配种或人工授精）配种或人工授精精子来源：精子来源：遗传性能和生产性能优秀的个体；健康和正常繁殖能力的个体同期发情注射相关激素如：性激素注射促性腺激素同种优良的雄性动物。第11页/共51页（4 4）胚胎的收集）胚胎的收集 在配种或输精后第在配种或输精后第7 7天，用特制的冲卵装置，把天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。也叫供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。也叫冲卵冲卵 冲卵是把母牛的卵子冲出来吗？冲卵是把母牛的卵子冲出来吗？不是，冲

7、卵是将供体母畜体内的不是，冲卵是将供体母畜体内的受精卵或早期胚胎受精卵或早期胚胎冲出来。冲出来。（5 5）对胚胎进行质量检查）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？你知道检查的目的吗？此时胚胎处于什么时期？ 检查胚胎的发育状况，处于桑椹胚或囊胚检查胚胎的发育状况，处于桑椹胚或囊胚第12页/共51页（6 6）胚胎的保存或移植）胚胎的保存或移植 胚胎保存的条件是什么？胚胎为什么在此条件下胚胎保存的条件是什么？胚胎为什么在此条件下保存？保存？（7 7）胚胎的移植）胚胎的移植 方法一：手术法方法一：手术法 具体做法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子具体做法：引出受体子宫和卵巢，

8、将胚胎注入子宫角，缝合创口。宫角，缝合创口。 方法二：非手术法方法二：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。位，注入胚胎。第13页/共51页（8 8）对受体母牛进行是否妊娠的检查）对受体母牛进行是否妊娠的检查（9 9）受体母牛产下胚胎移植的犊牛）受体母牛产下胚胎移植的犊牛第14页/共51页思考与讨论思考与讨论: : （1）应对供体和受体母畜应对供体和受体母畜进行同期发情处理进行同期发情处理，使它们的生，使它们的生理条件达到同步后一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相理条件达到同步后一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同

9、或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。 因此，必须做到供、受体母畜的发情因此，必须做到供、受体母畜的发情时间一致时间一致。 同时还要做到移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内同时还要做到移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的的位置相同或相似位置相同或相似。第15页/共51页（2 2）胚胎移植实质）胚胎移植实质 你认为这样的概括正确吗？你认为这样的概括正确吗？是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。 正确。正确。第16页/共51页 请阅读课本请阅读课本P75P75、图、图3-17“3-1

10、7“，自由思考讨论，自由思考讨论，发表自己的观点。总结出胚胎移植的意义。发表自己的观点。总结出胚胎移植的意义。第17页/共51页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)一胎多产；4)保存品种资源和濒危物种；5)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。4、胚胎移植的现状和意义第18页/共51页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质量检查、培养质量检查、培养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）小结：第19页/共51页【归纳总结归纳总结】该

11、过程中两次使用激素，该过程中两次使用激素，第一次对受、供体进行同期发情处理第一次对受、供体进行同期发情处理（性激素）（性激素）第二次用于供体的超数排卵第二次用于供体的超数排卵（促性腺激素）（促性腺激素） 该过程中的两次检查：该过程中的两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；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。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母牛，产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体母牛，性别取决于公牛提供何种类型的精子，性别取决于公牛提供何种类型的精子，与受体牛没有关系。与受体牛没有关系。冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子冲卵的

12、含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子。第20页/共51页例题1 : “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例题2: (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第21页/共51页例题3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第22页/共51页例题4（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第23页/共51

13、页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第24页/共51页练习练习1.1.下列有关动物胚胎移植的叙述中，错下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是（误的是（ ）A.A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植植B.B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态情的状态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管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行试管中进行A第25页/共51页2.2.供体的胚胎移植到受体后，游离的供体的胚胎移植到受体后，游离

14、的胚胎在发育过程中形成胎盘与受体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。以下说法正确的是行物质交换。以下说法正确的是（ ）A.A.受体是为供体胚胎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，否则会受体与胚胎血型应相同，否则会 发生免疫排斥反应发生免疫排斥反应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A第26页/共51页D第27页/共51页阅读课本，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

15、割操作过程二、胚胎分割二、胚胎分割第28页/共51页1.1.概念概念: : 采用显微手术（机械方法）的方法将早期胚胎分割成采用显微手术（机械方法）的方法将早期胚胎分割成2 2分分胚胚,4,4分胚或分胚或8 8分胚分胚, ,经体内或体外培养后植入受体，以得到同卵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。双胎或同卵多胎的技术。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。第29页/共51页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

16、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。第30页/共51页.切几份, 之间关系, 有什么方法, 目前主要是2份, 原因 概念.切什么时期第31页/共51页.注入空透明带.半裸胚直接到受体选择良好的桑椹选择良好的桑椹胚或囊胚移入培胚或囊胚移入培养皿中，用分割养皿中，用分割针或分割刀片将针或分割刀片将其切开，吸出其其切开，吸出其中的半个胚胎注中的半个胚胎注入透明带中或直入透明带中或直接移植给受体。接移植给受体。基本过程：第32页/共51页.半裸胚直接移植, 均等, 为什么只能2份.还存在什么问题第33页

17、/共51页.性别鉴定2第34页/共51页7 7、操作注意事项：、操作注意事项： 对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割。均等分割。 原因：内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发原因：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，团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的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，能力强，少的部分发育受

18、阻或发育不良，甚至不能发甚至不能发育等问题。育等问题。第35页/共51页 胚胎分割的份数越多，操作的难度会越大，移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。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；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，以做到均等分割，每一份的细胞数会越少，而且作为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。囊胚期的胚胎内细胞团细胞所受的影响会更大。因此，因此，分割的份数越多，技术的难度会越大，移植后

19、的恢复分割的份数越多，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。和发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。第36页/共51页8 8、胚胎分割技术的缺陷、胚胎分割技术的缺陷 （1 1）刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还存）刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还存在差异；在差异； （2 2）采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性）采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的。是有限的。9、胚胎分割技术的应用: 为转基因技术、性别控制技术提供活胚材料。第37页/共51页阅读课本，思考以下问题：阅读课本，思考以下问题：（1 1）什么是胚胎干细胞？简称是什么？）什么是胚胎干细胞？

20、简称是什么？（2 2）胚胎干细胞的来源。）胚胎干细胞的来源。（3 3）胚胎干细胞的特性。）胚胎干细胞的特性。（4 4）胚胎干细胞的应用。）胚胎干细胞的应用。三、胚胎干细胞三、胚胎干细胞第38页/共51页1.1.概念：概念： 简称简称ESES或或EKEK细胞细胞, ,是由早期胚胎或原始性腺中分是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。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。第

21、39页/共51页干细胞的分类：干细胞的分类： （1 1）全能干细胞）全能干细胞 （2 2）多能干细胞）多能干细胞 （3 3）专能干细胞）专能干细胞第40页/共51页干细胞可以通过以下四个途径获得：干细胞可以通过以下四个途径获得：(1)(1)从体外培养的胚胎获得；从体外培养的胚胎获得； (2)(2)从早期流产的胎儿中获得；从早期流产的胎儿中获得；(3)(3)从克隆的胚胎中获得；从克隆的胚胎中获得；(4)(4)从成体中获得。从成体中获得。第41页/共51页3.主要用途 阅读课本相关内容，说说胚胎干细胞有什么具体用途？（1）治疗人类的某些顽症。 人类由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病，如帕金森综

22、合症、少年糖尿病和老年痴呆症等，已成为医学上尚未攻克的顽症。利用ES细胞可以诱导分化形成新的组织 细胞的特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。目前，在动物实验方面，用ES细胞诱导分化出的某些组织细胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑难病症。第42页/共51页（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 随着组织工程技术的发展，通过随着组织工程技术的发展，通过ESES细胞体外细胞体外诱导分化，还可以培育出人造组织器官，解决目诱导分化，还可以培育出人造组织器官，解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫前临床上存在的供体器

23、官不足和器官移植后免疫排斥的问题。排斥的问题。（3）ES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料。 ES细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态。诱导因子：诱导诱导因子：诱导ESES细胞向不同类型的组织细胞分化。细胞向不同类型的组织细胞分化。第43页/共51页 4.4.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过程的重要原因是（现此过程的重要原因是（ ） 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C第44页/共51页 完成课本完成课本P81P81页探究页探究1 1的流程图，的流程图，并思考问题。

24、并思考问题。 1. 1.应该怎样选择供体公、母应该怎样选择供体公、母牛和受体母牛？在中，为什么牛和受体母牛？在中，为什么用促性腺激素处理供体母牛？在用促性腺激素处理供体母牛？在此之前，需要对供体和受体母牛此之前，需要对供体和受体母牛进行同期处理吗？进行同期处理吗？ 供体公、母牛：遗传性能优秀的个体；受体母供体公、母牛：遗传性能优秀的个体；受体母牛：健康和正常繁殖能力的个体。超数排卵，获得牛：健康和正常繁殖能力的个体。超数排卵，获得较多胚胎。需要。较多胚胎。需要。第45页/共51页 2. 2.在流程图中，哪一步需要在流程图中，哪一步需要进行冲卵？冲卵是把母牛的卵子进行冲卵？冲卵是把母牛的卵子冲出

25、来吗？为什么在第冲出来吗？为什么在第7 7天进行冲天进行冲卵？卵？ 3. 3.对胚胎进行质量检查的目的对胚胎进行质量检查的目的是什么？此时胚胎处于什么时期？是什么？此时胚胎处于什么时期？ 第步，冲卵是将供体母畜第步，冲卵是将供体母畜体内的受精卵冲出来。体内的受精卵冲出来。检查胚胎的发育状况处于桑椹胚或囊胚检查胚胎的发育状况处于桑椹胚或囊胚第46页/共51页4 4、胚胎移植的基本程序、胚胎移植的基本程序 阅读课本，说出胚胎移植的基本程序包括哪几个阅读课本，说出胚胎移植的基本程序包括哪几个步骤？步骤？供体、受体的选择供体、受体的选择和和同期发情处理同期发情处理配种或进行配种或进行人工授精人工授精胚

26、胎的收集、检胚胎的收集、检查、培养或保存查、培养或保存胚胎移植胚胎移植移植后的检查移植后的检查第47页/共51页10、（多选）克隆动物的方法有（ ）A. 细胞核移植 B. 胚胎分割 C. 体外受精 D. 转基因技术11、（多选）胚胎分割所需要的主要仪器设备为（ ）A.显微操作仪 B.电子显微镜 C.电子切割仪 D. 实体显微镜12、（多选）下列各项中，属于胚胎干细胞技术的应用的有（ ） A为新药的研究和开发提供材料 B为细胞和组织移植提供无免疫原性的材料 C有目的地促进某种生物的进化 D改良并创造动物新品种ABADABD第48页/共51页14、（多选）下列关于干细胞的说法正确的是（ ）A专能干

27、细胞只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞B多能干细胞具有分化成多种组织细胞的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力 C全能干细胞可以分化为全身200多种细胞类型，并进一步形成机体的所有组织、器官 D胚胎干细胞是全能干细胞ABCD第49页/共51页15、（多选）下列各项成就中，对胚胎干细胞应用临床治疗具有重大意义的是（ ） A. 2003年日本科学家用猴胚胎干细胞治疗猴帕金森氏综合征获得成功 B. 2001年美国科学家成功诱导猴的胚胎干细胞在体外形成神经细胞、心肌细胞等 C. 2004年美国科学家将“早期”的人胚胎干细胞植人因脊椎受伤而无法行走的鼠体内，瘫痪的鼠又能重新行走 D. 2002年英国科学家对鼠胚胎干细胞的免疫缺陷基因进行修复后，再将其植人鼠体内，结果修复了鼠的免疫系统缺陷ABCD第50页/共51页感谢您的观看！第51页/共51页