33胚胎工程及應(yīng)用前景

1、一、胚胎移植一、胚胎移植1.1.概念概念: : 將雌性動物的將雌性動物的 ，或者通過其他方，或者通過其他方式得到的胚胎，移植到式得到的胚胎，移植到 的、的、 的其他雌性動物的體內(nèi)，使之發(fā)育為新個體的的其他雌性動物的體內(nèi)，使之發(fā)育為新個體的技術(shù)。技術(shù)。同種同種生理狀態(tài)相同生理狀態(tài)相同早期胚胎早期胚胎供體和受體的選擇供體和受體的選擇供體供體:提供胚胎的個體，提供胚胎的個體，具有人類所需的優(yōu)良遺傳性狀的個體具有人類所需的優(yōu)良遺傳性狀的個體受體受體:接受胚胎的個體，接受胚胎的個體，具有正常的孕育、生殖后代的能力具有正常的孕育、生殖后代的能力供體的主要職能：供體的主要職能： 只產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎

2、只產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎受體的職能：受體的職能： 擔(dān)任繁重而漫長的妊娠和育仔的任務(wù)擔(dān)任繁重而漫長的妊娠和育仔的任務(wù)2.2.胚胎移植的意義胚胎移植的意義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)省購買種畜的費用大量節(jié)省購買種畜的費用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5)5)可充分發(fā)揮優(yōu)秀個體的繁殖潛能可充分發(fā)揮優(yōu)秀個體的繁殖潛能 縮短繁殖周期縮短繁殖周期, ,增加一生繁殖的后代數(shù)量增加一生繁殖的后代數(shù)量3.3.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)供體和受體供體和受體相同相同的生理環(huán)境的生理環(huán)境2)2)早期胚胎處于早

3、期胚胎處于游離游離狀態(tài)狀態(tài), ,為胚胎的收集提為胚胎的收集提供了可能供了可能3)3)受體對移入子宮的胚胎基本上受體對移入子宮的胚胎基本上不不發(fā)生免發(fā)生免疫疫排斥排斥4)4)胚胎與受體建立正常的聯(lián)系胚胎與受體建立正常的聯(lián)系, ,但遺傳物質(zhì)但遺傳物質(zhì)沒有改變沒有改變. .羊同期發(fā)情供體超排處理：注射促性腺激素供體配種沖卵胚胎檢查胚胎檢查胚胎移植或保存胚胎移植受體產(chǎn)下犢子受體產(chǎn)下犢子選擇選擇供體母牛供體母牛受體母牛受體母牛同期發(fā)情處理同期發(fā)情處理超數(shù)排卵超數(shù)排卵供體公牛供體公牛配種配種沖卵沖卵質(zhì)量檢查、培養(yǎng)質(zhì)量檢查、培養(yǎng)胚胎移植胚胎移植妊娠檢查妊娠檢查分娩（胚胎移植的犢牛）分娩（胚胎移植的犢牛）4.

4、胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序5.胚胎移植成功與否要有兩個條件胚胎移植成功與否要有兩個條件n（1）胚胎移植一般應(yīng)在）胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性同種的雌性供供體和受體之間進(jìn)行。體和受體之間進(jìn)行。n（2）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生理狀態(tài)要相同理狀態(tài)要相同。二、胚胎分割二、胚胎分割概念概念: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等份，等份，4等份或等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。的技術(shù)。 對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，為什么要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割？為什么要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分

5、割？ 囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎兒的各種組織，即是囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎兒的各種組織，即是胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞。如果分割時不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞。如果分割時不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，少的割，會出現(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)育等問題。所以要部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。所以要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。胚胎移入培養(yǎng)液胚胎移入培養(yǎng)液分割胚胎（機(jī)械法、酶處理）分割胚胎（機(jī)械法、酶處理）移植胚胎給受體移植胚胎給受體著床產(chǎn)仔著床產(chǎn)仔三三. .胚胎干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞1.1.

6、概念概念: :簡稱簡稱ESES或或EKEK細(xì)胞細(xì)胞, ,是由是由早期胚胎或原始性早期胚胎或原始性腺腺中分離出來的一類細(xì)胞中分離出來的一類細(xì)胞. .2.2.特點特點: :1)1)形態(tài)形態(tài): :體積小體積小. .細(xì)胞核大細(xì)胞核大, ,核仁明顯核仁明顯. .2)2)功能功能: :具有發(fā)育的具有發(fā)育的全能性全能性. .可分化為成年動物體可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞內(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，培養(yǎng)的條件下，ESES細(xì)胞可以細(xì)胞可以增殖而不增殖而不發(fā)生分化發(fā)生分化。對它可以進(jìn)行冷凍保存，也可以。對它可以進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造。進(jìn)行遺傳改造。n3.主要用途

7、主要用途n(1)治療人類的某些頑癥治療人類的某些頑癥n(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n(3)是研究體外細(xì)胞分化的理想材料是研究體外細(xì)胞分化的理想材料練習(xí)練習(xí)n1.下列有關(guān)動物胚胎移植的敘述中，錯下列有關(guān)動物胚胎移植的敘述中，錯誤的是（誤的是（ ）A.受孕母畜體內(nèi)的受精卵或胚胎均能移植受孕母畜體內(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)情受體母畜必須處于與供體母畜同步發(fā)情的狀態(tài)的狀態(tài)C.超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的激素超數(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程在試試管嬰兒只是受精及早期卵裂過程在試管中進(jìn)行管中進(jìn)行An2.利

8、用胚胎干細(xì)胞治療肝衰竭，實現(xiàn)此過程的重要原因是（ ）A.細(xì)胞分裂B.細(xì)胞特化C.細(xì)胞分化D.細(xì)胞增殖Cn思考與探究思考與探究n1.右圖是同學(xué)們到某良種場進(jìn)行參觀后，右圖是同學(xué)們到某良種場進(jìn)行參觀后，看到的胚胎移植繁育良種奶牛的技術(shù)流看到的胚胎移植繁育良種奶牛的技術(shù)流程示意圖。請看圖思考并討論以下各題。程示意圖。請看圖思考并討論以下各題。n（1）用文字完成下面的流程圖。）用文字完成下面的流程圖。n答：答： 對供、受體母畜進(jìn)行選擇，并進(jìn)對供、受體母畜進(jìn)行選擇，并進(jìn)行同期發(fā)情處理；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； 對受體母對受體母畜進(jìn)行是

9、否妊娠的檢查。畜進(jìn)行是否妊娠的檢查。n（2）應(yīng)該怎樣選擇供體公、母牛和）應(yīng)該怎樣選擇供體公、母牛和受體母牛？在受體母牛？在中，為什么要用促中，為什么要用促性腺激素處理供體母牛，在促性腺性腺激素處理供體母牛，在促性腺激素處理供體母牛前，為什么需要激素處理供體母牛前，為什么需要對供體和受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處對供體和受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理？理？n答：供體公、母牛應(yīng)該是具有人類答：供體公、母牛應(yīng)該是具有人類所需的優(yōu)良遺傳性狀的個體，而受所需的優(yōu)良遺傳性狀的個體，而受體母牛必須具有正常的孕育、生殖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后代的能力；需要用促性腺激素處理供體母牛是為了

10、引起超數(shù)排卵，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，對供體性腺激素處理供體母牛前，對供體和受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理，才和受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理，才能使它們的生理條件達(dá)到同步或一能使它們的生理條件達(dá)到同步或一致，使供體的胚胎移入受體后有相致，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。n（3）在右側(cè)的流程圖中，哪一步需要）在右側(cè)的流程圖中，哪一步需要進(jìn)行沖卵？沖卵是把母畜的卵子沖出進(jìn)行沖卵？沖卵是把母畜的卵子沖出來嗎？來嗎？n答：答：第第步需要進(jìn)行沖卵，沖卵是指步需要進(jìn)行沖卵，沖卵是指將供體母畜體

11、內(nèi)的受精卵沖出來，而將供體母畜體內(nèi)的受精卵沖出來，而不是把卵子沖出來。不是把卵子沖出來。n（4）用胚胎移植繁育良種種畜具有哪些實用意）用胚胎移植繁育良種種畜具有哪些實用意義？義？n提示：提示：胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)秀個體的繁胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)秀個體的繁殖潛力。具體表現(xiàn)為：縮短了供體本身的繁殖殖潛力。具體表現(xiàn)為：縮短了供體本身的繁殖周期，同時通過超數(shù)排卵處理和胚胎移植可獲周期，同時通過超數(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。得比自然繁殖多十幾倍到幾十倍的后代。n可在短期大幅度增加優(yōu)良個體母畜和公畜的后可在短期大幅度增加優(yōu)良個體母畜和公畜的后代數(shù)量，迅速擴(kuò)大良種畜群，

12、加速育種和品種代數(shù)量，迅速擴(kuò)大良種畜群，加速育種和品種改良工作。改良工作。n經(jīng)冷凍保存的胚胎可進(jìn)行國內(nèi)和國際交換，代經(jīng)冷凍保存的胚胎可進(jìn)行國內(nèi)和國際交換，代替活畜的引種或進(jìn)出口。替活畜的引種或進(jìn)出口。n通過胚胎移植可以人為生產(chǎn)雙胎或多胎。通過胚胎移植可以人為生產(chǎn)雙胎或多胎。n可以通過保存胚胎來保存品種資源和瀕危動物?？梢酝ㄟ^保存胚胎來保存品種資源和瀕危動物。n正文中討論題正文中討論題n1.在胚胎移植操作中，怎樣才能使胚在胚胎移植操作中，怎樣才能使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致？例如，供、受體的發(fā)情時間要一致？例如，供、受體的發(fā)情時間要一致嗎？供體胚胎移入受

13、體子宮的位置，致嗎？供體胚胎移入受體子宮的位置，應(yīng)與在供體內(nèi)的位置相同或相似嗎？應(yīng)與在供體內(nèi)的位置相同或相似嗎？n答：應(yīng)對供體和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)答：應(yīng)對供體和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理，使它們的生理條件達(dá)到同步情處理，使它們的生理條件達(dá)到同步或一致，這樣才能使供體的胚胎移入或一致，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，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)情時間一必須做到供、受體母畜的發(fā)情時間一致。同時還要做到移入受體子宮胚胎致。同時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)的位置相同的位置

14、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)的受體子宮角或相似，移入胚胎一側(cè)的受體子宮角對應(yīng)的卵巢必須有黃體存在。對應(yīng)的卵巢必須有黃體存在。n2.胚胎移植實質(zhì)上是早期胚胎在胚胎移植實質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。你認(rèn)為這樣的概括正的轉(zhuǎn)移。你認(rèn)為這樣的概括正確嗎？確嗎？n答：胚胎移植成功率的高低與供、答：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)。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，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續(xù)發(fā)育。所以我們可以把胚胎移植簡單概括為早期胚胎在相同生理環(huán)簡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。這樣的境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。這樣的概括是正確的。概括是正確的。n旁欄思考題旁欄思考題n對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，為對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，為什么要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割？什么要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割？n提示：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)