《胚胎工程的應(yīng)用及前景》 全省一等獎(jiǎng)

胚胎工程的應(yīng)用及前景湛江產(chǎn)天價(jià)牛肉千元一斤有錢還難買新聞日本神戶牛肉（雪花牛肉）這就是和牛（又稱日本神戶牛），是當(dāng)今世界公認(rèn)的品質(zhì)最優(yōu)秀的良種肉牛，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)每公斤能售出2000多元人民幣的天價(jià)。如何將這種優(yōu)質(zhì)的牛進(jìn)行快速、大量的繁殖呢？胚胎工程技術(shù)包括：胚胎移植、胚胎分割和體外生產(chǎn)胚胎一、利用體細(xì)胞核移植技術(shù)進(jìn)行克隆。二、利用體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植技術(shù)進(jìn)行繁殖。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1、胚胎移植胚胎移植：將雌性動(dòng)物的早期胚胎，或者通過(guò)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)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。地位:是胚胎工程及其它技術(shù)的最后一道工序操作對(duì)象移植條件接受胚胎同物種提供胚胎供體受體荷斯坦奶牛胚胎移植的實(shí)質(zhì)胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)換，而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變，因此各種性狀均能保持其原來(lái)的優(yōu)良特性。2.胚胎移植的意義可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖能力供體的主要職能：

只產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎受體的職能：擔(dān)任繁重而漫長(zhǎng)的妊娠和育仔的任務(wù)胚胎移植的主要生理學(xué)基礎(chǔ)是否成功（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)供受體生殖器官生理變化相同。為供體胚胎移植提供了相同的生理環(huán)境（2）早期胚胎形成后，一定時(shí)間內(nèi)不與母體子宮建立組織上的聯(lián)系。呈游離狀態(tài)，有利于胚胎收集。（3）受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎無(wú)免疫排斥反應(yīng)，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。（4）供體胚胎與受體子宮可建立正常生理和組織聯(lián)系，遺傳特性不受影響。3.胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)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。3、胚胎移植的基本程序請(qǐng)認(rèn)真閱讀課本P77，圖3-19，思考討論：（1）胚胎移植的基本程序包括哪些？（2）每一步技術(shù)操作的作用如何？（3）為什么要進(jìn)行這些操作？

胚胎移植的基本程序

（1）供體、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、檢查、培養(yǎng)或保存（4）胚胎移植（5）移植后的檢查（1）對(duì)供體、受體進(jìn)行選擇供體：遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的個(gè)體；受體：健康和正常繁殖能力的個(gè)體處理：同期發(fā)情具體做法：注射相關(guān)激素。（2）采集卵母細(xì)胞方法：超數(shù)排卵具體做法：注射促性腺激素（3）配種或人工授精精子來(lái)源：同種優(yōu)良的雄性動(dòng)物。（4）胚胎的收集

在配種或輸精后第7天，用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來(lái)。

為什么在第7天進(jìn)行沖卵？（5）對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查你知道檢查的目的嗎？此時(shí)胚胎處于什么時(shí)期？（6）胚胎的保存或移植胚胎保存的條件是什么？胚胎為什么要保存？（7）胚胎的移植方法一：手術(shù)法具體做法：引出受體子宮和卵巢，將胚胎注入子宮角，縫合創(chuàng)口。方法二：非手術(shù)法將裝有胚胎的移植管送入受體母牛子宮的相應(yīng)部位，注入胚胎。（8）對(duì)受體母牛進(jìn)行是否妊娠的檢查（9）受體母牛產(chǎn)下胚胎移植的犢牛選擇供體母牛受體母?！诎l(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）牛胚胎移植的基本流程良種良種健康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?！練w納總結(jié)】①該過(guò)程中兩次使用促性腺激素，第一次對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次用于供體的超數(shù)排卵。②該過(guò)程中的兩次檢查：第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次對(duì)受體母牛是否妊娠進(jìn)行檢查。③產(chǎn)下的犢牛性狀取決于所用公牛和供體牛，性別取決于公牛提供何種類型的精子，二者與受體牛沒(méi)有關(guān)系。④沖卵的含義是從子宮中沖出胚胎，而非沖出卵子。胚胎移植的現(xiàn)狀和意義1)加速育種工作和品種改良2)大量節(jié)省購(gòu)買種畜的費(fèi)用3)實(shí)現(xiàn)了一胎多產(chǎn)4)保存品種資源和瀕危物種5)可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能縮短繁殖周期,增加一生繁殖的后代數(shù)量現(xiàn)狀:近十年來(lái)，牛、羊的胚胎移植在我國(guó)部分地區(qū)已進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用階段。羊的胚胎移植的效率比奶牛還要高1、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B練習(xí)2、（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ABD3、“試管嬰兒”技術(shù)屬于()A.胚胎移植B.組織培養(yǎng)

C.克隆技術(shù)D.基因工程A4.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A2.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.受體母牛可以是同一物種的一般健康牛B3.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A遺傳性狀優(yōu)秀健康有正常繁殖能力同種遺傳性能優(yōu)秀同期發(fā)情處理胚胎移植超數(shù)排卵對(duì)供、受體母畜進(jìn)行選擇，并進(jìn)行同期發(fā)情處理處理供體母畜

配種或人工授精收集胚胎對(duì)胚胎檢查培養(yǎng)或保存

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)行是否妊娠的檢查良種奶牛后代①⑦⑥⑤④③②1.右圖是同學(xué)們到某良種場(chǎng)進(jìn)行參觀后，看到的胚胎移植繁育良種奶牛的技術(shù)流程示意圖。請(qǐng)看圖思考并討論以下各題。（1）用文字完成下面的流程圖。思考與探究二、胚胎分割閱讀課本，思考以下問(wèn)題：（1）胚胎分割的概念（2）胚胎分割特點(diǎn)（3）胚胎分割的理論基礎(chǔ)（4）胚胎分割操作過(guò)程1.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)。二、胚胎分割2.特點(diǎn)：

后代具有相同的遺傳物質(zhì)，因此胚胎分割可以看做動(dòng)物無(wú)性繁殖或克隆的方法之一。3、理論基礎(chǔ)

動(dòng)物胚胎細(xì)胞的全能性。所以胚胎分割的時(shí)期為：

囊胚或桑椹胚。4、選擇的胚胎：

發(fā)育良好的,形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。5、使用的主要儀器：

實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀。6.胚胎分割存在的問(wèn)題剛出生的動(dòng)物體重偏低，毛色和斑紋上還存在差異等，采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的。在顯微鏡下切割胚胎取樣滋養(yǎng)層做DNA分析性別鑒定已知性別胚胎胚胎移植分割針囊胚腔透明帶滋養(yǎng)層內(nèi)細(xì)胞團(tuán)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分割針二分胚牛胚胎性別鑒定和分割示意圖胚胎分割的基本過(guò)程胚胎移入培養(yǎng)液分割胚胎（機(jī)械法、酶處理）移植胚胎給受體著床產(chǎn)仔良種繁育良種牛胚胎分割過(guò)程示意圖胚胎移植將早期胚胎細(xì)胞分散6.操作注意事項(xiàng)

①對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。(P79)原因：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。②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。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。注意：試管嬰兒(動(dòng)物)技術(shù)為有性生殖，胚胎分割移植為無(wú)性生殖。胚胎移植是有性生殖還是無(wú)性生殖取決于胚胎是由受精卵形成的還是核移植技術(shù)形成重組細(xì)胞發(fā)育而成的。體細(xì)胞核移植的過(guò)程供體體細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)體細(xì)胞核卵巢卵母細(xì)胞MII期卵母細(xì)胞去核無(wú)核卵母細(xì)胞注入重組細(xì)胞重組胚胎胚胎移植代孕母體生出與供體遺傳物質(zhì)相同的個(gè)體發(fā)育理論基礎(chǔ)：動(dòng)物細(xì)胞核的全能性提取三.胚胎干細(xì)胞閱讀課本，思考以下問(wèn)題：（1）什么是胚胎干細(xì)胞？簡(jiǎn)稱是什么？（2）胚胎干細(xì)胞的來(lái)源。（3）胚胎干細(xì)胞的特性。（4）胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用。干細(xì)胞干細(xì)胞是一種具有多項(xiàng)分化潛能和自我復(fù)制、更新能力的原始未分化細(xì)胞，是形成哺乳類各種組織器官的祖宗細(xì)胞。分類全能干細(xì)胞（胚胎干細(xì)胞）桑椹胚及以前（如受精卵）由內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞、原始性腺細(xì)胞分離出來(lái)能發(fā)育成完整個(gè)體多能干細(xì)胞(成體干細(xì)胞)能分化出動(dòng)物體內(nèi)的多種組織（造血干細(xì)胞）專能干細(xì)胞如成肌細(xì)胞、皮膚生發(fā)層細(xì)胞等能分化出特定的（一種或兩種）組織按照分化潛能大小來(lái)分類..分類三、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。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞(ICM)全能細(xì)胞受精卵囊胚胎兒胚胎干細(xì)胞分離途徑示意圖生殖腺細(xì)胞胚胎干細(xì)胞分離培養(yǎng)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(4)用于對(duì)哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律的研究。1．關(guān)于胚胎干細(xì)胞的特點(diǎn)的描述正確的是()A．體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯B．體積大，細(xì)胞核大，核仁明顯C．體積小，細(xì)胞核小，核仁小D．體積大，細(xì)胞核小，核仁明顯A

課堂練習(xí)2．以下對(duì)于胚胎分割的