胚胎工程的应用及前景.ppt

NikeNike公司组织架构公司组织架构总部总部 （美国）（美国）分公司分公司 ( (中国、越南、马来西亚中国、越南、马来西亚) )代工厂代工厂代工厂代工厂代工厂代工厂负责新产品负责新产品的的研发研发负责新产品负责新产品的的生产生产l为什么为什么NikeNike公司不公司不在美国自己生产呢？在美国自己生产呢？l为什么代工厂不研为什么代工厂不研发自己的产品呢？发自己的产品呢？优良品种优良品种NikeNike公司组织架构公司组织架构总部总部 （美国）（美国）分公司分公司 ( (中国、越南、马来西亚中国、越南、马来西亚) )代工厂代工厂代工厂代工厂代工厂代工厂( (供体供体) )胚胚胎胎移移植植普通品种普通品种( (受体受体) )3.3 3.3 胚胎工程的应用及前景胚胎工程的应用及前景 目前在生产中应用较多的是目前在生产中应用较多的是 、 和和 技术。技术。胚胎移植胚胎移植胚胎分割胚胎分割体外生产胚胎体外生产胚胎太原市外国语学校太原市外国语学校赵成艺赵成艺一、胚胎移植一、胚胎移植 将雌性动物的将雌性动物的 ，或者通过，或者通过 得得到的胚胎，移植到到的胚胎，移植到 的、的、 的其他雌的其他雌性动物的体内，使之发育为新个体的技术。性动物的体内，使之发育为新个体的技术。同种同种生理状态相同生理状态相同早期胚胎早期胚胎1.1.概念概念: :供体：供体：育种价值高育种价值高受体：受体：非优良品种非优良品种、健康健康提供胚胎的个体。提供胚胎的个体。接受胚胎的个体。接受胚胎的个体。其他方式其他方式转基因、核移植、转基因、核移植、体外受精体外受精胚胎移植是胚胎工程其它技术的胚胎移植是胚胎工程其它技术的最后一道最后一道“工序工序”。2.2.胚胎移植的意义胚胎移植的意义可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力，可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力，加速育种工作和品种改良；加速育种工作和品种改良；世界范围内，胚胎移植不受时间和地域世界范围内，胚胎移植不受时间和地域的限制，大量节省购买种畜的费用；的限制，大量节省购买种畜的费用；一胎多产；一胎多产；保存品种资源和濒危物种。保存品种资源和濒危物种。母畜的发情周期母畜的发情周期卵泡期卵泡期黄体期黄体期排排卵卵退退化化不发情不发情发情发情卵泡生长发育，卵泡生长发育，最后成熟。最后成熟。卵泡破裂后发育成黄体，卵泡破裂后发育成黄体，并分泌的孕激素，抑制并分泌的孕激素，抑制卵泡发育。卵泡发育。l卵子在排出后、着床前处于卵子在排出后、着床前处于 状态。状态。游离游离l卵子在排出后，子宫即做好受孕的准备。因此，卵子在排出后，子宫即做好受孕的准备。因此，一段时间内，卵子是否受精在生理变化上一段时间内，卵子是否受精在生理变化上 区别。区别。 无无l受精卵着床位置与排卵卵巢位于受精卵着床位置与排卵卵巢位于 。同一侧同一侧l图中母畜处于图中母畜处于 期。期。黄体黄体胚胎移植关键胚胎移植关键l时间一致时间一致l空间一致空间一致l品种一致品种一致哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，一段时间内哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，一段时间内同种动物供体和受体生殖器官的生理变化是相同的同种动物供体和受体生殖器官的生理变化是相同的。哺乳动物的胚胎形成后哺乳动物的胚胎形成后处于处于游离状态游离状态，在一定时间，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系内不会与母体子宫建立组织上的联系。受体对移入子宫的外来胚胎基本上受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥不发生免疫排斥反应。反应。供体胚胎可与受体子宫建立正常的供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎，其但移入受体的供体胚胎，其遗传特性遗传特性在孕育过程中不在孕育过程中不受任何影响。受任何影响。3.3.胚胎移植的生理学基础胚胎移植的生理学基础4.4.胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序l同期发情处理用什么方法？同期发情处理用什么方法？l超数排卵用什么方法？超数排卵用什么方法？注射孕激素（性激素）注射孕激素（性激素）注射促性腺激素注射促性腺激素4.4.胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序4.4.胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序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）4.4.胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序1.1.在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？处的生理环境保持一致？讨论讨论2.2.供、受体的发情时间要一致吗？供、受体的发情时间要一致吗？ 应对供体和受体母畜进行同期发情处理，应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步后一致。使它们的生理条件达到同步后一致。必须要。必须要。4.4.胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？正确。正确。3.3.供体胚胎移入受体子宫的位置，应与在供体内的供体胚胎移入受体子宫的位置，应与在供体内的位置相同或相似吗？位置相同或相似吗？ 移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置相同或相似，移入胚胎一侧的受体子宫对的位置相同或相似，移入胚胎一侧的受体子宫对应的卵巢必须有黄体存在。应的卵巢必须有黄体存在。供体供体受体受体奶山羊奶山羊波尔羊波尔羊胚胎移植案例胚胎移植案例羊同期发情羊同期发情供体超排处理：注射促性腺激素供体超排处理：注射促性腺激素供体配种供体配种冲卵冲卵胚胎检查胚胎检查胚胎检查胚胎检查胚胎检查胚胎检查胚胎移植胚胎移植非手术法移胚非手术法移胚手术法移胚手术法移胚液氮中保存液氮中保存受体产下犊子受体产下犊子二、胚胎分割二、胚胎分割二、胚胎分割二、胚胎分割采用采用 方法将方法将 切割成切割成 等等份份, , 等份或等份或 等份等，经移植获得同卵等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。双胎或多胎的技术。2.2.概念概念: :机械机械早期胚胎早期胚胎2 24 48 83.3.特点特点: : 后代具有后代具有 的遗传物质，属于的遗传物质，属于 繁殖，繁殖，即克隆。即克隆。相同相同无性无性4.4.胚胎的选择胚胎的选择: : 发育良好的发育良好的, ,形态正常的形态正常的 。5.5.主要仪器：主要仪器： 和和 。实体显微镜实体显微镜显微操作仪显微操作仪1.1.理论基础：理论基础：动物胚胎细胞的动物胚胎细胞的 。全能性全能性桑椹胚桑椹胚/ /囊胚囊胚6.6.胚胎分割的基本操作胚胎分割的基本操作 选择良好的桑椹胚选择良好的桑椹胚或囊胚移入培养皿中，或囊胚移入培养皿中，用分割针或分割刀片将用分割针或分割刀片将其切开，吸出其中的半其切开，吸出其中的半个胚胎注入透明带中或个胚胎注入透明带中或直接移植给受体。直接移植给受体。 内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本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。若分割时不能将内细胞团均等分割，会出身的基础细胞。若分割时不能将内细胞团均等分割，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，甚至不能发育等问题。受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。7 7、操作注意事项：、操作注意事项：对囊胚进行分割时，要将内细胞团均等分割对囊胚进行分割时，要将内细胞团均等分割。 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。分割的份数越多，不但难以做到均等分割，每一份的分割的份数越多，不但难以做到均等分割，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。因此，分割的份数越多，技术的所受的影响会更大。因此，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。植成功率自然会降低。胚胎分割的份数越多，操作的难度会越大，移植的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成功率也越低。8 8、胚胎分割技术的缺陷、胚胎分割技术的缺陷刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹存在差异；刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹存在差异；胚胎分割产生同卵多胎的可能性是有限的。胚胎分割产生同卵多胎的可能性是有限的。1.1.概念：概念： 简称简称 , ,是由是由 或或 中中分离出来的一类细胞。分离出来的一类细胞。2.2.特点特点: :三三. .胚胎干细胞胚胎干细胞形态：形态：体积体积 , ,细胞核细胞核 , ,核仁核仁 ；功能：功能：具有发育的具有发育的 , ,可分化为成年动物体可分化为成年动物体内任何一种组织细胞内任何一种组织细胞; ;体外体外培养条件下：培养条件下：ESES细胞可细胞可 。对它可以进行对它可以进行 ，也可以进行，也可以进行 。ESES或或EKEK细胞细胞早期胚胎早期胚胎原始性腺原始性腺全能性全能性小小大大明显明显增殖而不发生分化增殖而不发生分化冷冻保存冷冻保存遗传改造遗传改造治疗人类的某些顽症。治疗人类的某些顽症。3.3.主要用途主要用途 利用利用ESES细胞可以诱导分化形成新的组织细胞可以诱导分化形成新的组织 细胞细胞的特性，移植的特性，移植ESES细胞可使坏死或退化的部位得以修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，用复并恢复正常功能。目前，在动物实验方面，用ESES细胞诱导分化出的某些组织细胞已成功地治愈糖尿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。病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑难病症。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细胞体外诱导细胞体外诱导分化，还可以培育出人造组织器官，解决目前临床上分化，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排斥的问题。存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。 ES ES细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的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。培养液中，能够维持不分化的状态。 在培养液中加入在培养液中加入分化诱导因子分化诱导因子, ,就可以诱导就可以诱导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. .ESES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料。细胞也是研究体外细胞分化的理想材料。胚胚胎胎干干细细胞胞培培养养