胚胎工程应用及前景精选课件.ppt

关于胚胎工程应用及前景第一页，本课件共有36页一、胚胎移植胚胎移植：将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。提供胚胎供体受体接受胚胎第二页，本课件共有36页胚胎移植的实质：胚胎移植的实质：l生产胚胎的生产胚胎的供体供体和孕育胚胎的和孕育胚胎的受体受体共共同繁殖后代的过程。同繁殖后代的过程。胚胎移植的地位：胚胎移植的地位：转基因、核移植，或体外受精等任何一项转基因、核移植，或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎，都必须移植胚胎工程技术所生产的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代，因此，胚胎给受体才能获得后代，因此，胚胎移植是移植是胚胎工程的最后一道胚胎工程的最后一道“工序工序”。第三页，本课件共有36页胚胎移植的现状 牛的胚胎移植技术较为成熟，牛的胚胎移植技术较为成熟，一头良种母牛一年生下的后代一头良种母牛一年生下的后代可达数十头。可达数十头。牛、羊的胚胎移植在我国部牛、羊的胚胎移植在我国部分地区以进入生产应用阶段，分地区以进入生产应用阶段，大大推动了我国畜牧业生产。大大推动了我国畜牧业生产。胚胎移植现场第四页，本课件共有36页充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。一次出生低产受体奶牛良种奶牛加速育种工作和品种改良。增加双胎和多胎的比例。意义：第五页，本课件共有36页不受时间地域限制，节省购买种畜的费用。利用胚胎冷冻技术，建立胚胎库，保存品种资源和濒危物种。第六页，本课件共有36页3.3.胚胎移植的生理学基础胚胎移植的生理学基础1)1)哺乳动物发情排卵后，同种动物的供体和受哺乳动物发情排卵后，同种动物的供体和受体生殖器官的体生殖器官的生理变化是相同的生理变化是相同的,为供体胚胎为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境移入受体提供相同的生理环境。2)2)早期胚胎不与母体子宫建立组织上的联系，早期胚胎不与母体子宫建立组织上的联系，而是处于而是处于游离游离状态状态,为胚胎的收集提供了可能为胚胎的收集提供了可能3)3)受体对移入子宫的胚胎基本上受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排不发生免疫排斥反应斥反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能为胚胎在受体内的存活提供了可能。4)4)胚胎与受体建立正常生理和组织的联系胚胎与受体建立正常生理和组织的联系,但但遗遗传特性不受任何影响传特性不受任何影响。第七页，本课件共有36页思考：思考：为什么供体的胚胎移植到受体后，在孕育过为什么供体的胚胎移植到受体后，在孕育过程中其遗传性状不会受受体的影响？程中其遗传性状不会受受体的影响？因为供体胚胎的遗传性状是由胚胎的遗传因为供体胚胎的遗传性状是由胚胎的遗传基因决定的，受体只是为胚胎提供发育的场基因决定的，受体只是为胚胎提供发育的场所和条件。所和条件。第八页，本课件共有36页讨论：讨论：1.在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？例如，供、受体的植前后所处的生理环境保持一致？例如，供、受体的发情时间要一致吗？供体胚胎移入受体子宫的位置，发情时间要一致吗？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？应与在供体内的位置相同或相似吗？应对供体和受体母畜进行应对供体和受体母畜进行同期发情处理同期发情处理，使它们的生，使它们的生理条件达到理条件达到同步或一致同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受，这样才能使供体的胚胎移入受体后有体后有相同或相似相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。的关键。因此，因此，必须必须做到做到供、受体母畜的发情供、受体母畜的发情时间一致时间一致。同时同时还要做到还要做到移入受体子宫胚胎的位置应该与其在移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的供体内的位置相同或相似位置相同或相似，移入胚胎一侧的受体子宫角对，移入胚胎一侧的受体子宫角对应的卵巢必须有应的卵巢必须有黄体黄体存在。存在。第九页，本课件共有36页 供体和受体母畜供体和受体母畜生理条件生理条件达到达到同步或一致同步或一致，移入受体子宫胚胎的位置也移入受体子宫胚胎的位置也相同或相似相同或相似，所以我所以我们可以把胚胎移植简单概括为早期胚胎在相同们可以把胚胎移植简单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下生理环境条件下空间位置的转移空间位置的转移。这样的概括。这样的概括是是正确正确的。的。2.胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境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。你认为这样的概括条件下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？正确吗？第十页，本课件共有36页4.胚胎移植的技术程序胚胎移植的技术程序1、对供、受体的选择和处理；、对供、受体的选择和处理；2、配种或进行人工授精；、配种或进行人工授精；3、对胚胎的收集、检查、培养或保存；、对胚胎的收集、检查、培养或保存；4、对胚胎进行移植；、对胚胎进行移植；5、移植后的检查。、移植后的检查。第十一页，本课件共有36页超数排卵同期发情发情供体受体优良公牛发情配种胚胎移植流程图第十二页，本课件共有36页收集胚胎移植胚胎正常繁殖或两三个月后作另一次移植妊娠有价值的后代第十三页，本课件共有36页5.胚胎移植的发展前景：n不久的将来，很有可能成为一项常规的繁殖技术。n推动胚胎工程其他技术的研究和应用。第十四页，本课件共有36页练习练习:1.下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是是A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态的状态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.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行中进行第十五页，本课件共有36页2.下列对于优良种畜的胚胎移植的说下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确的是法不正确的是A.供体母牛必须是同一物种的良种供体母牛必须是同一物种的良种B.受体母牛必须是同一物种的良种受体母牛必须是同一物种的良种C.供体公牛必须是同一物种的良种供体公牛必须是同一物种的良种D.受体母牛可以是同一物种的一般健康受体母牛可以是同一物种的一般健康牛牛第十六页，本课件共有36页3.3.供体的胚胎移植到受体后，游离的胚胎在供体的胚胎移植到受体后，游离的胚胎在发育过程中形成胎盘与受体相连，并通过胎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行物质交换。以下说法正盘与受体的血液进行物质交换。以下说法正确的是确的是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，否则会发生免疫排受体与胚胎血型应相同，否则会发生免疫排斥反应斥反应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第十七页，本课件共有36页4 4、在胚胎移植中供体的主要职能、在胚胎移植中供体的主要职能 A.A.提供优良的供体基因提供优良的供体基因 B.B.提供优良遗传特性的胚胎提供优良遗传特性的胚胎 C.C.提供卵细胞提供卵细胞 D.D.提供精子提供精子第十八页，本课件共有36页5、（多选）胚胎移植的受体必须符合以下哪、（多选）胚胎移植的受体必须符合以下哪些条件（些条件（）A.同种生物同种生物 B.生理状态相同生理状态相同 C.雄性动物雄性动物 D.雌性动物雌性动物ABD第十九页，本课件共有36页第二十页，本课件共有36页二、胚胎分割二、胚胎分割优势优势:可成倍增加胚胎数量，可以快速繁殖良种畜。可成倍增加胚胎数量，可以快速繁殖良种畜。概念概念:采用采用机械方法机械方法将早期胚胎切割成将早期胚胎切割成2等份，等份，4等份等份或或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。第二十一页，本课件共有36页第二十二页，本课件共有36页特点：特点：后代具有相同的遗传物质，克隆后代具有相同的遗传物质，克隆选择的胚胎：选择的胚胎：发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚使用的主要仪器：使用的主要仪器：实体显微镜、显微操作仪、切割刀、切割针实体显微镜、显微操作仪、切割刀、切割针注意注意:将内细胞团均等分裂将内细胞团均等分裂第二十三页，本课件共有36页胚胎分割的基本过程胚胎分割的基本过程胚胎移入培养液胚胎移入培养液分割胚胎（机械法、酶处理）分割胚胎（机械法、酶处理）移植胚胎给受体移植胚胎给受体着床产仔着床产仔第二十四页，本课件共有36页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或选择良好的桑椹胚或囊胚移入培养皿中，囊胚移入培养皿中，用分割针或分割刀片用分割针或分割刀片将其切开，吸出其中将其切开，吸出其中的半个胚胎注入透明的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受带中或直接移植给受体。体。第二十五页，本课件共有36页受精卵受精卵分裂分裂 早期胚胎胚胎分割基本过程胚胎分割基本过程代孕母牛植入植入分割第二十六页，本课件共有36页旁栏思考题：旁栏思考题：内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为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，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。只为胚胎和胎儿发育提供营养。若若分割时分割时不能不能将内细胞团将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育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不良，甚至不能发育等问题。第二十七页，本课件共有36页胚胎分割的份数越多，操作的难度会越大，移植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。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，每一份的细胞数会越少，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所受的影响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，技术的难度会会更大。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，移植越大，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。成功率自然会降低。第二十八页，本课件共有36页三、胚胎干细胞三、胚胎干细胞1.1.概念：简称概念：简称ESES或或EKEK细胞，是由细胞，是由早期胚胎早期胚胎或或原始性原始性腺腺中分离出来的一类细胞。中分离出来的一类细胞。第二十九页，本课件共有36页2.2.特点特点:1)1)形态：体积小、细胞核大、核仁明显。形态：体积小、细胞核大、核仁明显。2)2)功能：具有发育的功能：具有发育的全能性全能性；可分化为成年动物体内；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。任何一种组织细胞；体外培养可增殖不分化。3 3）在）在体外体外培养的条件下，培养的条件下，ESES细胞可以细胞可以增殖而不发生增殖而不发生分化分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。造。3.3.主要用途主要用途(1)(1)治疗人类的某些顽症治疗人类的某些顽症(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(3)(3)是研究体外细胞分化的理想材料是研究体外细胞分化的理想材料第三十页，本课件共有36页胚胚胎胎干干细细胞胞培培养养第三十一页，本课件共有36页胚胎干细胞核移胚胎干细胞核移植：植：指把胚胎干指把胚胎干细胞核移植到去细胞核移植到去核的卵细胞中，核的卵细胞中，经过胚激活、胚经过胚激活、胚胎培养、胚胎移胎培养、胚胎移植后直接由受体植后直接由受体完成克隆动物的完成克隆动物的技术。（繁殖多技术。（繁殖多个个体）个个体）第三十二页，本课件共有36页思考与探究思考与探究1.1.（1 1）对供、受体母畜进行选择，并进对供、受体母畜进行选择，并进行同期发情处理；行同期发情处理；配种或人工授精；配种或人工授精；收集胚胎；收集胚胎；胚胎移植；胚胎移植；对受体母畜进行是否妊娠的检查。对受体母畜进行是否妊娠的检查。第三十三页，本课件共有36页（2 2）供体公、母牛应该是）供体公、母牛应该是具有具有人类所需的人类所需的优优良遗传性状的个体良遗传性状的个体，而，而受体母牛必须具有正常受体母牛必须具有正常的孕育、生殖后代的能力的孕育、生殖后代的能力；需要用促性腺激素；需要用促性腺激素处理供体母牛是处理供体母牛是为了引起超数排卵为了引起超数排卵，这样就可，这样就可以获得较多的胚胎；在促性腺激素处理供体母牛以获得较多的胚胎；在促性腺激素处理供体母牛前，前，需要需要对供体和受体母牛进行同期发情处理，对供体和受体母牛进行同期发情处理，才能使它们的生理条件达到同步或一致，使供体才能使它们的生理条件达到同步或一致，使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件。的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件。3.3.第第步步需要进行冲卵，冲卵是指将供体母畜需要进行冲卵，冲卵是指将供体母畜体内的受精卵冲出来，而体内的受精卵冲出来，而不是不是把卵子冲出来。把卵子冲出来。第三十四页，本课件共有36页4.4.胚胎移植可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。胚胎移植可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。具体表现为：缩短了供体本身的繁殖周期，同时具体表现为：缩短了供体本身的繁殖周期，同时通过超数排卵处理和胚胎移植可获得比自然繁殖通过超数排卵处理和胚胎移植可获得比自然繁殖多十几倍到几十倍的后代。可在短期大幅度增加多十几倍到几十倍的后代。可在短期大幅度增加优良个体母畜和公畜的后代数量，迅速扩大良种优良个体母畜和公畜的后代数量，迅速扩大良种畜群，加速育种和品种改良工作。经冷冻保存的畜群，加速育种和品种改良工作。经冷冻保存的胚胎可进行国内和国际交换，代替活畜的引种或胚胎可进行国内和国际交换，代替活畜的引种或进出口。通过胚胎移植可以人为生产双胎或多胎。进出口。通过胚胎移植可以人为生产双胎或多胎。可以通过保存胚胎来保存品种资源和濒危动物。可以通过保存胚胎来保存品种资源和濒危动物。第三十五页，本课件共有36页感感谢谢大大家家观观看看第三十六页，本课件共有36页