胚胎工程的应用及前景参考精选课件.ppt

关于胚胎工程的应用及前景参考第一页，本课件共有48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 新闻新闻日日本本神神户户牛牛肉肉（雪雪花花牛牛肉肉）第二页，本课件共有48页 湛江南翔胚胎生物工程技术研究所从湛江南翔胚胎生物工程技术研究所从2006年从国外引进日本神户牛胚胎年从国外引进日本神户牛胚胎450枚，精枚，精液液1500支，已胚胎移植扩繁出日本神户牛支，已胚胎移植扩繁出日本神户牛及其杂交牛及其杂交牛170头，并采用研究所基地头，并采用研究所基地农户模式，在我市建成了总面积农户模式，在我市建成了总面积850亩、亩、种植高产牧草种植高产牧草560亩的广东全省首个世界亩的广东全省首个世界一流肉牛一流肉牛日本神户牛示范基地。日本神户牛示范基地。第三页，本课件共有48页 这就是和牛（又称这就是和牛（又称日本神户牛），是当今日本神户牛），是当今世界公认的品质最优秀世界公认的品质最优秀的良种肉牛，国内市场的良种肉牛，国内市场每公斤能售出每公斤能售出20002000多多元人民币的天价。元人民币的天价。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？第四页，本课件共有48页一、利用体细胞核移植技术进行克隆二、利用体外受精和早期胚胎培养技术进行繁殖二、利用体外受精和早期胚胎培养技术进行繁殖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？无论是核移植技术得到的重组细胞，还是体外受精得到的受精卵，都要经过培养后，将胚胎导入到代孕母体内，这就需要胚胎移植技术。第五页，本课件共有48页1.1.胚胎移植概念胚胎移植概念 将雌性动物的早期胚胎将雌性动物的早期胚胎,或者通过其他方式得到的胚胎或者通过其他方式得到的胚胎,移移植到植到同种同种的、的、生理状态相同生理状态相同的其他雌性动物的体内的其他雌性动物的体内,使之使之发育为新个体的技术发育为新个体的技术雌性动物的早期胚胎或体外受精及其他方式得到的胚胎。雌性动物的早期胚胎或体外受精及其他方式得到的胚胎。胚胎的来源：胚胎的来源：供体：供体：受体：受体：受体的条件：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、胚胎移植第六页，本课件共有48页1)1)加速育种工作和品种改良；加速育种工作和品种改良；2)2)大量节省购买种畜的费用；大量节省购买种畜的费用；3)3)一胎多产；一胎多产；4)4)保存品种资源和濒危物种；保存品种资源和濒危物种；5)5)可充分发挥优秀个体的繁殖潜能缩短繁殖周期可充分发挥优秀个体的繁殖潜能缩短繁殖周期,增加增加一生繁殖的后代数量。一生繁殖的后代数量。2 2、胚胎移植的现状和意义、胚胎移植的现状和意义第七页，本课件共有48页思考？思考？1 1、准备移植的小牛胚胎，移植到任何一头母牛的子宫、准备移植的小牛胚胎，移植到任何一头母牛的子宫内都能发育吗？内都能发育吗？2 2、供体与受体之间进行胚胎移植会不会发生免疫排斥、供体与受体之间进行胚胎移植会不会发生免疫排斥反应？反应？3.3.胚胎移植的生理学基础胚胎移植的生理学基础第八页，本课件共有48页请认真阅读课本请认真阅读课本P76P76，思考讨论：，思考讨论：(1)(1)胚胎移植的生理学基础的四点内容是什么？胚胎移植的生理学基础的四点内容是什么？(2)(2)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？例如，供、受体的发情时间要一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，应与在供体内的位致吗？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？置相同或相似吗？(3)(3)有人认为胚胎移植实质上是早期在相同生理环境条件有人认为胚胎移植实质上是早期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？下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？第九页，本课件共有48页同种动物的供体和受体排卵后，同种动物的供体和受体排卵后，生殖器官的生殖器官的 是相同的。是相同的。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相同的 。生理环境生理环境早期胚胎形成后，在一定时间内不会早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是与母体子宫建立组织上的联系，而是处于处于 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 和和 联系，但其联系，但其 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了为胚胎在受体内的存活提供了可能可能为移植后的胚胎继续发育提供了为移植后的胚胎继续发育提供了营养等方面的保障营养等方面的保障第十页，本课件共有48页思考与讨论思考与讨论:（1 1）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）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、受体的发情时间要一致吗？供体胚胎移入受体子境保持一致？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，应与在供体内的位置相同或相似吗？宫的位置，应与在供体内的位置相同或相似吗？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，使它们的生理条件达，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到同步后一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的有相同或相似的生存条件生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。因此，必须做到供、受体母畜，这是胚胎移植成功与否的关键。因此，必须做到供、受体母畜的的发情时间一致发情时间一致。同时还要做到移入受体子宫胚胎的位置应该与其。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在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对应的卵巢必须，移入胚胎一侧的受体子宫对应的卵巢必须有黄体存在。有黄体存在。第十一页，本课件共有48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是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。置的转移。正确。正确。第十二页，本课件共有48页胚胎移植成功与否要有两个条件胚胎移植成功与否要有两个条件 （1 1）胚胎移植一般应在）胚胎移植一般应在同种的雌性同种的雌性供体和受体之供体和受体之间进行；间进行；（2 2）进行胚胎移植的供体和受体的）进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同生理状态要相同。第十三页，本课件共有48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？4 4、胚胎移植的基本程序、胚胎移植的基本程序第十四页，本课件共有48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十五页，本课件共有48页（1 1）对供体、受体进行选择）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：遗传性能和生产性能遗传性能和生产性能优秀的个体优秀的个体健康和正常繁殖能力健康和正常繁殖能力的个体的个体同期发情同期发情注射相关激素注射相关激素促性腺激素促性腺激素第十六页，本课件共有48页（2 2）超数排卵处理）超数排卵处理 具体做法：具体做法：注射促性腺激素注射促性腺激素第十七页，本课件共有48页（3 3）配种或人工授精）配种或人工授精精子来源：精子来源：同种优良的同种优良的雄性动物雄性动物第十八页，本课件共有48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，天，用特制的冲卵装置，把供体用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。母牛子宫内的胚胎冲洗出来。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，冲卵是将供体母畜体内的受精卵冲出来。不是，冲卵是将供体母畜体内的受精卵冲出来。第十九页，本课件共有48页（5 5）对胚胎进行质量检查）对胚胎进行质量检查此时胚胎处于什么时期？此时胚胎处于什么时期？你知道检查的目的吗？你知道检查的目的吗？检查胚胎的发育状况检查胚胎的发育状况处于桑椹胚或囊胚处于桑椹胚或囊胚第二十页，本课件共有48页（6 6）胚胎的移植或保存）胚胎的移植或保存 胚胎保存的条件是什么？胚胎保存的条件是什么？胚胎为什么在此条件下保存？胚胎为什么在此条件下保存？-196-196第二十一页，本课件共有48页（7 7）胚胎的移植）胚胎的移植 方法一：手术法方法一：手术法 方法二：非手术法方法二：非手术法 将装有胚胎的移植管将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。部位，注入胚胎。具体做法：引出受体具体做法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口。子宫角，缝合创口。第二十二页，本课件共有48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第二十三页，本课件共有48页（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二十四页，本课件共有48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：小结：第二十五页，本课件共有48页【归纳总结】该过程中两次使用促性腺激素第一次对受、供体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。该过程中的两次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。产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛性别取决于公牛提供何种类型的精子，二者与受体牛没有关系冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子第二十六页，本课件共有48页1.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确的是（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牛受体母牛可以是同一物种的一般健康牛B练习练习第二十七页，本课件共有48页练习练习2.下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是（）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的状受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态态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中试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行进行A第二十八页，本课件共有48页3.供体的胚胎移植到受体后，游离的胚胎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行物质交换。通过胎盘与受体的血液进行物质交换。以下说法正确的是（以下说法正确的是（）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.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.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.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第二十九页，本课件共有48页D第三十页，本课件共有48页遗传性能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三十一页，本课件共有48页阅读课本，思考以下问题：阅读课本，思考以下问题：1 1、胚胎分割的概念、胚胎分割的概念2 2、胚胎分割特点、胚胎分割特点3 3、胚胎分割的理论基础、胚胎分割的理论基础4 4、胚胎分割操作过程、胚胎分割操作过程5 5、胚胎分割技术的缺陷和应用、胚胎分割技术的缺陷和应用二、胚胎分割二、胚胎分割第三十二页，本课件共有48页1 1、胚胎分割的概念：、胚胎分割的概念：采用显微手术（机械方法）的方法将早期采用显微手术（机械方法）的方法将早期胚胎分割成胚胎分割成2 2等分等分,4,4等分或等分或8 8等分等分,经体内或经体内或体外培养后植入受体，以得到同卵双胎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。同卵多胎的技术。第三十三页，本课件共有48页2 2、胚胎分割特点：、胚胎分割特点：后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割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。可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。3 3、胚胎分割的理论基础、胚胎分割的理论基础 动物胚胎细胞的全能性。所以胚胎分割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。的时期为：囊胚或桑椹胚。第三十四页，本课件共有48页4 4、胚胎分割操作过程、胚胎分割操作过程 （1 1）选择的胚胎：）选择的胚胎：发育良好的发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚形态正常的桑椹胚或囊胚（2 2）使用的主要仪器：）使用的主要仪器：实体显微镜和显微操作仪实体显微镜和显微操作仪第三十五页，本课件共有48页4 4、胚胎分割操作过程、胚胎分割操作过程 （1 1）选择的胚胎：）选择的胚胎：（2 2）使用的主要仪器：）使用的主要仪器：（3 3）具体操作：）具体操作：用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出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。透明带中，或直接将裸半胚移植给受体。第三十六页，本课件共有48页.切几份切几份,之间关系之间关系,有什么方法有什么方法,目前主要是目前主要是2份份,原因原因 概念概念.切什么时期切什么时期第三十七页，本课件共有48页.半裸胚直接移植半裸胚直接移植,均等均等,为什么只能为什么只能2份份.还存在什么问题还存在什么问题第三十八页，本课件共有48页 对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割。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，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育甚至不能发育等问题。等问题。（4 4）操作注意事项：）操作注意事项：第三十九页，本课件共有48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，移植后的恢复和分割的份数越多，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。发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。第四十页，本课件共有48页 （1 1）刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还）刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还存在差异；存在差异；（2 2）采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可）采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的。能性是有限的。为转基因技术、性别控制技术提供活胚材料为转基因技术、性别控制技术提供活胚材料5 5、胚胎分割技术的、胚胎分割技术的缺陷缺陷和和应用应用 第四十一页，本课件共有48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？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、胚胎干细胞第四十二页，本课件共有48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。2.2.特点特点:（1 1）形态：）形态：体积小、细胞核大体积小、细胞核大,核仁明显；核仁明显；（2 2）功能：）功能：具有发育的全能性具有发育的全能性.可分化为成年动物可分化为成年动物体内任何一种组织细胞体内任何一种组织细胞.体外培养可增殖不分化；体外培养可增殖不分化；（3 3）在体外培养的条件下，）在体外培养的条件下，ESES细胞可以增殖而不发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。生分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。第四十三页，本课件共有48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）专能干细胞第四十四页，本课件共有48页3.3.主要用途主要用途 阅读课本相关内容，说说胚胎干细胞有什么具体用阅读课本相关内容，说说胚胎干细胞有什么具体用途？途？（1 1）治疗人类的某些顽症。）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，如帕金森综合症、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ESES细细胞可以诱导分化形成新的组织胞可以诱导分化形成新的组织 细胞的特性，移植细胞的特性，移植ESES细胞可使坏死或退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，化的部位得以修复并恢复正常功能。目前，在动物实验方面，用用ESES细细胞诱导分化出的某些组织细胞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。竭和成骨不良等疑难病症。第四十五页，本课件共有48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。（3 3）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。ESES细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液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。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。第四十六页，本课件共有48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。并思考问题。1.1.应该怎样选择供体公、母牛应该怎样选择供体公、母牛和受体母牛？在和受体母牛？在中，为什么用促中，为什么用促性腺激素处理供体母牛？在此之前，性腺激素处理供体母牛？在此之前，需要对供体和受体母牛进行同期处需要对供体和受体母牛进行同期处理吗？理吗？供体公、母牛：遗传性能优秀的个体；受体母牛：健供体公、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，获得较多胚胎。需康和正常繁殖能力的个体。超数排卵，获得较多胚胎。需要。要。第四十七页，本课件共有48页感谢大家观看第四十八页，本课件共有48页