胚胎工程的应用及前景ppt课件.ppt

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1、胚胎工程的应用及前景ppt第1页，此课件共40页哦第2页，此课件共40页哦一、胚胎移植一、胚胎移植1.1.概念概念:移植移植对对象象雌性雌性动动物体内的物体内的_,_,或者通或者通过过_及其他方式得到的胚胎及其他方式得到的胚胎移植条件移植条件_、_相同的其他雌性相同的其他雌性动动物的体内物的体内供体供体在胚胎移植中在胚胎移植中_的个体的个体受体受体在胚胎移植中在胚胎移植中_的个体的个体早期胚胎早期胚胎体外受精体外受精同种的同种的生理状生理状态态提供胚胎提供胚胎接受胚胎接受胚胎第3页，此课件共40页哦2.2.意意义义:(1)(1)充分充分发挥发挥雌性雌性优优良个体的良个体的_;_;(2)(2)大

2、大大大缩缩短了供体本身的短了供体本身的_,_,增加供体一生繁殖后代增加供体一生繁殖后代的数量。的数量。繁殖潜力繁殖潜力繁殖周期繁殖周期第4页，此课件共40页哦3.3.生理学基生理学基础础及相及相应应意意义义:生理学基生理学基础础意意义义同种同种动动物的供、受体排卵后生殖器官物的供、受体排卵后生殖器官的的_是相同的是相同的为为供体的胚胎移入受供体的胚胎移入受体提供了相同的体提供了相同的_早期胚胎形成后早期胚胎形成后,在一定在一定时间时间内不会内不会与与_建立建立组织组织上的上的联联系系,而是而是处处于于_状状态态为为胚胎的胚胎的_提供了提供了可能可能生理生理变变化化生理生理环环境境母体子母体子宫

3、宫游离游离收集收集第5页，此课件共40页哦生理学基生理学基础础意意义义受体受体对对移入子移入子宫宫的外来胚胎基本上不的外来胚胎基本上不发发生生_反反应应为为胚胎在受体内的存胚胎在受体内的存活提供了可能活提供了可能供体胚胎可与受体子供体胚胎可与受体子宫宫建立正常的建立正常的_联联系系,但其但其_不不受任何影响受任何影响为为移植后代胚胎移植后代胚胎继续继续发发育提供了育提供了营营养等方养等方面的保障面的保障免疫排斥免疫排斥生理和生理和组织组织遗传遗传特性特性第6页，此课件共40页哦4.4.基本程序和方法基本程序和方法:(1)(1)程序程序:(2)(2)方法方法:_:_和非手和非手术术法。法。人工授

4、精人工授精检查检查 培养培养 胚胎移植胚胎移植检查检查 手手术术法法第7页，此课件共40页哦二、胚胎分割二、胚胎分割1.1.概念概念:对对象象早期胚胎早期胚胎方法方法机械方法机械方法目的目的获获得得_或多胎或多胎特点特点来自同一胚胎的后代具有来自同一胚胎的后代具有_实质实质胚胎分割可以看做胚胎分割可以看做动动物无性繁殖或克隆的方法之一物无性繁殖或克隆的方法之一同卵双胎同卵双胎相同的相同的遗传遗传物物质质第8页，此课件共40页哦2.2.操作程序操作程序:(1)(1)选择选择胚胎胚胎:选择发选择发育良好、形育良好、形态态正常的正常的_或或_,_,将将其移入盛有其移入盛有_的培养皿中。的培养皿中。(

5、2)(2)分割胚胎分割胚胎:用用_或或_将胚胎切开将胚胎切开,吸出其中的吸出其中的_,_,注入注入预预先准先准备备好的好的_中中,或直接将或直接将_移植入受体。移植入受体。3.3.囊胚分割要求囊胚分割要求:内内细细胞胞团团_,_,否否则则会影响分割后胚胎会影响分割后胚胎的恢复和的恢复和进进一步一步发发育。育。桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚操作液操作液分割分割针针分割刀片分割刀片半个胚胎半个胚胎空透明空透明带带裸半胚裸半胚均等分割均等分割第9页，此课件共40页哦三、胚胎干三、胚胎干细细胞胞1.1.来源来源:由由_或或_中分离出来的一中分离出来的一类细类细胞。胞。2.2.特点特点:(1)(1)形形态态上上:

6、_:_小、小、_大、大、_明明显显。(2)(2)功能上功能上:具有具有发发育的育的_。(3)(3)体外培养条件下体外培养条件下,可以可以_而不而不发发生生_。对对它可以它可以进进行行冷冷冻冻保存保存,也可也可进进行行遗传遗传改造。改造。早期胚胎早期胚胎原始性腺原始性腺体体积积细细胞核胞核核仁核仁全能性全能性增殖增殖分化分化第10页，此课件共40页哦3.3.主要用途主要用途:(1)(1)用于治用于治疗疗人人类类的的_。(2)(2)培育出培育出_。(3)(3)揭示揭示_和和_的机理。的机理。(4)(4)用于哺乳用于哺乳动动物的物的_和和发发育育规规律的研究。律的研究。某些某些顽顽症症人造人造组织组

7、织器官器官细细胞分化胞分化细细胞凋亡胞凋亡个体个体发发生生第11页，此课件共40页哦1.1.判断正判断正误误(1)(1)胚胎移植胚胎移植时时,可以将早期胚胎移植到不同种的雌性可以将早期胚胎移植到不同种的雌性动动物的物的子子宫宫内。内。()()【分析】【分析】胚胎移植时只能移植到同种雌性动物的子宫中。胚胎移植时只能移植到同种雌性动物的子宫中。第12页，此课件共40页哦(2)(2)胚胎移植胚胎移植实质实质上是早期胚胎在相同生理上是早期胚胎在相同生理环环境条件下空境条件下空间间位位置的置的转转移。移。()()【分析】【分析】胚胎移植成功率的高低与供、受体生理环境条件的一胚胎移植成功率的高低与供、受体

8、生理环境条件的一致性密切相关。只有供、受体生理环境条件高度一致致性密切相关。只有供、受体生理环境条件高度一致,移入受移入受体的胚胎才能被接受体的胚胎才能被接受,并继续发育。所以可以把胚胎移植简单并继续发育。所以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空间位置的转移。概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。(3)(3)在在对对囊胚囊胚进进行分割行分割时时,要将滋养要将滋养层细层细胞均等分割。胞均等分割。()()【分析】【分析】在对囊胚进行分割时在对囊胚进行分割时,要将内细胞团均等分割。要将内细胞团均等分割。(4)(4)胚胎分割可看做无性繁殖。胚胎分割可看做无性繁殖。()()

9、第13页，此课件共40页哦2.2.问题问题思考思考(1)(1)胚胎移植的繁殖方式一定是有性繁殖胚胎移植的繁殖方式一定是有性繁殖吗吗?为为什么什么?提示提示:不一定。胚胎移植的繁殖方式取决于胚胎是由受精卵形成的不一定。胚胎移植的繁殖方式取决于胚胎是由受精卵形成的,还是由还是由核移植技术形成重组细胞发育而成的。若由受精卵形成的核移植技术形成重组细胞发育而成的。若由受精卵形成的,则为有性则为有性繁殖繁殖,否则为无性繁殖。否则为无性繁殖。(2)(2)胚胎移植胚胎移植时为时为什么两次使用激素什么两次使用激素?提示提示:第一次用激素对供、受体进行同期发情处理第一次用激素对供、受体进行同期发情处理,第二次用

10、激素用于第二次用激素用于供体的超数排卵。供体的超数排卵。第14页，此课件共40页哦一、胚胎移植一、胚胎移植1.1.获获取胚胎供体的方法取胚胎供体的方法:(1)(1)雌性雌性动动物体内的早期胚胎。物体内的早期胚胎。(2)(2)通通过过体外受精和早期胚胎的培养得到。体外受精和早期胚胎的培养得到。(3)(3)通通过过哺乳哺乳动动物体物体细细胞核移植及培养得到。胞核移植及培养得到。第15页，此课件共40页哦2.2.胚胎移植成功与否的两个重要条件胚胎移植成功与否的两个重要条件:(1)(1)胚胎移植一般胚胎移植一般应应在同种的雌性供体和受体之在同种的雌性供体和受体之间进间进行。行。这这里的里的“同同种种”

11、是指是指“同物种同物种”。(2)(2)进进行胚胎移植的供、受体生理状行胚胎移植的供、受体生理状态态要相同要相同:供、受体雌性供、受体雌性动动物的物的发发情情时间时间一致一致;移入受体子移入受体子宫宫内胚胎的位置内胚胎的位置应应与其在供体子与其在供体子宫宫内的位置相同或相似。内的位置相同或相似。第16页，此课件共40页哦3.3.胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序(以牛胚胎移植以牛胚胎移植为为例例):):第17页，此课件共40页哦第18页，此课件共40页哦4.4.胚胎移植的意胚胎移植的意义义:(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)节节省大量省大量购买购买种畜的种

12、畜的费费用。用。(3)(3)一胎多一胎多产产。(4)(4)保存保存优优良品种良品种资资源和源和濒濒危物种。危物种。(5)(5)可充分可充分发挥发挥雌性雌性优优良个体的繁殖潜力良个体的繁殖潜力:大大大大缩缩短了供体本身的繁殖周期。短了供体本身的繁殖周期。增加供体一生繁殖后代的数量。增加供体一生繁殖后代的数量。5.5.地位地位:是胚胎工程其他技是胚胎工程其他技术术的最后一道的最后一道“工序工序”。第19页，此课件共40页哦【思维拓展】【思维拓展】(1)(1)供体公、母畜和受体母畜的选择要求不同。供体供体公、母畜和受体母畜的选择要求不同。供体公、母畜应该是人类所需具有优良遗传性状的个体公、母畜应该是

13、人类所需具有优良遗传性状的个体,而受体母畜必而受体母畜必须具有正常的孕育、生殖后代的能力。须具有正常的孕育、生殖后代的能力。(2)(2)同期发情处理的目的同期发情处理的目的:在胚胎移植操作中应对供体和受体母畜进行在胚胎移植操作中应对供体和受体母畜进行同期发情处理同期发情处理,使它们的生理状态达到同步或一致使它们的生理状态达到同步或一致,这样才能使供体的这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件,这是胚胎移植成功的关键。这是胚胎移植成功的关键。(3)(3)胚胎移植操作的对象是早期胚胎而不是受精卵。胚胎移植操作的对象是早期胚胎而不是受精卵。第20页，此

14、课件共40页哦【典例【典例训练训练1 1】(2012(2012江江苏苏高考改高考改编编)通通过过胚胎移植技胚胎移植技术术,可以可以实现实现良良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是()A.A.对对供体和受体母牛都要供体和受体母牛都要进进行相同激素行相同激素处处理理B.B.受精和胚胎的早期培养都需要在体外受精和胚胎的早期培养都需要在体外进进行行C.C.对对冲卵冲卵获获得的原得的原肠肠胚胚检查检查合格后方可移植合格后方可移植D.D.早期胚胎需移植到与供体生理状早期胚胎需移植到与供体生理状态态相同的代孕母牛体内相同的代孕母牛体内第21页，此课件共40页哦【解题关键】

15、【解题关键】解答本题应明确解答本题应明确:(1)(1)同期发情处理的目的是使供受体的生理状态同步或一致同期发情处理的目的是使供受体的生理状态同步或一致,需要需要注射激素注射激素,对供体母牛超数排卵用促性腺激素处理。对供体母牛超数排卵用促性腺激素处理。(2)(2)早期胚胎移植到受体早期胚胎移植到受体,在受体体内存活在受体体内存活,必要的条件是不能和受体必要的条件是不能和受体产生免疫排斥反应产生免疫排斥反应,所以受体与供体生理状态相同。所以受体与供体生理状态相同。第22页，此课件共40页哦【解析】【解析】选选D D。A A错误错误,对供体和受体母牛要进行同期发情处理对供体和受体母牛要进行同期发情处

16、理,但不一但不一定是相同激素处理。定是相同激素处理。B B错误错误,受精和胚胎的早期培养可以在体内进行。受精和胚胎的早期培养可以在体内进行。C C错误错误,对冲卵获得的早期胚胎检查合格后方可移植。对冲卵获得的早期胚胎检查合格后方可移植。D D正确正确,早期胚胎早期胚胎需移植到与供体生理状态相同的代孕母牛体内。需移植到与供体生理状态相同的代孕母牛体内。第23页，此课件共40页哦【变变式式训练训练】下列下列对对于于优优良种畜胚胎移植的良种畜胚胎移植的说说法法,不正确的是不正确的是 ()A.A.供体母牛必供体母牛必须须是同一物种的良种是同一物种的良种B.B.受体母牛必受体母牛必须须是同一物种的良种是

17、同一物种的良种C.C.供体公牛必供体公牛必须须是同一物种的良种是同一物种的良种D.D.受体母牛可以是同物种的具有生殖能力的普通健康牛受体母牛可以是同物种的具有生殖能力的普通健康牛【解析】【解析】选选B B。胚胎移植是繁育优良种畜的最后一道工序。胚胎移植是繁育优良种畜的最后一道工序,所提供精子和所提供精子和卵子的供体必须是同种的良种卵子的供体必须是同种的良种,而受体母牛可以是同物种的、具有生殖而受体母牛可以是同物种的、具有生殖能力的普通健康牛。能力的普通健康牛。第24页，此课件共40页哦二、胚胎分割二、胚胎分割1.1.胚胎分割的基胚胎分割的基础础:2.2.特点特点:每个后代具有相同的每个后代具有

18、相同的遗传遗传特性。特性。3.3.胚胎的胚胎的选择选择:发发育良好、形育良好、形态态正常的桑椹胚或囊胚。正常的桑椹胚或囊胚。第25页，此课件共40页哦4.4.过过程程:第26页，此课件共40页哦5.5.意意义义:加快繁殖速度加快繁殖速度,提高了胚胎的利用率。提高了胚胎的利用率。6.6.注意事注意事项项:(1)(1)对对囊胚囊胚阶阶段胚胎段胚胎进进行分割行分割时时一定要均分内一定要均分内细细胞胞团团,若分割不均若分割不均,会出会出现现含含内内细细胞胞团团多的部分正常多的部分正常发发育的能力育的能力强强,少的部分少的部分发发育受阻或育受阻或发发育不良育不良,甚至甚至不能不能发发育等育等问题问题。(

19、2)(2)分割的份数越多分割的份数越多,每一份的每一份的细细胞数会越少胞数会越少,不但不但难难以做到均等分割以做到均等分割,而而且作且作为为囊胚期的胚胎内囊胚期的胚胎内细细胞胞团团的的细细胞所受的影响会越大。因此胞所受的影响会越大。因此,分割分割的份数越多的份数越多,技技术难术难度会越大度会越大,移植后的恢复和移植后的恢复和发发育的育的难难度会越大度会越大,移移植成功率自然会降低。植成功率自然会降低。第27页，此课件共40页哦【典例【典例训练训练2 2】下下图为图为牛胚胎性牛胚胎性别鉴别鉴定和分割示意定和分割示意图图,请请据据图图完成下列完成下列问题问题:第28页，此课件共40页哦(1)(1)

20、填出填出图图中字母所代表的中字母所代表的结结构名称构名称:A._;:A._;B._;C._;D._B._;C._;D._。(2)(2)写出甲、乙、丙写出甲、乙、丙过过程的技程的技术术名称名称:甲甲_;_;乙乙;丙丙。进进行乙行乙过过程程时时,所取的所取的样样本是本是。(3)(3)进进行甲行甲过过程程时时,所使用的基本所使用的基本仪仪器是器是_,_,本本过过程的技程的技术术关关键键是是 。第29页，此课件共40页哦(4)(4)尽管胚胎分割技尽管胚胎分割技术术在多种在多种动动物中取得成功物中取得成功,但仍然存在一些但仍然存在一些问题问题,如如刚刚出生的出生的动动物物_,_,上上还还存在着差异等存在

21、着差异等;目前目前,成功率成功率较较高的是高的是 ,成功的比例很小。成功的比例很小。第30页，此课件共40页哦【解题关键】【解题关键】解答本题需明确以下两点解答本题需明确以下两点:(1)(1)识别囊胚的结构、牛胚胎性别鉴定及分割示意图识别囊胚的结构、牛胚胎性别鉴定及分割示意图;(2)(2)胚胎分割的过程及技术手段胚胎分割的过程及技术手段,了解目前胚胎分割技术的现状。了解目前胚胎分割技术的现状。第31页，此课件共40页哦【解析】【解析】(1)(1)本题表示牛的囊胚分割示意图本题表示牛的囊胚分割示意图,囊胚内有一个大的空腔囊胚内有一个大的空腔囊胚腔囊胚腔(A),(A),囊胚外面包着透明带囊胚外面包

22、着透明带(B),(B),透明带里面是囊胚的滋养透明带里面是囊胚的滋养层层(C)(C)和内细胞团和内细胞团(D)(D)。(2)(3)(2)(3)胚胎分割所用的主要仪器是实体显微镜和显微操作仪。进胚胎分割所用的主要仪器是实体显微镜和显微操作仪。进行胚胎分割时行胚胎分割时,要用分割针或分割刀片将胚胎切开要用分割针或分割刀片将胚胎切开,要注意将内细胞要注意将内细胞团均等分割团均等分割,以便于分割后胚胎的恢复和进一步发育以便于分割后胚胎的恢复和进一步发育;另一方面另一方面,根据根据需要需要,可以用分割针切去一小部分囊胚可以用分割针切去一小部分囊胚(不含内细胞团不含内细胞团),),取其滋养层细胞取其滋养层

23、细胞,做做DNADNA分析性别鉴定分析性别鉴定,以便于获得健康的个体或已知性别的个体以便于获得健康的个体或已知性别的个体(如图中乙如图中乙)。第32页，此课件共40页哦(4)(4)胚胎分割技术虽然在多种动物中取得成功胚胎分割技术虽然在多种动物中取得成功,但仍然存在一些问题但仍然存在一些问题,如刚出生的动物体重偏轻如刚出生的动物体重偏轻,毛色和斑纹上还存在着差异等。实践证明采毛色和斑纹上还存在着差异等。实践证明采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的,目前最常见的是经目前最常见的是经分割产生的同卵双胎分割产生的同卵双胎,同卵多胎的成功比例较小。同卵多

24、胎的成功比例较小。答案答案:(1)(1)囊胚腔透明带滋养层内细胞团囊胚腔透明带滋养层内细胞团(2)(2)胚胎分割做胚胎分割做DNADNA分析性别鉴定分析性别鉴定胚胎移植滋养层胚胎移植滋养层(3)(3)实体显微镜和显微操作仪将内细胞团均等分割实体显微镜和显微操作仪将内细胞团均等分割(4)(4)体重偏轻毛色和斑纹同卵双胎同卵多胎体重偏轻毛色和斑纹同卵双胎同卵多胎第33页，此课件共40页哦【误区警示】【误区警示】胚胎分割胚胎分割,要借助实体显微镜和显微操作仪要借助实体显微镜和显微操作仪,用分割针用分割针或分割刀将胚胎切开或分割刀将胚胎切开,并将分开的胚胎吸出并将分开的胚胎吸出,而不能用镊子取出且分割

25、时而不能用镊子取出且分割时要将内细胞团均等分割要将内细胞团均等分割,保证分割移植后的每一份胚胎正常发育。保证分割移植后的每一份胚胎正常发育。第34页，此课件共40页哦三、胚胎干三、胚胎干细细胞胞1.1.干干细细胞种胞种类类:类别类别特点特点来源或来源或举举例例应应用用全能干全能干细细胞胞具有形成机体的具有形成机体的任何任何组织组织或器官或器官直至形成完整个直至形成完整个体的潜能体的潜能桑椹胚桑椹胚细细胞或囊胞或囊胚胚细细胞及早期胚胞及早期胚胎胎细细胞胞,受精卵受精卵,胚胎干胚胎干细细胞胞用于病人的器官用于病人的器官移植等移植等多能多能干干细细胞胞具有分化成多种具有分化成多种细细胞或胞或组织组织

26、的潜的潜能能,但不能但不能发发育育成完整的个体成完整的个体内内细细胞胞团细团细胞、胞、原始性腺原始性腺细细胞、胞、造血干造血干细细胞胞造血干造血干细细胞移植胞移植是治是治疗疗血液系血液系统统疾病、疾病、遗传遗传性血性血液病等的有效手液病等的有效手段段第35页，此课件共40页哦类别类别特点特点来源或来源或举举例例应应用用专专能能干干细细胞胞只能分化成某一只能分化成某一种种类类型或功能密型或功能密切相关的两种切相关的两种类类型的型的细细胞胞骨髓干骨髓干细细胞、皮胞、皮肤生肤生发层细发层细胞、胞、神神经经干干细细胞胞通通过过神神经经干干细细胞移植治胞移植治疗脑疗脑瘫瘫、头颅头颅外外伤伤等病症等病症第

27、36页，此课件共40页哦2.2.胚胎胚胎发发育育过过程中不同干程中不同干细细胞胞发发育分化育分化过过程程:受精卵受精卵全能干全能干细细胞胞多能干多能干细细胞胞专专能干能干细细胞胞3.3.干干细细胞的胞的获获得途径得途径:(1)(1)从体外培养的早期胚胎从体外培养的早期胚胎获获得得;(2)(2)从早期流从早期流产产的胎儿的胎儿获获得得;(3)(3)从克隆的胚胎从克隆的胚胎获获得得;(4)(4)从成体从成体获获得。得。第37页，此课件共40页哦【思维拓展】【思维拓展】正确理解胚胎干细胞的功能正确理解胚胎干细胞的功能理论上讲理论上讲,ES,ES细胞可以分化成各种组织细胞细胞可以分化成各种组织细胞,并

28、可形成各种器官。但是并可形成各种器官。但是,目前从目前从ESES细胞向不同组织细胞细胞向不同组织细胞“定向分化定向分化”的特定条件还不是十的特定条件还不是十分清楚分清楚,这限制了这限制了ESES细胞的临床应用。细胞的临床应用。第38页，此课件共40页哦【典例【典例训练训练3 3】(2012(2012天津高考天津高考)下列有关干下列有关干细细胞的叙述胞的叙述,错误错误的是的是()A.A.自体干自体干细细胞移植通常不会引起免疫排斥反胞移植通常不会引起免疫排斥反应应B.B.胚胎干胚胎干细细胞在体外培养能增殖但不能被胞在体外培养能增殖但不能被诱导诱导分化分化C.C.组织组织的的细细胞更新包括胞更新包括

29、细细胞凋亡和干胞凋亡和干细细胞增殖、分化等胞增殖、分化等过过程程D.D.造血干造血干细细胞具有分化出多种血胞具有分化出多种血细细胞的能力胞的能力,可用于治可用于治疗疗白血病白血病【解题关键】【解题关键】解答本题的关键是明确解答本题的关键是明确:胚胎干细胞具有全能性胚胎干细胞具有全能性,不但能不但能增殖增殖,而且也能分化。而且也能分化。第39页，此课件共40页哦【解析】【解析】选选B B。自体干细胞不属于异物。自体干细胞不属于异物,不会引起自身的免疫排斥不会引起自身的免疫排斥反应反应,故故A A选项正确选项正确;胚胎干细胞具有全能性胚胎干细胞具有全能性,在体外培养可以增殖、分在体外培养可以增殖、分化化,故故B B选项错误选项错误;组织细胞的更新包括增殖、分化和凋亡过程组织细胞的更新包括增殖、分化和凋亡过程,故故C C选项正选项正确确;造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力,可用于治疗白血病可用于治疗白血病,故故D D选项选项正确。正确。第40页，此课件共40页哦