1、胚胎工程技术包括:胚胎移植、胚胎分割和体外生产胚胎技术一、胚胎移植1.概念:将雌性动物的 ,或者通过其他方式得到的胚胎,移植到 的、的其他雌性动物的体内,使之发育为新个体的技术。同种生理状态相同早期胚胎1.胚胎移植概念 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:供体:受体:受体的条件:提供胚胎的个体。接受胚胎的个体。同种(同一物种)、生理状态相同。实质:提供胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程(早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。2、胚胎移植的现状和意义(1)加速育种工作和品种改良;(2)大量节省购买种畜的费用;(3)一胎多产;(4)保存品种资源和濒危物种;
2、(5)可充分发挥优良个体的繁殖潜能缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量。可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力 供体的主要职能:只产生具有优良遗传特性的胚胎 受体的职能:担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务 供体和受体的选择 供体:育种价值高、生殖机能强、体质强健 受体:数量多、价格较低、体型中上等、非优良品种、健康状况良好 思考 1、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?2、供体与受体之间进行胚胎移植 会不会发生免疫排斥反应?3.胚胎移植的生理学基础(1)哺乳动物发情排卵后,不管是否妊娠,在一段时间内同种动物的供体和受体生殖器官的生理变化是相同的。为供体胚胎移入受体提供相同的生
3、理环境(2)哺乳动物的胚胎形成后处于游离状态,在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系。为胚胎的收集提供了可能(3)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。为胚胎在受体内的存活提供了可能(4)供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但移入受体的供体胚胎,其遗传特性在孕育过程中不受任何影响。为移植后的胚胎继续发育提供了营养等方面的保障4、胚胎移植的基本程序 请认真阅读课本P77,图3-19,思考讨论:(1)胚胎移植的基本程序包括哪些?(2)每一步技术操作的作用如何?(3)为什么要进行这些操作?(1)对供体、受体进行选择 供体:遗传性能和生产性能优秀的个体;受体:健康和正常繁殖能
4、力的个体 处理:同期发情 具体做法:注射相关激素。同期发情处理:借助外源激素剌激卵巢,使其按照预定的要求发生变化,使处理母畜的卵巢生理机能都处于相同阶段,从而达到同期发情。(2)供体做超数排卵处理 具体做法:注射促性腺激素(3)配种或人工授精 精子来源:同种优良的雄性动物。(4)胚胎的收集 在配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体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?不是,冲卵是将供体母畜体内的胚胎冲出来。(5)对胚胎进行质量检查 你知道检查的目的吗?此时胚胎处于什么时期?检查胚胎的发育状况,处于桑椹胚或囊胚(6)胚胎的保存或移植 直接向受体移植,或放入-196的液氮中保
5、存。(7)胚胎的移植 方法一:手术法具体做法:引出受体子宫和卵巢,将胚胎注入子宫角,缝合创口。方法二:非手术法具体做法:将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位,注入胚胎。手术法移胚非手术法移胚(8)对受体母牛进行是否妊娠的检查(9)受体母牛产下胚胎移植的犊牛 胚胎移植成功与否要有两个条件(1)胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。(2)进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。选择 供体母牛 受体母牛 同期发情处理 超数排卵 供体公牛 配种 冲卵 质量检查、培养 胚胎移植 妊娠检查 分娩(胚胎移植的犊牛)总结二、胚胎分割优势:可成倍增加胚胎数量,可以快速繁殖良种畜。1、概念:采用
6、机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。2.特点: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。3、理论基础 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。4、选择的胚胎:发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚 5、使用的主要仪器:实体显微镜、显微操作仪、分割刀、分割针 胚胎分割的基本过程胚胎移入培养液分割胚胎移植胚胎给受体着床产仔胚胎分割的基本操作 选择良好的桑椹胚或囊胚移入盛有操作液的培养皿中,用分割针或分割刀将其切开,吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体。操作注意事项:对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要将
7、内细胞团均等分割。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,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,甚至不能发育等问题。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。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,移植成功率自然会降低。胚胎分割技术的缺
8、陷(1)刚出生动物的体重偏低,毛色和斑纹还存在差异;(2)采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的。三、胚胎干细胞1.概念:简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,具有发育的全能性。2.特点:(1)形态:体积小、细胞核大、核仁明显。(2)功能:具有发育的全能性;可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。(3)在体外培养的条件下,ES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。3.主要用途(1)治疗人类的某些顽症(2)培育出人造组织器官,用于器官移植(3)是研究体外细胞分化的理想材料 胚胎干细胞培养胚胎干细胞核移植:指把胚胎干细胞核移植到去核的卵细
9、胞中,经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。治疗性克隆(therapeutic cloning)治疗性克隆指把患者体细胞核移植到去核卵母细胞中形成重组胚,把重组胚体外培养到囊胚,然后从囊胚内分离出ES细胞,获得的ES细胞使之定向分化为所需的特定细胞类型(如神经细胞,肌肉细胞和血细胞),用于替代疗法。这种方法的最终目的是用于干细胞治疗,而非得到克隆个体,目的是为了提取全能型的胚胎干细胞,然后在合适的条件下,使其发育成为人体的任何一个器官,包括大脑、肌肉、血液和神经,这些器官组织将用于医疗。(1)胚胎移植对甲、乙、丙牛的要求分别是 遗传性能优秀健康有正常繁殖能力同种遗传性能
10、优秀(2)过程、分别是 同期发情处理胚胎移植超数排卵 1.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭,实现此过程的重要原因是()A.细胞分裂 B.细胞特化 C.细胞分化 D.细胞增殖 C 2.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确的是()A.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 C.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 B2.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 B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态 C.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进行 A3.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,并通过胎盘与受体的血液进行物质交换。以下说法正确的是()A.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 发生免疫排斥反应 C.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 A4、关于胚胎移植的优点的叙述,哪项是错的()A.使良种畜群迅速扩大,加速育种工作和品种改良B.克服了时间与地域的限制,大量节省购买种畜的费用C.一次给受体移入多个胚胎,可增加双胎或多胎的比例D.建立常温胚胎库,保存品种资源和濒危物种D