1、3.3 胚胎工程的应用及前景 胚胎工程其他技术的最后一道“工序”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的体内，使之继续发育为新个体的技术。简言之，是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。一、胚胎移植 简言之，是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。体内受精、体外受精、核移植、转基因 受体的条件：同一物种、生理状态相同。胚胎的来源：供体：受体：提供胚胎的个体。接受胚胎的个体。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？1、胚胎移植的生理学基础
2、 1、准备移植的牛胚胎，移植到任何一头母牛的 子宫内都能发育吗?1、同种动物发情排卵后,在一段时间内同种动物的供受体生殖器官生理变化是相同的。黄体期：在雌激素和孕激素的协同作用下，子宫内膜进一步增生、血管滋长、腺体开始分泌含糖原的粘液。这一期末，子宫内膜的增长达到极点，为受精卵的种植和继续发育准备了条件。2、为什么能收集到胚胎?3、受体对供体胚胎会不会发生免疫排斥反应?4、移植的胚胎能保留供体双亲的遗传特性吗?1、胚胎移植的生理学基础内容 1、准备移植的牛胚胎，移植到任何一头母牛的 子宫内都能发育吗?1、同种动物发情排卵后,在一段时间内同种动物的供受体生殖器官生理变化是相同的。2、哺乳动物的早
3、期胚胎形成后，在一定时间内是处于游离状态。3、大量研究证明受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。4、移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受影响。胚胎移植或保存 配种或人工授精 胚胎收集（冲卵）胚胎检查 胚胎移植 妊娠检查 供受体的选择和同期发情处理 处理供体母牛 2、胚胎移植的基本程序 选择及同期发情处理超数排卵处理配种或人工授精胚胎收集胚胎检查胚胎保存或移植胚胎移植妊娠检查分娩胚胎移植或保存 供、受体用什么处理？怎么处理?目的是什么？解释冲“卵”。此时胚胎发育到什么阶段？分娩出良种小牛 方法？配种或人工授精 胚胎收集（冲卵）胚胎检查 胚胎移植 妊娠检查 供受体的选择和同期
4、发情处理 用激素进行同期发情处理 注射促性腺激素，使其超数排卵 桑椹胚或囊胚 处理供体母牛“卵”指胚胎 手术法和非手术法（1）该过程中两次使用激素：（2）该过程中的两次检查：（3）胚胎移植成功与否要有两个条件 A、第一次对受、供体进行同期发情处理；B、第二次用于供体的超数排卵。A、第一次对收集的胚胎进行检查；B、第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。A、胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。B、进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。3、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。意义：可充分发挥雌性优良个体的繁
5、殖潜能。胚胎分割 优势：可成倍增加胚胎数量，快速繁殖良种畜。概念：采用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。特点：后代具有相同的遗传物质，克隆。选择的胚胎：发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚。使用的主要仪器：实体显微镜、显微操作仪、切割刀、切割针。注意：将内细胞团均等分割。思考1.内细胞团为什么要均等分割？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发育能力强，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
6、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。思考2.分割的份数越多越好吗？知识回顾：干细胞的分类 全能细胞 桑椹胚及以前 能发育成完整个体 多能干细胞(胚胎干细胞)内细胞团细胞、原始性腺细胞分离出来 能分化出动物体内的任何组织 专能干细胞(成体干细胞)如骨髓造血干细胞、皮肤生发层细胞等 能分化出特定的组织简称ES或EK细胞，是由早期胚胎
7、或原始性腺中分离出来的一类细胞。三、胚胎干细胞胚胎干细胞滋养层早期胚胎（囊胚）内细胞团囊胚腔特点：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，可增殖而不分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。(1)治疗人类的某些顽症；胚胎干细胞的应用 利用ES细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES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ES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杂症。(1)治疗人类的某些顽症；(2)培育出人造组织器官，用
8、于器官移植；胚胎干细胞的应用(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；胚胎干细胞的应用 内细胞团（胚胎干细胞）胚胎干细胞培养的关键问题：促进胚胎干细胞的生长，同时抑制胚胎干细胞的分化。加饲养层细胞进行培养(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；(4)加速畜牧业的发展以及保护珍惜濒危 的野生动物；胚胎干细胞的应用 把胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。思考与探究 1.（1）对供、受体母畜进行选择，并进行同期发情处理；配种或人工授
9、精；收集胚胎；胚胎移植；对受体母畜进行是否妊娠的检查。（2）供体公、母牛应该是具有人类所需的优良遗传性状的个体，而受体母牛必须具有正常的孕育、生殖后代的能力；需要用促性腺激素处理供体母牛是为了引起超数排卵，这样就可以获得较多的胚胎；在促性腺激素处理供体母牛前，需要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，使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件。3.第步需要进行冲卵，冲卵是指将供体母畜体内的胚胎冲出来，而不是把卵子冲出来。4.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
10、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。关于细胞工程和胚胎工程：转基因细胞基因突变细胞体细胞愈伤组织细胞产物胚状体花粉细胞杂交体细胞人工种子新个体转基因植株突变体利用单倍体育种快速繁殖脱毒植株体细胞杂交个体繁殖新途径培育新品种植物细胞工程 动物细胞工程和胚胎工程 转基因动物细胞核移植动物细胞体外受精卵细胞早期胚胎培养（体外早期胚胎）优良雌性个体体内早期胚胎胚胎（分割）移植新个体体内受精卵细胞融合细胞体细胞动物细胞培养检测有毒物质单克隆抗体医药制品快速生长提高品质生产药品器官移植挽救濒危大量繁殖胚胎干细胞培养及应用