胚胎工程课件(2013级人教版选修3)

对于 啮齿动物 家兔 和 猪 的精子，一般采用培养 、 法；对于 牛 、 羊 等家畜的精子常用化学法。 培养法：精子在获能液中获能。 化学诱导法：精子一定浓度的肝素或钙离子载体A23187
溶液中，用化学药物诱导获能。
3.受精
在获能溶液或专 用的受精溶液 中完成受精过 程
体外受精在家畜快速繁殖的意义
（2）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ES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 上存在的供体器官不足和器官移植 后免疫排斥的问题。
（3）ES细胞也是研究体外细胞分化 的理想材料。 ES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。 在培养液中加入分化诱导因子, 就可以诱导ES细胞向不同类型的组 织细胞分化.
采集良种母牛的卵母细胞 采集良种公牛精子
1982年世界首例试管牛犊问世
实现良种牛快速大量繁殖首先要做的是 体外受精 和 早期胚胎 的培养。

体外受精
Байду номын сангаас
概念：采取雌性动物的卵细胞和雄性动 物的精子，使其在试管受精。“试管动物” 过程： （1）卵母细胞的收集和培养； （2）精子的收集和获能； （3）获能精子和卵细胞的受精。
一、从试管牛说起 • 国产奶牛：年均产奶量3000公斤左右 • 国际良种奶牛：年均产奶量10000公斤左右 • 引进一头良种成年奶牛需要3万－5万元； • 牛的生育率低，一头牛一胎只生一只，一 生只能生育四五次。 • 牛的生育率虽然很低，但是牛的卵母细胞 却相当的多，其卵巢中卵母细胞数目要比 一生中排卵数多1000倍左右；
专题3:胚胎工程
3.3胚胎工程的应用及前景
§3.3 胚胎工程的应用及前景
一.胚胎移植
二.胚胎分割 三.胚胎干细胞

胚胎移植 “借劣质动物之腹怀优秀个体之胎”
概念:将经济价值较高、遗传性状优秀的母 畜，经过激素处理，使其超数排卵后受精， 然后将发育的早期胚胎分别移植到同期发 情的代孕母的子宫内，通过代孕母妊娠产 仔的技术。 供体：提供胚胎的个体。
注：发育的主要场所是母体
1.卵母细胞的 采集和培养
对不同动物,采取卵母 细胞的方法不同： （1）对实验动物： 用促性腺激素处理
（2）对大家畜或 大型动物：从废弃 卵巢中采集卵母细 胞或活体采卵
2.精子的收集和获能
收集精子的 方法有： 假阴道法 手握法 电刺激法
在体外受精前，要对精子进行获能处理。通常采用 的体外获能方法有 培养法 和 化学诱导法 两种

7、操作注意事项：
①对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要 将内细胞团均等分割。 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。
• 公牛产生的精子数目就更多了。

是指通过人工操作 使卵子和精子在体 外条件下成熟和受 精，并通过培养发 育成早期胚胎后， 再经移植产生后代 的技术。
目的：快速繁殖动物 优良品种
技术手段： 体外受精和早期胚胎培养
技“ 术试 卵母细胞的体外培养 精子体外获能 流管 体外受精 程牛 图” 良种牛体外受精胚胎 工 胚胎移植 厂 受体牛 化 良种犊牛 生 产 成熟期牛 的 采集卵巢中 屠宰加工厂 市场 的卵母细胞
能力的个体
受体的条件： 同种、生理状态相同同期发情(注射相关激)
素。
。
胚胎移植的过程：（以波尔山羊为例）
选择 供体母羊 受体母羊 同期发情技术： ……同期发情处理*…… 主要是借助外 源激素剌激卵 超数排卵* 巢，使其按照 未配种 预定的要求发 配种 供体公羊 生变化，使处 理母畜的卵巢 取出早期胚胎 胚胎移植 生理机能都处 于相同阶段， 质量检查、培养 妊娠检查 从而达到同期 发情。 分娩（胚胎移植的犊羊）
3.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途？
（1）治疗人类的某些顽症。
利用ES细胞可以诱导分化形成新的 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 难病症。
试管婴儿
转基因试管牛
1978年7月26日，世 界首例试管婴儿“路 易斯．布朗”在英国 诞生，现已成为母亲
我国首例转基因试管 牛“滔滔”于1999年 2月19日在上海诞生
1988年3月10日我国首例试管婴儿
1992年我国首例三胞胎试管婴儿
2009年：六女两男体重在820克至1.54千克之间
2011年1月23日，美国加州的苏利曼提前3天为自己的8个孩子庆祝两岁生日
胚胎移植的基本程序
（1）供体、受体的选择和处理 （2）配种或进行人工受精 （3）胚胎的收集、检查、培养或保存 （4）胚胎移植 （5）移植后的检查
胚胎移植的生理学基础
1)供体和受体相同的生理环境； 2)早期胚胎处于游离状态,为胚胎的 收集提供了可能； 3)受体对移入子宫的胚胎基本上不 发生免疫排斥； 4)胚胎与受体建立正常的联系,但遗 传物质没有改变。
素、核苷酸、血清等 目的： 检查受精状况和受精卵发育能力
移植： 不同生物有不同的适宜阶段
胚胎培养发育到适宜阶段时，可将其取 出向受体移植或冷冻保存。 不同动物胚胎移 植时间不同 牛、羊：桑椹胚或囊 胚阶段 小鼠、家兔：卵裂期 或囊胚阶段 试管婴儿：8个或16 个细胞阶段
保存剩余的卵子和精子的方法是什么？
（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。

1.概念: 采用显微手术（机械方法）的方法将早期 胚胎分割成2分胚,4分胚或8分胚,经体内或体外 培养后植入受体，以得到同卵双胎或同卵多胎 的技术。

优势: 可成倍增加胚胎数量，可以快速繁殖良种畜。
胚胎移植的意义： 充分发挥雌性个体的繁殖潜力 缩短供体本身的繁殖周期 保持供体优良特性 大规模繁殖 节约成本\费用 可用于保护珍稀动物 ……

. .

1．充分发挥优良母牛的繁殖潜力 一般情况下，1头优 良成年母牛一年只能繁殖1头犊牛，应用胚胎移植技 术，一年可得到几头至几十头优良母牛的后代，大大 加速了良种牛群的建立和扩大。 2．诱发肉牛产双胎 对发情的母牛配种后再移植一个 胚胎到排卵对侧子宫角内。这样配种后未受孕的母牛 可能因接受移植的胚胎而妊娠，而配种后受母牛则由 于增加了一个移植的胚胎而怀双胎。另外，也可对未 配种的母牛在两侧子宫角各移植一个胚胎而怀双胎， 从而提高生产效率。 3．应用胚胎移植还可以减少肉用繁殖母牛的饲养头 数，可以代替种畜的引进和保存品种资源等。
良种雌性动物。
受体：接受胚胎的个体。
一般品种的雌性动物。
过程
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。你认为这样的概括正 确吗？
正确。
胚胎的来源： 雌性动物的早期胚胎或体外受精及 其他方式得到的胚胎。 供体：提供胚胎的个体遗传性能和生产性
能优秀的个体；
受体：接受胚胎的个体。健康和正常繁殖
4.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现
此过程的重要原因是（
C
）
A.细胞分裂
B.细胞特化 C.细胞分化
D.细胞增殖
联系实际讨论：你对新科技条件下出现的“借 腹生子”现象赞同吗？ 所谓“借腹生子”是指利用试管婴儿和胚胎移 植技术，在受体母亲子宫内使胎儿发育成熟而 生出的过程。 （1）赞同。该措施可以帮助一些家庭解决不孕 不育现象，而且可以帮助一些由于自身素质不 良，如果怀胎、分娩会造成生命威胁的母亲， 实现得到亲生子女的愿望。
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。
过程
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：
实体显微镜和显微操作仪。
6、具体操作
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 准备好的空透明带中，或直接将裸半 胚移植给受体。
（2）不赞同。给社会和人类伦理道德造成一定 的冲击。
阅读课本，思考以下问题： （1）什么是胚胎干细胞？ 简称是什么？ （2）胚胎干细胞的来源。 （3）胚胎干细胞的特性。 （4）胚胎干细胞的应用。
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。
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。
7、操作注意事项：
②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。
提高了优良种公畜的配种效能和种用价 值，扩大了配种母畜的头数; 加速家畜品种改良，促进育种工作;

降低了饲养管理费用；防止各种疾病， 特别是生殖道传染病的传播； 有利于提高母畜的受胎率；

三、胚胎的早期培养
概念：是应用人工创造条件，对获取的 早期胚胎 进行
体外培养。
培养液成分：水、无机盐、糖类、维生素、氨基酸、激

胚胎分割的基本操作 选择良好的桑椹胚 或囊胚移入培养皿 中，用分割针或分 割刀片将其切开， 吸出其中的半个胚 胎注入透明带中或 直接移植给受体。
胚胎分割移植的显微操作
胚胎分割基本过程
受精卵
代孕母牛 早期胚胎
植入
胚胎移入培养液； 分割胚胎（机械法、酶处理）； 移植胚胎给受体； 着床产仔。