胚胎工程一轮复习全课件.ppt

1、专题专题3 胚胎工程胚胎工程考纲要求考纲要求知识内容知识内容要求要求动物胚胎发育的基本过程与胚胎工动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础程的理论基础胚胎干细胞的移植胚胎干细胞的移植胚胎工程的应用胚胎工程的应用胚胎工程胚胎工程哺乳动物受精过程示意图哺乳动物受精过程示意图卵细胞膜4.4.意义意义v维持每种生物维持每种生物前后代前后代体细胞中体细胞中染染色体数目的恒定色体数目的恒定 ；对于生物的遗；对于生物的遗传和变异十分重要。传和变异十分重要。三三.胚胎发育胚胎发育滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘 第二节第二节体外受精和早体外受精和早 期胚胎培养期胚胎培养试管动物技术

2、是指通过是指通过人工人工操作使操作使卵子和精子在卵子和精子在体外体外条件条件下下成熟和受精成熟和受精，并通过，并通过培养培养发育成早期胚胎后发育成早期胚胎后，再经，再经移植移植产生后代的产生后代的技术。技术。快速繁殖动物优良品种快速繁殖动物优良品种目的：目的：技术手段：技术手段：体外受精体外受精和和早期胚胎培养早期胚胎培养试管动物技术的三个基本操作环节：试管动物技术的三个基本操作环节：第一步：体外受精第一步：体外受精 第二步：胚胎的早期培养第二步：胚胎的早期培养第三步：胚胎移植第三步：胚胎移植精子精子卵子卵子受精卵受精卵早期早期胚胎胚胎幼体幼体新个体新个体哺乳动物个体发育过程哺乳动物个体发育过

3、程试管试管 动物动物思考：子代数目的多少取决于精思考：子代数目的多少取决于精子数还是卵子数？子数还是卵子数？方法方法1 1：给供体注射：给供体注射促性腺激素促性腺激素，使一头母，使一头母畜的卵巢一次排出比自然情况下多几倍到十几畜的卵巢一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的卵子倍的卵子（超数排卵）超数排卵），之后从之后从输卵管输卵管中冲取中冲取卵子，卵子，直接直接与获能的精子在体外受精。与获能的精子在体外受精。方法方法2-1：从屠宰场得到的废弃牛卵巢中采集卵母细胞：从屠宰场得到的废弃牛卵巢中采集卵母细胞借助借助超声波探测仪超声波探测仪、内窥镜内窥镜或或腹腔镜腹腔镜等的引导，从等的引导，从活母畜卵巢

4、采集卵母细胞。活母畜卵巢采集卵母细胞。方法方法2-2：从：从活体卵巢中采活体卵巢中采集卵母细胞集卵母细胞2.2.精子的收集和获能精子的收集和获能1)1)收集的方法收集的方法:假阴道法假阴道法,手握法手握法和和电刺激电刺激等等2)2)获能处理获能处理:培养法：培养法：把精子放入获能液中。把精子放入获能液中。（啮齿动物、家兔和猪）（啮齿动物、家兔和猪）化学法：化学法：把精子放入一定浓度肝素或概离子载体把精子放入一定浓度肝素或概离子载体A23187A23187溶溶液液 中。中。（牛、羊）（牛、羊）3.3.受精受精 在在获能溶液获能溶液或或专用的专用的受精溶液受精溶液中完成受精中完成受精过程过程离心的

5、目的是什么？离心的目的是什么？卵母细胞的培养卵母细胞的培养的目的是什么？的目的是什么？二、胚胎的早期培养二、胚胎的早期培养复习：动物复习：动物细胞培养的细胞培养的条件是什么？条件是什么？二、胚胎的早期培养二、胚胎的早期培养 发育培养液发育培养液 :水、无机水、无机盐盐、有机、有机盐盐、维生、维生素素、激、激素素、氨基氨基酸酸、核苷、核苷酸酸以及动物以及动物血清血清等等.牛、羊：牛、羊：桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚小鼠、家兔：小鼠、家兔：卵裂期或囊胚卵裂期或囊胚试管婴儿：试管婴儿：8 8个或个或1616个细胞阶段个细胞阶段 胚胎培养发育到适宜阶段时，可将其取胚胎培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受体

6、移植。出向受体移植。注意：不同动物胚胎移植的时间不同注意：不同动物胚胎移植的时间不同 为充分利用屠宰母为充分利用屠宰母畜卵巢上的卵母细胞，畜卵巢上的卵母细胞，不妨将屠宰场和不妨将屠宰场和“胚胎胚胎工厂工厂”合建。这样屠宰合建。这样屠宰场的产品就不仅是鲜肉，场的产品就不仅是鲜肉，还会生产出大量的胚胎还会生产出大量的胚胎和胚胎工程所需的原材和胚胎工程所需的原材料，你看这个想法可行料，你看这个想法可行吗？吗？奇思妙想奇思妙想采集良种母牛的卵母细胞采集良种母牛的卵母细胞卵母细胞的体外培养卵母细胞的体外培养采集良种公牛精子采集良种公牛精子精子体外获能精子体外获能体外受精体外受精良种牛体外受精胚胎良种牛体

7、外受精胚胎胚胎移植胚胎移植受体牛受体牛良种犊牛良种犊牛成熟期牛成熟期牛屠宰加工厂屠宰加工厂市场市场采集卵巢中的卵母细胞采集卵巢中的卵母细胞“试管牛试管牛”工厂化生产的技术流程工厂化生产的技术流程图图保存剩余的卵子和精子的方法是什么？保存剩余的卵子和精子的方法是什么？试管动物 与 克隆动物相比生殖方式：技术手段：遗传规律：有性生殖 无性生殖核移植技术、胚胎移植遵循 无体外受精体外受精胚胎移植胚胎移植胚胎移植胚胎移植采集良种母牛的卵母细胞采集良种母牛的卵母细胞卵母细胞的体外培养卵母细胞的体外培养采集良种公牛精子采集良种公牛精子精子体外获能精子体外获能体外受精体外受精良种牛体外受精胚胎良种牛体外受精

8、胚胎受体牛受体牛良种犊牛良种犊牛成熟期牛成熟期牛屠宰加工厂屠宰加工厂市场市场采集卵巢中采集卵巢中的卵母细胞的卵母细胞“试管牛试管牛”工厂化生产的技术流程图工厂化生产的技术流程图 第三节第三节胚胎工程的应胚胎工程的应用及前景用及前景一、胚胎移植一、胚胎移植1.1.概念概念:将雌性动物的将雌性动物的 ，或者通过其他方式，或者通过其他方式得到的胚胎，移植到得到的胚胎，移植到 的、的、的其的其他雌性动物的体内，使之发育为新个体的技术。他雌性动物的体内，使之发育为新个体的技术。同种同种生理状态相同生理状态相同早期胚胎早期胚胎胚胎的来源：胚胎的来源：雌性动物的早期胚胎或体外受雌性动物的早期胚胎或体外受精及

9、其他方式得到的胚胎。精及其他方式得到的胚胎。供体：供体：提供胚胎的个体。提供胚胎的个体。受体：受体：接受胚胎的个体。接受胚胎的个体。受体的条件：受体的条件：同种、生理状态相同。同种、生理状态相同。胚胎移植的意义胚胎移植的意义加速育种工作和品种改良；加速育种工作和品种改良；大量节省购买种畜的费用；大量节省购买种畜的费用；一胎多产；一胎多产；保存品种资源和濒危物种；保存品种资源和濒危物种；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，增加一生繁殖的后代数量。增加一生繁殖的后代数量。供体和受体共同繁殖后代供体和受体共同繁殖后代有什么好处？有什么好处？可以充分发挥

10、雌性优良个体的繁殖能力可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力供体的主要职能：供体的主要职能：只产生具有优良遗传特性的胚胎，大大缩短只产生具有优良遗传特性的胚胎，大大缩短了供体本身的繁殖周期，增加了供体一生繁殖的了供体本身的繁殖周期，增加了供体一生繁殖的后代数量。后代数量。受体的职能：受体的职能：担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务1 1、供、受体的选择和处理（使用激素进行、供、受体的选择和处理（使用激素进行同期同期发情处理发情处理、超数排卵处理超数排卵处理）2 2、配种或人工授精；配种或人工授精；3 3、胚胎收集（、胚胎收集（冲卵冲卵）、检查（胚胎发育到）、检查（胚胎发

11、育到桑椹桑椹胚或囊胚胚或囊胚）、培养或保存（）、培养或保存（-196-196O OC C的液氮的液氮）4 4、胚胎移植：、胚胎移植：手术法手术法（引出子宫和卵巢将其注（引出子宫和卵巢将其注入）、入）、非手术法非手术法（用移植管将其送入子宫）（用移植管将其送入子宫）5 5、对受体母畜进行、对受体母畜进行是否妊娠是否妊娠的检查。的检查。（1）对供体、受体进行选择）对供体、受体进行选择供体：供体：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；受体：受体：健康和正常繁殖能力健康和正常繁殖能力的个体的个体处理：处理：同期发情同期发情具体做法：具体做法：注射相关激素。注射相关激素。同期发情技

12、术：主要是借助外源激素剌激卵巢，使其同期发情技术：主要是借助外源激素剌激卵巢，使其按照预定的要求发生变化，使处理母畜的按照预定的要求发生变化，使处理母畜的卵巢生理机卵巢生理机能都处于相同阶段能都处于相同阶段，从而达到同期发情。，从而达到同期发情。（2）采集卵母细胞）采集卵母细胞方法：方法：超数排卵超数排卵具体做法：具体做法：注射促性腺激素注射促性腺激素（3）配种或人工受精）配种或人工受精精子来源：精子来源：同种优良的雄性动物。同种优良的雄性动物。（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天，用特制的冲卵装天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的置，把供体母牛子宫内的胚胎胚

13、胎冲洗出来（冲洗出来（冲冲卵卵）。）。（5）对胚胎进行质量检查）对胚胎进行质量检查 胚胎发育到胚胎发育到桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚（6）胚胎的保存或移植）胚胎的保存或移植 -196OC的液氮保存的液氮保存（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（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（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

14、的犊牛）分娩（胚胎移植的犊牛）胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序同期发情技术：同期发情技术：主要是借助外主要是借助外源激素剌激卵源激素剌激卵巢，使其按照巢，使其按照预定的要求发预定的要求发生变化，使处生变化，使处理母畜的卵巢理母畜的卵巢生理机能都处生理机能都处于相同阶段，于相同阶段，从而达到同期从而达到同期发情。发情。v准备移植的胚胎，移植到任何一头动物子宫准备移植的胚胎，移植到任何一头动物子宫内都能发育吗内都能发育吗?胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行，因为同种动物之间的生理特征之间进行，因为同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功。相

15、近，进行胚胎移植易于成功。.v供体和受体之间进行胚胎移植时会不会发生供体和受体之间进行胚胎移植时会不会发生免疫排斥反应免疫排斥反应?同种动物之间基本上不排斥同种动物之间基本上不排斥v能否直接从母体子宫内进行胚胎收集能否直接从母体子宫内进行胚胎收集?为什么为什么？能。因为哺乳动物的早期胚胎形成后，在一能。因为哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态。，而是处于游离状态。.v移植的胚胎能否保留供体双亲的特性移植的胚胎能否保留供体双亲的特性?胚胎虽然与受体有生理和组织上的联系胚胎虽然与受体有生理和组织上的联系,但遗传

16、特性不受受体的影响但遗传特性不受受体的影响胚胎移植的生理学基础胚胎移植的生理学基础1.1.哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内段时间内同种动物的供体和受体生殖器官的生同种动物的供体和受体生殖器官的生理变化是相同的理变化是相同的。为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境2.2.哺乳动物的早期胚胎形成后处于哺乳动物的早期胚胎形成后处于游离状态游离状态，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系。系。为胚胎的收集提供了可能为胚胎的收集提供了可能3.3.受体对移入子宫的外来胚胎基本上

17、不发生免受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。疫排斥反应。为胚胎在受体内的存活提供了可能为胚胎在受体内的存活提供了可能4.4.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生理和组生理和组织联系织联系，但移入受体的供体胚胎，其，但移入受体的供体胚胎，其遗传特性遗传特性在孕育过程中不受任何影响。在孕育过程中不受任何影响。2.2.胚胎移植成功与否的条件有哪些胚胎移植成功与否的条件有哪些?（1 1）胚胎移植一般应在同种的雌性供体和）胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。受体之间进行。（2 2）进行胚胎移植的供体和受体的生理状）进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同

18、。态要相同。1.1.胚胎移植成功的标志是什么胚胎移植成功的标志是什么?移植的胚胎在受体内能正常发育并分娩移植的胚胎在受体内能正常发育并分娩思考与讨论思考与讨论:1、在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移、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宫的位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？置，应与在供体内的位置相同或相似吗？答案：答案：应对供体和受体母畜进行应对供体和受体母畜进行同期发情处理同期发情处理，使它们的生理条件达到同步后一致，

19、这样才能使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有相同或相似的生存条件，供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。因此，必须做到这是胚胎移植成功与否的关键。因此，必须做到供、受体母畜的发情时间一致。同时还要做到移供、受体母畜的发情时间一致。同时还要做到移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置位置相同或相似相同或相似，移入胚胎一侧的受体子宫对应的卵，移入胚胎一侧的受体子宫对应的卵巢必须有黄体存在。巢必须有黄体存在。2、胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生、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

20、置的转移。你认为这理环境条件下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？样的概括正确吗？正确。正确。课本课本P81P81思考与探究思考与探究（1）用文字完成流程图）用文字完成流程图对供、受体母畜进行选择，并进行同期对供、受体母畜进行选择，并进行同期发情处理；配种或人工授精；收集胚发情处理；配种或人工授精；收集胚胎；胚胎移植；对受体母畜进行是否胎；胚胎移植；对受体母畜进行是否妊娠的检查妊娠的检查（2 2）应该怎样选择供体公、母牛和受体母牛？）应该怎样选择供体公、母牛和受体母牛？供体公、母牛应该是具有人类所需的优良遗供体公、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传性状

21、的个体，而受体母牛必须具有正常的孕育、生殖后代的能力育、生殖后代的能力在中，为什么要用促性腺激素处理供体母牛？在中，为什么要用促性腺激素处理供体母牛？用促性腺激素处理供体母牛是为了引起超数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，为什么需要对在促性腺激素处理供体母牛前，为什么需要对供体和受体母牛进行同期发情处理？供体和受体母牛进行同期发情处理？对供体和受体母牛进行同期发情处理，才能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胎移入受体后有相同或相似的生存条件 （3）哪一步需要进行冲卵？冲卵是把母畜的）哪一步需要进行冲卵？冲卵是把母畜的卵子冲出来吗？卵子冲出来吗？第步需要进行冲卵，冲卵是指将供体母第步需要进行冲卵，冲卵是指将供体母畜体内的畜体内的受精卵（早期胚胎）受精卵（早期胚胎）冲出来，而冲出来，而不是把卵子冲出来。不是把卵子冲出来。