胚胎工程主要技术及应用_精品文档.ppt

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胚胎工程胚胎工程胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，由体外受精技术、胚胎多种显微操作和处理技术，由体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎冷冻保存技术和性移植技术、胚胎分割技术、胚胎冷冻保存技术和性别控制技术等组成的现代生物技术。

别控制技术等组成的现代生物技术。

操作对象：

主要是生殖细胞、受精卵、早期胚胎细胞操作对象：

主要是生殖细胞、受精卵、早期胚胎细胞理论基础：

胚胎发育学理论基础：

胚胎发育学1、概念：

、概念：

是指哺乳动物的是指哺乳动物的精子精子和和卵子卵子在体外人工控制在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。

的环境中完成受精过程的技术。

一、体外受精技术一、体外受精技术2、基本原理：

人工模拟体内、基本原理：

人工模拟体内环境（包括营养、温度、环境（包括营养、温度、PH等），使初级卵母细胞成熟，等），使初级卵母细胞成熟，同时使精子获能，最终完成同时使精子获能，最终完成受精作用，并有计划地保存受精作用，并有计划地保存胚胎胚胎3、应用：

、应用：

用于研究动物生殖细胞用于研究动物生殖细胞的发生、受精和胚胎早期发育机制；的发生、受精和胚胎早期发育机制；充分利用优良品质资源，缩短家畜充分利用优良品质资源，缩短家畜繁殖周期，加快品种改良速度；繁殖周期，加快品种改良速度；是胚胎移植、克隆、转基因和性别是胚胎移植、克隆、转基因和性别控制等技术的不可缺少的组成部分。

控制等技术的不可缺少的组成部分。

采集良种母牛的卵母细胞采集良种母牛的卵母细胞采集良种公牛精子采集良种公牛精子卵母细胞的体外培养卵母细胞的体外培养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“试试管管牛牛”工工厂厂化化生生产产的的技技术术流流程程图图

（二）

（二）.胚胎移植技术胚胎移植技术1.1.概念概念:

将良种母畜配种后，从其生殖道取出将良种母畜配种后，从其生殖道取出受精卵或早期胚胎受精卵或早期胚胎,移植到的移植到的生理状态相生理状态相同同的的同种同种母畜体内母畜体内,使之发育为新个体的技使之发育为新个体的技术术.供体：

供体：

提供提供胚胎的个体。

胚胎的个体。

受体：

受体：

接受接受胚胎的个体。

胚胎的个体。

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（胚胎移植的犊牛）分娩（胚胎移植的犊牛）2.胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序3.3.胚胎移植成功与否要有两个条件胚胎移植成功与否要有两个条件（11）胚胎移植一般应在）胚胎移植一般应在同种的雌性同种的雌性供体和受体供体和受体之间进行。

之间进行。

（22）进行胚胎移植的供体和受体的）进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要生理状态要相同相同。

4.4.胚胎移植的生理学基础胚胎移植的生理学基础1）1）供体和受体相同的生理环境供体和受体相同的生理环境2）2）早期胚胎处于游离状态早期胚胎处于游离状态,为胚胎的收集提供了可为胚胎的收集提供了可能能3）3）受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥4）4）胚胎与受体建立正常的联系胚胎与受体建立正常的联系,但遗传物质没有改但遗传物质没有改变变.5.5.胚胎移植的意义胚胎移植的意义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）大量节省购买种畜的费用大量节省购买种畜的费用3）3）一胎多产一胎多产4）4）保存品种资源和濒危物种保存品种资源和濒危物种5）5）可充分发挥优秀个体的繁殖潜能可充分发挥优秀个体的繁殖潜能缩短繁殖周期缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量增加一生繁殖的后代数量（三）（三）.胚胎分割技术胚胎分割技术1.1.概念概念:

采用采用显微手术（显微手术（机械方法）机械方法）的方法将早期胚胎的方法将早期胚胎分割成分割成22分胚分胚,4,4分胚或分胚或88分胚分胚,经体内或体外培养后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植入受体，以得到同卵双胎或同卵多胎的技术.2.2.特点特点:

后代具有相同的遗传物质后代具有相同的遗传物质.胚胎克隆胚胎克隆.3.3.选择的胚胎选择的胚胎:

发育良好的发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚形态正常的桑椹胚或囊胚.4.4.使用的主要仪器：

实体显微镜和显微操作仪使用的主要仪器：

实体显微镜和显微操作仪5.5.应用应用:

为转基因技术、性别控制技术提供活胚材料为转基因技术、性别控制技术提供活胚材料胚胎分割的份数越多，操作的难度会越大，移植的成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。

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。

的恢复和发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。

胚胎分割技术也是动物克隆的方法之一胚胎分割技术也是动物克隆的方法之一注意：

注意：

对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割。

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。

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。

育等问题。

（四）（四）.胚胎冷冻保存技术胚胎冷冻保存技术胚胎冷冻保存技术的成功，在世界范围内，可做到胚胎冷冻保存技术的成功，在世界范围内，可做到胚胎移植不受时空的限制，在国际和国内进行交换，胚胎移植不受时空的限制，在国际和国内进行交换，从而完全代替了活畜引种，从而大量节省购买种畜从而完全代替了活畜引种，从而大量节省购买种畜的费用。

的费用。

练习练习1.下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是（的是（）A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植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受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态的状态C.超数排卵技术要使用一定的激素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试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行管中进行A2.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确的是（正确的是（）A.供体母牛必须是同一物种的良种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受体母牛可以是同一物种的一般健康牛B3.3.供体的胚胎移植到受体后，游离的胚胎在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。

以下说胎盘与受体的血液进行物质交换。

以下说法正确的是（法正确的是（）A.A.受体是为供体胚胎提供发育的条件受体是为供体胚胎提供发育的条件B.B.受体与胚胎血型应相同，否则会发生免疫受体与胚胎血型应相同，否则会发生免疫排斥反应排斥反应C.C.受体与胚胎血液混融在一起受体与胚胎血液混融在一起D.D.胚胎心肺功能都能正常运行胚胎心肺功能都能正常运行A4.4.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过程的重要原因是（过程的重要原因是（）A.A.细胞分裂细胞分裂B.B.细胞特化细胞特化C.C.细胞分化细胞分化D.D.细胞增殖细胞增殖C操作对象：

早期胚胎和配子操作对象：

早期胚胎和配子技术手段：

胚胎移植、体外受精、技术手段：

胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等胚胎分割、胚胎干细胞培养等理论基础：

哺乳动物的受精卵和早期胚胎理论基础：

哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律的发育规律三三.胚胎干细胞胚胎干细胞1.1.概念概念:

简称简称ESES或或EKEK细胞细胞,是由是由早期胚胎或原始性腺早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞中分离出来的一类细胞.2.2.特点特点:

1）1）形态形态:

体积小体积小.细胞核大细胞核大,核仁明显核仁明显.2）2）功能功能:

具有发育的具有发育的全能性全能性.可分化为成年动物体内任可分化为成年动物体内任何一种组织细胞何一种组织细胞.体外培养可增殖不分化体外培养可增殖不分化.33）在）在体外体外培养的条件下，培养的条件下，ESES细胞可以细胞可以增殖而不发生增殖而不发生分化分化。

对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改。

对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。

造。

3.3.主要用途主要用途

（1）

（1）治疗人类的某些顽症治疗人类的某些顽症

（2）

（2）培育出人造组织器官，用于器官移植培育出人造组织器官，用于器官移植（3）（3）是研究体外细胞分化的理想材料是研究体外细胞分化的理想材料观点观点理由理由1.1.不不符合符合伦理伦理道德道德

（1）

（1）把试管婴儿当作人体零配件工厂把试管婴儿当作人体零配件工厂,是对生命的是对生命的不尊敬不尊敬;

（2）;

（2）早期的生命也有活下去的权利早期的生命也有活下去的权利,抛弃抛弃或杀死多余的胚胎或杀死多余的胚胎,无异于无异于”谋杀谋杀”;（3）;（3）有人会有人会滥用设计试管婴儿技术滥用设计试管婴儿技术,而设计婴儿性别而设计婴儿性别;2.2.符符合伦合伦理道理道德德

（1）

（1）设计试管婴儿是为了救人设计试管婴儿是为了救人,是救治患者的最好是救治患者的最好,最快捷的办法之一最快捷的办法之一;

（2）;

（2）提供骨髓中造血干细胞提供骨髓中造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤并不会对试管婴儿造成损伤;（3）;（3）脐带血乃试管婴脐带血乃试管婴儿的儿的”身外之物身外之物”.3.3.中中国政国政府的府的观点观点中国卫生部在中国卫生部在体外受精体外受精-胚胎移植及其衍生胚胎移植及其衍生技术规范技术规范中规定中规定,”实施体外受精实施体外受精-胚胎移胚胎移植及其衍生技术必须获得卫生部批准证书植及其衍生技术必须获得卫生部批准证书”.