生物胚胎工程的應(yīng)用及前景

3.3胚胎工程的應(yīng)用及前景湛江產(chǎn)天價(jià)牛肉千元一斤有錢還難買新聞日本神戶牛肉（雪花牛肉）這就是和牛（又稱日本神戶牛），是當(dāng)今世界公認(rèn)的品質(zhì)最優(yōu)秀的良種肉牛，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)每公斤能售出2000多元人民幣的天價(jià)。如何將這種優(yōu)質(zhì)的牛進(jìn)行快速、大量的繁殖呢？一、利用體細(xì)胞核移植技術(shù)進(jìn)行克隆。二、利用體外受精和早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行繁殖。一、胚胎移植1.概念:將雌性動(dòng)物的早期胚胎,或者通過其他方式得到的胚胎,移植到同種的.生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi),使之發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù).供體：提供胚胎的個(gè)體。受體：接受胚胎的個(gè)體。請(qǐng)閱讀課本P75、圖3-17“胚胎移植的現(xiàn)狀和意義”，自由思考討論，發(fā)表自己的觀點(diǎn)?？偨Y(jié)出胚胎移植的意義。2、胚胎移植的現(xiàn)狀和意義1)加速育種工作和品種改良；2)大量節(jié)省購(gòu)買種畜的費(fèi)用；3)一胎多產(chǎn)；4)保存品種資源和瀕危物種；5)可充分發(fā)揮優(yōu)秀個(gè)體的繁殖潛能縮短繁殖周期,增加一生繁殖的后代數(shù)量。3.胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)1)供體和受體相同的生理環(huán)境2)早期胚胎處于游離狀態(tài),為胚胎的收集提供了可能3)受體對(duì)移入子宮的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥4)供體胚胎與受體建立正常的聯(lián)系,但遺傳物質(zhì)沒有改變.思考與討論:1、在胚胎移植操作中，怎樣才能使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致？例如，供、受體的發(fā)情時(shí)間要一致嗎？供體胚胎移入受體子宮的位置，應(yīng)與在供體內(nèi)的位置相同或相似嗎？

應(yīng)對(duì)供體和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理，使它們的生理?xiàng)l件達(dá)到同步后一致，這樣才能使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件，這是胚胎移植成功與否的關(guān)鍵。因此，必須做到供、受體母畜的發(fā)情時(shí)間一致。同時(shí)還要做到移入受體子宮胚胎的位置應(yīng)該與其在供體內(nèi)的位置相同或相似，移入胚胎一側(cè)的受體子宮對(duì)應(yīng)的卵巢必須有黃體存在。2、胚胎移植實(shí)質(zhì)你認(rèn)為這樣的概括正確嗎？

是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。

正確。胚胎移植成功與否要有兩個(gè)條件（1）胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進(jìn)行。（2）進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。選擇及同期發(fā)情處理超數(shù)排卵處理配種或人工受精胚胎收集胚胎檢查胚胎保存胚胎移植妊娠檢查分娩4、胚胎移植的基本程序?qū)w\受體的選擇和處理配種或人工授精對(duì)胚胎的收集\檢查\培養(yǎng)\保存移植胚胎移植后檢查.正在做什么?屬于收集胚胎.練習(xí)4、胚胎移植的基本程序（1）對(duì)供體、受體進(jìn)行選擇供體：遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的個(gè)體；受體：健康和正常繁殖能力的個(gè)體處理：同期發(fā)情具體做法：注射相關(guān)激素。（2）超數(shù)排卵處理具體做法：注射促性腺激素（3）配種或人工授精精子來源：同種優(yōu)良的雄性動(dòng)物。（4）胚胎的收集

在配種或輸精后第7天，用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來。沖卵是把母牛的卵子沖出來嗎？

不是，沖卵是將供體母畜體內(nèi)的受精卵沖出來。（5）對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查

你知道檢查的目的嗎？此時(shí)胚胎處于什么時(shí)期？

檢查胚胎的發(fā)育狀況，處于桑椹胚或囊胚（6）胚胎的保存或移植胚胎保存的條件是什么？胚胎為什么在此條件下保存？（7）胚胎的移植方法一：手術(shù)法具體做法：引出受體子宮和卵巢，將胚胎注入子宮角，縫合創(chuàng)口。方法二：非手術(shù)法將裝有胚胎的移植管送入受體母牛子宮的相應(yīng)部位，注入胚胎。（8）對(duì)受體母牛進(jìn)行是否妊娠的檢查（9）受體母牛產(chǎn)下胚胎移植的犢牛選擇及同期發(fā)情處理超數(shù)排卵處理配種或人工受精胚胎收集胚胎檢查胚胎保存胚胎移植妊娠檢查分娩步驟對(duì)供體\受體的選擇和處理配種或人工授精對(duì)胚胎的收集\檢查\培養(yǎng)\保存移植胚胎移植后檢查.正在做什么?屬于收集胚胎.練習(xí)選擇供體母牛受體母牛……同期發(fā)情處理……超數(shù)排卵供體公牛配種沖卵質(zhì)量檢查、培養(yǎng)胚胎移植妊娠檢查分娩（胚胎移植的犢牛）總結(jié)：遺傳性能優(yōu)秀健康有正常繁殖能力同種遺傳性能優(yōu)秀同期發(fā)情處理胚胎移植超數(shù)排卵1.下列對(duì)于優(yōu)良種畜的胚胎移植的說法不正確的是（）A.供體母牛必須是同一物種的良種B.受體母牛必須是同一物種的良種C.供體公牛必須是同一物種的良種D.受體母?？梢允峭晃锓N的一般健康牛B練習(xí)練習(xí)2.下列有關(guān)動(dòng)物胚胎移植的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A.受孕母畜體內(nèi)的受精卵或胚胎均能移植B.受體母畜必須處于與供體母畜同步發(fā)情的狀態(tài)C.超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的激素D.試管嬰兒只是受精及早期卵裂過程在試管中進(jìn)行AD3.供體的胚胎移植到受體后，游離的胚胎在發(fā)育過程中形成胎盤與受體相連，并通過胎盤與受體的血液進(jìn)行物質(zhì)交換。以下說法正確的是（）A.受體是為供體胚胎提供發(fā)育的條件B.受體與胚胎血型應(yīng)相同，否則會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)C.受體與胚胎血液混融在一起D.胚胎心肺功能都能正常運(yùn)行A二、胚胎分割

1.概念:

采用顯微手術(shù)（機(jī)械方法）的方法將早期胚胎分割成2分胚,4分胚或8分胚,經(jīng)體內(nèi)或體外培養(yǎng)后植入受體，以得到同卵雙胎或同卵多胎的技術(shù)。2.特點(diǎn)：后代具有相同的遺傳物質(zhì)，因此胚胎分割可以看做動(dòng)物無性繁殖或克隆的方法之一。3、理論基礎(chǔ)動(dòng)物胚胎細(xì)胞的全能性。所以胚胎分割的時(shí)期為：

囊胚或桑椹胚。4、選擇的胚胎：發(fā)育良好的,形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。5、使用的主要儀器：實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀。6、具體操作用分割針或分割刀片將胚胎切開，吸出其中的半個(gè)胚胎，注入預(yù)先準(zhǔn)備好的空透明帶中，或直接將裸半胚移植給受體。

胚胎分割移植的顯微操作7、操作注意事項(xiàng)：①對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。原因：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，其他細(xì)胞為滋養(yǎng)細(xì)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。②胚胎分割的份數(shù)越多，操作的難度會(huì)越大，移植的成功率也越低。早期胚胎的體積很小，只有在顯微鏡下才能看到；再者，細(xì)胞數(shù)目是有限的。分割的份數(shù)越多，不但難以做到均等分割，每一份的細(xì)胞數(shù)會(huì)越少，而且作為囊胚期的胚胎內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞所受的影響會(huì)更大。因此，分割的份數(shù)越多，技術(shù)的難度會(huì)越大，移植后的恢復(fù)和發(fā)育的難度會(huì)越大，移植成功率自然會(huì)降低。8、胚胎分割技術(shù)的缺陷（1）剛出生動(dòng)物的體重偏低，毛色和斑紋還存在差異；（2）采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的。9、胚胎分割技術(shù)的應(yīng)用:

為轉(zhuǎn)基因技術(shù)、性別控制技術(shù)提供活胚材料。三.胚胎干細(xì)胞1.概念：簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞,是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞。

2.特點(diǎn):（1）形態(tài)：

體積小.細(xì)胞核大,核仁明顯；（2）功能：

具有發(fā)育的全能性.可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞.體外培養(yǎng)可增殖不分化；（3）在體外培養(yǎng)的條件下，ES細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化。對(duì)它可以進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造。干細(xì)胞的分類：（1）全能干細(xì)胞（2）多能干細(xì)胞（3）專能干細(xì)胞

3.主要用途

（1）治療人類的某些頑癥。

人類由于細(xì)胞壞死、退化或功能異常引起的疾病，如帕金森綜合癥、少年糖尿病和老年癡呆癥等，已成為醫(yī)學(xué)上尚未攻克的頑癥。利用ES細(xì)胞可以誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞的特性，移植ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。目前，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面，用ES細(xì)胞誘導(dǎo)分化出的某些組織細(xì)胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑難病癥。（2）培育出人造組織器官，用于器官移植

隨著組織工程技術(shù)的發(fā)展，通過ES細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，還可以培育出人造組織器官，解決目前臨床上存在的供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。（3）ES細(xì)胞也是研究體外細(xì)胞分化的理想材料。

ES細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上，或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持不分化的狀態(tài)。誘導(dǎo)因子：誘導(dǎo)ES細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化。4.利用胚胎干細(xì)胞治療肝衰竭，實(shí)現(xiàn)此過程的重要原因是（）

A.細(xì)胞分裂

B.細(xì)胞特化

C.細(xì)胞分化

D.細(xì)胞增殖C體細(xì)胞核移植的過程供體體細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)體細(xì)胞卵巢卵母細(xì)胞MII期卵母細(xì)胞去核無核卵母細(xì)胞注入細(xì)胞融合重組細(xì)胞重組胚胎胚胎移植代孕母體生出與供體遺傳物質(zhì)相同的個(gè)體發(fā)育理論基礎(chǔ)：動(dòng)物細(xì)胞核的全能性采集良種母牛的卵母細(xì)胞卵母細(xì)胞的體外培養(yǎng)采集良種公牛精子精子體外獲能體外受精良種牛受精卵胚胎移植受體牛良種犢?！霸嚬芘！惫S化生產(chǎn)的技術(shù)流程圖良種牛體外受精胚胎4、胚胎移植的基本程序

閱讀課本，說出胚胎移植的基本程序包括哪幾個(gè)步驟？供體、受體的選擇和同期發(fā)情處理

配種或進(jìn)行人工授精胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存胚胎移植移植后的檢查完成課本P81頁探究1的流程圖，并思考問題。1.應(yīng)該怎樣選擇供體公