胚胎工程的應(yīng)用及前景

33胚胎工程的應(yīng)用及前景閱讀下列材料和教材P74~75頁,并思考以下問題:1、什么是胚胎移植？2、胚胎移植的現(xiàn)狀如何？3、胚胎移植有何意義？一、胚胎移植中國首例體細胞克隆牛胚胎移植后代今晨降生

（中新網(wǎng)2003年10月8日電）據(jù)膠東在線報道，今天凌晨3時18分，中國首例體細胞克隆牛的胚胎移植后代克隆?！拜磔怼痹谏綎|萊陽農(nóng)學(xué)院動物胚胎工程中心實驗場呱呱墜地。克隆?！拜磔怼笔遣捎米钚碌牟ＡЩ焖倮鋬黾夹g(shù)和超數(shù)排卵技術(shù)繁殖的新型克隆牛。今天凌晨，記者和科研人員一起，焦急地等待“蓓蓓”的降生。3時18分，在科研人員的努力下，克隆?！拜磔怼苯K于來到了這個世界。母親黑白花奶?！袄婊ā斌聽偾樯?，忽然發(fā)起牛威，不許眾人靠近，并用舌頭舔干“蓓蓓”濕濕的黑色毛皮?！拜磔怼遍_始睜開眼睛，怯生生地看著四周關(guān)心它的人們。凌晨4時左右，在母親的幫助和周圍人們的鼓勵下，“蓓蓓”終于顫悠悠地站了起來，并在母親的幫助下開始行走。科研人員費了好大的勁才遏制住了母親的牛勁，開始對剛降生的“蓓蓓”進行科學(xué)測量。經(jīng)測量，“蓓蓓”體長66cm，身高78cm，胸圍81cm，心律188次/min，體溫39℃，體重33g，各項生理指標(biāo)正常?？寺∨！拜磔怼笔俏覈晒Ψ敝车氖桌偷诙浩つw上皮細胞克隆?！翱悼怠焙汀半p雙”的后代。2001年，我國研究人員對“康康”和“雙雙”進行了超數(shù)排卵處理，于2003年1月2日，從“雙雙”體內(nèi)采集到13枚符合國際胚胎移植標(biāo)準(zhǔn)的可用胚胎（這是國際上首次對體細胞克隆牛進行超數(shù)排卵處理試驗并獲得可用胚胎）。研究人員將這些標(biāo)準(zhǔn)胚胎經(jīng)過玻璃化超快速冷凍處理后，移植到中國黑白花奶牛“梨花”的子宮內(nèi)，結(jié)果獲得妊娠。采用超數(shù)排卵技術(shù)和玻璃化超快速冷凍技術(shù)的“蓓蓓”的降生證明，體細胞克隆?！翱悼怠焙汀半p雙”與正常繁殖母牛一樣對外來激素具有較好的應(yīng)答能力；體細胞克隆牛經(jīng)超數(shù)排卵獲得的胚胎移植后，具有正常的發(fā)育成胎兒的能力；“蓓蓓”的降生，證明了我國體細胞克隆技術(shù)已達到世界前列。采用超數(shù)排卵技術(shù)會給畜牧業(yè)帶來巨大的變革，會促使良種克隆?？焖俜庇玫綄崿F(xiàn)，這一切將大大地帶動畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。1、什么是胚胎移植？指將雌性動物的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。提供胚胎的個體稱為供體；接受胚胎的個體叫受體。胚胎移植是胚胎工程其他技術(shù)（如轉(zhuǎn)基因、核移植、體外受精等）的最后一道“工序”。2、胚胎移植的現(xiàn)狀如何？牛、羊的胚胎移植效率不斷提高；牛、羊的胚胎移植在我國部分地區(qū)已進入生產(chǎn)應(yīng)用階段，大大推動了我國畜牧業(yè)的發(fā)展。3、胚胎移植有何意義？進行胚胎移植的優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮雌性個體的繁殖潛力。胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)。第一，哺乳動物發(fā)情排卵后，不管是否妊娠，在一段時間內(nèi)，同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的，這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。第二，哺乳動物的早期胚胎形成后，在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)，這就為胚胎的收集提供了可能。第三，大量的研究已經(jīng)證明，受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。第四，供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但移入受體的供體胚胎的遺傳特性，在妊育過程中不受任何影響。胚胎移植的基本程序胚胎移植主要包括：選擇和處理供、受體的；配種或人工受精；對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存；對胚胎進行移植；胚胎移植后的檢查。胚胎移植的現(xiàn)狀：胚胎移植已經(jīng)是較為成熟的技術(shù)，但就目前發(fā)展的情況看，還需進一步簡化操作程序。在我國，牛、羊的胚胎移植技術(shù)已日臻完善和成熟，不久的將來，很有可能成為一項常規(guī)的繁殖技術(shù)。畜牧業(yè)發(fā)展和胚胎工程技術(shù)研究的不斷深入，為胚胎移植的應(yīng)用提供了廣闊的平臺。胚胎移植也將推動胚胎工程其他技術(shù)的研究和應(yīng)用。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)對供體和受體母畜進行同期發(fā)情處理，使它們的生理條件達到同步或一致，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)情時間一致。同時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)的受體子宮角對應(yīng)的卵巢必須有黃體存在。2胚胎移植實質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。你認為這樣的概括正確嗎？胚胎移植成功率的高低與供、受體生理環(huán)境條件一致性密切相關(guān)。只有供、受體生理環(huán)境高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續(xù)發(fā)育。所以我們可以把胚胎移植簡單概括為早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。這樣的概括是正確的。二、胚胎分割閱讀教材P78~79頁，思考以下問題：1、什么是胚胎分割技術(shù)？它在畜牧生產(chǎn)上有何意義？2、為什么說胚胎分割可以看作動物無性繁殖或克隆的方法之一？3、胚胎分割的發(fā)展過程中經(jīng)歷了哪些事件？4、我國的胚胎分割技術(shù)取得哪些成果？5、胚胎分割所需要的主要儀器設(shè)備有哪些？6、胚胎分割時，應(yīng)選擇什么樣的胚？7、囊胚期的內(nèi)細胞團有何功能？對囊胚階段的胚胎進行分割時要注意什么？為什么？8、如何進行牛胚胎的分割？9、胚胎分割技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀如何？1、什么是胚胎分割技術(shù)？它在畜牧生產(chǎn)上有何意義？是指采用機械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份、或8等份，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。有利于提高胚胎的利用率2、為什么說胚胎分割可以看作動物無性繁殖或克隆的方法之一？來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)。3、胚胎分割的發(fā)展過程中經(jīng)歷了哪些事件？1978年，科學(xué)家將小鼠桑椹胚一分為二，獲得了成功。1979年，科學(xué)家分割綿羊胚胎獲得同卵羔羊。20世紀(jì)80年代后，人們建立了系統(tǒng)的胚胎分割的方法，并相繼得到了1/4和1/8分割胚胎的的后代。4、我國的胚胎分割技術(shù)取得哪些成果？相繼成功地對小鼠、家兔、綿羊、山羊和牛等動物進行了分割胚胎移植，并將二分胚分割技術(shù)應(yīng)用到牛和羊的胚胎移植中。5、胚胎分割所需要的主要儀器設(shè)備有哪些？實體顯微鏡和顯微操作儀6、胚胎分割時，應(yīng)選擇什么樣的胚？應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚，將其移入到盛有操作液的培養(yǎng)皿中，用分割針或分割刀進行分割。7、囊胚期的內(nèi)細胞團有何功能？對囊胚階段的胚胎進行分割時要注意什么？為什么？內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織。在對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將內(nèi)細胞團均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育。8、如何進行牛胚胎的分割？9、胚胎分割技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀如何？盡管胚胎分割技術(shù)已在多種動物中取得成功，但仍存在一些問題，如剛出生的動物體體重偏低，毛色和斑紋上還存在差異等。實踐證明，采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胚的可能性是有限的，到目前為止，最常見的是經(jīng)分割產(chǎn)生的同卵雙胎，而同卵多胎成功的比例都很小。三、胚胎干細胞閱讀教材P80~81頁，思考以下問題：1、胚胎干細胞有什么特點和功能？3、胚胎干細胞有什么應(yīng)用價值？1、胚胎干細胞來源于什么細胞？來的一類細胞。2、胚胎干細胞有什么特點和功能？具有胚胎細胞的特性，在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細胞核大、核仁明顯。在功能上具有發(fā)育的全能性，即具有可以分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞的能力。3、胚胎干細胞有什么應(yīng)用價值？胚胎干細胞在基礎(chǔ)生物學(xué)、畜牧學(xué)和醫(yī)學(xué)上具有十分重要的應(yīng)用價值。例如：①胚胎干細胞可以用于治療人類的某些頑癥。利用胚胎干細胞可以被誘導(dǎo)分化成新的組織細胞的特性，移植胚胎干細胞可使壞死或退化的部位得到修復(fù)并恢復(fù)正常功能。②通過胚胎干細胞體外誘導(dǎo)分化，可以培育出人造組織器官，解決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胚胎干細胞是研究體外細胞分化的理想材料1下圖是同學(xué)們到某良種場進行參觀后，看到的胚胎移植繁育良種奶牛的技術(shù)流程示意圖。請看圖思考并討論以下各題。（1）用文字完成下面的流程圖。對供、受體母畜進行選擇，并進行同期發(fā)情處理配種或人工授精收集胚胎胚胎移植對受體母畜進行是否妊娠的檢查（2）應(yīng)該怎樣選擇供體公、母牛和受體母牛？在②中，為什么要用促性腺激素處理供體母牛，在促性腺激素處理供體母牛前，為什么需要對供體和受體母牛進行同期發(fā)情處理？

供體公、母牛應(yīng)該是具有人類所需的優(yōu)良遺傳性狀的個體，而受體母牛必須具有正常的孕育、生殖后代的能力；需要用促性腺激素處理供體母牛是為了引起超數(shù)排卵，這樣就可以獲得較多的胚胎；在促性腺激素處理供體母牛前，對供體和受體母牛進行同期發(fā)情處理，才能使它們的生理條件達到同步或一致，使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件。（3）在流程圖中，哪一步需要進行沖卵？沖卵是把母畜的卵子沖出來嗎？

第④步需要進行沖卵，沖卵是指將供體母畜體內(nèi)的受精卵沖出來，而不是把卵子沖出來。（4）用胚胎移植繁育良種種畜具有哪些實用意