胚胎工程的应用及前景课件学习教案.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,会计学,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,会计学,1,胚胎工程(gngchng)的应用及前景课件,第一页，共65页。,湛江产天价牛肉(ni ru)千元一斤有钱还难买,新闻(xnwn),日本神户牛肉（雪花牛肉）,第1页/共64页,第二页，共65页。,这就是(jish)和牛（又称日本神户牛），是当今世界公认的品质最优秀的,良种肉牛，国内市场每公斤能售出2000多元人民币的天价。,如何(rh)将这种优质的牛进行快速、大量的繁殖呢？,第2页/共64页,第三页，共65页。,一、利用体细胞核移植技术(jsh)进行克隆。,二、利用体外受精、早期胚胎培养(piyng)、胚胎移植,技术进行繁殖。,第3页/共64页,第四页，共65页。,一、胚胎(piti)移植,第4页/共64页,第五页，共65页。,1.胚胎移植(yzh)概念,将雌性动物体内的早期胚胎,或者通过其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态(zhungti)相同的其他雌性动物的体内,使之发育为新个体的技术。,体内受精（配种或人工授精(rngngshujng)）、体外受精、,胚胎分割、细胞核移植得到的胚胎。,胚胎的来源：,供体：,受体：,受体的条件：,提供胚胎的,具有优良遗传性状的个体。,接受胚胎的个体。,同一物种、生理状态相同。,第5页/共64页,第六页，共65页。,第6页/共64页,第七页，共65页。,思考？,1、准备移植的小牛胚胎，移植到任,何一头母牛的子宫内都能发育吗？,2、供体与受体之间进行胚胎移植,会不会发生免疫排斥(pich)反应？,2.胚胎移植(yzh)的生理学基础,请认真阅读课本(kbn)P76，思考讨论：,胚胎移植的生理学基础的四点内容是什么？,第7页/共64页,第八页，共65页。,三.胚胎(piti)移植的生理学基础,1)胚胎环境：,2)胚胎收集(shuj)：,3)胚胎存活：,4)遗传特性：,发情排卵后，供体和受体有着相同(xin tn)的生理环境,早期胚胎处于游离状态,为胚胎的收集提供了可能,受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥,胚胎与受体可建立正常的,生理和,组织,联系,但胚胎遗传物质,在孕育,过程中不受任何,影响。,相同,可能,无排斥,无影响,第8页/共64页,第九页，共65页。,思考与讨论:,1、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、受体的发情时间(shjin)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？,应对供体和受体母畜进行同期发情(fqng)处理，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，这是胚胎移植成功与否的关键。,位置相同或相似。,第9页/共64页,第十页，共65页。,2,、胚胎移植,实质,早期胚胎在相同生理环境条件下,空间位置的转移。,思考(sko)与讨论:,第10页/共64页,第十一页，共65页。,3、胚胎移植(yzh)的基本程序,请认真阅读课本P77，图3-19，思考讨论：,（1）胚胎移植的基本程序包括哪些(nxi)？,（2）每一步技术操作的作用如何？,（3）为什么要进行这些操作？,第11页/共64页,第十二页，共65页。,选择及同期发情(fqng)处理,超数排卵处理(chl),配种(pi zhng)或人工授精,胚胎收集,胚胎检查,胚胎保存,胚胎移植,妊娠检查,分娩,3,、胚胎移植的基本程序,第12页/共64页,第十三页，共65页。,（1）对供体、受体进行(jnxng)选择,供体：,具有优良(yuling)遗传性状的个体；,受体：,同种的、健康和正常繁殖能力的个体,处理：,同期发情,具体做法：,注射促性腺激素。,第13页/共64页,第十四页，共65页。,（2）超数排卵处理(chl),具体做法：,注射促性腺激素,第14页/共64页,第十五页，共65页。,（3）配种(pi zhng)或人工授精,精子来源：,具有(jyu)优良遗传性状的雄性动物。,第15页/共64页,第十六页，共65页。,（4）胚胎(piti)的收集,在配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗(chngx)出来。,冲卵是把母牛的卵子冲出来吗？,第16页/共64页,第十七页，共65页。,（5）对胚胎(piti)进行质量检查,你知道检查的目的吗？此时胚胎(piti)处于什么时期？,检查胚胎的发育(fy)状况，,处于桑椹胚或囊胚,第17页/共64页,第十八页，共65页。,（6）胚胎(piti)的保存或移植,胚胎(piti)保存的条件是什么？,-196液氮保存(bocn),第18页/共64页,第十九页，共65页。,（7）胚胎(piti)的移植,方法(fngf)一：手术法,方法(fngf)二：非手术法,第19页/共64页,第二十页，共65页。,（8）对受体母牛进行,是否(sh fu)妊娠的检查,第20页/共64页,第二十一页，共65页。,（9）受体母牛产下胚胎移植(yzh)的犊牛,第21页/共64页,第二十二页，共65页。,选择(xunz),供体母牛,受体母牛,同期发情(fqng)处理,超数排卵,供体公牛(n ni),配种,冲卵,质量检查、培养,胚胎移植,妊娠检查,分娩（胚胎移植的犊牛）,总结：,第22页/共64页,第二十三页，共65页。,胚胎移植的基本(jbn)程序,供体、受体的选择,和同期(tngq)发情处理,配种(pi zhng)或,进行人工授精,胚胎的收集、,检查、培养或保存,胚胎移植,移植后的检查,对供体母牛做超数排卵,第23页/共64页,第二十四页，共65页。,【归纳(gun)总结】,该过程中两次使用促性腺激素，,第一次对受、供体进行同期发情处理；,第二次用于供体的超数排卵。,该过程中的两次检查：,第一次对收集的胚胎进行检查；,第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。,产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛，,性别取决于公牛提供何种类型(lixng)的精子，二者与受体牛没有关系。,冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子。,第24页/共64页,第二十五页，共65页。,胚胎移植成功(chnggng)与否要有两个条件,（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(zhungti)要相同。,第25页/共64页,第二十六页，共65页。,提醒,试管婴儿(动物)技术为有性生殖，,胚胎分割移植为无性生殖(wxng shngzh)。,胚胎移植是有性生殖还是无性生殖(wxng shngzh),取决于胚胎是由受精卵形成的还是,核移植技术形成重组细胞发育而成的。,第26页/共64页,第二十七页，共65页。,遗传性状优秀(yuxi),健康有正常(zhngchng)繁殖能力,同种(tn zhn)遗传性能优秀,同期发情处理,胚胎移植,超数排卵,第27页/共64页,第二十八页，共65页。,请阅读课本P75图3-17“胚胎移植的现状和意义”，,自由思考(sko)讨论，发表自己的观点。总结出胚胎移植的意义。,第28页/共64页,第二十九页，共65页。,4、胚胎移植(yzh)的现状和意义,1)加速育种工作和品种改良；,2)大量节省购买种畜的费用(fi yong)；,3)一胎多产；,4)保存品种资源和濒危物种；,意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能，缩短繁殖周期。,第29页/共64页,第三十页，共65页。,1.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确的是（）,A.供体母牛必须(bx)是同一物种的良种,B.受体母牛必须(bx)是同一物种的良种,C.供体公牛必须(bx)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,B,练习(linx),第30页/共64页,第三十一页，共65页。,练习(linx),2.下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是（）,A.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的状态,C.超数排卵技术要使用一定(ydng)的激素,D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行,A,第31页/共64页,第三十二页，共65页。,D,第32页/共64页,第三十三页，共65页。,3.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(tnggu)胎盘与受体的血液进行物质交换。以下说法正确的是（）,A.受体是为供体胚胎提供发育的条件,B.受体与胚胎血型应相同，否则会,发生免疫排斥反应,C.受体与胚胎血液混融在一起,D.胚胎心肺功能都能正常运行,A,第33页/共64页,第三十四页，共65页。,二、胚胎分割,阅读课本，思考以下(yxi)问题：,（1）胚胎分割的概念,（2）胚胎分割特点,（3）胚胎分割的理论基础,（4）胚胎分割操作过程,第34页/共64页,第三十五页，共65页。,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(t ni)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。,第35页/共64页,第三十六页，共65页。,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(fngf)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。,第36页/共64页,第三十七页，共65页。,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(zhyo)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。,第37页/共64页,第三十八页，共65页。,胚胎分割移植(yzh)的显微操作,第38页/共64页,第三十九页，共65页。,7、操作注意事项：,对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等jndng)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(jndng)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。,第39页/共64页,第四十页，共65页。,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(zi zh)，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。,第40页/共64页,第四十一页，共65页。,8、胚胎分割技术的缺陷(quxin),（1）刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还存在差异；,（2）采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的。,第41页/共64页,第四十二页，共65页。,9、胚胎分割技术的应用:,为转基因技术、性别控制技术提供(tgng)活胚材料。,第42页/共64页,第四十三页，共65页。,三.胚胎(piti)干细胞,阅读(yud)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。第43页/共64页,第四十四页，共65页。,干细胞,干细胞是一种(y zhn)具有多项分化潜能和自我复制、更新能力的原始未分化细胞，是形成哺乳类各种组织器官的祖宗细胞。,第44页/共64页,第四十五页，共65页。,多能(du nn)、专能.,全能(qunnng)细胞,根据来源和个体发育过程中先后次序不同(b tn)，,干细胞可分为：,胚胎干细胞和,成体干细胞组织干细胞,第45页/共64页,第四十六页，共65页。,分类(fn li),全能干细胞（胚胎干细胞）,桑椹(sn zhn)胚及以前（如受精卵）,由内细胞团细胞、原始性腺细胞分离出来,能发育成完整个体,多能干细胞(成体干细胞),能分化出动物体内的多种组织（造血干细胞）,专能干细胞,如成肌细胞、皮肤生发层细胞等,能分化出特定的（一种或两种）组织,.分别指什么,分化程度(chngd),潜能；核全能性；目前初始化,.,应用,按照分化潜能大小来分类,第46页/共64页,第四十七页，共65页。,.,.分类(fn li),第47页/共64页,第四十八页，共65页。,三、胚胎(piti)干细胞,1.来源(liyun)：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。,第48页/共64页,第四十九页，共65页。,1.概念：,简称ES或EK细胞(xbo),是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞(xbo)。,第49页/共64页,第五十页，共65页。,2.特点:,（1）形态：,体积小.细胞核大,核仁明显；,（2）功能(gngnng)：,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.体外培养可增殖不分化；,（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。,第50页/共64页,第五十一页，共65页。,干细胞的分类(fn li)：,（1）全能干细胞,（2）多能干细胞,（3）专能干细胞,第51页/共64页,第五十二页，共65页。,专能干细胞,多能(du nn)干细胞,全能(qunnng)干细胞,特点(tdin),只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞,能分化成多种细胞或组织,，,但不能发育成完整个体,能形成机体的所有组织器官,，,发育成完整个体,举例,上皮组织基底层的干细胞,，,成纤维细胞,造血干细胞,胚胎干细胞,知识扩展：,干细胞的分类,第52页/共64页,第五十三页，共65页。,3.主要用途,阅读课本相关内容(nirng)，说说胚胎干细胞有什么具体用途？,第53页/共64页,第五十四页，共65页。,（1）治疗人类的某些(mu xi)顽症。,人类由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病，如帕金森综合症、少年糖尿病和老年痴呆症等，已成为医学上尚未攻克的顽症。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(mu xi)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。,第54页/共64页,第五十五页，共65页。,（2）培育出人造组织(zzh)器官，用于器官移植,随着组织(zzh)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(zzh)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。,第55页/共64页,第五十六页，共65页。,（3）ES细胞也是研究(ynji)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。,诱导因子：诱导ES细胞(xbo)向不同类型的组织细胞(xbo)分化。,第56页/共64页,第五十七页，共65页。,4.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过程的重要原因是（）,A.细胞分裂,B.细胞特化,C.细胞分化(fnhu),D.细胞增殖,C,第57页/共64页,第五十八页，共65页。,体细胞核移植的过程(guchng),供体体细胞,细胞培养,体细胞核,卵巢(luncho)卵母细胞,MII,期卵母细胞,去核,无核卵母细胞,注入(zh r),重组细胞,重组胚胎,胚胎移植,代孕母体,生出与供体遗传物质相同的个体,发育,理论基础：,动物细胞,核,的全能性,提取,第58页/共64页,第五十九页，共65页。,采集(cij)良种母牛的卵母细胞,卵母细胞的体外培养(piyng),采集良种(lingzhng)公牛精子,精子体外获能,体外受精,良种牛受精卵,胚胎移植,受体牛,良种犊牛,“,试管牛,”,工厂化生产的技术流程图,良种牛体外受精胚胎,第59页/共64页,第六十页，共65页。,1.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确的是（）,A.供体母牛必须是同一物种(wzhng)的良种,B.受体母牛必须是同一物种(wzhng)的良种,C.供体公牛必须是同一物种(wzhng)的良种,D.受体母牛可以是同一物种(wzhng)的一般健康牛,B,第60页/共64页,第六十一页，共65页。,2、（多选）克隆动物的方法有（）,A.细胞核移植 B.胚胎分割 C.体外受精 D.转基因技术,11、（多选）胚胎分割所需要的主要仪器设备为（）,A.显微操作(cozu)仪 B.电子显微镜 C.电子切割仪 D.实体显微镜,12、（多选）下列各项中，属于胚胎干细胞技术的应用的有（）,A为新药的研究和开发提供材料,B为细胞和组织移植提供无免疫原性的材料,C有目的地促进某种生物的进化,D改良并创造动物新品种,AB,AD,ABD,第61页/共64页,第六十二页，共65页。,3、（多选）下列关于干细胞的说法正确的是（）,A专能干细胞只能分化成一种(y zhn)类型或功能密切相关的两种类型的细胞,B多能干细胞具有分化成多种组织细胞的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力,C全能干细胞可以分化为全身200多种细胞类型，并进一步形成机体的所有组织、器官,D胚胎干细胞是全能干细胞,ABCD,第62页/共64页,第六十三页，共65页。,4、（多选）下列各项成就中，对胚胎干细胞应用临床治疗具有重大意义的是（）,A.2003年日本科学家用猴胚胎干细胞治疗猴帕金森氏综合征获得成功,B.2001年美国科学家成功诱导猴的胚胎干细胞在体外形成神经细胞、心肌细胞等,C.2004年美国科学家将“早期”的人胚胎干细胞植人因脊椎受伤而无法行走的鼠体内，瘫痪的鼠又能重新行走,D.2002年英国科学家对鼠胚胎干细胞的免疫缺陷基因进行修复(xif)后，再将其植人鼠体内，结果修复(xif)了鼠的免疫系统缺陷,ABCD,第63页/共64页,第六十四页，共65页。,内容(nirng)总结,会计学。日本神户牛肉（雪花牛肉）。供体胚胎移入受体子宫的位置，应与在供体内(t ni)的位置相同或相似吗。意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能，缩短繁殖周期。B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态。对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割。具有发育的全能性.可分化为成年动物体内(t ni)任何一种组织细胞.体外培养可增殖不分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。诱导因子：诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,第六十五页，共65页。,