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(共20张PPT)
第3节 胚胎工程
第2课时
胚胎工程技术及其应用
胚胎工程技术
体外受精
胚胎移植
胚胎分割
胚胎工程通常指对高等脊椎动物的胚胎（或配子）进行的各种操作技术。
试管动物技术：
通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。
试管动物技术的三个基本操作环节：
第一步：体外受精
第二步：胚胎早期培养
第三步：胚胎移植
目的：快速繁殖动物优良品种
一、体外受精
过程：
包括_______________、__________和_____等步骤。
卵母细胞的采集
精子的获取
受精
什么是体外受精？
是指哺乳动物的精子或卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。
原理：
人工模拟体内环境，包括营养、温度、PH等，使初级卵母细胞成熟，使精子获能，最终完成受精作用，并有计划地保存胚胎。
应用：
1.用于研究动物生殖的发生、受精和胚胎早期发育机制；
2.利用优良品质资源，缩短家畜繁殖周期，加快品种改良速度；
3.是胚胎移植、克隆、转基因和性别控制等技术不可缺少的组分。
思考：
1. 后代的数目取决于精子数目还是卵子数目？
法1：给供体注射外源促性腺激素，诱发母畜的卵巢一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的成熟卵子（超数排卵），之后从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。如：兔、猪、羊
法2：从屠宰场得到废弃卵巢中采集卵母细胞，在体外培养成熟。
法3：从活体卵巢中采集卵母细胞，如：牛、马体型较大动物
2. 如何采集卵母细胞？
卵子数目。MII期的卵母细胞
4. 精子离心的目的是什么？
5. 如何使精子获能？
培养法：把精子（如啮齿动物、家兔、猪）放入人工配制的获能液中培养
化学法：把精子（如牛、羊）放入一定浓度肝素等溶液中培养
主要是为了提取精子。因为精液里还有精浆，而且离心后精子的纯度高。
3. 卵母细胞培养的目的是什么？
卵子的准备,使其发育到减数第二分裂中期,才能与获能的精子结合完成受精作用。
6. 体外受精的场所？
在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
是提高动物繁殖能力的有效措施，可以为胚胎移植提供可用胚胎。
7. 体外受精的意义？
二、胚胎早期培养
复习：动物细胞培养的条件是什么？
动物细胞培养的基本条件
其它条件：
环境条件是无菌、无毒的环境、适宜的温度、pH和渗透压、适宜的气体环境
充足的营养供给：糖类、氨基酸、无机盐、维生素等
营养条件：
如何快速获得良种畜群？
只产生具有优良遗传性状的胚胎
繁重漫长的妊娠和育仔任务由另外的个体取代
思考：
方法：
核移植
体外受精
重组胚胎
早期胚胎
胚胎移植
代孕母体
克隆动物
试管动物
或
什么是胚胎移植？
指将通过___________________得到的胚胎，移植到_______、____________的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
体外受精及其他方式
同种的
生理状态相同
地位：
胚胎移植是胚胎工程其他技术的最后一道”工序”
实质：
早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
①可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短了供体本身的繁殖周期。
②胚胎移植作为胚胎工程的最终技术环节，还将推动胚胎工程其他技术的研究和应用。
三、胚胎移植
以牛的胚胎移植为例
思考：
1.胚胎移植包括哪些步骤？
胚胎移植主要包括_____、_____的选择和处理，_____或人工受精，胚胎的_____、_____、培养和保存，胚胎的移植，以及移植后的_____等步骤。
供体
受体
配种
收集
检查
检查
供体：
职能：
担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务
只产生具有优良遗传特性的胚胎
职能：
2.什么是供体和受体？选择标准是什么？职能分别是什么？
受体：
提供胚胎的个体-----良种雌性动物
接受胚胎的个体-----一般品种的雌性动物
选择标准：
遗传性状优良，生产能力强
选择标准：
有健康体质和正常繁殖能力
3.如何处理供体母牛和受体母牛，使其同期发情？意义是什么？
主要是借助外源激素（孕激素等）刺激卵巢，使其按照预定的要求发生变化，使处理母畜的卵巢生理机能都处于相同阶段，从而达到同期发情。
使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致
意义：
5.胚胎收集并检查，处于何时期的胚胎才能移植（胚胎移植的时期？）？
胚胎来源：
体外受精及其他方式得到的胚胎
体内受精、转基因技术、动物细胞核移植技术等
4.如何获得胚胎？
体外受精：
其他方式：
包括卵母细胞的采集（配种前对供体母畜超数排卵）、精子获能、受精
桑椹胚或囊胚期的早期胚胎
7.产下的犊牛性状取决于谁？
取决于公牛提供何种类型的精子
性状：
性别：
取决于供体母牛和所用公牛
6.为什么要对受体母牛进行妊娠检查？
当母牛发情配种后，早期判定是否妊娠有着重要的意义。这样可使牛的繁殖工作有计划地进行，便于制定生产计划，减少空 怀，做到及时补配；同时，可早期发现生殖器官的疾病、不发情、发情异常及妊娠后假发情等，以便及时采取措施达到提高受 胎率的目的。母牛妊娠后，其生殖器官和全身的生理状况发生一系列的变化，故可根据这些变化进行妊娠诊断。
胚胎移植的生理学基础
1.将检验合格的胚胎移植到任何一个受体的子宫内，胚胎都能正常发育吗 如果不能，在胚胎移植前应该对受体进行怎样的处理
不一定；
一般情况下检查合格的胚胎需要移植到同种的、生理状况相同的受体子宫内，胚胎才能继续发育。
在胚胎移植前应该对受体进行同期发情处理，使供体和受体生殖器的生理变化同步，目的是为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。
生理学基础：
同种动物的供体和受体发情排卵后生殖器官的生理变化是相同的。
意义：
为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。
2.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应
受体对来自供体的胚胎基本上不发生免疫排斥反应
生理学基础：
意义：
受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
为胚胎在受体内的存活提供了可能。
3.胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性与供体还是受体保持一致 为什么
胚胎移植后，经受体孕育的后代的遗传特性与供体保持一致，供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传物质在孕育过程中不发生任何变化。
生理学基础：
意义：
供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其遗传特性不受影响。
为移植后的胚胎继续发育提供了营养等方面的保障。
4.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置的转移。你认为这样的概括正确吗 为什么
正确；
胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境的一致性密切相关，只有供体、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。
胚胎移植成功与否的条件是什么
成功条件：
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相同。
胚胎移植的意义
⑴加速育种工作和品种改良；
⑵大量节省购买种畜的费用；
⑶一胎多产；
⑷保存品种资源和濒危物种；
⑸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。
胚胎移植实现了优良性状个体的繁育，如果我们能确定某个胚胎将发育为非常理想的个体，那么有没有办法让这样的一个胚胎一次性地繁育更多的个体？
四、胚胎分割
采用机械方法将早期胚胎切割成2等份，4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
什么是胚胎分割
繁殖方式：
无性繁殖（克隆）
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之一。
特点:
主要仪器设备：
体视显微镜、显微操作仪
分割工具:
分割针或分割刀
体视显微镜
显微操作仪
分割方法:
机械法(切割针、切割刀) 、酶处理
优势:
可成倍增加胚胎数量，可以快速繁殖良种畜。
理论基础：
动物胚胎细胞的全能性
胚胎分割的时期为：
发育良好的,形态正常的囊胚或桑椹胚
具体操作：
分割囊胚时，要将内细胞团均等分割
注意事项：
盛有操作液的培养皿中，在显微镜下分割。
不均等分割的结果
是否分割份数越多越好
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。
早期胚胎的体积很小，只有在显微镜下才能看到。另外，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，每份的细胞数越少，而且做为囊胚期的胚胎内细胞团细胞所受影响会更大。因此，分割次数越多，技术难度会越大，移植后的恢复和发育的难度会越大，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。
分割后胚胎去向：
对于不同发育阶段的胚胎，分割的具体操作不完全相同。分割后的胚胎可以直接移植给受体或经体外培养后，再移植给受体。
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。
胚胎分割的优点：
①可以促进优良动物品种的繁殖。
②产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料。
③在胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义。
胚胎移植的局限性：
实践证明，采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。另外，还存在刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等问题。

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