资源简介

(共22张PPT)
第2章 细胞工程
第3节 胚胎工程
Part2 胚胎工程技术及其应用
目录 /CONTENTS
01
02
体外受精
胚胎移植
03
胚胎分割
国产奶牛：年均产奶量3000公斤左右,国际良种奶牛：年均产奶量10000公斤左右,引进一头良种奶牛需5万元,一头牛一胎只产一头牛犊，一生只生育4、5次。生育率很低，但是母牛体内有很多卵母细胞，其卵巢中的卵母细胞数要比其一生中正常排出的卵子数多1000倍。公牛产生的精子数就更多了。
那如何实现良种牛快速繁殖呢
母牛其实是有很强的生殖潜能的，只是没有激发出来。
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1978年世界首例试管婴儿
露易丝.布朗
1988年中国首例试管婴儿
郑萌珠
通过人工操作使卵子在体外受精，经培育发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。
试管动物
体外受精
卵巢
MⅡ期卵母细胞
采集方法一：
用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后，从输卵管中冲取卵子。
（超数排卵处理）
培养
采集
新鲜或解
冻的精液
精子离心处理
注意：精子离心处理的目的是，去除精清中的抑制获能的物质。
获能精子
(人工配制的获能液)
体外受精
项　目 自然受精 人工授精 体外受精
不 同 点 过程 不同 雌雄动物交配完成 用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内,完成受精 人工获取精子、卵母细胞,在体外分别经处理后完成受精过程
场所 不同 雌性动物输卵管中 雌性动物输卵管中 体外培养液中
相同点 ①精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程;②都是有性生殖
比较自然受精、人工授精和体外受精
体外受精
01
1.过程：
包括 、 和 等步骤
卵母细胞的采集
精子的获取
受精
适当的培养液
体外受精
项　目 自然受精 人工授精 体外受精
不 同 点 过程 不同 雌雄动物交配完成 用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内,完成受精 人工获取精子、卵母细胞,在体外分别经处理后完成受精过程
场所 不同 雌性动物输卵管中 雌性动物输卵管中 体外培养液中
相同点
比较自然受精、人工授精和体外受精
培养
1.过程：哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。
卵巢
MⅡ期卵母细胞
采集方法一：
用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后，从输卵管中冲取卵子。
（超数排卵处理）
采集
新鲜或解
冻的精液
精子离心处理
注意：精子离心处理的目的是，去除精清中的抑制获能的物质。
获能精子
(人工配制的获能液)
体外受精
(相应溶液)
体外受精
01
①精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程;②都是有性生殖
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01
体外受精
2、意义：
是提高动物繁殖能力的有效措施
为胚胎移植提供可用的胚胎
体外受精获得的受精卵可以在培养液中直接发育成犊牛吗
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02
胚胎移植
供体：提供胚胎
受体：接受胚胎
胚胎移植
1、概念：将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。
选择
标准
遗传性状优良，生产能力强
有健康体质和正常繁殖能力
体内受精、转基因、核移植等
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02
胚胎移植
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。
供体
受体
配种
收集
检查
检查
2.过程：
优良供体母牛
受体母牛
受体发情
同期发情处理
超数排卵处理
发情配种
或人工授精
胚胎移植
收集胚胎并检查
对受体进行妊娠检查
具有优良性状的后代
优良公牛
利用某些激素（孕激素）人为地控制并调整一群母畜发情周期的进程，使之在预定时间内集中发情。
使他们处于相同的生理环境，这样供体的胚胎移入受体后不会发生免疫排斥反应。
注射外源促性腺激素
诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
冲卵
排出早期胚胎
什么是同期发情处理？
同期发情处理的目的是什么？
如何进行超数排卵？
超数排卵的目的是什么？
冲卵的目的是什么？
正常繁殖或两三个月后进行另一次移植
桑葚胚或囊胚
过程
胚胎移植
02
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02
胚胎移植
供体
职能
产生具有优良遗传特性的胚胎
3、意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力；缩短供体繁殖周期,
增加一生繁殖后代数量。
承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务
受体
职能
对供体施行超数排卵处理后，可获得多枚胚胎，经移植可得到多个后代
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。
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。
思考·讨论 胚胎移植的生理学基础
移植前应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，为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。
胚胎移入的基础
胚胎存活的基础
思考·讨论 胚胎移植的生理学基础
胚胎发育的基础
3.胚胎移植后，经受体孕育的后代，遗传特性与供体还是受体保持一致？为什么？
与供体保持一致。 因为供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传特性在孕育过程中不会发生任何变化。
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。
胚胎移入 的基础
胚胎收集 的基础
移入胚胎 存活的基础
保留胚胎遗传特性基础
排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。
早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，为胚胎的收集提供可能。
受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内存活提供了可能。
供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，其遗传物质不会发生改变，为移植后的胚胎继续发育提供了营养等方面的保障，同时保障了供体优良遗传性状。
思考·讨论 胚胎移植的生理学基础
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自然繁殖：牛的生育率低，一头牛一胎只一个，一生只能生育四五次。（牛的妊娠期约280天）
胚胎移植：平均每次处理1头供体奶牛，收集到的胚胎，经移植可产下3-4头犊牛，由于每年可以处理4-5次，这样一头良种奶牛一年由代孕母牛生下的后代可达十几头。
02
胚胎移植
羊的胚胎移植效率比奶牛还要高!!
引进一头良种成年奶牛需要3万－5万元。
同卵双胞胎
内细胞团分裂
形成一模一样的双胞胎
异卵双胞胎
同卵双胞胎刚开始是单个的受精卵，但是在受孕一段时间之后，胚胎自行一分为二，形成了两个新的胚胎，而且具有相同的染色体构成，同时也具有相同的基因，这种情况称之为同卵双胞胎。
采用________将_________切割成
____________________等，经移植
获得________________的技术
1.概念：
机械方法
早期胚胎
2等份、4等份或8等份
同卵双胎或多胎
2.理论依据:
早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性。
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。
3.特点:
桑葚胚或囊胚
胚胎分割
03
4.适合分割的胚胎:
发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚。
桑葚胚或囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性
显微操作仪
体视显微镜和显微操作仪
体视显微镜
桑葚胚
囊胚
5.主要仪器设备:
若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，甚至不能发育等问题。
03
胚胎分割
防止影响分割后胚胎的恢复和进一步发育
将内细胞团均等分割
对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细胞团。
选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，移入盛有操作液的培养皿中。
分割后的胚胎可直接移植给受体，或经体外培养后，再移植给受体。
6.胚胎分割操作程序
胚胎分割
03
选取滋养层细胞。
①滋养层细胞发育成胎盘和胎膜，不发育胎儿的组织或器官，不会对胎儿产生影响。
②滋养层细胞和内细胞团细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂和细胞分化形成，具有相同的遗传物质。
做性别鉴定时选取哪部分细胞进行DNA分析？为什么？
内细胞团
滋养层
囊胚腔
发育
胎盘和胎膜
发育
胎儿的各种组织
进行DNA分析的目的是进行遗传病筛查，以防止产生的后代具有严重的遗传病；进行性别鉴定，是为了人工筛选后代动物的性别。
胚胎分割
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胚胎分割动态演示
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胚胎分割
03
7.意义
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
8.局限性
①存在一些问题，如刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等。
②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。

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