内容正文:
第2章 细胞工程
第3节 胚胎工程
二 胚胎工程技术及其应用
1
简述体外受精、胚胎移植和胚胎分割的基本原理、操作步骤和应用价值。
2
运用胚胎工程的基本概念和原理,对生产、生活中的相关问题进行分析与判断。
3
认同在胚胎工程技术的发展和应用中体现了科学、技术和社会的互动关系。
情境导入
试管动物
试管动物:
1
通过人工操作使卵子在体外受精,经培养发育为早期胚胎后,再进行移植产生的个体。
涉及的胚胎工程技术:
2
体外受精、体外胚胎培养、胚胎移植
体外受精
过程:
1
包括_______________、__________和_____等步骤。
卵母细胞的采集
精子的获取
受精
卵巢
MII期卵母细胞
体外受精
获能精子
精子离心处理
新鲜或解冻的精液
受精卵培养
目的:除去精浆以利于精子获能
意义:
2
提高动物繁育能力,为胚胎移植提供可用胚胎。
体外受精
(1)直接获得的精子和卵母细胞可以用来受精吗?
不可以,卵母细胞要成熟培养到MⅡ期,精子要经过获能处理
(2)体外受精的条件
把培养成熟到MⅡ期的卵子和获能的精子放在获能液或专用的受精溶液进行受精
(3)体外受精获得的受精卵可以在培养液中直接发育成为犊牛吗?
不可以
→胚胎移植
体外受精
扩展:卵母细胞的采集
(1)输卵管采卵(冲取卵子)
利用促性腺激素促使雌性动物排出更多的卵子,从输卵管中冲取卵子。适合实验动物(兔、鼠)以及家畜猪、羊等。
(2)屠宰动物的卵巢采卵
从已屠宰的雌性动物体内摘取卵巢,再从卵巢中采集卵母细胞。适合大型动物或大家畜,如:牛、马等。
(3)活体采卵(卵巢中)
借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等仪器,直接从活体动物卵巢中吸取卵母细胞。适合大型动物或大家畜,如:牛、马等。
胚胎移植
概念
1
将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
体内受精、转基因、动物细胞核移植等
良种公牛
良种母牛
良种胚胎
代孕母牛
良种犊牛
胚胎移植
胚胎来源:
2
胚胎来源 生殖方式
体外受精得到的胚胎
其他方式得到的胚胎
移植
同种的、生理状态相同的雌性动物体内
发育
新个体
体外受精
有性生殖
体内受精
有性生殖
动物细胞核移植技术
无性生殖
胚胎分割
无性生殖
转基因动物
有性或无性生殖
胚胎移植
(1)供体:
提供胚胎的个体
选择标准:
职能:
遗传性状优良,生产能力强
产生具有优良遗传特性的胚胎
(2)受体:
接受胚胎的个体
选择标准:
职能:
有健康体质和正常繁殖能力
承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务
过程
3
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
发情配种或人工受精
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
正常繁殖或两三个月后进行另一次移植
优良公牛
遗传性状优良,生产能力强
有健康体质和正常繁殖能力
(一般用孕激素)
用外源促性腺激素,诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
胚胎移植
每次处理一头奶牛收集到的胚胎,经移植可产生3-4头犊牛,每年可处理4-5次。
11
胚胎移植
实质:
4
早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境条件的一致性密切相关。只有供体、受体生理环境条件高度一致,移入受体的胚胎才能被接受,并继续发育。
意义:
5
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
地位:
6
胚胎工程的最终技术环节
胚胎移植
思考·讨论 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?
不一定能正常发育。一般情况下检验合格的胚胎需要移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内,胚胎才能继续发育。在胚胎移植前要对受体进行同期发情处理,使供体和受体生殖器官的生理变化同步,这样才能为供体的胚胎移人受体提供相同的生理环境。
胚胎移植
思考·讨论 胚胎移植的生理学基础
2.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应?
受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应?
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。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。其遗传物质在孕育过程中不会发生任何变化。
胚胎移植
思考·讨论 胚胎移植的生理学基础
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。因为胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境条件的一致