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3.3胚胎工程的应用及前景


3.3

2006年5月

新闻
湛江产天价牛肉 千元一斤有钱还难买
日 本 神 户 牛 肉 ( 雪 花 牛 肉 )

这就是和牛(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。

如何将这种优质的牛进行快速、大量的繁殖呢?

一.胚胎移植
(一)概念:

将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受 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。
供体:提供胚胎的个体。。 受体:接受胚胎的个体。

胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育 胚胎的受体共同繁殖后代的过程。

在胚胎工程中通过任何一项技术,如转基 因、核移植,或体外受精等技术获得的胚胎, 都必须移植给受体才能获得后代。因此是胚胎 工程的最后一道“工序”。

1.胚胎移植成功的标志是什么?
移植的胚胎在受体内能正常发育并分娩。

(二)胚胎移植的现状和意义

现状:
1.牛的胚胎移植技术较为成熟。 2.羊的胚胎移植效率比奶牛还要高。我国家兔、 绵羊、牛、马和山羊的胚胎移植相继获得成功。
3.牛、羊的胚胎移植在我国部分地区已进入生产 应用阶段。

意义:
进行胚胎移植的优势:

可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量。 1)加速育种工作和品种改良

2)大量节省购买种畜的费用
3)一胎多产

4)保存品种资源和濒危物种

(三)胚胎移植的生理学基础 为什么胚胎移植能成功?
1、移植到任何一头动物子宫内都能发育吗?
同种动物发情排卵后,在一段时间内供体\受体具有 相同的生理环境。

2、为什么能收集到胚胎?
早期胚胎一定时间内处于游离状态。

3、供体和受体会不会发生免疫排斥?
同种动物之间基本上不排斥。

生 理 学 基 础

4、为什么移植的胚胎能保留供体双亲的特性?
胚胎虽然与受体有生理和组织上的联系,但遗传特 性不受受体的影响。

(四)胚胎移植的基本程序
阅读课本,思考胚胎移植的基本程序包括哪 几个步骤? P76 (1)供体、受体的选择和处理 (2) 超数排卵 (3)配种或人工授精 (4)胚胎的收集、检查、培养或保存 (5)胚胎移植 (6)移植后的检查

(1)对供体、受体进行选择
供体: 遗传性能和生产 性能优秀的个体; 受体: 健康和正常繁殖 能力的个体 处理: 同期发情 具体做法: 注射相关激素。

(2)采集卵母细胞
方法:
超数排卵

具体做法:
注射促性腺激素

(3)配种或人工授精 精子来源:
同种优良的雄 性动物。

(4)胚胎的收集
在配种或输精后 第7天,用特制的冲卵 装置,把供体母牛子 宫内的胚胎冲洗出来。 冲卵

(5)对胚胎进行质量检查

(6)胚胎的保存或移植

(7)胚胎的移植
方法一:手术法
具体做法:引出受体子宫 和卵巢,将胚胎注入子宫 角,缝合创口。

方法二:非手术法
将装有胚胎的移植管送入 受体母牛子宫的相应部位, 注入胚胎。

(8)对受体母牛进行是否妊娠的检查 (9)受体母牛产下胚胎移植的犊牛

【归纳总结】
①两次使用激素,

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。 ②两次检查:

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。

③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的精子,二者与受体牛没 有关系。

④冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎,而非冲出卵子。

胚 胎 移 植 的 基 本 程 序

选择

供体母牛

受体母牛

……同期发情处理…… 超数排卵

供体公牛

配种
冲卵 胚胎移植 妊娠检查

质量检查、培养

分娩(胚胎移植的犊牛)

练习
1.下列有关动物胚胎移植的叙述中,错误的是 A ) ( 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的激素 D.试管婴儿只是受精及早期卵裂在试管中进行

2、在胚胎移植中供体的主要职能( A.提供优良的供体基因

B



B.提供优良遗传特性的胚胎
C.提供卵细胞 D.提供精子
A 3、“试管婴儿”技术属于( )

A.胚胎移植
C.克隆技术

B.组织培养
D.基因工程

二.胚胎分割
1.概念:

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。

理论基础: 胚胎细胞的全能性。
2.特点: 后代具有相同的遗传物质(无性繁殖或克隆)。

3.主要仪器: 实体显微镜和显微操作仪 4.选择的胚胎:

发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚.

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。

旁栏思考题:
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,其他细胞为滋养层 细胞,只为胚胎和胎儿发育提供营养。
若不均等分割,会出现含内细胞团多的部 分正常发育,少的部分发育不良。

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,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。

胚胎分割技术的缺陷
(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。

胚胎分割技术的应用:
为转基因技术、性别控制技术提供活胚材料。

三.胚胎干细胞
1.概念:

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. 2.特点: 1)形态:体积小,核大,核仁明显。 2)功能: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。

3)体外培养的条件下,ES细胞可以增殖而不发生分化。

3.意义 ES细胞的分离和培养成功是胚胎工程中 的重要成就之一。 4.主要用途 (1)治疗人类的某些顽症 (2)培育出人造组织器官,用于器官移植 (3)是研究体外细胞分化的理想材料


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