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资料. 1978 年 7 月 25 日,世界上第一个试管婴儿路易斯 · 布朗在英国出生。她是由 Steptoe 和 Edwards 利用 体外受精和胚胎移植技术, 由代孕母亲生出的第一个试管婴儿。 据官方统计,英国 1985 ~ 1995 年间,诞生 “ 试管婴儿 ” 达 2.2 万名,成为治疗不育不孕症的重要手段之一。. 第二节、胚胎工程. 1 、概念:. 体外受精和 胚胎体外培养 胚胎移植、 胚胎分割、 胚胎干细胞. 通常指对高等脊椎动物,特别是哺乳动物的 受精卵或早期胚胎 ,进行的各种操作技术。. 试管动物.
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资料 1978年7月25日,世界上第一个试管婴儿路易斯·布朗在英国出生。她是由Steptoe和Edwards利用体外受精和胚胎移植技术,由代孕母亲生出的第一个试管婴儿。 据官方统计,英国1985~1995年间,诞生“试管婴儿”达2.2万名,成为治疗不育不孕症的重要手段之一。
第二节、胚胎工程 1、概念: 体外受精和 胚胎体外培养 胚胎移植、 胚胎分割、 胚胎干细胞 通常指对高等脊椎动物,特别是哺乳动物的受精卵或早期胚胎,进行的各种操作技术。 试管动物 2、研究的重要内容(技术手段): 胚胎干细胞培养 胚胎干细胞核移植
一、体外受精和胚胎体外培养 (一)体外受精 采集雌性动物成熟的卵细胞和雄性动物的精子,使其在试管中受精。 1、概念: 2、过程: (1)精子的收集和获能; (2)卵母细胞的收集和培养; (3)获能精子和卵细胞的受精; 形成受精卵 3、过程:
(二)胚胎体外培养 应用人工创造的环境,对获取的早期胚胎进行体外培养。 胚胎体外培养的培养液有什么要求? • 培养液:(不同时期成分不同) 培养液: 水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等。 其他条件:适宜的温度等。
【特别提醒】“试管动物”并不是从试管中呱呱坠地的,由于没有任何一个科学家可以在实验室中模拟哺乳动物的子宫条件,所以,哺乳动物培育到早期胚胎(一般是囊胚期之前),必须移植到代孕母体的子宫中去,最后产出试管动物。【特别提醒】“试管动物”并不是从试管中呱呱坠地的,由于没有任何一个科学家可以在实验室中模拟哺乳动物的子宫条件,所以,哺乳动物培育到早期胚胎(一般是囊胚期之前),必须移植到代孕母体的子宫中去,最后产出试管动物。 桑椹胚阶段:牛、羊 不同动物胚胎移植时间不同 8或16细胞胚阶段:小鼠、家兔 4细胞胚阶段:试管婴儿
牛胚胎移植过程 受体母牛 选择 供体母牛 供体:提供胚胎的个体。 ……同期发情处理…… 良种雌性动物 促性腺激素 超数排卵 受体:接受胚胎的个体。 一般品种的雌性动物 配种 供体公牛 同期发情技术:主要是借助激素剌激卵巢,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。 取出早期胚胎 胚胎移植 质量检查、培养 妊娠检查 分娩(胚胎移植的犊牛)
二、胚胎移植 1、概念: 将经济价值较高、遗传性状优秀的母畜,经过激素处理,使其超数排卵后受精。再将发育的( )移植到同期发情的( )的子宫内,通过代孕母妊娠产仔的技术。 因此胚胎移植也被称做“( )” 代孕母畜 早期胚胎 借腹怀胎
讨论:为什么胚胎移植能成功? • 移动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。 • 为什么能收集到胚胎? • 早期胚胎一定时间内处于游离状态。 • 供体和受体会不会发生排斥? • 同种动物之间基本上不排斥。 • 移植的胚胎能保留供、受体双亲的特性吗? • 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。
3、胚胎移植的意义 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 如: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
试管动物培育过程 培养 使精子达到获能状态 从附睾中取出成熟的精子 共同培养 培养 从卵巢中获得未成熟的卵母细胞 成熟的卵细胞 体外受精 胚胎体 外培养 常用方法:卵巢经超数排卵处理,使用超声监视器确定卵泡位置,插入穿刺针吸取卵泡液 (含卵母细胞)取出。 胚胎 移植 早期胚胎 试管动物 代孕动物 有性生殖 试管动物的生殖方式为________。
练习 • 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的良种 • B、受体母牛必须是同一物种的良种 • C、供体公牛必须是同一物种的良种 • D、受体母牛可以是同一物种的一般健康牛 B
2.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
3、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
胚胎分割 可看作是动物无性繁殖或克隆 1.概念: 指借助显微操作技术,将早期胚胎切割成几等份,再移植到代孕母子宫,产生同卵多仔后代的技术。 2.应用: 可成倍增加胚胎数量,可以快速繁殖良种畜。 3.特点: 后代具有相同的遗传物质。 4、选择的胚胎:发育良好的,形态正常的桑椹胚或早期 囊胚. 理论依据: 细胞的全能性
胚胎分割的基本过程 在显微镜下用切割针或切割刀; 方法? 采用胰酶处理等方式将卵裂球中的细胞分散开 将早期胚胎细胞分散 良种繁育 体外培养 胚胎移植
滋养层 早期胚胎(囊胚) 胚胎干细胞 胚胎干细胞 内细胞团 1、胚胎干细胞的培养 胚囊腔 (1)胚胎干细胞 1.概念:简称ES细胞,是由早期胚胎(囊胚) 的内细胞团中分离出来的一类细胞. 2.特点: 1)形态:体积小.细胞核大,核仁明显. 2)功能:具有发育的全能性. 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。
胚胎干细胞的培养 胚胎干细胞培养体系要求: 促进其生长、抑制分化 解决方法: 培养皿底部制备一层饲养层细胞 —胚胎成纤维细胞 分泌抑制细胞分化的物质
①将早期胚胎转入培养液中培养在胚胎成纤维细胞饲养层上; ②等内细胞团突出饲养层外,用酶消化或机械剥离内细胞团; ③将内细胞团用酶消化成单个细胞,可以加饲养层细胞培养,继续抑制分化并自我增殖出胚胎干细胞;
或者不加饲养层细胞培养,按需要诱导分化,形成我们需要的细胞。或者不加饲养层细胞培养,按需要诱导分化,形成我们需要的细胞。
2、胚胎干细胞核移植: 将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中,经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。 3、胚胎干细胞的主要用途: (1)基因敲除,获得移植器官。 (2)培育出人造组织器官, 用于器官移植。 (3)改良创造动物新品种。
胚胎干细胞的应用前景 .优点
三、胚胎分割 借助显微操作技术将早期胚胎切割成几等份,再移植到代孕母的子宫中发育,产生同卵多仔后代。 分割方法: 机械法(切割针、切割刀) 酶处理
四、胚胎干细胞 胚胎干细胞(简称ES细胞),是由早期胚胎(囊胚)的内细胞团分离出来的一类细胞。
胚胎干细胞特点: 1)形态:体积小、细胞核大、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。 • 全能细胞 • 桑椹胚及以前 • 能发育成完整个体 • 多能干细胞(胚胎干细胞) • 内细胞团细胞、原始性腺细胞分离出来 • 能分化出动物体内的任何组织 • 专能干细胞(成体干细胞) • 如骨髓干细胞、皮肤生发层细胞等 • 能分化出特定的组织 干细胞分类
1、胚胎干细胞培养: 培养关键: 需要一种能促进胚胎干细胞的生长,但抑制其分化的一种培养体系。 培养过程: 1、制备饲养层(胚胎成纤维细胞); 2、培养胚胎到内细胞团突出饲养层; 3、酶消化或机械剥离内细胞团; 4、分为单个细胞。 5、加饲养层继续传代培养。
2、胚胎干细胞核移植: 将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中,经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。 3、胚胎干细胞的主要用途: (1)基因敲除,获得移植器官。 (2)培育出人造组织器官, 用于器官移植。 (3)改良创造动物新品种。