3.3胚胎工程的应用及前景小结

3.3胚胎工程的应用及其前景
胚胎工程技术：胚胎移植 体外受精 胚胎分割 胚胎干细胞培养等
目前应用较多的是： 胚胎移植 胚胎分割 体外生产胚胎技术
（一）胚胎移植
1.胚胎移植 —— P74
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,使之发育为新个体的技术。
胚胎的来源：体内早期胚胎、转基因、核移植或体外受精等技术获得的胚胎
供体：提供胚胎的个体
受体：接受胚胎的个体
受体的条件：同种（同一物种）、生理状态相同
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。
胚胎移植的地位：是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。
2、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：一头供体牛每年可产数十头小牛。
2）羊的胚胎移植效率比奶牛还要高
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：
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)胚胎冷冻技术，保存品种资源和濒危物种；
5)优势：
可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,
缩短供体本身的繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量
3、胚胎移植的生理学基础
（1）哺乳动物发情排卵后，生殖器官变化相同。供体和受体有相同的生理环境
（2）早期胚胎形成后呈游离状态，有利于胚胎收集
（3）受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥（同一物种）
（4）供体胚胎与受体子宫可建立正常生理和组织联系，遗传特性不受影响
问题.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
问题.胚胎移植成功与否的条件有哪些?
（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要相同（发情时间一致；移植到子宫
位置相同或相似）——成功关键
胚胎工程的实质：是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
4、胚胎移植的基本程序包括：
1.对供体、受体的选择和处理， 2.配种或进行人工授精，
3.对胚胎的收集、检查、培养或保存，4.对胚胎进行移植，5.移植后的检查。
细节： 1.对供体、受体进行选择和处理
供体母牛：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：同期发情处理和超数排卵处理
同期发情处理具体做法：注射相关激素（孕激素或者性激素）
超数排卵处理：注射促性腺激素
2.配种或进行人工授精
精子来源（供体公牛的选择）：同种优良（遗传性能优良）的雄性动物
3.对胚胎的收集（冲卵：冲出来的是胚胎）
在配种或输精后第7天（因为在第七天前胚胎是游离的），
用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。
4.对胚胎进行质量检查
检查的目的：检查胚胎的发育状况，
冲卵收集的胚胎应该发育到：桑椹胚或囊胚
5.胚胎的保存或移植
保存的条件：-196°液氮保存
胚胎的移植：手术法和非手术法
6.对受体母牛进行是否妊娠的检查
7.受体母牛产下胚胎移植的犊牛
注意：①该过程中两次使用激素，
第一次对受、供体进行同期发情处理(孕激素)
第二次用于供体的超数排卵（促性腺激素）
②该过程中的两次检查：
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，而非冲出卵子或者受精卵。
（二）胚胎分割
1、定义：胚胎分割：采用机械方法（分割针或分割刀片）将早期胚胎切割成2、4
或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
特点：后代具有相同的遗传物质，可看成无性繁殖或克隆方法之一。
生殖方式：无性生殖
2、选择的胚胎：发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚
3、理论基础（原理）：细胞的全能性；每个细胞核内具有相同的遗传物质
4、使用的主要仪器： 实体显微镜和显微操作仪
5、具体操作：
①将桑椹胚或囊胚移入有操作液的培养皿中，
②在显微镜下，用分割针或分割刀片将胚胎切开
③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。
注意：如果做DNA分析性别鉴定，应取样滋养层细胞
6、操作注意事项：
①对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割。
原因： 若分割时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。
②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。
7、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
（目前：同卵双胎最常见成功率较高，同卵多胎成功比例很小）
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
来源：早期胚胎或原始性腺
胚胎干细胞分离途径：囊胚期的内细胞团细胞，胎儿生殖腺细胞（课本图P80）
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,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞
（3）在体外培养：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。(如何才能不分化：在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液中培养)
3、主要应用及研究意义：
1）治疗人类的某些顽症
移植ES细胞修复坏死或退化部位，
目前实验动物方面成功的例子：治愈糖尿病、肝 (心)衰竭、成骨不良
2）ES细胞体外诱导分化出人造组织器官，用于器官移植（定向诱导）
3）ES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料，为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供
了有效的手段（分化诱导因子：牛黄酸、丁酰环腺苷酸等）
4）ES细胞可用于研究哺乳动物个体发生和发育的规律（化学染色方法）
注意：所有染色体组完整的细胞都具有全能性（即具有发育为完整个体的潜能），
但并不是所有染色体组完整的细胞都是全能细胞（全能细胞具有发育全能性）