110胚胎工程的应用及前景

深圳高级中学

专题3: 专题3:胚胎工程 3:胚胎工程

深圳高级中学

一.胚胎移植1.概念:将雌性动物的早期胚胎, 1.概念:将雌性动物的早期胚胎,或者通过其 概念 他方式得到的胚胎,移植到同种 同种的 他方式得到的胚胎,移植到同种的.生理状 的其他雌性动物的体内, 态相同的其他雌性动物的体内 态相同的其他雌性动物的体内,使之发育为 新个体的技术. 新个体的技术. 供体：提供胚胎的个体。 供体：提供胚胎的个体。 胚胎的个体 受体：接受胚胎的个体。 受体：接受胚胎的个体。 胚胎的个体

深圳高级中学

2.胚胎移植的意义 2.胚胎移植的意义1)加速育种工作和品种改良 1)加速育种工作和品种改良 2)大量节省购买种畜的费用 2)大量节省购买种畜的费用 3)一胎多产 3)一胎多产 4)保存品种资源和濒危物种 4)保存品种资源和濒危物种 5)可充分发挥优秀个体的繁殖潜能 5)可充分发挥优秀个体的繁殖潜能 缩短繁殖周期, 缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量

深圳高级中学

3.胚胎移植的生理学基础 3.胚胎移植的生理学基础1)供体和受体相同的生理环境 1)供体和受体相同的生理环境 2)早期胚胎处于游离状态, 2)早期胚胎处于游离状态,为胚胎的收集提 早期胚胎处于游离状态 供了可能 3)受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免 3)受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免 疫排斥 4)胚胎与受体建立正常的联系, 4)胚胎与受体建立正常的联系,但遗传物质 胚胎与受体建立正常的联系 没有改变. 没有改变.

深圳高级中学

4 胚 本 胎 程 移 序 植 的 基

选择

供体母牛

受体母牛

. . . .供体公牛

……同期发情处理…… ……同期发情处理…… 同期发情处理 超数排卵 配种 卵

牛

深圳高级中学

5.胚胎移植成功与否要有两个条件 5.胚胎移植成功与否要有两个条件 (1)胚胎移植一般应在同种的雌性供体 胚胎移植一般应在同种的雌性供体 同种的雌性 和受体之间进行。 和受体之间进行。 (2)进行胚胎移植的供体和受体的生理 进行胚胎移植的供体和受体的生理 状态要相同。 状态要相同。

深圳高级中学

二.胚胎分割1.概念:采用机械方法将早期胚胎切割成2 1.概念:采用机械方法将早期胚胎切割成2 概念 机械方法将早期胚胎切割成 等份,4等份或8等份等, ,4等份或 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. 胎或多胎的技术. 2.特点:后代具有相同的遗传物质.克隆. 2.特点:后代具有相同的遗传物质.克隆. 特点 3.选择的胚胎:发育良好的, 3.选择的胚胎:发育良好的,形态正常的桑椹 选择的胚胎 胚或囊胚. 胚或囊胚. 4.使用的主要仪器： 4.使用的主要仪器：实体显微镜和显微操 使用的主要仪器 作仪

深圳高级中学

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 1.概念:简称ES或EK

细胞,是由早期胚胎或原始性腺 概念 ES 细胞 中分离出来的一类细胞. 中分离出来的一类细胞. 2.特点: 2.特点: 特点 1)形态:体积小.细胞核大,核仁明显. 1)形态:体积小.细胞核大,核仁明显. 形态 2)功能:具有发育的全能性. 2)功能:具有发育的全能性.可分化为成年动物体内任 功能 全能性 何一种组织细胞.体外培养可增殖不分化. 何一种组织细胞.体外培养可增殖不分化. 3)在体外培养的条件下，ES细胞可以增殖而不发生 体外培养的条件下，ES细胞可以增殖而不发生 培养的条件下 细胞可以 分化。对它可以进行冷冻保存， 分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改 造。

深圳高级中学

3.主要用途 3.主要用途 (1)治疗人类的某些顽症 (1)治疗人类的某些顽症 (2)培育出人造组织器官 培育出人造组织器官， (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 (3)是研究体外细胞分化的理想材料

深圳高级中学

讨论题 1.在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前 在胚胎移植操作中， 在胚胎移植操作中 后所处的生理环境保持一致？例如， 后所处的生理环境保持一致？例如，供、受体的 发情时间要一致吗？ 发情时间要一致吗？供体胚胎移入受体子宫的位 置，应与在供体内的位置相同或相似吗？ 应与在供体内的位置相同或相似吗？ 应对供体和受体母畜进行同期发情处理， 答：应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使 它们的生理条件达到同步或一致， 它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供 体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件， 体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件， 这是胚胎移植成功与否的关键。因此， 这是胚胎移植成功与否的关键。因此，必须做到 受体母畜的发情时间一致。 供、受体母畜的发情时间一致。同时还要做到移 入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置 相同或相似， 相同或相似，移入胚胎一侧的受体子宫角对应的 卵巢必须有黄体存在。 卵巢必须有黄体存在。

深圳高级中学

2.胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条 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？ 件下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？ 胚胎移植成功率的高低与供、 答：胚胎移植成功率的高低与供、受体生理环境 条件一致性密切相关。只有供、 条件一致性密切相关。只有供、受体生理环境高 度一致，移入受体的胚胎才能被接受， 度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发 育。所以我们可以把胚胎移植简单概括为早期胚 胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。 胎在相同

生理环境条件下空间位置的转移。这样 的概括是正确的。 的概括是正确的。

深圳高级中学

旁栏思考题 对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将 对囊胚阶段的胚胎进行分割时， 内细胞团均等分割？ 内细胞团均等分割？ 提示：内细胞团一般到囊胚阶段才出现， 提示：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， 是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为 滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。 滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。 若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现 若分割时不能将内细胞团均等分割， 含内细胞团多的部分正常发育的能力强， 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， 的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育 等问题。 等问题。

深圳高级中学

思考与探究1.右图是同学们到某良种场进行参观后，看到的胚胎移植繁育良 右图是同学们到某良种场进行参观后， 右图是同学们到某良种场进行参观后 种奶牛的技术流程示意图。请看图思考并讨论以下各题。 种奶牛的技术流程示意图。请看图思考并讨论以下各题。 (1)用文字完成下面的流程图。 )用文字完成下面的流程图。 对供、受体母畜进行选择，并进行同期发情处理； 答：① ②对供、受体母畜进行选择，并进行同期发情处理； 配种或人工授精； ③ 配种或人工授精； 收集胚胎； ④ 收集胚胎； 胚胎移植； ⑥ 胚胎移植； 对受体母畜进行是否妊娠的检查。 ⑦ 对受体母畜进行是否妊娠的检查。 (2)应该怎样选择供体公、母牛和受体母牛？在②中，为什么要 )应该怎样选择供体公、母牛和受体母牛？ 用促性腺激素处理供体母牛，在促性腺激素处理供体母牛前， 用促性腺激素处理供体母牛，在促性腺激素处理供体母牛前，为 什么需要对供体和受体母牛进行同期发情处理？ 什么需要对供体和受体母牛进行同期发情处理？ 供体公、母牛应该是具有人类所需的优良遗传性状的个体， 答：供体公、母牛应该是具有人类所需的优良遗传性状的个体， 而受体母牛必须具有正常的孕育、生殖后代的能力； 而受体母牛必须具有正常的孕育、生殖后代的能力；需要用促性 腺激素处理供体母牛是为了引起超数排卵， 腺激素处理供体母牛是为了引起超数排卵，这样就可以获得较多 的胚胎；在促性腺激素处理供体母牛前， 的胚胎；在促性腺激素处理供体母牛前，对供体和受体母牛进行 同期发情处理，才能使它们的生理条件达到同步或一致， 同期发情处理，才能使它们的生理条件达到同步或一致，使供体 的胚胎移入受体后有相同或相

似的生存条件。 的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件。

深圳高级中学

(3)在右侧的流程图中，哪一步需要进行冲卵？冲卵是 )在右侧的流程图中，哪一步需要进行冲卵？ 把母畜的卵子冲出来吗？ 把母畜的卵子冲出来吗？ 步需要进行冲卵， 答：第④步需要进行冲卵，冲卵是指将供体母畜体内的 受精卵冲出来，而不是把卵子冲出来。 受精卵冲出来，而不是把卵子冲出来。 (4)用胚胎移植繁育良种种畜具有哪些实用意义？ )用胚胎移植繁育良种种畜具有哪些实用意义？ 提示：胚胎移植可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。 提示：胚胎移植可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。 具体表现为：缩短了供体本身的繁殖周期， 具体表现为：缩短了供体本身的繁殖周期，同时通过超 数排卵处理和胚胎移植可获得比自然繁殖多十几倍到几 十倍的后代。 十倍的后代。 可在短期大幅度增加优良个体母畜和公畜的后代数量， 可在短期大幅度增加优良个体母畜和公畜的后代数量， 迅速扩大良种畜群，加速育种和品种改良工作。 迅速扩大良种畜群，加速育种和品种改良工作。 经冷冻保存的胚胎可进行国内和国际交换， 经冷冻保存的胚胎可进行国内和国际交换，代替活畜的 引种或进出口。 引种或进出口。 通过胚胎移植可以人为生产双胎或多胎。 通过胚胎移植可以人为生产双胎或多胎。 可以通过保存胚胎来保存品种资源和濒危动物。 可以通过保存胚胎来保存品种资源和濒危动物。

深圳高级中学

1.为什么哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段 为什么哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠， 为什么哺乳动物发情排卵后 时间内，同种动物的供、 时间内，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相 同的？ 同的？

因为哺乳动物发情排卵后， 因为哺乳动物发情排卵后，不管雌性动物妊娠与 都会产生黄体，并维持一段时间， 否，都会产生黄体，并维持一段时间，称为黄体 在这段时间里，同种动物的供、 期。在这段时间里，同种动物的供、受体生殖器 官的生理变化是相同的， 官的生理变化是相同的，这就为供体胚胎移入受 体子宫内继续发育提供了相同的生理环境。 体子宫内继续发育提供了相同的生理环境。2.为什么说胚胎分割技术也是动物克隆的方法之一？ 为什么说胚胎分割技术也是动物克隆的方法之一？ 为什么说胚胎分割技术也是动物克隆的方法之一

生物的无性繁殖方式统称为克隆。 生物的无性繁殖方式统称为克隆。就胚胎分割技 术本身而言，是将同一胚胎分割成几部分， 术本身而言，是将同一胚胎分割成几部分，借助 胚胎移植技术产生遗传物质完

全相同的后代， 胚胎移植技术产生遗传物质完全相同的后代，是 一种无性繁殖的方式，因此， 一种无性繁殖的方式，因此，也属于动物克隆的 一种方法。 一种方法。

深圳高级中学

3.为什么胚胎分割的份数越多，操作的难度会越大，移 为什么胚胎分割的份数越多，操作的难度会越大， 为什么胚胎分割的份数越多 植的成功率也越低？ 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， 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， 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， 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。因此， 胎内细胞团细胞所受的影响会更大。因此，分割的份数 越多，技术的难度会越大， 越多，技术的难度会越大，移植后的恢复和发育的难度 会越大，移植成功率自然会降低。 会越大，移植成功率自然会降低。 4.胚胎干细胞(ES细胞)的来源和主要特点是什么？ 胚胎干细胞( 细胞 的来源和主要特点是什么？ 细胞) 胚胎干细胞 ES细胞来源于早期胚胎，是从早期胚胎细胞中分离出来 细胞来源于早期胚胎， 细胞来源于早期胚胎 它具有胚胎细胞的特性，体积较小，细胞核大， 的。它具有胚胎细胞的特性，体积较小，细胞核大，核 仁明显；在功能上，具有发育的全能性， 仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年 动物任何一种组织细胞。另一方面，在体外培养条件下， 动物任何一种组织细胞。另一方面，在体外培养条件下， ES细胞可不断增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也 细胞可不断增殖而不发生分化， 细胞可不断增殖而不发生分化 可进行冷冻保存， 可以进行某些遗传改造。 可以进行某些遗传改造。

深圳高级中学

练习 1.下列有关动物胚胎移植的叙述中，错 下列有关动物胚胎移植的叙述中， 下列有关动物胚胎移植的叙述中 误的是( 误的是( A ) A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植 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 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 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 试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试 管中进行

深圳高级中学

2.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法 下列对于优良种畜的胚胎移植的说法 不正确的是( 不正确的是( B ) A.供体母牛必须是同一物种的良种 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 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 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 受体母牛可以是同一物种的一般健康牛

深圳高级中学

3.供体的胚胎移植到受体后，游离的胚 3.供体的胚胎移植到受体后， 供体的胚胎移植到受体后 胎在发育过程中形成胎盘与受体相连， 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。 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( 以下说法正确的是( ) A A.受体是为供体胚胎提供发育的条件 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 受体与胚胎血型应相同， 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 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 D.胚胎心肺功能都能正常运行

深圳高级中学

人的胚胎发育 1、人体的发育分期： 、人体的发育分期： 2、人胚胎发育的营养：胚胎发育初期所需的营养是卵 、人胚胎发育的营养： 受精卵植入子宫后， 黄；受精卵植入子宫后，通过胎盘从母体获得营养和排 出废物。胚胎发育的时间一般为280天。 出废物。胚胎发育的时间一般为 天 脐带 脐动脉胎 盘 毛 细 血 管 O2、 养料

胎盘CO2、 尿素等

子宫壁的 母 体 血 液 胎 盘 内 间 隙 中O2、养料

小静脉CO2、尿素等

脐静脉

小动脉

物

深圳高级中学

4.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此 4.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭， 利用胚胎干细胞治疗肝衰竭 过程的重要原因是( 过程的重要原因是( C ) A.细胞分裂 A.细胞分裂 B.细胞特化 B.细胞特化 C.细胞分化 C.细胞分化 D.细胞增殖 D.细胞增殖

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/yfh1.html