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1、課題3 胚胎工程的應(yīng)用及前景 2006年10月一 胚胎移植的概念 胚胎工程技術(shù)目前在生產(chǎn)中應(yīng)用較多的是家畜的胚胎工程技術(shù)目前在生產(chǎn)中應(yīng)用較多的是家畜的_ _胚胎胚胎移植移植_ _、_ _胚胎分割和胚胎分割和_體外生產(chǎn)胚胎體外生產(chǎn)胚胎_ _。 胚胎移植是指將胚胎移植是指將_ _雌性動物的早期胚胎雌性動物的早期胚胎_ _,或者通過,或者通過_ _體體外受精及其他方式得到的胚胎外受精及其他方式得到的胚胎_ _,移植到同種、生理狀,移植到同種、生理狀態(tài)相同的其他雌性個體的體內(nèi)態(tài)相同的其他雌性個體的體內(nèi)_ _,使之繼續(xù)發(fā)育為新個,使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。其中提供胚胎的個體稱為供體,接受胚胎體的技術(shù)。
2、其中提供胚胎的個體稱為供體,接受胚胎的個體稱為受體。的個體稱為受體。二 胚胎移植的實質(zhì) 生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代 地位:如轉(zhuǎn)基因、核移植,或體外受精等任何一項胚地位:如轉(zhuǎn)基因、核移植,或體外受精等任何一項胚胎工程技術(shù)所生產(chǎn)的胚胎,都必須經(jīng)過胎工程技術(shù)所生產(chǎn)的胚胎,都必須經(jīng)過 胚胎移植技術(shù)胚胎移植技術(shù)才能獲得后代,它是胚胎工程的最后一道才能獲得后代,它是胚胎工程的最后一道“工序工序” ” 三三 胚胎移植在胚胎工程中的地位胚胎移植在胚胎工程中的地位四 胚胎移植的現(xiàn)狀和意義 (1)以奶牛為例,一頭良種母牛一年生下的后代可達(dá)數(shù)以奶牛為例,一頭
3、良種母牛一年生下的后代可達(dá)數(shù)十頭,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過在十頭,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過在_自然自然_狀態(tài)狀態(tài)_所得的后代數(shù)量。近所得的后代數(shù)量。近十年來,牛、羊的胚胎移植在我國部分地區(qū)已進入十年來,牛、羊的胚胎移植在我國部分地區(qū)已進入_生生產(chǎn)應(yīng)用階段產(chǎn)應(yīng)用階段_。 (2)供體的主要職能變?yōu)橹簧a(chǎn)具有優(yōu)良遺傳形狀的胚胎_,繁重而漫長的妊娠和育仔的任務(wù)由受體取代,大大縮短了供體本身的繁殖周期。超數(shù)排卵:是指將_,使其發(fā)情,并能排出數(shù)量較多的_,經(jīng)合理的_,可以獲得數(shù)量較多的_。胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)的四點內(nèi)容 第第1 1。哺乳動物發(fā)情排卵后,不管是否妊娠,在一段時。哺乳動物發(fā)情排卵后,不管是否妊娠,在一段時間內(nèi),間內(nèi),_、_,
4、這,這就為就為_提供了相同的生理環(huán)境。提供了相同的生理環(huán)境。 第第2 2。哺乳動物的早期胚胎形成后,在一定時間內(nèi)不會。哺乳動物的早期胚胎形成后,在一定時間內(nèi)不會與與_的聯(lián)系,而是處于的聯(lián)系,而是處于_,這就為,這就為_提供了可能。提供了可能。胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)的四點內(nèi)容 第第3 3。受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生。受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生_,這為胚胎在受體內(nèi)的存活,這為胚胎在受體內(nèi)的存活_。 第第4 4。_可與可與_建立正常的建立正常的生理和組織聯(lián)系,但移入受體的生理和組織聯(lián)系,但移入受體的_,在孕育過程中不受任何影,在孕育過程中不受任何影響。響。 思考:思考:在胚胎移植操
5、作中,怎樣才能使胚胎在移植前在胚胎移植操作中,怎樣才能使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致?例如,供、受體的發(fā)情后所處的生理環(huán)境保持一致?例如,供、受體的發(fā)情時間要一致嗎?供體胚胎移入受體子宮的位置,應(yīng)與時間要一致嗎?供體胚胎移入受體子宮的位置,應(yīng)與在供體內(nèi)的位置相同或相似嗎?在供體內(nèi)的位置相同或相似嗎? 應(yīng)對供體和受體母畜進行應(yīng)對供體和受體母畜進行_,使它們的生,使它們的生理條件達(dá)到理條件達(dá)到_,這樣才能使供體的胚胎移,這樣才能使供體的胚胎移入受體后有入受體后有_,這是胚胎移植,這是胚胎移植成功與否的關(guān)鍵。因此,必須做到供、受體母畜的成功與否的關(guān)鍵。因此,必須做到供、受體母畜的_。同時還要
6、做到移入受體子宮胚胎的位。同時還要做到移入受體子宮胚胎的位置應(yīng)該與其在供體內(nèi)的位置置應(yīng)該與其在供體內(nèi)的位置_,移入胚胎,移入胚胎一側(cè)的受體子宮角對應(yīng)的卵巢必須有一側(cè)的受體子宮角對應(yīng)的卵巢必須有_存在。存在。思考:胚胎移植實質(zhì)上是早期在相同生思考:胚胎移植實質(zhì)上是早期在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。你認(rèn)為理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。你認(rèn)為這樣的概括正確嗎?這樣的概括正確嗎?胚胎移植成功率的高低與供、受體生理胚胎移植成功率的高低與供、受體生理環(huán)境條件一致性密切相關(guān)。只有供、受環(huán)境條件一致性密切相關(guān)。只有供、受體生理環(huán)境體生理環(huán)境_,移入受體的胚,移入受體的胚胎才能被接受,并繼續(xù)發(fā)育。所以我們胎
7、才能被接受,并繼續(xù)發(fā)育。所以我們可以把胚胎移植簡單概括為可以把胚胎移植簡單概括為_。這。這樣的概括是樣的概括是_。 胚胎移植的基本程序包括哪些?每胚胎移植的基本程序包括哪些?每一步技術(shù)操作的作用如何?一步技術(shù)操作的作用如何?以家畜的胚胎移植為例,基本程序以家畜的胚胎移植為例,基本程序主要包括:主要包括:_。選擇有選擇有_和和_優(yōu)秀優(yōu)秀的供體,的供體,_的受的受體,并用體,并用_進行同期進行同期_處處理 , 用理 , 用 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 對 供 體 母 牛 做對 供 體 母 牛 做_處理。處理。_或或_。 對胚胎的對胚胎的_、_、_或或 _。_后第后第7 7天,用特制
8、的天,用特制的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ , 把 供 體 母 牛 子 宮 內(nèi) 的, 把 供 體 母 牛 子 宮 內(nèi) 的_(_(也叫也叫_)_)。對胚胎進行。對胚胎進行 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ , 此 時 的 胚 胎 應(yīng) 發(fā) 育 到, 此 時 的 胚 胎 應(yīng) 發(fā) 育 到_階段。直接向受體階段。直接向受體_或或放入放入_。對胚胎進行。對胚胎進行_。常采用的方法可以用。常采用的方法可以用_和和_。 _。對受體母牛進行。對受體母牛進行_。 胚胎分割 胚胎分割的概念和意義胚胎分割的概念和意義胚胎分割是指采用胚胎分割是指采用_將早
9、將早期胚胎切割成期胚胎切割成_、_或或_等,經(jīng)移植獲得等,經(jīng)移植獲得_的技術(shù)。來自同一胚胎的后代具有的技術(shù)。來自同一胚胎的后代具有_,因此,胚胎分割可以,因此,胚胎分割可以看做動物看做動物_的方法的方法之一。目前以之一。目前以_和和_最高。最高。 囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團的功能/對囊胚階段的胚胎進行分割時注意事項 內(nèi)細(xì)胞團一般到內(nèi)細(xì)胞團一般到_階段才出現(xiàn),它是發(fā)育為胚胎本身的階段才出現(xiàn),它是發(fā)育為胚胎本身的_,將來發(fā)育成胎兒的各種組織。進行胚胎分割時,應(yīng),將來發(fā)育成胎兒的各種組織。進行胚胎分割時,應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的_或或_,將其移入盛有,將其移入盛有_的培養(yǎng)皿中,然后,
10、用的培養(yǎng)皿中,然后,用_或或_進行分割。具進行分割。具體操作程序:用體操作程序:用_切開,吸出其中的切開,吸出其中的_,注,注入入_中,或直接將中,或直接將_。對囊。對囊胚階段的胚胎進行分割時要注意將胚階段的胚胎進行分割時要注意將_,否則會,否則會影響分割后影響分割后_。 牛胚胎的分割技術(shù) 牛胚胎的分割如圖323所示。 到目前為止,最常見的是經(jīng)分割產(chǎn)生的_,而_成功的比例都很小。 胚胎干細(xì)胞 胚胎干細(xì)胞的來源。 哺乳動物的胚胎干細(xì)胞簡稱_或_細(xì)胞,來源于 _或從_中分離出來。 2、胚胎干細(xì)胞的功能和主要特點 具有_的特性,在形態(tài)上表現(xiàn)為_小, _大,_明顯;在功能上,具有_,可分化為_體內(nèi)任何
11、一種_。另外,在體外培養(yǎng)的條件下,可以_,可進行_保存,也可進行_。 胚胎干細(xì)胞的主要用途 胚胎干細(xì)胞的主要用途是:可用于研究哺乳動物 _;是在體外條件下研究_的理想材料,在培養(yǎng)液中加入_,如牛黃酸等化學(xué)物質(zhì)時,就可以誘導(dǎo)_向_,這為揭示_和_的機理提供了有效的手段; 可以用于治療_,如_、_等; 利用可以被誘導(dǎo)分化形成_的特性,移植 _可使壞死或退化的部位得以_; 隨著_的發(fā)展,通過體外誘導(dǎo)分化,定向培育_,用于器官移植,解決供體器官不足和器官移植后_的問題。 1一只羊的卵細(xì)胞核被另一只羊的體細(xì)胞核置換后,這個卵細(xì)胞經(jīng)過多次分裂,再植入第三只羊的子宮內(nèi)發(fā)育,結(jié)果產(chǎn)下一只羊羔。這種克隆技術(shù)具有
12、多種用途,但是不能( ) A有選擇地繁殖某一性別的家畜 B繁殖家畜中的優(yōu)秀個體 C用于保存物種 D改變動物的基因型 2細(xì)胞分化達(dá)到最大限度的時期是 ( ) A受精卵時期 B胚胎時期 C有絲分裂時期 D細(xì)胞的增殖時期 3用甲母羊的乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核,與乙母羊的卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)組成一個細(xì)胞,成功培育了多利羊,下列說法錯誤的是( ) A高度分化的細(xì)胞具有全能性 B這個乳腺細(xì)胞核內(nèi)含有該物種所需要的全套遺傳物質(zhì) C多利羊的特征與乙母羊幾乎相同 D多利羊的特征與甲母羊幾乎相同 4胚胎移植技術(shù)目前主要用于( ) A解決某些不孕癥的生育問題 B治療某些遺傳病 C提高良種家畜的繁殖力 D提高動物的抗病力 5干細(xì)胞
13、是一種尚未充分分化的未成熟的細(xì)胞,它具有再生各種細(xì)胞、器官的潛能,醫(yī)學(xué)家們正嘗試?yán)酶杉?xì)胞治療一些頑疾,用骨髓移植法有效治療白血病便是成功的例證。下列說法中不正確的是( ) A利用干細(xì)胞治療某些頑疾,是因為干細(xì)胞具有再生各種組織、器官的潛能 B骨髓分為紅骨髓和黃骨髓,其中,只有紅骨髓具有造血功能 C用骨髓移植法治療白血病的優(yōu)點之一是不發(fā)生排斥(異)反應(yīng) D異體骨髓移植成功后,康復(fù)者的血型有可能發(fā)生改變 6將雌性動物的早期胚胎,或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi)。以下說法不正確的是( ) A這里說的同“種”是指同一“物種” B加拿大荷斯坦奶牛胚胎
14、移植給我國黃牛,生出荷斯坦奶牛,可以移植成功 C同種動物之間的生理特征相近,進行胚胎移植易于成功 D不管是否妊娠,同種動物生殖器的生理變化都是一樣的 7在胚胎移植的整個過程中,與之有關(guān)的激素包括( ) 促性腺激素 雌激素 孕激素 雄激素 A B C D 8關(guān)于胚胎干細(xì)胞的特點的描述正確的是( ) A體積小,細(xì)胞核大,核仁明顯 B體積大,細(xì)胞核大,核仁明顯 C體積小,細(xì)胞核小,核仁小 D體積大,細(xì)胞核小,核仁明顯 9以下對于胚胎分割的描述,正確的是( ) A只能對囊胚期細(xì)胞進行分割 B囊胚階段的胚胎分割份數(shù)越多,產(chǎn)生相同基因型的后代個數(shù)越多 C胚胎分割產(chǎn)生的后代個體表現(xiàn)型完全相同 D內(nèi)細(xì)胞團一般
15、到囊胚才出現(xiàn),胚胎分割時最好將其均等分割,移植成功率才高 10世界上第一只克隆綿羊“多利”的培育程序如下圖所示。請仔細(xì)看圖后回答下列問題: (1)寫出圖中a、b所指的細(xì)胞工程名稱 : a . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ;b._。 (2)實施細(xì)胞工程a時,所需的受體細(xì)胞大多采用動物卵細(xì)胞的原因是_。 (3)“多利”面部的毛色是_,請根據(jù)遺傳學(xué)原理說明判斷根據(jù):_。 (4) 請舉一例,說明克隆綿羊培育成功的實際意義:_。 答案:(1)細(xì)胞核移植 胚胎移植 (2)卵細(xì)胞體積大、易操作、通過發(fā)育可直接表現(xiàn)出狀性來 (3)白色 “多利”的全部細(xì)胞核基因來自白母綿羊 (4)保存瀕危物種,繁殖優(yōu)良品種,醫(yī)學(xué)上克隆器官