《胚胎工程-亢永平》课件.ppt

专题3 胚胎工程 §3-2 体外受精和早期胚胎培养 高二（理）生物 主讲：亢永平 试管牛的诞生 牛胚胎移植示意图 体外受精 卵母细胞的采集 图3-10 牛活体采卵示意图 卵母细胞的培养 图3-11 牛卵巢、卵母细胞和体外受精胚胎 将收集的卵母细胞体外受精培养 精子的采集、获能和冷冻培养 家畜采精用假台畜 精子和胚胎冷冻技术 精子和胚胎的冷冻和长期保存技术，可用于不同国家、不同省区之间长距离的种畜精子资源和胚胎资源的共享，同时也可用于优良动物种质资源的长期保存利用和濒危动物的保护利用。 精子和胚胎通过冷冻保护剂，冷冻保存到-196的液氮中，可长期保存，也可随时解冻后使用。 精子和胚胎冷冻技术 冷冻精液和胚胎 冷冻有关设备 体外人工辅助受精 哺乳动物体外受精过程示意图 卵巢 卵母细胞 新鲜或解冻的精液 精子离心处理 精子获能处理 卵母细胞培养 M Ⅰ期卵母细胞 M Ⅱ期卵母细胞 体外受精 受精卵培养 获能精子 体外受精及试管动物生产 将精子直接注射到卵胞质内，让卵子受精 试管动物：通过体外受精得到的动物就是试管动物 单精子注射 精液处理后可进行单个精子的捕获 将收集到的卵母细胞体外培养成熟后，将精子体外激活与卵子结合 胚胎的早期培养 牛体外受精胚胎工厂化生产流程图 思考与探究 胚胎移植技术就是通过人工诱导，让优良种畜排出比自然繁殖更多的卵子，受精后形成胚胎，再通过手术或非手术的手段冲出受精卵移植给同期发情的受体输卵管或子宫内让妊娠产仔，繁殖优良种畜的后代。 胚胎移植技术已经基本成熟，而且已经走向商业化，世界各国在奶牛上应用最多，在山、绵羊上也得到了充分地应用。在家畜繁殖、育种方面发挥着重要作用，为畜牧业生产带来了巨大的经济效益。同时该技术也是其他生物技术如，转基因动物、克隆动物研究的基础技术。 通过显微手术方法将早期胚胎一分为二、四或更多次分割，移植到受体内让其妊娠产子。实际是一种有性克隆技术。 利用胚胎分割技术可加快优良种畜的扩繁，也可以用于濒危动物的扩繁。 胚胎分割技术与胚胎融合技术 1986年西北农林科技大学得到胚胎分割半胚犊牛 1990年西北农林科技大学得到胚胎分割1/4胚犊牛 将三种不同颜色的小鼠胚胎融合得到嵌合小鼠（最下面的为嵌合小鼠） 利用该技术可将克隆好的外源基因插入到早期胚胎核内,或直接改造基因等,进行哺乳动物发育过程中基因功能的研究等。 动物嵌合技术与应用 1992年由西北农林科技大学窦忠英教授领导的研究小组得到的嵌合体山羊 可看到嵌合体山羊皮肤被毛为嵌合体表型 人工授精技术：不通过自然交配，人为通过器械将精子输送到母畜生殖道，达到母畜受孕的目的。 牛人工授精 人工授精及胚胎移植技术 人工授精技术被称为家畜改良和家畜繁殖领域的第一次革命。使优良公畜的利用率大大提高，进而使家畜的改良速度可快速得到提高。 骨髓干细胞是目前研究最深入并得到广泛应用的成体干细胞，而间充质干细胞向骨、软骨、脂肪、造血基质及神经元样细胞等分化成熟的特性使其在组织工程中作为最佳种子细胞来源的地位令人看好。 受精卵 囊胚 内细胞团 人类干细胞 诱导分化 脂肪细胞 神经细胞 肌肉细胞 人类胚胎干细胞的分离分化模式图 神经胶质细胞 人类原始生殖细胞（ PGCs ）和类ES细胞集落（AKP染色） 人类原始生殖细胞 （PGCs）PAS染色 人类胚胎生殖细胞OCT4染色阳性 人类胚胎干细胞 Human Stem Cells 人类ES细胞经体外培养分化为类胚体和心脏跳动样细胞团 人类胚胎干细胞体外分化 In Vitro Differentiation of Human ES Cells 人类ES细胞分化为心脏跳动样细胞团透射电镜照片 人类ES细胞经体外培养分化为脂肪细胞(油红O染色)和神经样细胞 ES细胞分化为心脏跳动样细胞团(myogoblin染色) 干细胞分离培养 胚胎分裂 球 囊胚 胎儿 内细胞 团 原始生殖 细胞 培养得到多潜能 干细胞 胚胎干细胞分离培养模式图 人工授精：来自于小鼠胚胎干细胞的精子，能够使卵受精，并形成胚泡期的胚胎。 对老鼠的试验显示，渴望来替代器官组织的干细胞，也可复制成精子，使卵子受精。 美国哈佛大学的一个研究小组，已经成功掌握用干细胞培养成精子的技术，在大鼠上已经获得成功，通过干细胞培养的精子，可以正常的和卵子结合并发育成胎儿。