1、 1 胚胎工程的应用及前景 教材预览 导言 胚胎工程技术包含的内容很丰富，目前在生产中应用较多的是家畜的 、 和 技术。还有多项胚胎工程技术仍在深入研究或小规模试用。 参考答案：胚胎移植、胚胎分割、体外生产胚胎 一、胚胎移植 1、胚胎移植概念 2、胚胎移植的现状和意义 3、胚胎移植的生理基础 讨论题参考答案： 1.在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前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？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？ 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，这样才能使 供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生
2、存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。因此，必须做到 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，移入胚胎一侧的受体子宫角对应的卵巢必须有黄体存在。 2.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？ 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、受体生理环境 高度一致，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。这样的概括是正确的 4、胚胎移植的基本程序 二、胚胎分割 三、胚胎干细胞 学习过程： 概念：是指
3、将雌性动物的 ，或者通过 及其他方式得到的胚 胎，移植到同种的、 相同的其他 动物的体内，使之继 2 续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体叫供体，接受胚胎的个体 叫 。 应用：胚胎移植是 、 、或体外受精等技术的最后一道“工 序” 现状：在 的胚胎移植中，技术方法更为简便、实用。 意义：可充分发挥 个体繁殖潜力。供体主要职能只是产生优良特性的胚胎，缩 短繁殖 胚胎移植 周期 胚胎移植成功与否关系到：供体和受体的 1）供、受体 的生理变化相同，为胚胎提供相同的生理环 境 生理学基础 2） 早期胚胎没有与母体子宫建立组织联系，为 提供可能 3） 受体对外来胚胎基本不发生 ，为胚胎的存活提 供可
4、能 4）胚胎能与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其 不 受影响 1） 供、受体的选择和处理 （使用激素进行 处理、 处理） 2） 或人工受精 基本程序 3）胚胎收集（冲卵）、检查（胚胎发育到 或囊胚）、培养或保存（196 的液氮） 4）胚胎移植：手术法（引出子宫和卵巢将其注入）；非手术法（用移植管将其送入 子宫） 5）移植后的检查（是否妊娠）等 概念：指采用 方法将早期胚胎切割成 2、4 或 8 等份等，经移植获得 双胎 或多胎的技术。 仪器设备： 和显微操作仪 操作程序 1） 选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，移入盛有 的培养皿 胚胎分割 2）用分割针或分割刀切开胚胎，吸出半个，注入
5、空 或直接将 移植给受体。分割囊胚时要将 均等分割。此时还可用分割 针分割 ，做胚胎 DNA分析 。 3 局限：刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹上存在差异， 的可能性 有限。 概念：由 或 中分离出来的一类细胞。简称 ES 或 EK细胞。 特点 形态上：体积小、 大、核仁明显 功能上：具有 ，即可分化为成年动物体任何一种组织细 胞；在体外 胚胎干细胞 可增殖而不发生 ；可冷冻保存；可进行遗传改造 1）移植 ES 细胞修复坏死或退化部位，治愈糖尿病、肝(心)衰竭、 等病症 意义 2）ES细胞体外诱导分化，可培育 3）ES 细胞在牛黄酸、丁酰环腺苷酸等诱导因子作用下可向不同类型组织细 胞 参考答案
6、： 早期胚胎、体外受精、生理状态、雌性、受体、转基因、核移植、牛、雌性优良、生理状况、生殖 器官、胚胎收集、免疫排斥反应、遗传物质、同期发情、超数排卵、配种、桑椹胚、机械、同卵、 实体显微镜、操作液、透明带、裸半胚、内细胞团、滋养层、性别鉴定、同卵多胎、早期胚胎、原 始性腺、细胞核、发育的全能性、分化、成骨不良、人造组织器官、分化 旁栏思考题参考答案： 对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？ 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，其他细胞为滋养细 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，会出现含内细胞团多的部 分正常发育的能
7、力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。 例题剖析： 【例1】（2003年上海高考题）“试管婴儿”技术属于( ) A胚胎移植 B组织培养 C克隆技术 D基因工程 4 【解析】 胚胎移植指有性生殖细胞在体外结合后，形成的胚胎植入母体的过程；组织培养是指 离体的细胞、组织或器官在体外培养的过程；克隆技术是通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传 特性相同的DNA分子、细胞或个体；基因工程指在生物体外，通过对生物的基因进行改造和重新组 合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因 产物。 【答案】 A 【例2】（2001年上海高考题）胚胎移植技术目
8、前主要应用于( ) A. B. C. D. 【解析】 胚胎移植技术(用于人类即平常我们所说的试管婴儿)，主要是从母体取出卵细胞，在 体外进行人工受精、分割、培养，当胚胎发育到一定时期，再将胚胎移植到母体子宫内继续发育成 胎儿的技术。胚胎移植技术应用于人类，解决了某些不孕症者的生育问题；应用于家畜，则是为了 提高家畜的繁殖能力(一头奶牛正常情况下，一生最多只能繁殖 10头小牛，而用胚胎移植技术，一 生则能生 40 头小牛)。该技术不能提高动物的抗病能力，也不能治疗某些遗传病。考查生物新技术 及应用，是当今高考的热点问题。 【答案】 A、C 【例3】（1998年上海高考题）表现型不同的母牛生育出基
9、因型完全相同的小牛。产生这一结 果最可能的原因是( ) A. B. C. D. 【解析】 表现型不同的母牛，其基因型一定不同，生育出基因型完全相同 的子牛，根据题目给出的选项 ，很可能是将胚胎分割移植，该技术可提高牛的产仔率。 【答案】 C 练习1、为了大力发展我国的肉牛和奶牛养殖业，科学家们在育种途径上进行了大胆探索，并取得 了初步成果。 .2002年1月中旬到 2月中旬， 中国自主完成的首批成年体细胞克隆牛在山东曹县五里墩陆续 降生。克隆牛有3个母亲，A牛提供细胞核即供体细胞，B牛提供去除细胞核的卵细胞即受体细胞， 5 两种细胞在电脉冲的刺激下融合之后，通过细胞分裂形成早期胚胎，再将这个胚
10、胎植入 C牛子宫内。 请回答下列问题： （1）培育出的克隆牛几乎就是_牛复制品，这是因为控制牛性状遗传的物质主要 存在于_中。 （2）克隆牛的培育成功说明了_。 .在克隆技术出现之前，育种工作者已经开始采用胚胎分割移植方法来尽快繁育更多的优质 牛。这种育种技术的主要步骤是：将经过人工受精得到的受精卵在试管内培养到8个细胞的胚胎时， 进行胚胎分割，均分为4份，再分别移植到多头母牛的子宫内发育、分娩，就能得到多头所需要的 小牛。 （3）胚胎分割移植要在受精卵培养到8 个细胞的卵裂期时进行，其主要原因是： _。 （4）通过胚胎分割移植培育出的这些小牛，其性别表现为_。 A雌雄的可能性各占 50% B
11、全为雌性或全为雄性 C全为雌性 D全为雄性 参考答案：（1）A（供核牛） 细胞核 （2）体细胞的细胞核几乎具有发育为新个体的全部遗传信 息 （3）此时还未出现细胞分化 （4）B 练习2、胚胎移植的基本程序如下图(以胚胎移植为例),请据图回答: 选择 供体母牛 受体母牛 同期发情处理 超数排卵 供体公牛 配种 冲卵 质量检查、培养 胚胎移植 6 妊娠检查 分娩（胚胎移植的犊牛） （1）对供体母牛、供体公牛的要求是_。受体母牛必须和供体牛_。 （2） 同期发情处理的方法是_,它可以促进_的分泌和_ _的生成. （3）一次给受体移入多胚胎,产生的多个后代,其基因型都相同吗?_ 为什么? _ 参考答案
12、： (1)具优良遗传性状的同种牛、 是同一物种 （2） 注射促性腺激素、 性激素、 卵子 （3） 不一定相同。因为这些胚胎都是由不同的受精卵发育而来的，它们的基因型可能相同，也可能不同 课后思考与探究参考答案： 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。 答： 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； 收集胚胎； 胚胎移植； 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？在中，为什么要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
13、需要对供体和受体母牛进行同期发情处理？ 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；需要用促性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，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，使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件。 （3）在右侧的流程图中，哪一步需要进行冲卵？冲卵是把母畜的卵子冲出来吗？ 答：第步需要进行冲卵，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。 （4）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
14、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，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。 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。 7 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。 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。 巩固练习： 1、以下哪一项是胚胎工程的最终技术环节（ ） A. 胚胎分割 B. 胚胎移植 C. 胚胎培育 D. 体外生产胚胎技术 2、下列有关动物胚胎移植的叙述中，不正确的是（ ） A从受孕母畜体内取出的受精卵或胚胎均能移植
15、 B受体母畜必须处于与供体母畜同步发情状态 C超数排卵技术要使用一定的激素 D试管婴儿技术只有受精及早期卵裂过程在体外进行 3、在胚胎移植中供体的主要职能是（ ） A. 提供优良的供体基因 B. 提供优良遗传特性的胚胎 C. 提供卵细胞 D. 提供精子 4、下列关于胚胎移植的叙述不正确的是（ ） A、胚胎移植全部属于无性繁殖 B、可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力 C、大大缩短了供体本身的繁殖周期 D、供体的主要职能变为只产生具有优良遗传特性的胚胎 5、哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内（ ），这就为胚胎的收集提供了可能 A. 已经与母体子宫建立组织上的联系 B. 处于游离状态 C. 处于
16、固定状态 D. 已经吸附于子宫内壁上 6、“冲卵”是指（ ） A. 把受精卵从子宫冲洗出来 B. 把卵细胞从子宫冲洗出来 C. 把卵细胞冲散，便于收集 D. 把胚胎从子宫冲洗出来 7、以下哪一种胚胎分割的移植效率最高（ ） A. 二分胚 B. 四分胚 C. 八分胚 D. 十六分胚 8、进行胚胎胚胎移植时最迟选择哪一时期的胚胎（ ） A、卵裂期 B、桑椹胚 C、囊胚 D、原肠胚 9、从供体母畜收集的胚胎，可以直接向受体移植，也可以放入（ ）中保存。 8 A. 液氧 B. 干冰 C. 液氮 D. 培养箱 10、对于桑椹胚和囊胚的胚胎，用分割针或分割刀将胚胎切开，吸出其中半个胚，移入预先准 备好的（ ）中，或直接移植给受体。 A. 空透明带 B. 滋养层 C. 饲养层 D. 囊胚腔 参考答案：1-10：B、A、B、A、B、D、A、C、C、A
