第四节 胚胎干细胞培养与应用.ppt

专题三 胚胎工程 一、干细胞 理论研究（人体发育过程、发育机制和影响因素、体外细胞分化的理想材料） 研究新药（细胞药理和毒理实验，药物致病机理） 医疗手段（提供无免疫排斥的材料，用于疾病治疗） 改良品种（结合基因工程培育生长快、抗病力强、高产的新品种） 胚胎干细胞体外培养条件的优化仍需进一步研究。 分化细胞的增殖是一个瓶颈问题，如何得到纯化的分化细胞有很多工作要做。 对胚胎干细胞向不同组织细胞的“定向分化”的条件尚不清楚，限制了其临床应用。 建立并完善维持体外增殖与定向分化的体系。 研究转基因或核移植胚胎干细胞的增殖与分化及其调控机制。 诱导分化细胞的性能分析与鉴定。 体外重构重要的组织与器官，探索克服移植排斥反应等的技术和方法。 对于胚胎干细胞在组织原位再生修复中的作用机制与原位培养模式的探索。 谢谢同学们 （1）受精的标志和受精完成的标志分别是什么？ （2）卵裂期、桑椹胚和囊胚中细胞各具有什么特点？ ①卵裂期的特点：细胞有丝分裂使细胞数目增加，但胚胎总体积并不增加或略缩小，因此每个细胞的体积会随分裂的进行不断缩小，但核内遗传物质并未减少。 ②桑椹胚以前的细胞均未分化，细胞全能性最高，是胚胎分割的最佳时期。 受精的标志是卵黄膜和透明带的间隙出现两个极体；受精完成标志是雌雄原核融合为合子。 （3）体外受精的操作步骤是什么？ 答案 培养液成分 盐类：无机盐和有机盐 营养物质：氨基酸、核苷酸 调节物质：维生素、激素 特有物质：动物血清 ③桑椹胚至囊胚的发育过程中，细胞开始分化，是胚胎移植的最佳时期。但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。其中个体较大的细胞叫内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。 ①卵母细胞的采集和培养。②精子的采集和获能。 ③受精。 （4）体外胚胎培养液的成分有什么？ 三、胚胎移植 1、胚胎移植成功与否的两个重要条件 （1）同种动物之间进行胚胎移植易于成功。这里的“同种”是指“同物种”。 （2）供、受体生理状态要相同，为此必须做到： ①供、受体母畜的发情时间一致。 ②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。 2、胚胎移植时间：不同动物其胚胎移植的时间不同。 牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段；小鼠、家兔在桑椹胚前；人胚胎可在4个细胞阶段移植；几乎所有动物不能到原肠胚阶段移植，因为此时分化程度高，移植成功率很低。 3．胚胎移植的培育流程以牛胚胎移植为例： (1)选择的对象包括良种公牛、母牛和普通母牛，处理是指对良种母牛和普通母牛做同期发情处理，以使其生殖器官的生理变化相同；同时要对良种母牛做超数排卵处理，以促其多产生卵子。 (2)冲卵是指将早期胚胎从良种母牛子宫内冲洗出来，而不是冲洗出卵子。 (3)良种牛后代的遗传特性是由供体公牛和母牛决定的，受体母牛只是提供了胚胎发育的场所，不影响后代的遗传特性。 (4)胚胎移植培育流程中有两次使用促性腺激素，第一次是对供、受体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。 3．胚胎移植成功的保障(生理学基础) 第一，供、受体生殖器官的生理变化是相同的。 第二，哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能。 第三，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。 第四，供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受任何影响。 b.原理：细胞核的全能性。 c.应用： ①快速繁育良种、特异、濒危的动物，改良动物新品种。 ②利用植物组织培养技术育种。 ③利用人工种子繁殖物种。 ④植物体细胞杂交育种。 （1）无性繁殖 ①利用细胞核移植技术育种 a.过程 育种应用 ⑤核移植和植物体细胞杂交产生的后代中都含有两个亲本的遗传物质；植物组织培养和人工种子产生的后代中都只含有一个亲本的遗传物质。 （2）有性繁殖 ①利用胚胎（分割）移植育种 a.过程 b.原理：细胞（受精卵）的全能性。 c.应用：解决动物和人类的不育问题；提高良种家畜的繁殖能力。 ②单倍体育种技术 四、试管婴儿与克隆技术 克隆人过程图： 会默画出试管婴儿和克隆人的过程图，思考以下问题。 试管婴儿过程图： 遗传物质主要来自核供体 遗传物质来自两个个体 遗传物质 无性生殖 有性生殖 生殖方式 核移植技术、胚胎移植 体外受精、胚胎移植 技术基础 克隆人 试管婴儿 （1）上述两过程的技术基础、生殖方式、遗传物质方面有什么区别？ （2）治疗性克隆与生殖性克隆有什么区别与联系？ 都属无性繁殖；产生新个体、新组织，遗传信息相同 联系 个体水平 细胞水平 水平 用于生育