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高中生物专题3 3.3《胚胎工程的应用前景》(选修3)

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课程内容:
《胚胎工程的应用前景》
    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胚胎移植、胚胎分割和体外生产胚胎技术。还有多项胚胎工程技术仍在深入研究或小规模试用。
    胚胎移植
    胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体叫“受体”。胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。在胚胎工程中通过任何一项技术,如转基因、核移植,或体外受精等技术获得的胚胎,都必须移植给受体才能获得后代。因此,胚胎移植又是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。
    胚胎移植的现状和意义
    近20年来,在胚胎移植中,牛的胚胎移植技术较为成熟。以奶牛为例,目前已达到一头供体牛平均每次处理收集到的胚胎,经移植可产下3-4头犊牛,由于每年可处理4-5次,这样,一头良种母牛一年生下的后代可达数十头,远远超过在自然状态下一生所得的后代数量。羊的胚胎移植效率比奶牛还要高。
    自20世纪60年代以来,我国家兔、绵羊、牛、马和山羊的胚胎移植相继获得成功。近10年来,牛、羊的胚胎移植在我国部分地区已进入生产应用阶段,这些成果大大推动了我国畜牧业的发展。
    进行胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。在这项技术中,供体的主要职能变为只产生具有优良遗传特性的胚胎,繁重而漫长的妊娠和育仔的任务由受体取代,这就大大缩短了供体本身的繁殖周期。同时,在对供体施行超数排卵处理后,可获得多枚胚胎,经移植可得到多个后代,使供体生产下的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍。
    胚胎移植的生理学基础
    准备移植的胚胎,移植到任何一头母牛的子宫内都能发育吗?供体与受体之间进行胚胎移植时,会不会发生免疫排斥反应?要解决这些问题都需要对胚胎发育进行生理学方面的研究。
    胚胎移植能否成功,与供体和受体的生理状况有关。
    第一,哺乳动物发情排卵后,不管是否妊娠,在一段时间内,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的,这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。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,大量的研究已经证明,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。
    胚胎移植的基本程序
    以家畜的胚胎移植为例,胚胎移植主要包括对供、受体的选择和处理,配种或进行人工授精,对胚胎的收集、检查、培养或保存,对胚胎进行移植,以及移植后的检查等步骤。
    与胚胎工程中的其他技术相比,胚胎移植已经是较为成熟的技术,但就目前发展的情况看,还需要进一步简化操作程序。
    在我国,牛和羊的胚胎移植技术已日臻完善和成熟,不久的将来,很有可能成为一项常规的繁殖技术。畜牧业发展和胚胎工程技术研究的不断深入,为胚胎移植的应用提供了广阔的平台。胚胎移植作为胚胎工程的最终技术环节,也将推动胚胎工程其他技术的研究和应用。
    胚胎分割
    能不能将一个胚胎分割成几份,从而提高胚胎的利用率呢?基于这样的设想,胚胎分割技术逐渐发展和成熟。
    胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2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。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
    近20年来,我国的胚胎工程专家也进行了胚胎分割移植的试验研究,相继成功地对小鼠、家兔、绵羊、山羊和牛等动物进行了分割胚胎移植,并将二分胚分割技术应用到牛和羊的胚胎移植中。
   

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申老师

女,中教中级职称

工作中爱岗敬业、尽职尽责,具有良好的职业道德,关心和爱护学生。

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