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1、专题3胚胎工程（一）体内受精和早期胚胎发育1.胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。2.精子和卵子的发生（1）精子的发生：场所：睾丸时间：初情期至生理机能衰退。精子发生的三个阶段有丝分裂、减数分裂和变形。精子变形：细胞核变为精子的头部的主要部分；高尔基体发育为顶体；中心体演变为精子的尾；线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘，其他物质浓缩为球状的原生质滴，最后脱落。（2）卵子的发生场所：卵巢和输卵管。卵子发生过程中：减数第一次分裂发生在排卵前后（时候），减数第二次分裂发生在受精作用过程中。3.受精（1）场所：输卵管。（2
2、）刚排出的精子，不能立即与卵子结合，必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力，这一生理现象成为精子获能。排出的卵子要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂中期时期时，才具备与精子受精的能力。（3）受精的过程：精子穿越放射冠和透明带，进入卵细胞膜，原核形成和配子结合。透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障。（4）判断卵子是否受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。4.胚胎发育（1）卵裂期：特点：细胞进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，或略有减小。（2）桑椹胚：特点：胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹。是
3、全能细胞。（3）囊胚：特点：细胞开始出现分化（该时期细胞的全能性仍比较高）。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。滋养层细胞则发育为胎儿的胎膜和胎盘。（4）原肠胚：有了三胚层的分化，内胚层包围的腔叫原肠腔。（二）体外受精和早期胚胎培养1.卵母细胞的采集和培养：对实验动物如小鼠、兔以及家畜猪、羊等，等，用促性腺激素处理，从输卵管冲取卵子（可直接受精）；对大家畜或大型，如牛，从卵巢中采集卵母细胞（要在体外培养成熟）。2.精子的采集和获能：采集的方法有假阴道法、手握法、点刺激法等；获能的方法有两种：对啮齿动物、家兔和猪等动物的精子，一般采用培养法；
4、对牛、羊等家畜的精子，常采用化学法，即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，诱导获能。3.体外受精：可在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。4.早期胚胎培养：培养液的成分除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。（三）胚胎工程的应用1.胚胎移植胚胎移植是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。（1）生理学基础：动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这为胚胎的收集提供了可能。受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥。这为胚胎在受体的存
5、活提供了可能。供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。（2）胚胎移植的意义：大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。（3）基本程序主要包括：对供受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。配种或人工受精。对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的早期胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196液氮中保存。对早期胚胎进行移植。移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。2.胚胎分割（1）意义：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，属于无性繁殖。（2）材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。（3）操作过程：对囊胚阶段的胚胎分割时，要将内细胞团均等分割，否则影响分割后胚胎的进一步发育。3.胚胎干细胞（1）哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。（2）具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
