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1、胚胎工程胚胎工程一、胚胎工程的概念一、胚胎工程的概念1、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子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、体胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎胚胎，还需移植到雌性动雌性动物体内物体内生产后代，以满足人类的各种需求。二、精子和卵子发生的比较名称精子的发生卵子的发生场所睾丸的曲细精管卵巢时期从初情期开始胚胎在性别分化以后是否变形需变形无需变形分裂情况均等分裂不均等分裂结果形成 4 个精子细胞形成 1 个卵子和 3 个极体M和 M是否连续是否1、精子发生分为三个阶段：第一阶段是，精原细胞精原
2、细胞 初级精母细胞初级精母细胞第二阶段是，初级精母细胞初级精母细胞 精子细胞精子细胞第三阶段是，精子细胞精子细胞 精子精子。其中高尔基体高尔基体发育顶体，精子头的主要部分是由细胞细胞核核变成 ，由 中心体中心体变为精子的尾精子的尾。线粒体形成线粒体鞘线粒体鞘，其他物质浓缩成原生质滴脱落原生质滴脱落。2、精子分为头、颈、尾头、颈、尾三个部分。不同种动物的精子的大小与动物的体型无关无关 。3、卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前（胎儿期）出生前（胎儿期）完成的。减数第二次分裂发生时期精子和卵子结合的过程中精子和卵子结合的过程中， 是否受精的标志是卵细胞膜和透明带的间隙可以看见两个极体卵细胞膜和透
3、明带的间隙可以看见两个极体。二、受精作用的场所、过程（一）、场所： 输卵管输卵管 （二）过程：1、受精前的准备成熟的精子必须在 雌性动物的生殖道雌性动物的生殖道 中经历一段时间，发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，此过程叫精子获能精子获能。 卵子的准备卵子都要在输卵管中进一步成熟，到减数第二次分裂中期减数第二次分裂中期才具备受精能力。2、受精阶段包括精子穿越放射冠和透明带穿越放射冠和透明带、进入卵细胞膜卵细胞膜，原核形成和原核融合原核形成和原核融合。 获能的精子与卵子相遇时发生顶体反应顶体反应，穿过穿越放射冠和透明带穿越放射冠和透明带防止多精入卵受精的两道屏障是透明带反应透明带反应 和 卵
4、细胞膜反应卵细胞膜反应，发生的时期依次是精子触及卵细胞膜的瞬间精子触及卵细胞膜的瞬间和精精子如卵后子如卵后。三、胚胎发育（注意囊胚和原肠胚的图形）1、卵裂期：特点：细胞有丝分裂有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体体积不增加不增加或略有减小略有减小。2、桑椹胚：特点：是全能细胞全能细胞。3、囊 胚：特点：细胞开始出现分化分化（该时期细胞的全能性仍比较高全能性仍比较高）。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔囊胚腔。个体较小的细胞称为滋养层细滋养层细胞，发育成胎盘和胎膜胎盘和胎膜，孵化是发生在囊胚囊胚时期，是指 透明带破裂
5、，胚胎从其中伸展出来透明带破裂，胚胎从其中伸展出来 4、原肠胚：特点：有了三胚层胚层的分化四、试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经过移植产生后代的技术育为早期胚胎后，再经过移植产生后代的技术五、体外受精（一）体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能精子的采集和获能、受精受精。（二）卵母细胞的采集和培养 主要方法：用促性腺激素促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后，从输卵管输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。第二种方法：从刚刚屠宰的
6、雌性动物的卵巢中屠宰的雌性动物的卵巢中采集卵母细胞；第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体卵巢中采集中吸取卵母细胞。采集的卵母细胞，都要在体外经培养至培养至 MIIMII 中期中期后，才能与获能的精子获能的精子受精。(三) 精子的采集方法有假阴道法假阴道法, ,手握法手握法和和电刺激电刺激培养法培养法：( (人工配制的获能液中培养）啮齿动物、家兔和猪人工配制的获能液中培养）啮齿动物、家兔和猪化学法化学法：（一定浓度的肝素或钙离子载体（一定浓度的肝素或钙离子载体 A23187A23187 溶液中，化学药物诱导）牛、羊溶液中，化学药物诱导）牛、羊(四) 受精：在获获能能溶液或专专用用的的
7、受受精精溶溶液液中完成受精过程。六、胚胎的早期培养：受精卵移入发育培养液中发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育检查受精状况和受精卵的发育能力能力。当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向取出向受体移植或冷动保存受体移植或冷动保存。不同动物胚胎移植的时间不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植，小鼠、家兔等实验动物可在更早更早移植，人的体外受精胚胎可在 8 81616 个细胞个细胞阶段移植。)七、胚胎移植(一)胚胎移植的概念1、胚胎的来源有早期胚胎早期胚胎, ,或者或者通过其他方式得到的胚胎通过其他方式得到的胚胎2、受体是接受胚胎的个体接受胚胎的个体，受体条件是同种的、
8、生理状态相同的其他雌性动物同种的、生理状态相同的其他雌性动物3、地位：是胚胎工程胚胎工程的最后一道“工序（二） 胚胎移植的意义：大大缩短了供体本身的繁殖周期供体本身的繁殖周期 ，充分发挥雌性优良个体的繁殖雌性优良个体的繁殖能力能力，其它的还有 （略）(三) 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是相同的动物发情排卵后，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相同的生理环境。 早期胚胎在一定时间内处于游离早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能胚胎的收集提供了可能。 受体对移入子宫的外来胚胎不发生免
9、疫排斥反应受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能胚胎在受体的存活提供了可能。 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性遗传特性在孕育过程中 不受影响。(四) 基本程序主要包括：对供、受体的对供、受体的 选择和处理选择和处理。选择遗传特性和生产性能遗传特性和生产性能动物作为供体，选择健康的体质和正健康的体质和正 常繁殖能力常繁殖能力动物作为受体，供体和受体是 同一同一物种。并用激素进行同期发情处理同期发情处理，用促性腺促性腺 激素激素对供体母牛做超数排卵超数排卵处理。 配种或人工授精配种或人工授精。对胚胎的对胚胎的 收集、检
10、查、培养或保存收集、检查、培养或保存。配种或输精后第 7 天，用特制的冲卵冲卵装置， 冲卵是指供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来指供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。对胚胎进行质量质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹胚或囊桑椹胚或囊胚胚阶段。直接向受体移植或放入196196的液氮的液氮中保存。对胚胎胚胎进行移植。移植方法有手术法手术法和非手术法非手术法。移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠是否妊娠的检查。八.胚胎分割1、概念：是指采用机械方法机械方法将早期胚胎早期胚胎切割 2 等份、4 等份等，经移植获得同卵双胎或多胎同卵双胎或多胎 的技术。 2、意义：来自同一胚胎的后代具有相同相同的遗传物质，属于无性繁殖。
11、3、材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。4、操作过程要注意：对囊胚阶段的胚胎分割时，要注意内细胞团均等内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育分割后胚胎的恢复和进一步发育。5、仪器有实体显微镜实体显微镜和显微操作仪显微操作仪。6、目前存在的问题是如刚出生的动物体重偏低等刚出生的动物体重偏低等。九、胚胎干细胞1、哺乳动物的胚胎干细胞简称 ESES 或或 EKEK 细胞细胞，来源于早期胚胎或从原始性腺早期胚胎或从原始性腺中分离出来2、具有胚胎细胞胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发具
12、有发育的全能性育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化增殖而不发生分化，可进行冷冻冷冻保存，也可进行遗传改造遗传改造。3、胚胎干细胞的主要用途是：可以用于治疗细胞坏死、退化或者功能异常引起的疾病细胞坏死、退化或者功能异常引起的疾病，如帕金森综合症、少年糖尿病等利用可以被诱导分化形成新的组织细胞新的组织细胞的特性，移植 ES 细胞可使坏死或退化坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能；培育出人造组织器官人造组织器官，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥免疫排斥的问题。是在体外条件下研究细胞分化细胞分化的理想材料，在培养液中加入分化诱导因子分化诱导因子，如牛黄酸等化学物质时，就可以诱导 ES 细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段可用于对哺乳动物个体发生和发育规律个体发生和发育规律的研究的研究十、哺乳动物的性别控制的技术是 X 精子和精子和 Y 精子的分离技术精子的分离技术和 SRY-PCR 胚胎的鉴定技术胚胎的鉴定技术。
