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1、第第 3 3 章章 胚胎工程胚胎工程 31 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哺乳动物精子的发生是在雄性动物的 睾丸 内完成的。 3哺乳动物的成熟精子分为 头 、 颈 和 尾 三部分。其中 头部 主要由一个细 胞核构成， 高尔基体 发育成顶体， 中心体 演变成尾， 线粒体 聚集在尾的基部形 成鞘膜，细胞内的其他物质浓缩为球状，叫做 原生质滴 。 4哺乳动物卵子的发生是在雌性动物的 卵巢 内完成的。卵母细胞的减数第一次分裂是 在雌性动物 排卵 前后完成的，其结
2、果是产生一个 次级卵母细胞 和 第一极体 ，进 入 输卵管 ，准备与精子受精。减数第二次分裂是在 精子和卵子结合 的过程中完成的， 次级卵母细胞经分裂产生一个 成熟的卵子 和 第二极体 。在卵黄膜和透明带的间隙可 以观察到两个 极体 时，说明卵子已经完成了受精。 5受精是指 精子 与 卵子 结合成 合子（受精卵） 的过程，受精是在 输卵管 内完成的。 6哺乳动物的受精过程主要包括：精子穿越 放射冠 和 透明带 ，进入卵黄膜， 原 核 形成和 配子 结合。 7获能后的精子与卵子相遇时，首先发生 顶体 反应，使 顶体 内的酶释放出来，溶 解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越 放射冠 的通道。随后精子
3、与 透明带 接触，再 将 透明带 溶出一条孔道，精子借自身的运动穿越 透明带 ，并接触卵黄膜。在精子触 及卵黄膜的瞬间，会产生 透明带 反应，防止多个精子进入卵内，这种生理反应称作 卵 黄膜封闭 作用。 8精子进入卵子后发生的变化，首先是 尾部 脱离，并且原有的 核膜 破裂；随后， 精子形成一个新的 核膜 ；最后形成一个比原来精子核还要大的核，叫 雄原核 。与此 同时，卵子完成 减数第二次 分裂，排出 第二极体 后，形成 雌原核 。 9胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，这一时期称为 卵裂 期。其特点是： 细胞分裂方式为 有丝分裂 ，细胞的数量 增加 ，每个细胞的体积 减小 ，胚胎的总
4、 体积 不增加 。 10根据胚胎形态的变化，可将早期发育的胚胎为 桑椹胚 、 囊胚 、 原肠胚 三个 时期。细胞开始出现分化的时期是 囊胚 。 11在原肠胚时期，内细胞团表层的细胞形成 外胚层 ，下方的细胞形成 内胚层 。滋 养层则发育为胎儿的 胎膜 和 胎盘 。由内胚层包围的囊腔叫 原肠腔 。 32 体外受精和早期胚胎培养 1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， 并通过培养发育为 早期胚胎 后，再经 移植 产生后代的技术。 2对于小型家畜，卵母细胞的采集采用的主要方法是：用 促性腺激素 处理，使其排出 更多的卵子，然后从 输卵管 中取出卵子，直接与获能
5、的 精子 在体外受精。 3对于大型家畜，卵母细胞的采集采用的主要方法是：从屠宰场已经屠宰的母畜的卵巢中 采集 卵母细胞 ，也可以借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的 卵巢中吸取 卵母细胞 。 4收集精子的方法有 假阴道法 、 手握法 和 电刺激法 。 5通常采用的精子体外获能的方法有 培养法 和 化学诱导法 。 33 胚胎工程的应用及前景1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体内，使之继续发育成为新个体的技术。 其中提供胚胎的个体称为 供体 ，接受胚胎的个体称为 受体 。 2胚胎移植的生
6、理学基础： 供、受体生殖器官的 生理变化 是相同的，为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环 境。 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，而处 于 游离状态 ，这就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上不发生 免疫排斥 反应，这为胚胎在受体子宫内的存 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 上的联系，且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。o3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 检查 等步骤。 4胚胎分割是指
7、采用 机械 方法将早期胚胎切割成 2 等份、4 等份、8 等份等，经移植获 得 同卵双胎 或 多胎 的技术。 5在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的 桑椹胚 或 囊胚 。在对囊胚阶 段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团 均等分割 。 6胚胎分割的局限性： 同卵分割成功的比例很小，难以做到均等分割 。 7哺乳动物的胚胎干细胞是从 早期胚胎 或 原始性腺 中分离出来的一类细胞。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，即可分化为成年动物体内的任何一种组织细胞。 8胚胎干细胞可以用于治疗人类的某些顽症；培育出 人造组织器官 ；揭示 细胞分化 和 细胞凋亡 的机理。
