专题三胚胎工程一轮复习课件

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1、专题三 胚胎工程 操作对象：早期胚胎和配子 技术手段： 体外受精、 早期胚胎培养、 胚胎移植、 胚胎分割、胚胎干细胞培养等 理论基础：受精卵和早期胚胎的发育规律 胚胎工程的概念 : 一、体内受精和早期胚胎发育 （一）精子和卵子的发生 （二）受精 （三）胚胎发育 （一） 1、精子的发生 1）场所： 2）时期： 3）过程： 睾丸（的曲细精管） 从 初情期 开始直到 生殖功能衰退 发生的过程大体可分为 三个阶段 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精子细胞 精子 第一次分裂（ M ） 第二次分裂（ M ） 有丝分裂 变形 第一阶段 第二阶段 第三阶段 很多精原细胞 DNA复制 精子细胞变形中的主要

2、变化： 1.细胞核 2.高尔基体 3.中心体 4.线粒体 5.细胞内其他物质 精子头的主要部分 头部的顶体 精子的尾 线粒体鞘 (尾的基部 ) 原生质滴 (球状 ,最后脱落 ) 精子的形态： （ 1）外形似蝌蚪，分头、颈、 尾三大部分。 （ 2）不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体形大小无关。 2.卵子的发生 1)发生部位：卵巢 2)时间：胚胎 性别分化 以后直至 生殖机能衰退 减数第一次分裂在雌性动物排卵前后完成，场所在 卵巢 ； 减数第二次分裂在精子和卵子结合的过程中完成，场所在 输卵管 卵原细胞 有丝分裂 更多卵原细胞 初级卵母细胞 第一次分裂 次级卵母细胞和第一极体 第二

3、次分裂 卵子和两个极体（在 卵黄膜 和 透明带有两个极体是卵子是否受精的标志） DNA复制 胎儿期完成 排卵前后完成 在受精过程完成 误点警示： 1、排卵是指卵子从卵泡中排出而不是指卵泡 从卵巢中排出。 2、刚排出的卵子尚未完全成熟，一般仅完成 减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步 成熟。 减数第二次分裂中期 1.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？ 2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？ 3.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？ 答：刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到 减数第二次分裂的中期 才能与精子结合完成受精过程

4、。排出的卵 子是在 输卵管 内与精子受精的。 答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。 答：是指 卵子 从卵泡中排出。 4、精子与卵子的发生比较 场 所 时间 过程特点 子细胞数目 相同点 精子 卵子 M 和 M 是连续的，需变形，细胞质均等分裂 睾 丸 内完成 卵巢和 输卵管 胎儿期、受精过程中 M 和 M 是不 连续的， 不需变形，细胞质 不 均等分裂 4个精子 1个卵子和 3个极体 最初阶段均进行 有丝分裂 ；经过 两次细胞分裂 ；染色体 形态变化 和数量 相同 例 1 下列说法正确的是（ ） A、成熟精子遇到卵子便可以发生受精作用 B、排出成熟卵子的过程即为排卵 C、卵子形成时

5、分裂过程均在卵巢内完成的 D、卵子产生中的减数第二次分裂是在精子 和卵子的结合过程中完成的 D 例 2：下列不是精子、卵子发生的区别是（ ） A、初级精母、卵母细胞形成时间 B、 M 和 M 的时间连续性 C、成熟生殖细胞是否经过变形 D、成熟生殖细胞中染色体的数量 D （二）受精 1、受精部位 : 2、受精标志 : 在 卵黄膜和透明带 的间隙可以观察到 两个极体时。 输卵管 3、过程 受精前的准备阶段 受精阶段 精子获能 :精子必须在 雌性动物的生殖道 发生相应的生理变化后 ,才获得受精能力的生理现象 . 卵子成熟 :在输卵管中发育到 减数第二次分裂的中期 ,才具有与精子受精的能力 受精阶段

6、 : 1)精子穿越放射冠和透明带 顶体反应 使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞 透明带反应 是防止多精入卵受精的 第一道屏障 2)精子进入卵黄膜 卵黄膜封闭作用 是防止多精入卵受精的 第二道屏障 3)原核形成： 雄原核形成和雌原核形成 4)配子结合： 雌雄原核 融合 形成合子 (受精卵 ) 小结 一、阻止多精入卵的两道保障 第一道： 第二道： 二、两个标志 受精的标志： 受精完成的标志 ： 在 卵黄膜和透明带 的间隙可以观察到 两个极体 。 雌雄原核 融合 透明带反应 卵黄膜封闭作用 误点警示： 1、成熟的精子无受精能力，需要在生殖道内 获能 后方能受精。 2、动物排出的卵子并未成熟

7、，只有达到 减数第二次分裂中期 时，才具备受精能力。 3、受精卵的遗传物质中，核遗传物质一半来自精子，一半来自卵子，质遗传物质几乎全来自卵子。 4.意义 维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定 ；对于生物的遗传和变异十分重要。 例 3：获能后的精子和卵子受精时，将会发生（多选）（ ） A、尾部脱落 B、顶体反应 C、卵黄膜封闭 D、透明带反应 例 4：精子入卵后，发生的变化是（多选）（ ） A、精子完成第二次减数分裂，形成雄原核 B、精子发生顶体反应 C、激发透明带反应 D、卵子完成第二次减数分裂，形成雌原核 ABCD CD 例 5：受精的标志是（ ） A卵黄膜和透明带间出现两个极体 B精

8、卵相遇，发生顶体反应 C雌、雄原核融合 D精子接触透明带 例 6：受精完成的标志是（ ） A卵黄膜和透明带间出现两个极体B精卵相遇，发生顶体反应 C雌、雄原核融合 D精子接触透明带 C A 受精卵 卵裂期 桑椹胚 囊胚（内含囊胚腔） 原肠胚（内含原肠腔） 胎儿形成 ： 细胞数量不断 增加 ，但胚胎总体积并不增加 ，或 略有减少 。 ： 由 具有全能性 细胞构成，细胞数在 32个 左右，排列紧密，形似桑椹 内细胞团： 发育成胎儿各组织 滋养层细胞： 发育成胎膜和胎盘 ： 在输卵管进行 有丝分裂 二 .胚胎发育 一孔： 胚孔 二腔： 扩大的原肠腔， 缩小的囊胚腔 三胚层 外胚层 中胚层 内胚层 胚

9、胎发育 1、卵裂期的特点： 细胞分裂方式为 _ 细胞数目 _ 胚胎总体积 _或略有_ 每个细胞体积 _ 总 DNA数目 _ 有机物总量 _ 有丝分裂 增加 不增加 缩小 减小 增加 减少 误点警示： 1、发育中的细胞分裂均为 有丝分裂 ， 原肠胚阶段是个体发育中分化程度最高的阶段， 但要注意细胞分化贯穿整个个体发育过程中。 2、桑椹胚以前的细胞 均未分化 ， 细胞全能性高 ， 是胚胎分割的最佳时期 3、桑椹胚到囊胚的发育过程中，细胞 开始分化 ， 但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割 例 7： 研究表明，大多数动物如蛙的受精卵 在卵裂期随着卵裂的进行胚胎的体积并不增 大，但胚胎细胞核的总质量与细

10、胞质的总质 量（核 /质）比值却发生变化。下列符合 卵裂期核质质量比值变化趋势的示意图是 ( ) A C D B A C D A 例 8： 下列关于桑椹胚的说法正确的是（ ） A、胚胎细胞达到 32个左右，形似桑椹 B、每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能， 即每个细胞都具有全能性 C、良种母牛体内此时的细胞都有可能克隆出 基因型完全相同的小牛，性别一定为雌性 D、是由受精卵经过有丝分裂产生的 ABD 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 培养发育成早期胚胎后，再经移植 产生后代的技术。 快速繁殖动物优良品种 目的： 技术手段： 体外受精 和 早期

11、胚胎培养 试管动物技术的三个基本操作环节： 第一步：体外受精 第二步：胚胎的早期培养 第三步：胚胎移植 精子 卵子 受精卵 早期胚胎 幼体 新个体 哺乳动物个体发育过程 试管 动物 思考：子代数目的多少取决于精子数还是卵子数？ 方法 1：给供体注射 促性腺激素 ，使一头母畜的卵巢一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的卵子 （超数排卵）， 之后从 输卵管 中冲取卵子，与获能的精子在体外受精。 方法 2-1：从屠宰场得到的废弃牛卵巢中采集卵母细胞 借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等的引导，从活母畜卵巢采集卵母细胞。 方法 2-2：从活体卵巢中采集卵母细胞 2.精子的收集和获能 1)收集的方法 : 假

12、阴道法 ,手握法 和 电刺激 等 2)获能处理 : 培养法： 把精子放入获能液中。 （啮齿动物、家兔和猪） 化学法： 把精子放入一定浓度肝素或钙离子载体 A23187溶液中。 （牛、羊） 3.受精 在 获能溶液 或 专用的受精溶液 中完成受精过程 CO2培养箱 二、胚胎的早期培养 复习：动物细胞培养的条件是什么？ 二、胚胎的早期培养 发育培养液 成分 : 水、无机 盐 、有机 盐 、维生 素 、激 素 、氨基 酸 、核苷 酸 以及动物 血清 等 . 采集良种母牛的卵母细胞 卵母细胞的体外培养 采集良种公牛精子 精子体外获能 体外受精 良种牛体外受精胚胎 胚胎移植 受体牛 良种犊牛 成熟期牛 屠

13、宰加工厂 市场 采集卵巢中的 卵母细胞 “试管牛”工厂化生产的技术流程图 早期胚胎培养 试管动物与克隆动物的区别 试管动物 克隆动物 生殖方式 技术手段 遗传规律 有性生殖 无性生殖 试管动物技术 动物细胞核移植技术 遵循 不遵循 1、胚胎移植 2、胚胎分割 3、胚胎干细胞研究 胚胎移植 概念 :将 经济价值较高、遗传性状优秀 的母畜，经过激素处理，使其 超数排卵 后受精，然后将发育的早期胚胎分别移植到 同期发情的代孕母的子宫内，通过代孕母妊娠产仔的技术。 供体： 提供胚胎的个体。 受体： 接受胚胎的个体。 良种雌性动物。 一般品种的雌性动物。 “借劣质动物之腹怀优秀个体之胎 ” 过程 1、胚

14、胎移植的生理学基础 1)供体和受体 相同的生理环境 2)早期胚胎处于 游离状态 ,为胚胎的收集提供了可能 3)受体对移入子宫的胚胎基本上 不发生免疫排斥 4)胚胎的遗传物质没有改变 2、胚胎移植的条件 （ 1）胚胎移植一般应在 同种 的雌性供体和受体之间进行。 （ 2）进行胚胎移植的供体和受体的 生理状态 要 相同 。 1、供、受体的选择和处理（使用激素进行 同期发情处理 、 超数排卵处理 ） 2、 配种或人工授精； 3、胚胎收集（ 冲卵 ）、检查（胚胎发育到 桑椹胚或囊胚 ）、培养或保存（ -196OC的液氮） 4、胚胎移植： 手术法 （引出子宫和卵巢将其注入）、 非手术法 （用移植管将其送入子宫） 5、对受体母畜进行 是否妊娠 的检查。 胚胎移植的基本程序 （ 1）对供体、受体进行选