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1、胚胎工程专题复习胚胎工程专题复习2010年5月胚胎工程的概念胚胎工程的概念胚胎工程是只对动物胚胎工程是只对动物早期胚胎早期胚胎或或配配子子所进行的多种显微操作和处理技所进行的多种显微操作和处理技术，如术，如体外受精体外受精、胚胎移植胚胎移植、胚胎胚胎分割、胚胎干细胞培养分割、胚胎干细胞培养等技术。经等技术。经处理后获得的胚胎，还需移植到处理后获得的胚胎，还需移植到雌雌性动物体内性动物体内生产后代，以满足人类生产后代，以满足人类的各种需要。的各种需要。一、精子的发生：一、精子的发生：（1 1）发生场所：）发生场所：（2 2）时间：）时间：（3）过程：）过程：初情期初情期生殖机能衰老生殖机能衰老1
2、.1.细胞核细胞核2.2.高尔基体高尔基体3.3.中心体中心体4.4.线粒体线粒体5.5.细胞内其他物质细胞内其他物质精子头的主要部分精子头的主要部分头部的顶体头部的顶体精子的尾精子的尾线粒体鞘膜线粒体鞘膜( (尾的基部尾的基部) )原生质滴原生质滴( (球状球状, ,最后脱落最后脱落) )动物睾丸动物睾丸一、体内受精和早期胚胎发育一、体内受精和早期胚胎发育二、卵子的发生二、卵子的发生(1)(1)发生部位：发生部位：(2)(2)时间：时间：减数第一次分裂是在减数第一次分裂是在_减数第二次分裂是在减数第二次分裂是在卵巢卵巢雌性动物排卵前后完成雌性动物排卵前后完成精子和卵子结合的过程完成的。精子和
3、卵子结合的过程完成的。（3）卵子受精的重要标志：）卵子受精的重要标志：当在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说当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明卵子已经完成了受精（4）精子和卵子在发生上的重要区别：）精子和卵子在发生上的重要区别：哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前（胎儿时期）完成的。（胎儿时期）完成的。性别分化以后性别分化以后阅读教材阅读教材6263页页三、受精三、受精1、概念、概念:指指精子和卵子精子和卵子结合形成结合形成合子合子 (即即受精卵受精卵)的过程。的过程。2、受精的标志、受精的标
4、志:3、场所、场所:在在卵黄膜和透明带卵黄膜和透明带的间隙可以观察到的间隙可以观察到两个两个极体极体时。完成的标志是：时。完成的标志是：雌雄核融合。雌雄核融合。受精是在受精是在输卵管输卵管内完成的。内完成的。4、过程、过程受精前的受精前的准备阶段准备阶段受精阶段受精阶段准备阶段准备阶段1：精子获精子获能能准备阶段准备阶段2：卵子的卵子的准备准备一一) )受精前的准备阶段受精前的准备阶段: :1)1)精子获能精子获能: :精子必须在雌性动物的精子必须在雌性动物的生殖道生殖道发生相应的生理变化后发生相应的生理变化后, ,才获得受精能力才获得受精能力的生理现象的生理现象. .2)2)卵子的准备卵子的
5、准备: :在输卵管中发育到在输卵管中发育到减数第二减数第二次分裂的中期次分裂的中期, ,才具有与精子受精的能力才具有与精子受精的能力4.4.过程：过程：二二) )受精阶段受精阶段: :1)1)精子穿越精子穿越放射冠和透明带放射冠和透明带 顶体反应顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞卵丘细胞 透明带反应透明带反应是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第一道屏障第一道屏障2)2)精子进入卵黄膜精子进入卵黄膜 卵黄膜封闭作用卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第二道屏障第二道屏障3)3)原核形成原核形成 雄原核形成和雄原核形成和
6、雌雌原核形成原核形成4)4)配子结合配子结合 雌雄原核雌雄原核融合融合形成合子形成合子( (受精卵受精卵) )6465页页精、卵相遇精、卵相遇顶体反应顶体反应顶体酶释放顶体酶释放顶体酶溶顶体酶溶解透明带解透明带接触透明带接触透明带穿越放射冠穿越放射冠溶解卵丘细胞溶解卵丘细胞 （放射冠）（放射冠）穿越透明带穿越透明带接触卵黄膜接触卵黄膜产生透明带反应产生透明带反应形成第一道屏障（形成第一道屏障（作用作用 ）精子被微绒毛抱合精子被微绒毛抱合精子外膜与卵黄膜融合精子外膜与卵黄膜融合精子进入卵精子进入卵精精子子进进入入卵卵后后变化变化变化变化变化变化产生卵黄膜产生卵黄膜封闭作用封闭作用形成第二道屏障形
7、成第二道屏障 （作用？）作用？）尾部脱离尾部脱离核膜破裂核膜破裂形成雄原核形成雄原核形成雌原核形成雌原核激活卵子完激活卵子完成减数第二成减数第二次分裂，排次分裂，排出第二极体出第二极体发育发育 移动移动 接触接触 合并合并形形成成受受精精卵卵受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚（内含囊胚腔）囊胚（内含囊胚腔）原肠胚（内含原肠腔）原肠胚（内含原肠腔）胎儿形成胎儿形成：在在透明带内透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。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：由具有全能性细胞构成，细胞数在3232个左
8、右，个左右，排列紧密，形似桑椹排列紧密，形似桑椹内细胞团：发育成胎儿各组织内细胞团：发育成胎儿各组织滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘：最初发育在输卵管进行有丝分裂最初发育在输卵管进行有丝分裂四四. .胚胎发育胚胎发育滋养层滋养层外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层原肠腔原肠腔一、体外受精一、体外受精（一）（一）. .卵母细胞的采集和培养卵母细胞的采集和培养对不同动物对不同动物, ,采取卵母细胞的方法不同采取卵母细胞的方法不同1、 处理处理,排出更多的排出更多的 ,然后从然后从输卵管中输卵管中 卵子，卵子， 与与 的精子在体的精子在体外受精。外受精。2、从屠宰母畜或活体动
9、物的卵巢中吸取卵母、从屠宰母畜或活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，采集的卵母细胞要在体外经人工培养成细胞，采集的卵母细胞要在体外经人工培养成熟后，才能与获能精子受精。熟后，才能与获能精子受精。促性腺激素促性腺激素卵子卵子冲取冲取直接直接获能获能二、体外受精和早期胚胎培养二、体外受精和早期胚胎培养（二）（二）. .精子的收集和获能精子的收集和获能 1)1)收集的方法收集的方法: :2)2)获能处理获能处理: : 假阴道法假阴道法, ,手握法和电刺激等手握法和电刺激等培养法：培养法：啮齿动物、家兔和猪啮齿动物、家兔和猪化学法：化学法：牛、羊牛、羊 肝素肝素或或钙离子载体钙离子载体A23187A2318
10、7溶液溶液（三）（三）. .受精受精 _的精子和的精子和_的卵子，的卵子，一般都可以在一般都可以在_或或 _中完成受精过程中完成受精过程获能获能培养成熟培养成熟获能溶液获能溶液专用的受精溶液专用的受精溶液二、胚胎的早期培养二、胚胎的早期培养培养液培养液: 水、无机盐、有机盐、维生素、激素、水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及氨基酸、核苷酸以及动物血清动物血清等等.发育到适宜阶段，取出向发育到适宜阶段，取出向受体移植受体移植或或冷冻保存冷冻保存，不同动物的移植时间，不同动物的移植时间不同。不同。三、胚胎工程的应用及前景三、胚胎工程的应用及前景一一. .胚胎移植胚胎移植1.1.概念
11、概念: :将雌性动物的将雌性动物的 , ,或者通或者通过其他方式得到的胚胎过其他方式得到的胚胎, ,移植到移植到 的的. . 的其他雌性动物的体内的其他雌性动物的体内, ,使使之发育为新个体的技术之发育为新个体的技术. .供体：供体：提供提供胚胎的个体。受体：胚胎的个体。受体：接受接受胚胎的个体。胚胎的个体。2 2、胚胎移植的优势：、胚胎移植的优势：早期胚胎早期胚胎同种同种生理状态相同生理状态相同可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期。供体本身的繁殖周期。3.3.胚胎移植的生理学基础胚胎移植的生理学基础1)1)供体和受体供体和受体相同
12、的生理环境相同的生理环境2)2)早期胚胎处于早期胚胎处于游离状态游离状态, ,为胚胎的收集提为胚胎的收集提供了可能供了可能3)3)受体对移入子宫的胚胎受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免基本上不发生免疫排斥疫排斥4)4)胚胎与受体建立正常的联系胚胎与受体建立正常的联系, ,但但遗传物质遗传物质没有改变没有改变. .选择选择供体母牛供体母牛受体母牛受体母牛同期发情处理同期发情处理超数排卵超数排卵供体公牛供体公牛配种配种冲卵冲卵质量检查、培养质量检查、培养胚胎移植胚胎移植妊娠检查妊娠检查分娩（胚胎移植的犊牛）分娩（胚胎移植的犊牛）4 4. .胚胚胎胎移移植植的的基基本本程程序序5.5.胚胎移植成功与
13、否要有两个条件胚胎移植成功与否要有两个条件（1 1）胚胎移植一般应在）胚胎移植一般应在 供体和受体之间进行。供体和受体之间进行。（2 2）进行胚胎移植的供体和受体的）进行胚胎移植的供体和受体的同种的雌性同种的雌性生理状态要相同生理状态要相同。1、胚胎移植过程中两次使用促性腺激素：、胚胎移植过程中两次使用促性腺激素：第一次是对供体和受体进行第一次是对供体和受体进行处理；第二次是用于供体的处理；第二次是用于供体的2、胚胎移植过程中有两次检查：第一次对、胚胎移植过程中有两次检查：第一次对 进行检查；第二次对受体母进行检查；第二次对受体母牛是否牛是否 进行检查。进行检查。3、不同动物胚胎移植的时间不同
14、：、不同动物胚胎移植的时间不同：牛、羊：牛、羊：小鼠、家兔：小鼠、家兔：人：人：同期发情处理同期发情处理超数排卵超数排卵收集的胚胎收集的胚胎妊娠妊娠桑葚胚或囊胚桑葚胚或囊胚桑葚胚前桑葚胚前四个细胞阶段四个细胞阶段二二. .胚胎分割胚胎分割1.1.概念概念: :采用采用机械方法机械方法将早期胚胎切割成将早期胚胎切割成2 2等份等份,4,4等份或等份或8 8等份等等份等, ,经移植获得同卵双经移植获得同卵双胎或多胎的技术胎或多胎的技术. .2.2.特点特点: :3.3.选择的胚胎选择的胚胎: :发育良好的发育良好的, ,形态正常的形态正常的4.4.使用的主要仪器：使用的主要仪器：5 5、分割时的注
15、意事项：、分割时的注意事项：后代具有相同的遗传物质后代具有相同的遗传物质.克隆克隆.桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚.实体显微镜和显微操作仪实体显微镜和显微操作仪在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割胞团均等分割三三. .胚胎干细胞胚胎干细胞1.1.概念概念: :简称简称ESES或或EKEK细胞细胞, ,是由是由 中分离出来的一类细胞中分离出来的一类细胞. .2.2.特点特点: :1)1)形态形态: :体积小体积小. .细胞核大细胞核大, ,核仁明显核仁明显. .2)2)功能功能: :具有发育的具有发育的全能性全能性. .可分化为成年动物体内任可分化为成年动物体内任何一种组织细胞何一种组织细胞. .体外培养可增殖不分化体外培养可增殖不分化. .3 3）在）在体外体外培养的条件下，培养的条件下，ESES细胞可以细胞可以增殖而不发生增殖而不发生分化分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。造。早期胚胎或原始性腺早期胚胎或原始性腺3.3.主要用途主要用途(1)(1)治疗人类的某些顽症治疗人类的某些顽症(2)(2)培育出人造组织器官，用于器培育出人造组织器官，用于器官移植官移植(3)(3)是研究体外细胞分化的理想材是研究体外细胞分化的理想材料料
