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胚胎工程专题复习 胚胎工程 胚胎工程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。 经过处理后获得的胚胎，还需要移植到雌性动 物体内生产后代，以满足人类的各种需求。 操作对象： 技术手段： 理论基础： 早期胚胎和配子 胚胎移植、体外受精、胚胎分 割、胚胎干细胞培养等 哺乳动物的受精卵和早期胚胎 的发育规律 体内受精和早期胚胎发育 一、精子和卵细胞的发生 精原细胞 有丝分裂 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 精子 M 第一阶段 第二阶段 第三阶段 M 精 子 发 生 的 过 程 多个精原细胞 染色体复制 变形 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 精子的头部 精子头部的顶体 精子的尾部 线粒体鞘 原生质滴 (球状,最后脱落) 精细胞变形总结： 卵原细胞 有丝分裂 多个卵原细胞 染色体复制 初级卵母细胞 M 第一极体 次级卵母细胞 第二极体卵子 卵子发生过程 M 胎儿时期完成 初 情 期 至 生 殖 衰 退 期 受精过程中完成 初情期 后形成 要 变形 不 变形 睾 丸 内完成 卵子和精子的发生主要不同点 1个卵子 和3个极 体 4个精子 卵巢 和输 卵管 胎儿期 (先天 的) 变形 子细胞的 数目 卵 子 精 子 场所发生时 间 形状 蝌蚪 形 球形 二、受精： 1、概念:指精子和卵子结合形成合子 (即受精卵)的过程。 2、标志:在卵黄膜和透明带的间隙可以观 察到两个极体时。 3、场所:受精是在输卵管内完成的。 精子获能：刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须 在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受 精能力。 准备阶段1：精子获能 4.过程： 卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程，卵子要在 输卵管内进一步成熟，当达到M中期，才具备与精子 受精的能力。 准备阶段2：卵子的准备 二）受精阶段 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。 哺乳动物受精过程示意图哺乳动物受精过程示意图 1)精子穿越放射冠和透明带 顶体反应 透明带反应(第一道) 2)精子进入卵黄膜 卵黄膜封闭作用（第二道） 3)原核形成 雄原核和雌原核形成 4)配子结合： 雌雄原核融合形成合子(受精卵) 三、胚胎发育： 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_ 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 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，细胞数量不断增进行有丝分裂，细胞数量不断增 加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。 ：由具有由具有全能全能性细胞构成，细胞数在性细胞构成，细胞数在3232个左右个左右 ，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 ：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 体外受精和早期胚胎培养 一、试管动物技术: 1试管动物技术是指：通过_使卵子和精子 在_成熟和受精，并通过培养发育为_后 再经移植产生后代的技术。 2这项技术的前期工作包括_和_。 人工操作 体外条件下早期胚胎 体外受精早期胚胎 二、体外受精: 1哺乳动物的体外受精主要包括_、 _和_等主要步骤。 2卵母细胞的采集和培养 对于实验动物如小鼠、兔、猪、羊，常采用_处 理，使其排出更多的_，然后从_中 冲取卵子。 卵母细胞的采集 精子的获取 受精 促性腺激素 卵子 输卵管 3精子的采集和获能: 收集精子的方法: 精子体外获能的方法 培养法：采用将精子放人人工配制的_中 使其获能。 化学诱导法：将精子放在一定浓度的_或 钙离子载体A23187溶液中，用_诱导精子获 能。 4受精：_和培养成熟的卵子，一般情况下 都可以在_或_ _中完成受精。 获能液 肝素 化学药物 获能的精子 获能溶液 专用的受精溶液 三、胚胎的早期培养 1哺乳动物胚胎的培养液成分： 2胚胎早期培养的目的 (1)精子和卵细胞在体外受精后，应将受精卵移入发育培 养液中继续培养，以检查_和_。 (2)当胚胎发育到适宜的阶段进行_或_。 3胚胎移植的时间 (1)牛、羊一般在_或_进行移植。 (2)人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在_阶段 移植。 受精状况 受精卵的发育能力 桑椹胚阶段 囊胚阶段 受体移植 冷冻保存 8-16个细胞 胚胎工程的应用及前景 1、胚胎移植 胚胎移植： 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，使之继续发育为新个 体的技术。 提供胚胎 供体 受体 1、胚胎移植的现状和意义 现状： 技术方法简便、实用 。 奶牛：一头供体牛每年可 产数十头小牛。 意义：充分发挥雌性优良 个体的繁殖潜力。 2、胚胎移植的主要生理学基础 是否成功 （1）哺乳动物发情排卵后， 生殖器官变化相同。 （2）胚胎形成后呈游离状态 ，有利于胚胎收集。 （3）无免疫排斥反应。 （4）供体胚胎与受体子宫可建立正常 生理和组织联系，遗传特性不受影响。 2、胚胎分割 胚胎分割：采用机械 方法将早期胚胎切割 成2、4或8等份等， 经移植获得同卵双胎 或多胎的技术。 后代具有相同的遗传 物质，可看成无性繁 殖或克隆方法之一。 仪器 操作 胚胎 移植 透明带 滋养层 内细 胞团 DNA 分析 显微操作仪 实体显微镜 胚胎干细胞：ES、EK。 特性：体积小、细胞核 大、核仁明显、全能性 、增殖不分化。