生物：专题3《胚胎工程》专题复习.ppt

第39讲 胚胎工程 生物技术的安全性和伦理问题,2014最新考纲 1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础() 2.胚胎干细胞的移植() 3.胚胎工程的应用() 4.转基因生物的安全性() 5.生物武器对人类的威胁() 6.生物技术中的伦理问题(),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。,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),蝌蚪 形,球形,(1)场所: 。 (2)过程,输卵管,雌性生殖道,减数第二次分裂中期,顶体,卵丘细胞,透明带,卵黄膜封闭,雌雄原核,合子,指精子和卵子结合形成合子 (即受精卵)的过程。,二.受精作用,发生顶体 反应， 穿越放射冠,受精阶段,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),二、早期胚胎发育 1. 过程： 2. 图示学.科.网 zxxk.,受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原肠胚,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,：在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。,：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,：最初发育在输卵管进行有丝分裂,三、早期胚胎发育,误点警示：,1、一个卵泡中一般能形成一个成熟的卵子。,2、排卵是指卵子从卵泡中排出而不是指卵泡 从卵巢中排出。,3、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。,受精标志受精完成的标志: 卵子受精的标志：在透明带和卵细胞膜间隙观察到两个极体。 受精完成的标志：雌雄原核融合成含二倍染色体的合子。,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，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。,二、体外受精和早期胚胎培养,（一）、试管动物技术,（二）、体外受精,（三）、早期胚胎培养,（一）试管动物技术,促性腺激素-超数排卵处理,在获能溶液或专用的受精溶液中完成。,发育培养液: 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。,（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,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,（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_ _。,一、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,三、胚胎工程的应用及前景,选择,供体母牛,受体母牛,同期发情处理,超数排卵,供体公牛,配种,冲卵,质量检查、培养,胚胎移植,妊娠检查,分娩（胚胎移植的犊牛）,（人工授精）,3、胚胎移植基本操作程序(以牛为例)：,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)胚胎与受体建立正常的联系,但遗传物质没有改变,胚胎移植的意义： 可充分发挥优秀个体的繁殖潜能， 缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量,操作,2、胚胎分割,1.概念:采用机械方法将早期胚胎切割成2等份, 4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。 2.特点:后代具有相同的遗传物质（无性繁殖） 3.选择的胚胎:发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚。 4.分割要求：内细胞团均等分割。,1、胚胎干细胞,（三）、胚胎干细胞的培养,简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。,2.特点: 1)形态:体积小，细胞核大,核仁明显。 2)功能:具有发育的全能性。可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。 3）在体外培养的条件下，ES细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。,3.主要用途 (1)治疗人类的某些顽症 (2)培育出人造组织器官，用于器官移植 (3)是研究体外细胞分化的理想材料,四、生物技术中的安全问题和伦理问题 1.转基因生物的安全性判一判 (1)转基因食物是安全的,可以放心食用。( ) (2)转基因生物可能会破坏生态平衡。( ) (3)对