胚胎工程(复习).ppt

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 包括体外受精 胚胎移植 胚胎分割移植 胚胎干细胞培养等技术 3 1 体内受精和早期胚胎发育 一 精子和卵子的发生 1 精子的发生 1 时期 2 场所 3 过程 初情期 生殖机能衰退 第一阶段 初级精母细胞的形成 睾丸的曲细精管内 精原细胞 第二阶段 通过减数分裂形成精细胞 第三阶段 精细胞变形形成精子 头部主要部分 头部顶体 尾部 尾部线粒体鞘 精子 3 1 体内受精和早期胚胎发育 一 精子和卵子的发生 1 卵子的发生 1 时期 2 场所 3 过程 卵泡的形成和储备 初情期后 排卵和减 胎儿期 受精过程中 在输卵管内 减 形成卵子 卵巢和输卵管内 卵子受精的标志 卵原细胞 卵黄膜和透明带的间隙 有2个极体 精子和卵子的发生的不同点 初级精母细胞的形成发生在初情后 初级卵母细胞的形成发生胚胎期 形成精细胞的减数分裂是连续的 精子形成需变形形成卵子的减数分裂是不连续的 卵子形成不需变形 练习 在卵黄膜和透明带间隙有两个极体是卵子是否受精的重要标志 思考 1 卵子是否受精的重要标志是什么 减数第二次分裂过程是在输卵管中 3 排出的卵子是什么时期的细胞 排出卵子是不成熟的 且成熟程度不同 有的可能是次极卵母细胞 例如猪 羊 有的可能是初级卵母细胞 例如马 犬 2 产生卵子的过程是否都发生在卵巢中 3 1 体内受精和早期胚胎发育 二 受精 1 场所 2 过程 输卵管 2 准备阶段 精子获能 即精子获得受精的能力 1 准备阶段 卵子的准备 3 受精阶段 发生顶体反应 使精子先后穿过放射冠和透明带 精子触及卵黄膜 发生透明带反应 防止多个精子进入透明带 精子入卵 发生 卵黄膜封闭作用 防止多个精子入卵受精 精子入卵后的变化 受精卵核 受精卵 练习幻灯片28 精 卵相遇 顶体反应 顶体酶释放 顶体酶溶解透明带 接触透明带 穿越放射冠 溶解卵丘细胞 放射冠 穿越透明带 接触卵黄膜 产生透明带反应 形成第一道屏障 作用 精子被微绒毛抱合 精子外膜与卵黄膜融合 精子进入卵 精子进入卵后 变化 变化 变化 产生卵黄膜封闭作用 形成第二道屏障 作用 尾部脱离核膜破裂 形成雄原核 形成雌原核 激活卵子完成减数第二次分裂 排出第二极体 发育移动接触合并 形成受精卵 总结 精子和卵子的发生及其受精作用 3 1 体内受精和早期胚胎发育 三 胚胎发育 受精卵 卵裂期 桑椹胚 囊胚 原肠胚 细胞通过有丝分裂增殖 胚胎总体积基本不变 细胞为全能细胞 没有发生细胞分化 细胞发生分化 各种组织 胎儿本身 胎膜 胎盘 出现囊胚腔 内细胞团 出现原胚腔 32个细胞 原肠胚 练习幻灯片29 32个细胞 3 2体外受精和早期胚胎培养 一 试管动物技术 概念 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 再经过移植产生后代的技术过程 移植 卵子 受精卵 早期胚胎 子宫 精子 个体 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 核移植技术 胚胎移植 遵循无 体外受精 胚胎移植 试管动物与克隆动物比较 二 体外受精 步骤 1 卵母细胞的采集和培养2 精子的采集和获能3 受精 1 卵母细胞的采集和培养 如何使雌性动物排出更多的卵子促性腺激素处理2 对于大家畜或大型动物如何采集卵子屠宰场 超声波探测仪 内窥镜或腹腔镜 活体 3 采集的卵子是否马上可以受精初级卵母细胞 体外培养至MII中期 对实验动物小鼠 兔和小家畜 猪 羊等卵母细胞采集时 可先用促性腺激素处理 第二种方法是从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢 再从卵巢中采集卵母细胞 后两种方法适用于大家畜和大动物 采集的卵母细胞需在体外培养成熟后才能与获能的精子受精 卵母细胞采集的方法 2 精子的采集和获能 方法 假阴道法 手握法 电刺激法采集到的精子是否可以马上参与受精 不 获能处理获能方法 培养法 获能液 化学法在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187中用化学药物诱导 三 受精 获能的精子 成熟的卵子 MII 获能液受精卵 或受精液 胚胎 发育培养液 胚胎早期培养 培养发育到适宜阶段时 可将其取出向受体移植或冷动保存 总结 精子和卵子的发生及其受精作用 体外受精和早期胚胎培养 3 3 胚胎工程的应用及前景 一 胚胎移植 1 概念 将雌性动物的早期胚胎 或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎 移植到同种的 生理状态相同的其它雌性动物的体内 使之继续发育为新个体的技术P74 供体 受体 提供胚胎的个体 接受胚胎的个体 2 胚胎移植的意义 大大缩短了供体本身的繁殖周期 充分发挥雌性优良个体的繁殖能力 3 胚胎移植的生理学基础 动物发情排卵后 同种动物的供 受体生殖道生理环境相同 早期胚胎在一定时间内处于游离状态 收集胚胎成为可能 受体对外来胚胎不发生免疫排斥反应 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系 但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响 二 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 定位 动物克隆的方法之一3 材料 发育良好的 形态正常的桑椹胚或囊胚4 意义 加快繁殖的速度5 存在问题 体重 毛色 斑纹等性状方面存在差异 该技术产生的同卵多胎的可能性有限 一般常见的为同卵双胎 三 胚胎干细胞 1 概念 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 体外培养可增殖不分化 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4 获得干细胞的途径 1 从体外培养的胚胎获得 2 从早期流产的胎儿中获得 3 从克隆的胚胎中获得 4 从成体中获得 胚胎工程的应用 练习 1 排卵是指卵子从中排出 这里讲的卵子是指或 如马是 猪是 卵泡 初级卵母细胞 次级卵母细胞 初级卵母细胞 次级卵母细胞 2 形成卵细胞的减数第一次分裂发生在 第二次分裂发生在 在和的间隙可以观察到有个极体 说明卵子完成了受精 排卵前后 受精过程中 卵黄膜 透明带 2 返回 练习 放射冠 透明带 卵黄膜封闭 防止多精受精 返回 透明带 3 能与精子结合完成受精的卵子称为成熟的卵子 成熟的卵子是处于阶段的卵子 受精过程 首先发生反应 精子能依次穿越 进入卵黄膜 当精子触及到卵黄膜有瞬间 发生反应 当精子进入卵黄膜后 即入卵后产生作用 这两种生理作用的都是 顶体反应 减数第二次分裂中期 练习 5 下图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中 DNA总量 每个细胞体积 所有细胞体积之和 有机物总量的变化趋势 横坐标发育