胚胎工程复习课件.ppt

1、选修选修 现代生物技术专题现代生物技术专题胚胎工程胚胎工程3胚胎工程是指对动物胚胎工程是指对动物早期早期胚胎或配子胚胎或配子所进行的多种所进行的多种显微显微操作和处理技术操作和处理技术。包括。包括体外受体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养胚胎干细胞培养等技术。等技术。3-1、体内受精和早期胚胎发育、体内受精和早期胚胎发育一、精子和卵子的发生一、精子和卵子的发生1、精子的发生、精子的发生（1）时期）时期:（2）场所）场所:（3）过程：）过程：初情期生殖机能衰退初情期生殖机能衰退第一阶段：第一阶段：初级精母细胞的形成初级精母细胞的形成睾丸的曲细精管内睾丸的曲

2、细精管内精原精原细胞细胞大量精大量精原细胞原细胞多次有丝分裂多次有丝分裂初级精初级精母细胞母细胞染色体复制等染色体复制等第二阶段：第二阶段：通过减数分裂形成精细胞通过减数分裂形成精细胞第三阶段：第三阶段：精细胞变形形成精子精细胞变形形成精子细胞核细胞核高尔基体高尔基体中心体中心体线粒体线粒体其它物质其它物质精精细细胞胞头部主要部分头部主要部分头部顶体头部顶体尾部尾部尾部线粒体鞘尾部线粒体鞘原生质滴原生质滴脱落脱落精子精子 3-1、体内受精和早期胚胎发育、体内受精和早期胚胎发育一、精子和卵子的发生一、精子和卵子的发生1、卵子的发生、卵子的发生（1）时期）时期:（2）场所）场所:（3）过程：）过程

3、：卵泡的形成和储备：卵泡的形成和储备：初情期后初情期后排卵和减排卵和减：胎儿期胎儿期受精过程中受精过程中（在输卵管内）（在输卵管内）减减形成卵子：形成卵子：卵巢和输卵管内卵巢和输卵管内卵子受精的标志：卵子受精的标志：卵原卵原细胞细胞大量初级大量初级卵母细胞卵母细胞多次有丝分裂多次有丝分裂卵巢卵巢减减排卵前后排卵前后次级卵母次级卵母细胞细胞第一极体第一极体卵子卵子第二极体第二极体减减受精过程受精过程卵黄膜和透明带的间隙，有卵黄膜和透明带的间隙，有2个极体个极体精子和卵子的发生的不同点：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初级精母细胞的形成发生在初

4、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，卵子形成不需变形形成卵子的减数分裂是不连续的，卵子形成不需变形练习练习在卵黄膜和透明带间隙有两个极体是卵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子是否受精的重要标志思考：思考：1.卵子是否受精的重要标志是什么？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，排出卵子是不成熟的，且成熟程度不同，

5、有的可能是次极卵母细胞，例如猪、羊，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。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？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、体内受精和早期胚胎发育二、受精二、受精1、场所、场所:2、过程：、过程：输卵管输卵管（2）准备阶段）准备阶段：精子获能，即精子获得受精的能力精子获能，即精子获得受精的能力（1）准备阶段）准备阶段：卵子的准备卵子的准备（3）受精阶段：）受精阶段：发生顶体反应，使精子先后穿过放射冠和透明带发生顶体反应，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

6、带反应，防止多个精子进入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动物动物排卵排卵初级卵母细胞初级卵母细胞次级卵母细胞次级卵母细胞马、狗马、狗猪、牛、羊猪、牛、羊发育发育输卵管输卵管减减中期的中期的次级卵母细胞次级卵母细胞精子入卵，发生精子入卵，发生“卵黄膜封闭作用卵黄膜封闭作用”,防止多个精子入卵受精防止多个精子入卵受精精子入卵后的变化：精子入卵后的变化：雌原核雌原核细胞质细胞质细胞膜细胞膜受精受精卵核卵核受精卵受精卵精子精子雄原核雄原核次级卵母细胞次级卵母细胞减减成熟卵子成熟卵子第二极体第二极体练习练习幻灯幻灯片片 28精、卵相遇精、卵相遇顶体反应顶体反应顶体酶释放顶体酶

7、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

8、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、体内受精和早期胚胎发育三、胚胎发育三、胚胎发育受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚原肠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为全能细胞，没有发生细胞分化细胞发生分化细胞发生分化内细胞团内细胞团滋养层滋养层各种组织（胎儿本身）各种组织（胎儿本身）胎膜、胎盘胎膜、胎盘出现囊胚腔出现囊胚腔内细胞团内细胞团出现原胚腔出现原胚腔外胚层外胚层内胚层内胚层表层细胞表层细胞下方细胞下

9、方细胞（32个细胞）个细胞）原肠胚原肠胚练习练习幻灯幻灯片片 29（32个细胞）个细胞）3.2体外受精和早期胚胎培养体外受精和早期胚胎培养一、试管动物技术一、试管动物技术概念：概念：通过人工操作使卵子和精子在体外条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期胚胎后，再经过移植产生后代的技术过程过程：移植移植卵子卵子受精卵受精卵早期胚胎早期胚胎子宫子宫精子精子个体 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、胚胎移植试管动物试管动物 与克隆动物比

10、较与克隆动物比较二、体外受精二、体外受精步骤步骤：1.卵母细胞的采集和卵母细胞的采集和培养培养2.精子的采集和精子的采集和获能获能3.受精受精1、卵母细胞的采集和培养、卵母细胞的采集和培养 如何使雌性动物排出更多的卵子如何使雌性动物排出更多的卵子促性腺激素处理促性腺激素处理 2.对于大家畜或大型动物如何采集卵子对于大家畜或大型动物如何采集卵子屠宰场、屠宰场、超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜（活体）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采集的卵子是否马上可以受精初级卵母细胞，体外培养至初级卵母细胞，体外培养至MII中期中期对实验动物小鼠、兔和小家畜，猪、羊等卵对实验动物小

11、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。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。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卵母细胞采集的方法2、精子的采集和获能、精子的采集和获能 方法方法：假阴道法、手握法、电刺激法假阴道法、手握法、电刺激法 采集到的精子是否可以马上参与受精采集到的精子是否可以马

12、上参与受精？不、获能处理不、获能处理 获能方法获能方法：培养法（获能液）培养法（获能液）化学法化学法在一定浓度的肝素或钙离子载体在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187中用化学药物诱导中用化学药物诱导三、受精三、受精获能的精子成熟的卵子（获能的精子成熟的卵子（MII）获能液获能液 受精卵受精卵或或受受精精液液胚胎发育培养液胚胎早期培养胚胎早期培养培养发育到适宜阶培养发育到适宜阶段时，可将其取出向段时，可将其取出向受体移植或冷动保存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、胚胎工程的应用及前景一、胚胎移植一、胚胎移植1、概念：、概念

13、：将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其它方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，移植到式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的同种的、生理状态相同的其它其它雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术 P74供体：供体：受体：受体：提供胚胎的个体提供胚胎的个体接受胚胎的个体接受胚胎的个体2、胚胎移植的意义：、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：、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

14、生殖道生理环境相同动物发情排卵后，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。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。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。特性在孕育过程中不受影响。二二、胚胎分割胚胎分割1.1.概念概念:采用机械方法将早期胚胎切割成采用机械方法将早期胚胎切割成2 2等等份份，4 4等份或等份或8 8等份等等份等,经移植获得同卵双胎经移植获得同卵

15、双胎或多胎的技术或多胎的技术.2.2.定位定位:动物克隆的方法之一动物克隆的方法之一3.3.材料材料:发育良好的发育良好的，形态正常的形态正常的桑椹胚或囊桑椹胚或囊胚胚4.4.意义：加快繁殖的速度意义：加快繁殖的速度5 5.存在问题：体重、毛色、斑纹等性状方面存在问题：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存在差异。该技术产生的同卵多胎的可能性有限，一般常见性有限，一般常见 的为的为同卵双胎同卵双胎。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,是由早期胚胎或原始性是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞腺中分离出来的一类细胞。2.

16、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:具有发育的全能性具有发育的全能性，可分化为成年动物体可分化为成年动物体内任何一种组织细胞内任何一种组织细胞，体外培养可增殖不分化体外培养可增殖不分化。3 3）在体外培养的条件下，）在体外培养的条件下，ESES细胞可以增殖而不发细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗生分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。传改造。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，用于器官移植培育出人造组织器官，用于器官移植(3)(

17、3)是研究体外细胞分化的理想材料是研究体外细胞分化的理想材料4 4.获得干细胞的途径获得干细胞的途径（1 1）从体外培养的胚胎获得）从体外培养的胚胎获得（2 2）从早期流产的胎儿中获得）从早期流产的胎儿中获得（3 3）从克隆的胚胎中获得）从克隆的胚胎中获得（4 4）从成体中获得）从成体中获得 胚胎工程的应用练习练习1、排卵是指卵子从、排卵是指卵子从 中排出，这里讲的卵子是中排出，这里讲的卵子是 指指 或或 。如马是如马是 ，猪是，猪是 。卵泡卵泡初级卵母细胞初级卵母细胞次级卵母细胞次级卵母细胞初级卵母细胞初级卵母细胞次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、形成卵细胞的减数

18、第一次分裂发生在 ，第二次分裂发生在第二次分裂发生在 。在。在 和和 的间隙可以观察到有的间隙可以观察到有 个极体，说明个极体，说明 卵子完成了受精。卵子完成了受精。排卵前后排卵前后受精过程中受精过程中卵黄膜卵黄膜透明带透明带2返回返回练习练习放射冠放射冠透明带透明带卵黄膜封闭卵黄膜封闭防止多精受精防止多精受精返回返回透明带透明带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、能与精子结合完成受精的卵子称为成熟的卵子，成熟的卵子是处于是处于 阶段的卵子。受精过程，首先发阶段的卵子。受精过程，首先发生生 反应，精子能依次穿越反应，精子能依次穿越 、进入卵黄进入卵黄膜。当精子触及到卵黄膜

19、有瞬间，发生膜。当精子触及到卵黄膜有瞬间，发生 反应，当精子反应，当精子进入卵黄膜后，即入卵后产生进入卵黄膜后，即入卵后产生 作用。这两种作用。这两种生理作用的都是生理作用的都是 。顶体反应顶体反应减数第二次分裂中期减数第二次分裂中期练习练习5、下、下 图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中，图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中，DNA总量总量,每个每个细胞体积，所有细胞体积之和，有机物总量的变化趋势细胞体积，所有细胞体积之和，有机物总量的变化趋势(横坐横坐标发育时间标发育时间)。其中正确的是。其中正确的是 ()A.B.C.D.4、正确表示高等动物个体发育顺序的是、正确表示高等动物个体发育顺序的是()A.卵卵卵裂卵裂囊胚囊胚原肠胚原肠胚组织器官分化组织器官分化幼体幼体B.受精卵受精卵囊胚囊胚桑椹胚桑椹胚原肠胚原肠胚幼体幼体成体成体C.受精卵受精卵卵裂卵裂囊胚囊胚原肠胚原肠胚组织器官分化组织器官分化D.受精卵受精卵桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚原肠胚原肠胚幼体幼体成体成体DC返回返回 3-1、体内体内受精受精和早和早期胚期胚胎发胎发育育