胚胎工程 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,如 体外受精 、 胚胎移植 、 胚胎分割 、 胚胎干细胞培养 等技术。经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。 3.1 体内受精和早期胚胎发育 1、精子的发生 场所：__睾丸_____________ 时间：从____初情期___________开始，到生殖机能衰退 过程：（1）精原细胞→多个初级精母细胞 （2）1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精子细胞（通过减数分裂，即MI和MII） （3）精子细胞→精子（通过变形）（__细胞核___变成精子的头部；____高尔基体_____发育成头部的顶体；__中心体__演变成精子的尾；线粒体集中在尾的基部形成___线粒体鞘__；细胞内的其他物质浓缩为球状，叫做__原生质滴__，最后脱落） 精子的外形：哺乳动物成熟的精子外形似蝌蚪，分 头 、 颈 和 尾 三大部分。不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体型大小 无关 。 2、卵子的发生 场所：___卵巢____________ 时间： 性别分化_以后（胎儿时期完成了_ 卵原细胞_的形成和在卵巢内的储备），从初情期开始，到生殖机能衰退 过程：（1）卵原细胞→初级卵母细胞 （2）1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞＋第一极体（____排卵___前后完成） （3）1个次级卵母细胞→1个卵子＋第二极体（___受精____过程中完成） 卵子是否受精标志： 卵细胞和透明带的间隙可以观察到两个极体时 精子卵子发生上的重要区别： 哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备 讨论：一个卵泡中能形成 1 个成熟的卵子；排卵是指 卵子 从 卵泡 排出；刚排出的卵是成熟的卵子吗？ 3、受精 概念：精子和卵子结合成合子（受精卵）的过程 场所：雌性的___生殖道______内 过程：（1）受精前的准备阶段1：____精子获能__（刚刚排出的精子，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） （2）受精前的准备阶段2：卵子的准备（卵子在受精前也要类似 精子获能 的过程。动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是 初级卵母细胞（马、犬），有的可能是 次级卵母细胞（猪牛羊） ，但它们都要在 输卵管 内进一步成熟，当达到 MII中期 时，才具备与精子受精的能力。 （3）受精阶段：哺乳动物的受精过程主要包括：精子 穿越放射冠 和 透明带 ，进入 卵细胞膜 ， 原核形成和融合。 a.精子穿越放射冠：__顶体_____________反应（需要顶体酶） b.精子穿越透明带：_____透明带__________反应（阻止多精入卵的第一道屏障） c.进入卵细胞膜：____卵细胞膜___________作用（阻止多精入卵的第二道屏障） d.原核形成（精子入卵后的另一个变化, 是尾部脱离, 并且原有的 核膜 破裂;随后, 精子形成一个新的 核膜 , 最后形成一个比原来精子核还大的核,叫做 精原核 。 与此同时, 精子人卵后被激活的卵子完成 MII 分裂,排出 第二极体 后,形成 雌原核 , 雌原核一般 小于 雄原核。） e.配子结合 注意：（1）顶体释放顶体酶，溶解出精子穿越放射冠和透明带的通路；当精子接触卵黄膜的瞬间，发生透明带 反应；精子入卵后产生卵黄膜封闭作用） （2）卵子受精的标志：在卵黄膜和透明带间观察到_两个极体_；受精完成的标志:雌雄原核融合形成合子。 4、早期胚胎发育（从受精卵到原肠胚） 场所：输卵管、子宫 过程：受精卵 卵裂____桑椹胚_____ ___囊胚____ ____原肠胚___ 胎儿形成 卵裂期：细胞在__输卵管内___中进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积__并不增加或略有减小___ 桑椹胚：胚胎细胞_32__个左右，这个阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于 全能 细胞 囊胚：包括_内细胞团__和 滋养层细胞___，有囊胚腔。囊胚从透明带中伸展出来称为___孵化____ 原肠胚：内细胞团表层的细胞形成 外胚层 ，下方的细胞形成 内胚层 。这时的胚胎称为 原肠胚 ， 由内胚层包围的囊腔叫 原肠腔 。滋养层则发育为胎儿的 胎膜和胎盘 。 3.2 体外受精和早期胚胎培养 试管动物技术是指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，在经移植产生后代的技术。主要包括 体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植 。 1、卵母细胞的采集和培养： a. 用 促性腺激素 处理，其超数排卵，从中输卵管冲取卵子（针对实验动物，家畜猪、羊等） b．__从动物的卵巢____中采集（针对大家畜或大型动物，如牛） c．借助超声波探测仪、内窥镜、腹腔镜等工具直接从活体母畜卵巢中吸取（针对大家畜或大型动物，如牛） 2、精子的采集和获能 采集的方法：____假阴道法____、手握法和____电刺激法_____ 获能的方法：a.培养法（通过____人工___培养液）：对于啮齿目动物、家兔和猪等动物； b._化学诱导___法（通过肝素或钙离子载体A23187）：对于牛、羊等家畜。 3、体外受精（___获能___溶液或专用的___受精___溶液） 受精：获能的精子 ＋培养成熟的卵子 完成受精 4、胚胎早期培养 条件：受精卵在___发育_培养液中培养，以检查 受精状况 和 受精卵 的发育能力。 培养液成分：水、无机盐、有机盐、______维生素__、激素、____氨基酸___、核苷酸、_血清____等 胚胎去向： 向受体移植或冷冻保存 不同动物胚胎移植的时间不同：牛、羊一般要培养到桑椹胚或囊胚阶段，人的胚胎到8~16个细胞阶段移植。 5、比较试管动物与克隆动物 生殖方式 技术手段 遗传物质 遗传规律 试管动物 有性生殖 体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植 来自提供生殖细胞的供体 遵循孟德尔遗传定律 克隆动物 无性生殖 核移植技术、早期胚胎培养、胚胎移植 主要来自提供细胞核的个体 不遵循孟德尔遗传定律 3.3 胚胎工程的应用及前景 1、胚胎移植 （1）概念:将雌性动物的早期胚胎,或者通过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的体内,使之发育为新个体的技术.供体 提供胚胎移植的个体 ，受体 接受胚胎的个体 实质： 生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体 共同繁育后代的过程。胚胎来源 体内受精、体外受精、核移植 。 胚胎移植 是胚胎工程其他技术的最后一道工序。 （2）意义：充分发挥___雌性优良___个体的繁殖潜力，大大缩短了供体本身的繁育周期。 （3）生理学基础：a.发情排卵后，供体和受体生殖器官的生理变化相同，为胚胎移植提供了相同的__生理环境_ b．早期胚胎与母体处于__游离__状态,为__胚胎的收集___提供了可能 c．受体对同种的外来胚胎基本上不发生__免疫排斥反应__，为胚胎的___存活__提供了可能 d．供体胚胎与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但胚胎的__遗传特性____不受影响. （4）实质： 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，其遗传性状与受体无关。 （5）基本程序 选择优良的供体母牛 受体母牛 同期发情处理 ___超数排卵___ （优良）供体奶牛与之配种 或__人工受精___ 胚胎收集（也叫_____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） 注意：a.选择 遗传性能 和 生产性能 优秀的个体，作为供体牛。选择有 健康体质 和 正常繁殖 能力的个体作为受体牛。 b.用 激素 对供体、受体母牛进行同期发情处理。 c.冲卵是指冲出____胚胎__，检查胚胎应发育到__桑椹胚或囊胚_时期 d.胚胎移植的方法： 手术法 和 非手术法 2、胚胎分割（动物无性繁殖或克隆） （1）概念：指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。 生殖方式： 无性繁殖 （2）仪器设备： 实体显微镜 和 显微镜操作仪 （3）操作程序：①选择发育良好、形态正的_____桑椹胚或囊胚__，移入盛有操作液的培养皿 ②用分割针或分割刀切开胚胎，吸出半个，注入空透明带或直接将裸半胚移植给受体。分割囊胚时要将内细胞团___均匀分割__。此时还可用分割针分割_____滋养层_，做胚胎DNA分析性别鉴定。 注意：对囊胚进行分割时，要将内细胞团均等分割，否则 会影响分割后胚胎的恢复和进一步发展 ；胚胎分割的 份数越多，操作难度越大，移植的成功率也越低 （4）局限：刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹上存在差异，同卵多胎的可能性有限。 3、胚胎干细胞 （1）概念：由__早期胚胎_或___原始性腺__中分离出来的一类细胞。简称ES或EK细胞。 （2）形态上：____体积___小、_细胞核_大、核仁明显 （3）功能上：具有__发育的全能性____，即可分化为成年动物体任何一种组织细胞；在体外可__增殖__而不发生_____分化__；可冷冻保存；可进行遗传改造 （4）应用：治疗人类的某些顽症；培育出人造组织器官，用于解决目前临床上存在的__供体器官不足___和 器官移植后 免疫排斥反应 的问题；研究细胞分化和__细胞凋亡__的机理（ES细胞在 滋养层细胞 或 添加抑制因子 的培养液中，能够维持不分化的状态。诱导分化时要加入_分化诱导_因子） 4.4哺乳动物的性别控制： X精子Y精子 分离技术和 SPR-PCR 胚胎的性别鉴定技术（ 先从被测胚胎中取出几个细胞，提取DNA，然后用位于Y染色体的 性别鉴定 基因，即SRY基因的一段碱基作 引物 ，用胚胎细胞中的DNA为模板，进行 _PCR扩增 ，最后用SPR特异性探针对扩增产物进行检测。若出现阳性反应者，胚胎为雄性；出现阴性反应者，胚胎为雌性。） 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/a371fee7bc64783e0912a21614791711cd7979f3.html