高中生物胚胎工程新人教版选修省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第1页胚胎工程概念胚胎工程概念：胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行各种行各种显微操作和处理技术，如胚胎移植、显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等等技术。经过处理后取得胚胎，还需要移植技术。经过处理后取得胚胎，还需要移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类各到雌性动物体内生产后代，以满足人类各种需求。种需求。第2页操作对象：操作对象：早期胚胎和配子早期胚胎和配子技术伎俩：技术伎俩：胚胎移植、体外受精、胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等胚胎分割、胚胎干细胞培养等理论基础：理论基础：哺乳动物受精卵和早期胚胎哺乳动物受精卵和早期胚胎 发育规律发育规律第3页胚胎工程建立胚胎工程建立一一一一.胚胎移植技术研究胚胎移植技术研究胚胎移植技术研究胚胎移植技术研究 胚胎移植技术成为许多胚胎工程不可缺乏基础步胚胎移植技术成为许多胚胎工程不可缺乏基础步胚胎移植技术成为许多胚胎工程不可缺乏基础步胚胎移植技术成为许多胚胎工程不可缺乏基础步骤。骤。骤。骤。二二二二.胚胎移植技术成功和应用带动和加速了体外受精胚胎移植技术成功和应用带动和加速了体外受精胚胎移植技术成功和应用带动和加速了体外受精胚胎移植技术成功和应用带动和加速了体外受精技术研究。技术研究。技术研究。技术研究。三三三三.胚胎移植和体外受精胚胎移植和体外受精胚胎移植和体外受精胚胎移植和体外受精使胚胎分割、性别判定、体使胚胎分割、性别判定、体使胚胎分割、性别判定、体使胚胎分割、性别判定、体细胞克隆、转基因胚胎、胚胎干细胞培养细胞克隆、转基因胚胎、胚胎干细胞培养细胞克隆、转基因胚胎、胚胎干细胞培养细胞克隆、转基因胚胎、胚胎干细胞培养等技术应等技术应等技术应等技术应运而生。运而生。运而生。运而生。第4页（一）、精子发生（一）、精子发生1、场所：、场所：2、时期：、时期：3、过程：、过程：1、场所：精子发生是在、场所：精子发生是在睾睾丸丸内完成内完成2、时期：从、时期：从初情期初情期开始直开始直到到生殖功效衰退生殖功效衰退3、过程：发生过程大致可分、过程：发生过程大致可分为为三个阶段三个阶段曲细精管曲细精管一、精子和卵子发生一、精子和卵子发生一、精子和卵子发生一、精子和卵子发生第5页精原细胞精原细胞有丝分裂有丝分裂初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子细胞精子精子M第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段M精精子子发发生生过过程程多个精原细胞多个精原细胞染色体复制染色体复制变形变形精原细胞经过有丝分裂产生精原细胞经过有丝分裂产生多个多个初初级精母细胞。级精母细胞。初级精母细胞初级精母细胞经经减数分裂减数分裂形形成含有成含有单倍染色体单倍染色体精子细胞精子细胞。细胞核细胞核变为精子变为精子头部头部主要部分；主要部分；高尔基体高尔基体发育为头部顶体；发育为头部顶体；中心体中心体演变为精子演变为精子尾尾；线粒体线粒体形成形成线粒体鞘膜线粒体鞘膜；其它物质浓缩成其它物质浓缩成原生质滴原生质滴（球形）（球形）第6页 1.1.细胞核细胞核2.2.高尔基体高尔基体3.3.中心体中心体4.4.线粒体线粒体5.5.细胞内其它物质细胞内其它物质精子头主要部分精子头主要部分头部顶体头部顶体精子尾精子尾线粒体鞘膜线粒体鞘膜(尾基部尾基部)原生质滴原生质滴(球状球状,最终脱落最终脱落)精子细胞变形总结精子细胞变形总结第7页1.1.家畜每次射精排出精子数以亿计，不过通常只有一个精子能够家畜每次射精排出精子数以亿计，不过通常只有一个精子能够与卵子结合，这能说是一个浪费吗？怎样了解这一现象？与卵子结合，这能说是一个浪费吗？怎样了解这一现象？提醒：不是。其一，在自然繁殖条件下，能够说是动物为繁提醒：不是。其一，在自然繁殖条件下，能够说是动物为繁殖后代、延续物种一个生理保障机制；其二，在自然条件下，殖后代、延续物种一个生理保障机制；其二，在自然条件下，精子从射精部位运行到受精部位，将对精子进行筛选，并致精子从射精部位运行到受精部位，将对精子进行筛选，并致使大量精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量损耗。使大量精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量损耗。最终抵达受精部位（输卵管）精子只剩百余个，与卵子完成最终抵达受精部位（输卵管）精子只剩百余个，与卵子完成受精只有一个。受精只有一个。2.2.精子细胞变成精子过程中，细胞中很多结构会消失，而细精子细胞变成精子过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样了解？为何精子胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样了解？为何精子中线粒体集中在尾基部？中线粒体集中在尾基部？提醒：细胞核是精子遗传物质储存和复制场所，也是参加精、提醒：细胞核是精子遗传物质储存和复制场所，也是参加精、卵结合和后代遗传特征与细胞代谢活动控制中心。而线粒体则卵结合和后代遗传特征与细胞代谢活动控制中心。而线粒体则是有氧呼吸产生运动能量场所。精子线粒体集中于尾基部形成是有氧呼吸产生运动能量场所。精子线粒体集中于尾基部形成线粒体鞘膜，是精子维持生存和运动能量线粒体鞘膜，是精子维持生存和运动能量“动力工厂动力工厂”或或“发发动机动机”。思索：思索：第8页（二）、卵子发生（二）、卵子发生1、场所：卵子发生是在、场所：卵子发生是在卵巢卵巢内完成内完成。2、时期：、时期：性别分化以后性别分化以后（放射冠）（放射冠）第9页3、过程：、过程：雌性胎儿卵巢内雌性胎儿卵巢内卵原细胞卵原细胞，经过，经过有丝分裂有丝分裂增加其数增加其数量，演变为量，演变为初级卵母细胞初级卵母细胞，被，被卵泡细胞卵泡细胞包围形成包围形成卵泡卵泡。初级卵母细胞经过初级卵母细胞经过减数分裂减数分裂变为成熟变为成熟卵子卵子。减数第减数第一一次分裂时间是在雌性动物次分裂时间是在雌性动物排卵前后排卵前后完成，结完成，结果是产生果是产生1个次级卵母细胞个次级卵母细胞和和第一极体第一极体。减数第减数第二二次分裂时间是在次分裂时间是在精子精子和和卵子结合卵子结合过程中，过程中，结果是产生结果是产生1个成熟卵子个成熟卵子和和第二极体第二极体。第10页卵原细胞卵原细胞有丝分裂有丝分裂多个卵原细胞多个卵原细胞染色体复制染色体复制初级卵母细胞初级卵母细胞M第一极体第一极体次级卵母细胞次级卵母细胞两个第二极体两个第二极体第二极体第二极体卵子卵子退化消失退化消失M排卵前后排卵前后完成完成在受在受精过精过程完程完成成被卵泡细胞包围被卵泡细胞包围,形成卵泡形成卵泡胎儿时期完成胎儿时期完成第11页1.1.一个卵泡中能形成几个成熟卵子？一个卵泡中能形成几个成熟卵子？2.2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？3.3.刚排出卵是成熟卵子吗？它在母体什么部位与精子受精？刚排出卵是成熟卵子吗？它在母体什么部位与精子受精？答：刚排出卵子还未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，需要在输卵管内答：刚排出卵子还未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，需要在输卵管内深入成熟，直到减数第二次分裂中期才能与精子结合完成受精过程。排出卵子深入成熟，直到减数第二次分裂中期才能与精子结合完成受精过程。排出卵子是在输卵管内与精子受精。是在输卵管内与精子受精。答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟卵子。答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟卵子。答：是指卵子从卵泡中排出。答：是指卵子从卵泡中排出。思索：思索：思索：思索：第12页4、精子与卵子发生比较、精子与卵子发生比较场场 所所开始开始时间时间细胞增殖方式细胞增殖方式子细胞数子细胞数目目是否变是否变形形主要区分精精子子睾丸睾丸初情初情期以期以后后先有丝分裂先有丝分裂后减数分裂后减数分裂 4个精子个精子细胞细胞变形变形哺乳动物卵泡形成和在卵巢内贮备是在出生前完成；而精子是从初情期开始卵卵子子卵巢卵巢输卵管输卵管性别性别分化分化以后以后先有丝分裂先有丝分裂后减数分裂后减数分裂 1个卵细个卵细胞胞,3个极个极体体不变形不变形相同点：相同点：最初阶段均进行最初阶段均进行有丝分裂有丝分裂，不停增加生殖原细胞数量；经过两次减数分，不停增加生殖原细胞数量；经过两次减数分裂（裂（MM和和MM）才能形成精子和卵子。）才能形成精子和卵子。不一样点：不一样点：一个精原细胞一个精原细胞多个精子；多个精子；减减1和减和减2是连续，细胞质分裂均等。是连续，细胞质分裂均等。一个卵原细胞一个卵原细胞一个卵子；减一个卵子；减1和减和减2是不连续，细胞质分裂不均等。精子形是不连续，细胞质分裂不均等。精子形状为蝌蚪状；卵子为球形。多数哺乳动物卵子形成和在卵巢内贮备是胎儿出生状为蝌蚪状；卵子为球形。多数哺乳动物卵子形成和在卵巢内贮备是胎儿出生前完成。前完成。第13页二、二、受精受精1、概念、概念:2、标志、标志:3、场所、场所:1、概念、概念:指指精子和卵子精子和卵子结合形成结合形成合子合子 (即即受精卵受精卵)过程。过程。2、标志、标志:在在卵黄膜和透明带卵黄膜和透明带间隙能够观察到间隙能够观察到两个极体两个极体时时。（第（第二极体形成）二极体形成）3、场所、场所:受精是在受精是在输卵管输卵管内完成。内完成。第14页4、过过程程受精前准受精前准备阶段备阶段受精阶段受精阶段准备阶段准备阶段1：精子获能精子获能准备阶段准备阶段2：卵子准备卵子准备即精子必须在即精子必须在雌性动物生殖雌性动物生殖道内道内发生对应生理改变后，才发生对应生理改变后，才能取得受精能力现象。能取得受精能力现象。即卵子在即卵子在输卵管内输卵管内到达到达减数第减数第二分裂中期（二分裂中期（M）时，才具时，才具备受精能力。备受精能力。包含包含精子穿越放精子穿越放射冠射冠和和透明带透明带，进，进入入卵黄膜卵黄膜，原核原核形成形成和和配子结合。配子结合。第15页穿过放射冠：在卵子外围集聚有几十个精子，它们首先穿穿过放射冠：在卵子外围集聚有几十个精子，它们首先穿放射冠。放射冠。第16页 几个精子同时分解透明几个精子同时分解透明带，但只有一个精子能穿过带，但只有一个精子能穿过透明带进入卵子内，当第一透明带进入卵子内，当第一个精子进入后，透明带穿透个精子进入后，透明带穿透性就马上发生改变，从而阻性就马上发生改变，从而阻止其它精子穿越透明带。止其它精子穿越透明带。穿过透明带：穿过透明带：1)1)精子穿越放射冠和透明带精子穿越放射冠和透明带 顶体反应顶体反应使顶体内酶释放出来并溶解放射冠内卵丘细胞使顶体内酶释放出来并溶解放射冠内卵丘细胞透明带反应透明带反应是预防多精入卵受精是预防多精入卵受精第一道屏障第一道屏障2)2)精子进入卵黄膜精子进入卵黄膜 卵黄膜封闭作用卵黄膜封闭作用是预防多精入卵受精是预防多精入卵受精第二道屏障第二道屏障第17页 精子进入卵子后精子进入卵子后,其细胞核变大到和卵其细胞核变大到和卵子细胞核相同子细胞核相同,精子精子细胞核细胞核(雄原核雄原核)和卵和卵子细胞核子细胞核(雌原核雌原核)同同时向细胞中部靠拢时向细胞中部靠拢,并并相互融合成一个细相互融合成一个细胞核胞核,（受精完成标受精完成标志）志）这时称受精卵。这时称受精卵。形成受精卵：形成受精卵：第18页思索：当你了解到精子需要获能，受精过程中有预防多精入卵现象时，你是否提出过这么问题：精子在雌性生殖道内是怎样获能？预防多精入卵两道防线形成机制终究是什么？答：精液由精子和精清（精浆）两部分组成。精清中含有一个能抑答：精液由精子和精清（精浆）两部分组成。精清中含有一个能抑答：精液由精子和精清（精浆）两部分组成。精清中含有一个能抑答：精液由精子和精清（精浆）两部分组成。精清中含有一个能抑制精子获能物质，所以，在普通情况下，精液中精子无法获能。只制精子获能物质，所以，在普通情况下，精液中精子无法获能。只制精子获能物质，所以，在普通情况下，精液中精子无法获能。只制精子获能物质，所以，在普通情况下，精液中精子无法获能。只有当交配后精液进入雌性动物生殖道时，由生殖道分泌产生一个物有当交配后精液进入雌性动物生殖道时，由生殖道分泌产生一个物有当交配后精液进入雌性动物生殖道时，由生殖道分泌产生一个物有当交配后精液进入雌性动物生殖道时，由生殖道分泌产生一个物质解除对精子获能抑制，才能引发精子获能。精子在雌性动物生殖质解除对精子获能抑制，才能引发精子获能。精子在雌性动物生殖质解除对精子获能抑制，才能引发精子获能。精子在雌性动物生殖质解除对精子获能抑制，才能引发精子获能。精子在雌性动物生殖道内获能部位因种类而异，但主要是道内获能部位因种类而异，但主要是道内获能部位因种类而异，但主要是道内获能部位因种类而异，但主要是子宫和输卵管子宫和输卵管子宫和输卵管子宫和输卵管。预防多精入卵主要经过预防多精入卵主要经过预防多精入卵主要经过预防多精入卵主要经过透明带反应和卵黄膜封闭透明带反应和卵黄膜封闭透明带反应和卵黄膜封闭透明带反应和卵黄膜封闭作用两道屏障。在作用两道屏障。在作用两道屏障。在作用两道屏障。在受精过程中，当精子穿越透明带触及卵黄膜时，透明带会马上封闭，受精过程中，当精子穿越透明带触及卵黄膜时，透明带会马上封闭，受精过程中，当精子穿越透明带触及卵黄膜时，透明带会马上封闭，受精过程中，当精子穿越透明带触及卵黄膜时，透明带会马上封闭，阻止以后精子进入透明带，可看作是预防多精受精第一道屏障。而阻止以后精子进入透明带，可看作是预防多精受精第一道屏障。而阻止以后精子进入透明带，可看作是预防多精受精第一道屏障。而阻止以后精子进入透明带，可看作是预防多精受精第一道屏障。而精子入卵后，卵黄膜会马上拒绝其它精子再进入卵内，可看作是预精子入卵后，卵黄膜会马上拒绝其它精子再进入卵内，可看作是预精子入卵后，卵黄膜会马上拒绝其它精子再进入卵内，可看作是预精子入卵后，卵黄膜会马上拒绝其它精子再进入卵内，可看作是预防多精受精第二道屏障。防多精受精第二道屏障。防多精受精第二道屏障。防多精受精第二道屏障。第19页精、卵相遇精、卵相遇顶体反应顶体反应顶体酶释放顶体酶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第20页精精子子进进入入卵卵后后改变改变改变改变改变改变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第21页意义意义维持每种生物前后代体细胞中染维持每种生物前后代体细胞中染色体数目标恒定色体数目标恒定 ；对于生物遗传；对于生物遗传和变异十分主要。和变异十分主要。第22页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）胚层分化形成胎儿形成胚层分化形成胎儿形成：进行有丝分裂，细胞数量不停增加，但胚胎：进行有丝分裂，细胞数量不停增加，但胚胎总体积并不增加，或略有降低。总体积并不增加，或略有降低。：由含有：由含有全能性全能性细胞组成，细胞数在细胞组成，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滋养层滋养层外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层原肠腔原肠腔三、胚胎发育三、胚胎发育胚胎发胚胎发育：育：指指受精卵受精卵发育成发育成幼体过幼体过程程第23页强调：强调：卵裂期卵裂期特点特点细胞分裂方式为细胞分裂方式为_细胞数目细胞数目_胚胎总体积胚胎总体积_或略有或略有_每个细胞体积每个细胞体积_DNA数目数目_有机物种类有机物种类_有丝分裂有丝分裂增加增加不增加不增加缩小缩小减小减小增加增加增加增加第24页人体胚胎发育基本过程人体胚胎发育基本过程人体胚胎发育基本过程人体胚胎发育基本过程人体胚胎发育人体胚胎发育人体胚胎发育人体胚胎发育在子宫内经过约在子宫内经过约在子宫内经过约在子宫内经过约3838周，整个过程可分为胚卵期、胚胎期和周，整个过程可分为胚卵期、胚胎期和周，整个过程可分为胚卵期、胚胎期和周，整个过程可分为胚卵期、胚胎期和胎儿期三个阶段胎儿期三个阶段胎儿期三个阶段胎儿期三个阶段胚卵期：从受精至第一周末胚胎开始着床胚卵期：从受精至第一周末胚胎开始着床胚卵期：从受精至第一周末胚胎开始着床胚卵期：从受精至第一周末胚胎开始着床胚卵期胚卵期胚卵期胚卵期第25页新生命第四天新生命第四天新生命第四天新生命第四天胚泡胚泡胚泡胚泡 新生命第三天新生命第三天新生命第三天新生命第三天桑桑桑桑椹胚椹胚椹胚椹胚 受精后受精后8 8天。天。胚芽完成胚芽完成 着着陆陆,微微嵌入微微嵌入子宫内膜。此子宫内膜。此时它分裂发育时它分裂发育为几百个细胞为几百个细胞。桑椹胚桑椹胚：细胞：细胞数在数在32个左右，个左右，细胞排列致密，细胞排列致密，形似桑椹，细形似桑椹，细胞属于胞属于全能细全能细胞胞囊胚囊胚：细胞开始：细胞开始分化分化;内内细胞团细胞团未来发育成未来发育成各种各种组织组织,滋养层滋养层未来发育成未来发育成胎膜、胎盘胎膜、胎盘;出现出现囊胚腔囊胚腔后，深入扩大会造成后，深入扩大会造成孵孵化化。第26页新生命第四面新生命第四面新生命第四面新生命第四面 新生命第五周新生命第五周新生命第五周新生命第五周看啊，眼雏形出来看啊，眼雏形出来看啊，眼雏形出来看啊，眼雏形出来了了了了 胚胎期胚胎期胚胎期胚胎期：从第二周至第八周从第二周至第八周从第二周至第八周从第二周至第八周第三周末形成原肠胚：内细第三周末形成原肠胚：内细胞团胞团表皮细胞表皮细胞形成形成外胚层外胚层，下方下方细胞形成细胞形成内胚层内胚层，出现，出现原肠腔原肠腔。第27页新生命第六周新生命第六周新生命第六周新生命第六周四肢和脑四肢和脑四肢和脑四肢和脑都开始初步分化了，真让都开始初步分化了，真让都开始初步分化了，真让都开始初步分化了，真让人激动人激动人激动人激动 受精后受精后6 6星期，人形已隐约可见。星期，人形已隐约可见。这时，胚胎心跳每分钟这时，胚胎心跳每分钟140150140150下是母亲心跳两倍。下是母亲心跳两倍。第28页新生命第七周新生命第七周新生命第七周新生命第七周深入深入深入深入发育了，看个整体吧发育了，看个整体吧发育了，看个整体吧发育了，看个整体吧 人类胚胎第八人类胚胎第八周时在子宫内周时在子宫内照片照片 ，胚初具，胚初具人形人形第29页第30页新生命第九周新生命第九周新生命第九周新生命第九周胎胎胎胎儿已基本成形，看看儿已基本成形，看看儿已基本成形，看看儿已基本成形，看看手深入分化手深入分化手深入分化手深入分化 新生命第十二周新生命第十二周新生命第十二周新生命第十二周理论上这理论上这理论上这理论上这时胎儿已能够独立生活，但其时胎儿已能够独立生活，但其时胎儿已能够独立生活，但其时胎儿已能够独立生活，但其实出世日子还早实出世日子还早实出世日子还早实出世日子还早 胎儿期：从第九周开始至分娩胎儿期：从第九周开始至分娩胎儿期：从第九周开始至分娩胎儿期：从第九周开始至分娩第31页第32页此时胎儿已长到此时胎儿已长到20周，他移动手臂，把手指放在唇周，他移动手臂，把手指放在唇边，这能够促进它对吮吸反应边，这能够促进它对吮吸反应。第33页新生命第二十六周新生命第二十六周新生命第二十六周新生命第二十六周中中中中间很多周改变不大，是体间很多周改变不大，是体间很多周改变不大，是体间很多周改变不大，是体内器官逐步分化和成熟，内器官逐步分化和成熟，内器官逐步分化和成熟，内器官逐步分化和成熟，就略过吧。二十六周胎儿就略过吧。二十六周胎儿就略过吧。二十六周胎儿就略过吧。二十六周胎儿假如出世，存活率已经很假如出世，存活率已经很假如出世，存活率已经很假如出世，存活率已经很高了！看看就知道差不多高了！看看就知道差不多高了！看看就知道差不多高了！看看就知道差不多了啊！了啊！了啊！了啊！新生命第二十八周新生命第二十八周新生命第二十八周新生命第二十八周请注请注请注请注意体位，现在已经为分娩做意体位，现在已经为分娩做意体位，现在已经为分娩做意体位，现在已经为分娩做好准备了好准备了好准备了好准备了 第34页第35页第36页1.1.表中哪种动物胚胎在进入子宫时发育程度最高？表中哪种动物胚胎在进入子宫时发育程度最高？2.2.将体外培养马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么将体外培养马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么阶段胚胎？假如换成牛又该怎样处理？阶段胚胎？假如换成牛又该怎样处理？资料分析资料分析 答：马胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小答：马胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。鼠。答：马应选择囊胚阶段胚胎。牛在自然情况下，答：马应选择囊胚阶段胚胎。牛在自然情况下，胚胎即使最早可在胚胎即使最早可在816816细胞阶段进入子宫，细胞阶段进入子宫，但为了提升移植后胚胎发育率和妊娠率，在实但为了提升移植后胚胎发育率和妊娠率，在实践中通惯用发育到囊胚阶段胚胎进行移植。践中通惯用发育到囊胚阶段胚胎进行移植。第37页3.3.为何说关于动物体内受精和胚胎发育研究，会为胚胎为何说关于动物体内受精和胚胎发育研究，会为胚胎工程提供理论基础？请结合本节内容举例说明。工程提供理论基础？请结合本节内容举例说明。提醒：胚胎工程许多技术都是在了解哺乳动物提醒：胚胎工程许多技术都是在了解哺乳动物自然条件下受精和早期胚胎发育基础上实现。本节自然条件下受精和早期胚胎发育基础上实现。本节包括哺乳动物体内受精和胚胎发育都是在自然条件包括哺乳动物体内受精和胚胎发育都是在自然条件下特点和规律，人们正是在认识了这些自然规律基下特点和规律，人们正是在认识了这些自然规律基础上，在体外进行有效模拟，才使卵母细胞能在体础上，在体外进行有效模拟，才使卵母细胞能在体外成熟；精子能在体外完成获能；获能精子和成熟外成熟；精子能在体外完成获能；获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完成受精；体外受精卵能在人卵母细胞能在试管内完成受精；体外受精卵能在人工培养条件下继续发育等，这些都有赖于体内自然工培养条件下继续发育等，这些都有赖于体内自然条件下基础研究结果。条件下基础研究结果。第38页第39页试管婴儿试管婴儿1978年年7月月26日，世日，世界首例试管婴儿界首例试管婴儿“路路易斯布朗易斯布朗”在英国在英国诞生，现已成为母亲。诞生，现已成为母亲。转基因试管牛转基因试管牛我国首例转基因试管我国首例转基因试管牛牛“滔滔滔滔”于于1999年年2月月19日在上海诞生日在上海诞生第40页19881988年年3 3月月1010日我国首例试管婴儿日我国首例试管婴儿第41页19921992年年我国首例三胞胎试管婴儿我国首例三胞胎试管婴儿第42页：六女两男体重在820克至1.54千克之间第43页1月23日，美国加州苏利曼提前3天为自己8个孩子庆贺两岁生日第44页国产奶牛国产奶牛：年均产奶量：年均产奶量30003000千克左右千克左右国际良种奶牛国际良种奶牛：年均产奶量：年均产奶量1000010000千克左右千克左右引进一头良种成年奶牛需要引进一头良种成年奶牛需要3 3万万5 5万元；万元；牛生育率低，一头牛一胎只生一只，一生只能生育四五牛生育率低，一头牛一胎只生一只，一生只能生育四五次。次。牛生育率即使很低，不过牛卵母细胞却相当多，其卵巢牛生育率即使很低，不过牛卵母细胞却相当多，其卵巢中卵母细胞数目要比一生中排卵数多中卵母细胞数目要比一生中排卵数多10001000倍左右；倍左右；公牛产生精子数目就更多了。公牛产生精子数目就更多了。一、从试管牛说起一、从试管牛说起第45页试管动物技术试管动物技术是指经过人工操作是指经过人工操作使卵子和精子在使卵子和精子在体体外外条件下条件下成熟和受成熟和受精精，并经过培养发，并经过培养发育成育成早期胚胎早期胚胎后，后，再经再经移植移植产生后代产生后代技术。技术。目：快速繁殖动物快速繁殖动物优良品种优良品种技术伎俩：技术伎俩：体外受精体外受精和和早期胚胎培养早期胚胎培养第46页胚胎移植胚胎移植采集良种母牛卵母细胞采集良种母牛卵母细胞卵母细胞体外培养卵母细胞体外培养采集良种公牛精子采集良种公牛精子精子体外获能精子体外获能体外受精体外受精良种牛体外受精胚胎良种牛体外受精胚胎受体牛受体牛良种犊牛良种犊牛成熟期牛成熟期牛屠宰加工厂屠宰加工厂市场市场采集卵巢中采集卵巢中卵母细胞卵母细胞“试管牛试管牛”工厂化生产技术流程工厂化生产技术流程图图第47页19821982年世界首例试管牛犊问世年世界首例试管牛犊问世 实现良种牛快速大量繁殖首先要做是实现良种牛快速大量繁殖首先要做是 和和 培养。培养。体外受精体外受精早期胚胎早期胚胎第48页1、体外受精、体外受精体外受精体外受精概念：概念：采取雌性动物卵细胞和雄性动物采取雌性动物卵细胞和雄性动物精子，使其在试管受精。精子，使其在试管受精。过程：过程：（1）卵母细胞搜集和培养；）卵母细胞搜集和培养；（2）精子搜集和获能；）精子搜集和获能；（3）获能精子和卵细胞受精。）获能精子和卵细胞受精。“试管动物试管动物试管动物试管动物”注：发育主要场所是注：发育主要场所是母体母体第49页1.1.卵母细胞采卵母细胞采集和培养集和培养对不一样动物对不一样动物,采取卵采取卵母细胞方法不一样：母细胞方法不一样：（1）对试验动物：）对试验动物：用促性腺激素处理用促性腺激素处理（2）对大家畜或）对大家畜或大型动物：大型动物：从废弃从废弃卵巢中采集卵母细卵巢中采集卵母细胞或活体采卵胞或活体采卵第50页第51页2.2.精子搜集和获能精子搜集和获能 搜集精子方搜集精子方法有：法有：假阴道法假阴道法手握法手握法电刺激法电刺激法第52页 在体外受精前，要对精子进行获能处理。通常采取在体外受精前，要对精子进行获能处理。通常采取体外获能方法有体外获能方法有 和和 两种两种 对于对于 、和和 精子，普通采取精子，普通采取培养法培养法；对于对于 、等家畜精子惯用等家畜精子惯用化学法化学法。培养法培养法：精子在：精子在获能液获能液中获能。中获能。化学诱导法化学诱导法：精子一定浓度：精子一定浓度肝素肝素或或钙离子载体钙离子载体A23187溶溶液液中，用化学药品诱导获能。中，用化学药品诱导获能。培养法培养法 化学诱导法化学诱导法啮齿动物啮齿动物家兔家兔猪猪牛牛羊羊第53页3.3.受精受精 在在获能溶液获能溶液或或专专用受精溶液用受精溶液中中完成受精过程完成受精过程第54页提升了优良种公畜配种效能和种用价值，提升了优良种公畜配种效能和种用价值，扩大了配种母畜头数扩大了配种母畜头数;加速家畜品种改良，促进育种工作加速家畜品种改良，促进育种工作;降低了喂养管理费用；预防各种疾病，尤降低了喂养管理费用；预防各种疾病，尤其是生殖道传染病传输；其是生殖道传染病传输；有利于提升母畜受胎率；有利于提升母畜受胎率；体外受精在家畜快速繁殖意义体外受精在家畜快速繁殖意义第55页三、胚胎早期培养三、胚胎早期培养概念：概念：是应用人工创造条件，对获取是应用人工创造条件，对获取 进行体外培养。进行体外培养。培养液成份：培养液成份：水水、无机盐无机盐、糖类糖类、维生素维生素、氨基酸氨基酸、激激素素、核苷酸核苷酸、血清血清等等早期胚胎早期胚胎 目：检验受精情况和受精卵发育能力检验受精情况和受精卵发育能力移植：移植：不一样生物有不一样适宜阶段不一样生物有不一样适宜阶段第56页 不一样动物胚胎不一样动物胚胎移植时间不一样移植时间不一样牛、羊：牛、羊：桑椹胚或囊桑椹胚或囊胚阶段胚阶段小鼠、家兔：小鼠、家兔：卵裂期卵裂期或囊胚阶段或囊胚阶段试管婴儿：试管婴儿：8 8个或个或1616个细胞阶段个细胞阶段 胚胎培养发育到适宜阶段时，可将其取胚胎培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保留。出向受体移植或冷冻保留。第57页保留剩下卵子和精子方法是什么？保留剩下卵子和精子方法是什么？第58页专题专题3:3:胚胎工程胚胎工程3.3胚胎工程应用及前景胚胎工程应用及前景第59页一一.胚胎移植胚胎移植二二.胚胎分割胚胎分割三三.胚胎干细胞胚胎干细胞3.3 3.3 胚胎工程应用及前景胚胎工程应用及前景第60页1、胚胎移植、胚胎移植胚胎移植胚胎移植概念概念:将将经济价值较高、遗传性状优异经济价值较高、遗传性状优异母畜，母畜，经过激素处理，使其经过激素处理，使其超数排卵超数排卵后受精，然后受精，然后将发育早期胚胎分别移植到后将发育早期胚胎分别移植到同期发情同期发情代代孕母子宫内，经过代孕母妊娠产仔技术。孕母子宫内，经过代孕母妊娠产仔技术。供体：供体：提供胚胎个体。提供胚胎个体。受体：受体：接收胚胎个体。接收胚胎个体。良种雌性动物。良种雌性动物。普通品种雌性动物。普通品种雌性动物。“借劣质动物之腹怀优异个体之胎借劣质动物之腹怀优异个体之胎借劣质动物之腹怀优异个体之胎借劣质动物之腹怀优异个体之胎”过程第61页胚胎移植实质上是早期胚胎在胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置相同生理环境条件下空间位置转移。你认为这么概括正确吗转移。你认为这么概括正确吗？正确。正确。第62页胚胎起源：胚胎起源：雌性动物早期胚胎或体外受精及其雌性动物早期胚胎或体外受精及其它方式得到胚胎。它方式得到胚胎。供体：供体：提供胚胎个体提供胚胎个体遗传性能和生产性能优遗传性能和生产性能优异个体异个体；受体：受体：接收胚胎个体。接收胚胎个体。健康和正常繁殖能健康和正常繁殖能力个体力个体受体条件：受体条件：同种、生理状态相同同种、生理状态相同同期发情同期发情(注射相关激注射相关激 素素)。第63页选择选择供体母羊供体母羊受体母羊受体母羊同期发情处理同期发情处理*超数排卵超数排卵*供体公羊供体公羊配种配种取出早期胚胎取出早期胚胎质量检验、培养质量检验、培养胚胎移植胚胎移植妊娠检验妊娠检验分娩（胚胎移植犊羊）分娩（胚胎移植犊羊）胚胎移植过程：胚胎移植过程：（以波尔山羊为例）（以波尔山羊为例）（以波尔山羊为例）（以波尔山羊为例）未配种未配种同期发情技术：同期发情技术：主要是借助外主要是借助外源激素剌激卵源激素剌激卵巢，使其按照巢，使其按照预定要求发生预定要求发生改变，使处理改变，使处理母畜母畜卵巢生理卵巢生理机能都处于相机能都处于相同阶段同阶段，从而，从而到达同期发情。到达同期发情。第64页胚胎移植基本程序胚胎移植基本程序 （1）供体、受体选择和处理）供体、受体选择和处理（2）配种或进行人工受精）配种或进行人工受精（3）胚胎搜集、检验、培养或保留）胚胎搜集、检验、培养或保留（4）胚胎移植）胚胎移植（5）移植后检验）移植后检验第65页胚胎移植生理学基础胚胎移植生理学基础1)1)供体和受体相同生理环境；供体和受体相同生理环境；2)2)早期胚胎处于游离状态早期胚胎处于游离状态,为胚胎搜为胚胎搜集提供了可能；集提供了可能；3)3)受体对移入子宫胚胎基本上不发受体对移入子宫胚胎基本上不发生免疫排斥；生免疫排斥；4)4)胚胎与受体建立正常联络胚胎与受体建立正常联络,但遗传但遗传物质没有改变。物质没有改变。第67页充分发挥雌性个体繁殖潜力充分发挥雌性个体繁殖潜力缩短供体本身繁殖周期缩短供体本身繁殖周期保持供体优良特征保持供体优良特征大规模繁殖大规模繁殖节约成本节约成本费用费用可用于保护珍稀动物可用于保护珍稀动物.胚胎移植意义：胚胎移植意义：第68页胚胎移植意义胚胎移植意义1充分发挥优良母牛繁殖潜力充分发挥优良母牛繁殖潜力 普通情况下，普通情况下，1头优良头优良成年母牛一年只能繁殖成年母牛一年只能繁殖1头犊牛，应用胚胎移植技术，头犊牛，应用胚胎移植技术，一年可得到几头至几十头优良母牛后代，大大加速了一年可得到几头至几十头优良母牛后代，大大加速了良种牛群建立和扩大。良种牛群建立和扩大。2诱发肉牛产双胎诱发肉牛产双胎 对发情母牛配种后再移植一个胚对发情母牛配种后再移植一个胚胎到排卵对侧子宫角内。这么配种后未受孕母牛可能胎到排卵对侧子宫角内。这么配种后未受孕母牛可能因接收移植胚胎而妊娠，而配种后受母牛则因为增加因接收移植胚胎而妊娠，而配种后受母牛则因为增加了一个移植胚胎而怀双胎。另外，也可对未配种母牛了一个移植胚胎而怀双胎。另外，也可对未配种母牛在两侧子宫角各移植一个胚胎而怀双胎，从而提升生在两侧子宫角各移植一个胚胎而怀双胎，从而提升生产效率。产效率。3应用胚胎移植还能够降低肉用繁殖母牛喂养头数，应用胚胎移植还能够降低肉用繁殖母牛喂养头数，能够代替种畜引进和保留品种资源等。能够代替种畜引进和保留品种资源等。第69页胚胎移植成功是否要有两个条件胚胎移植成功是否要有两个条件（1 1）胚胎移植普通应在）胚胎移植普通应在同种雌性供体和同种雌性供体和受体之间进行受体之间进行。（2 2）进行胚胎移植供体和受体）进行胚胎移植供体和受体生理状态生理状态要相同。要相同。第70页2、胚胎分割胚胎分割优势优势优势优势:可成倍增加胚胎数量，能够快速繁殖良种畜。可成倍增加胚胎数量，能够快速繁殖良种畜。可成倍增加胚胎数量，能够快速繁殖良种畜。可成倍增加胚胎数量，能够快速繁殖良种畜。1.概念概念:采取显微手术（机械方法）方法将早期胚胎分割成采取显微手术（机械方法）方法将早期胚胎分割成2分胚分胚,4分胚或分胚或8分胚分胚,经体内或体外培养后植入受体，以得到同卵双胎或同卵多胎技术。经体内或体外培养后植入受体，以得到同卵双胎或同卵多胎技术。第71页2.特点：特点：后代含有相同遗传物质，后代含有相同遗传物质，所以胚胎分割能够看做动物无性繁所以胚胎分割能够看做动物无性繁殖或克隆方法之一。殖或克隆方法之一。3、理论基础、理论基础 动物胚胎细胞动物胚胎细胞全能性全能性。所以胚胎分割时期为：所以胚胎分割时期为：囊胚或桑椹胚囊胚或桑椹胚。第72页4、选择胚胎：、选择胚胎：发育良好发育良好,形态正常桑椹胚或囊形态正常桑椹胚或囊胚。胚。5、使用主要仪器：、使用主要仪器：实体显微镜实体显微镜和和显微操作仪显微操作仪。6、详细操作、详细操作 用分割针或分割刀片将胚胎切用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中半个胚胎，注入预先准开，吸出其中半个胚胎，注入预先准备好空透明带中，或直接将裸半胚移备好空透明带中，或直接将裸半胚移植给受体。植给受体。第73页胚胎分割基本操作胚胎分割基本操作选择良好桑椹胚或选择良好桑椹胚或囊胚移入培养皿中，囊胚移入培养皿中，用分割针或分割刀用分割针或分割刀片将其切开，吸出片将其切开，吸出其中半个胚胎注入其中半个胚胎注入透明带中或直接移透明带中或直接移植给受体。植给受体。第74页 胚胎分割移植显微操作胚胎分割移植显微操作第75页受精卵受精卵受精卵受精卵分裂分裂分裂分裂 早期胚胎胚胎分割基本过程胚胎分割基本过程代孕母牛植入植入分割第76页胚胎分割基本过程胚胎分割基本过程胚胎移入培养液；胚胎移入培养液；分割胚胎（机械法、酶处理）；分割胚胎（机械法、酶处理）；移植胚胎给受体；移植胚胎给受体；着床产仔。着床产仔。第77页7 7、操作注意事项：、操作注意事项：对囊胚阶段胚胎进行分割时，要将对囊胚阶段胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割内细胞团均等分割。原因：原因：内细胞团普通到囊胚阶段才出内细胞团普通到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身基础细胞，其它现，它是发育为胚胎本身基础细胞，其它细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养供营养。若分割时不能将内细胞团均等分。若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多部分正常发育能割，会出现含内细胞团多部分正常发育能力强，少部分发育受阻或发育不良，甚至力强，少部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。不能发育等问题。第78页7、操作注意事项：、操作注意事项：胚胎分割份数越