专题三胚胎工程一轮复习PPT课件.ppt

专题三三 胚胎工程胚胎工程1-l操作操作对象：早期胚胎和配子象：早期胚胎和配子l技技术手段：胚胎移植、体外受精、手段：胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干胚胎分割、胚胎干细胞培养等胞培养等l理理论基基础：哺乳：哺乳动物的受精卵和早期胚胎物的受精卵和早期胚胎 的的发育育规律律胚胎工程的概念胚胎工程的概念:2-胚胎工程的建立胚胎工程的建立一一.胚胎移植技胚胎移植技术的研究的研究 胚胎移植技胚胎移植技术成成为许多胚胎工程不可缺少的基多胚胎工程不可缺少的基础环节。二二.胚胎移植技胚胎移植技术的成功和的成功和应用用带动和加速了体外和加速了体外受精技受精技术的研究。的研究。三三.胚胎移植和体外受精使胚胎分割、性胚胎移植和体外受精使胚胎分割、性别鉴定、定、体体细胞克隆、胞克隆、转基因胚胎、胚胎干基因胚胎、胚胎干细胞培养等胞培养等技技术应运而生。运而生。3-知知识网网络构建构建:胚胎工程胚胎工程胚胎工程的胚胎工程的应用用胚胎移植胚胎移植胚胎分割胚胎分割基本程序基本程序移植的生理学基移植的生理学基础体外受精和早期体外受精和早期胚胎培养胚胎培养试管管动物技物技术体外受精体外受精早期胚胎培养早期胚胎培养体内受精和早期体内受精和早期胚胎胚胎发育育精子的精子的发生生卵子的卵子的发生生受精受精早期胚胎早期胚胎发育育胚胎干胚胎干细胞胞4-一、体内受精和早期胚胎一、体内受精和早期胚胎发育育（一）、精子和卵子的（一）、精子和卵子的发生生（二）、受精（二）、受精（三）、胚胎（三）、胚胎发育育5-（一）（一）1、精子的、精子的发生生1 1）、）、场所：所：2 2）、）、时期：期：3 3）、）、过程：程：睾丸（的曲睾丸（的曲细精管）精管）从从初情期初情期开始直到开始直到生殖功能生殖功能衰退衰退发生的生的过程大体可分程大体可分为三个三个阶段段6-精原精原细胞胞有有丝分裂分裂初初级精母精母细胞胞次次级精母精母细胞胞精子精子细胞胞精子精子MM第一第一阶段段第二第二阶段段第三第三阶段段MM精精子子发生生的的过程程多个精原多个精原细胞胞染色体复制染色体复制变形形7-精子精子细胞胞变形中的主要形中的主要变化：化：1.1.细胞核胞核2.2.高高尔基体基体3.3.中心体中心体4.4.线粒体粒体5.5.细胞内其他物胞内其他物质精子精子头的主要部分的主要部分头部的部的顶体体精子的尾精子的尾线粒体鞘粒体鞘(尾的基部尾的基部)原生原生质滴滴(球状球状,最后最后脱落脱落)8-2.2.卵子的卵子的发生生l1)1)发生部位：卵巢生部位：卵巢l2)2)时间：胚胎性：胚胎性别分化以后直至生殖机能衰退分化以后直至生殖机能衰退l减数第一次分裂在雌性减数第一次分裂在雌性动物排卵前后完成；物排卵前后完成；减减数第二次分裂在精子和卵子数第二次分裂在精子和卵子结合的合的过程中完成。程中完成。9-卵原卵原细胞胞有有丝分裂分裂多个卵原多个卵原细胞胞染色体复制染色体复制初初级卵母卵母细胞胞M第一极体第一极体次次级卵母卵母细胞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（3 3、卵卵子子发生生过程程M排卵前后完成排卵前后完成在受精在受精过程完成程完成被卵泡被卵泡细胞包胞包围,形成卵泡形成卵泡胎胎儿儿期期完完成成10-误点警示：点警示：1 1、一个卵泡中一般能形成一个成熟的卵子。、一个卵泡中一般能形成一个成熟的卵子。2 2、排卵是指卵子从卵泡中排出而不是指卵泡、排卵是指卵子从卵泡中排出而不是指卵泡 从卵巢中排出。从卵巢中排出。3 3、刚排出的卵子尚未完全成熟，一般排出的卵子尚未完全成熟，一般仅完成完成 减数第一次分裂，需要在减数第一次分裂，需要在输卵管内卵管内进一步一步 成熟。成熟。11-（二）受精（二）受精1 1、受精部位、受精部位:2 2、受精、受精标志志:在在卵黄膜和透明卵黄膜和透明带的的间隙可以隙可以观察到察到两个极体两个极体时。输卵管卵管12-3 3、过程程受精前的准受精前的准备阶段段受精受精阶段段精子精子获能能（在雌性（在雌性动物生殖道）物生殖道）卵子卵子获能能（达到减数第二次分（达到减数第二次分裂中期裂中期时才具才具备与精与精子受精的能力）子受精的能力）13-受精受精阶段段:1)1)精子穿越放射冠和透明精子穿越放射冠和透明带 顶体反体反应使使顶体内的体内的酶释放出来并溶解放射冠内的放出来并溶解放射冠内的卵丘卵丘细胞胞 透明透明带反反应是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第一道屏障第一道屏障2)2)精子精子进入卵黄膜入卵黄膜 卵黄膜封卵黄膜封闭作用作用是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第二道屏第二道屏障障3)3)原核形成：原核形成：雄原核形成和雌原核形成雄原核形成和雌原核形成4)4)配子配子结合：合：雌雄原核雌雄原核融合融合形成合子形成合子(受精卵受精卵)14-放射冠放射冠放射冠放射冠（卵丘（卵丘（卵丘（卵丘细细胞）胞）胞）胞）透明透明透明透明带带卵黄膜卵黄膜卵黄膜卵黄膜细细胞核胞核胞核胞核第一极体第一极体第一极体第一极体发生生顶体体反反应，穿越放射冠穿越放射冠15-穿穿过透明透明带发生透明生透明带反反应16-精子精子进入卵入卵子后子后,其其细胞核胞核变大到和卵子大到和卵子细胞核相似胞核相似,精子精子细胞核胞核(雄原核雄原核)和卵子和卵子细胞核胞核(雌原核雌原核)同同时向向细胞中部靠胞中部靠拢,并相互融合成一并相互融合成一个个细胞核胞核,这时称受精卵。称受精卵。形成受精卵：形成受精卵：17-精、卵相遇精、卵相遇顶体反体反应顶体体酶释放放顶体体酶溶溶解透明解透明带接触透明接触透明带穿越放射冠穿越放射冠溶解卵丘溶解卵丘细胞胞 （放射冠）（放射冠）穿越透明穿越透明带接触卵黄膜接触卵黄膜产生透明生透明带反反应形成第一道屏障（形成第一道屏障（作用作用 ）精子被微精子被微绒毛抱合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精子进入卵入卵18-精精子子进入入卵卵后后变化化变化化变化化产生卵黄膜生卵黄膜封封闭作用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，排出第二极体出第二极体发育育 移移动 接触接触 合并合并形形成成受受精精卵卵19-误点警示：点警示：1 1、成熟的精子无受精能力，需要在生殖道内、成熟的精子无受精能力，需要在生殖道内 获能后方能受精。能后方能受精。2 2、动物排出的卵子并未成熟，只有达到减数物排出的卵子并未成熟，只有达到减数 第二次分裂中期第二次分裂中期时，才具，才具备受精能力。受精能力。3 3、受精卵的、受精卵的遗传物物质中，核中，核遗传物物质一半一半 来自精子，一半来自卵子，来自精子，一半来自卵子，质遗传物物质几几 乎全来自卵子。乎全来自卵子。20-4.4.意意义 维持每种生物前后代体持每种生物前后代体细胞中染色体数目胞中染色体数目的恒定的恒定 ；对于生物的于生物的遗传和和变异十分重要。异十分重要。21-（三）胚胎（三）胚胎发育育22-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）原原肠胚（内含原胚（内含原肠腔）腔）胎儿形成胎儿形成由具有由具有全能性全能性细胞胞构成，构成，细胞数在胞数在3232个个左右，排列左右，排列紧密，形似桑椹密，形似桑椹内内细胞胞团：发育成胎儿各育成胎儿各组织滋养滋养层细胞：胞：发育成胎膜和胎育成胎膜和胎盘：最初最初发育在育在输卵管卵管进行有行有丝分裂分裂1 1、胚胎、胚胎发育育过程程一孔：一孔：胚孔胚孔二腔：二腔：扩大的原大的原肠腔，腔，缩小的囊胚腔小的囊胚腔三胚三胚层：外胚外胚层，中胚，中胚层，内胚内胚层23-2、卵裂期的特点：、卵裂期的特点：细胞分裂方式胞分裂方式为_细胞数目胞数目_胚胎胚胎总体体积 或略有或略有_ 每个每个细胞体胞体积_DNADNA总数目数目_有机物有机物总量量_有有丝分裂分裂增加增加不增加不增加缩小小减小减小增加增加减少减少24-误点警示：点警示：1 1、发育中的育中的细胞分裂均胞分裂均为有有丝分裂，分裂，原原肠胚胚阶段是个体段是个体发育中分化程度最高的育中分化程度最高的阶段，段，但要注意但要注意细胞分化胞分化贯穿整个个体穿整个个体发育育过程中。程中。2 2、桑椹胚以前的、桑椹胚以前的细胞均未分化，胞均未分化，细胞全能性高，胞全能性高，是胚胎分割的最佳是胚胎分割的最佳时期期3 3、桑椹胚到囊胚的、桑椹胚到囊胚的发育育过程中，程中，细胞开始分化，胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割25-例：例：研究表明，大多数研究表明，大多数动物如蛙的受精卵物如蛙的受精卵在卵裂期随着卵裂的在卵裂期随着卵裂的进行胚胎的体行胚胎的体积并不增并不增大，但胚胎大，但胚胎细胞核的胞核的总质量与量与细胞胞质的的总质量（核量（核/质）比）比值却却发生生变化。下列符合化。下列符合卵裂期核卵裂期核质质量比量比值变化化趋势的示意的示意图是是()()ACDBACDA26-二、体外受精和早期胚胎培养二、体外受精和早期胚胎培养（一）、（一）、试管管动物技物技术（二）、体外受精（二）、体外受精（三）、早期胚胎培养（三）、早期胚胎培养27-是指通是指通过人工人工操作使卵子和精子操作使卵子和精子在体外条件下在体外条件下成熟成熟和受精和受精，并通，并通过培培养养发育成早期胚胎育成早期胚胎后，再后，再经移植移植产生生后代的技后代的技术。（一）（一）试管管动物技物技术28-（二）、体外受精（二）、体外受精过程程采集精子采集精子采集卵母采集卵母细胞胞获能能培养培养受精卵受精卵1.1.卵母卵母细胞的收集和培养胞的收集和培养2.2.精子的收集和精子的收集和获能能 3.3.受精受精 在在获能溶液能溶液或或专用的受精溶液用的受精溶液中中完成受精完成受精过程。程。1)1)收集的方法收集的方法:假阴道法假阴道法,手手握法和握法和电刺激等。刺激等。2)2)获能能处理理:培养法：培养法：啮齿动物、家兔物、家兔和猪和猪 化学法：牛、羊化学法：牛、羊-超数排卵超数排卵处理理29-发育培养液育培养液:水、无机水、无机盐、有机、有机盐、维生素、激素、生素、激素、氨基酸、核苷酸以及氨基酸、核苷酸以及动物血清等。物血清等。（三）、胚胎的早期培养（三）、胚胎的早期培养 胚胎胚胎发育到适宜的育到适宜的阶段段时，可取出向受体，可取出向受体移植或冷移植或冷冻保存保存30-试管管动物与克隆物与克隆动物的区物的区别试管管动物物克隆克隆动物物生殖方式生殖方式技技术手段手段遗传规律律有性生殖有性生殖无性生殖无性生殖试管管动物技物技术动物物细胞核胞核移植技移植技术遵循遵循不遵循不遵循31-三、胚胎工程的三、胚胎工程的应用及前景用及前景（一）、胚胎移植（一）、胚胎移植（二）、胚胎分割（二）、胚胎分割（三）、胚胎干（三）、胚胎干细胞的培养胞的培养32-（一）、胚胎移植（一）、胚胎移植 1 1、概念、概念:将雌性将雌性动物的早期胚胎物的早期胚胎,或者通或者通过其他方式其他方式得到的胚胎得到的胚胎,移植到同种的、生理状移植到同种的、生理状态相同的其他雌相同的其他雌性性动物的体内，使之物的体内，使之发育育为新个体的技新个体的技术。2 2、胚胎移植的生理学基、胚胎移植的生理学基础1)1)供体和受体相同的生理供体和受体相同的生理环境境2)2)早期胚胎早期胚胎处于游离状于游离状态,为胚胎的收集提供了可能胚胎的收集提供了可能3)3)受体受体对移入子移入子宫的胚胎基本上不的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的胚胎与受体建立正常的联系系,但但遗传物物质没有改没有改变33-选择 供体母牛供体母牛受体母牛受体母牛同期同期发情情处理理超数排卵超数排卵供体公牛供体公牛配种配种冲卵冲卵质量量检查、培养、培养胚胎移植胚胎移植妊娠妊娠检查分娩（胚胎移植的分娩（胚胎移植的犊牛）牛）3 3、胚胚胎胎移移植植的的基基本本程程序序34-4 4、胚胎移植的条件和、胚胎移植的条件和时间（1 1）胚胎移植一般）胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体在同种的雌性供体和受体之之间进行。行。（2 2）进行胚胎移植的供体和受体的生理状行胚胎移植的供体和受体的生理状态要要相同。相同。5 5、胚胎移植的意、胚胎移植的意义 可充分可充分发挥优秀个体的繁殖潜能，秀个体的繁殖潜能，缩短繁殖周期短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量增加一生繁殖的后代数量35-1.1.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等份等份,4,4等份或等份或8 8等份等等份等,经移植移植获得同卵双胎或多胎的得同卵双胎或多胎的技技术。2.2.特点特点:后代具有相同的后代具有相同的遗传物物质（无性繁殖或（无性繁殖或克隆）克隆）3.3.选择的胚胎的胚胎:发育良好的育良好的,形形态正常的桑椹胚或正常的桑椹胚或囊胚。囊胚。4.4.分割要求：内分割要求：内细胞胞团均等分割均等分割5.5.存在的存在的问题（二）、胚胎分割（二）、胚胎分割36-1.1.概念概念:简称称ESES或或EKEK细胞胞,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腺中分离出来的一类细胞。胞。（三）、胚胎干（三）、胚胎干细胞的培养胞的培养2.2.分分类：全能干全能干细胞、多能干胞、多能干细胞、胞、专能干能干细胞胞37-4.4.主要用途主要用途(1)(1)治治疗人人类的某些的某些顽症症(2)(2)培育出人造培育出人造组织器官，用于器官移植器官，用于器官移植(3)(3)是研究体外是研究体外细胞分化的理想材料胞分化的理想材料3.3.特点特点:1)1)形形态:体体积小，小，细胞核大胞核大,核仁明核仁明显。2)2)功能功能:具有具有发育的全能性。可分化育的全能性。可分化为成年成年动物体内任物体内任何一种何一种组织细胞。胞。3 3）在体外培养的条件下，）在体外培养的条件下，ESES细胞可以增殖而不胞可以增殖而不发生分生分化。化。对它可以它可以进行冷行冷冻保存，也可以保存，也可以进行行遗传改造。改造。38-本本专题中共涉及到了哪些培养液，它中共涉及到了哪些培养液，它们的的作用分作用分别是什么？是什么？l获能溶液：使精子能溶液：使精子获能或精卵能或精卵结合完成受精作用合完成受精作用l一定一定浓度的肝素或度的肝素或钙离子离子载体体A23187A23187溶液：使精溶液：使精子子获能能l专用的受精溶液：完成受精作用用的受精溶液：完成受精作用l发育培养液：育培养液：检查受精状况和受精卵的受精状况和受精卵的发育能力育能力l动物物细胞培养液：培养胞培养液：培养动物物细胞如卵胞如卵细胞胞39-l第一第一处：在：在课本本7070页，超数排卵法中冲出，超数排卵法中冲出的卵的卵实质是减数第二次分裂中期的次是减数第二次分裂中期的次级卵卵母母细胞。胞。l第二第二处：在：在课本本7777页，收集胚胎，收集胚胎时在母体在母体子子宫中冲卵中冲卵实质是桑椹胚或囊胚是桑椹胚或囊胚本本专题共涉及到了二共涉及到了二处冲卵，它冲卵，它们都在都在课文中文中的什么位置上，冲出的卵的什么位置上，冲出的卵实质是什么？是什么？40-小小结：41-