二轮复习胚胎工程复习演示ppt课件.ppt

胚胎工程胚胎工程 胚胎工程指对动物胚胎工程指对动物早期胚胎早期胚胎或或配子配子所进行所进行的多种显微操作和处理技术，如的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、胚胎移植、体体外受精、外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。等技术。操作对象：操作对象：早期胚胎和早期胚胎和配子配子技术手段：技术手段：胚胎移植、胚胎移植、体外受精体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等胚胎分割、胚胎干细胞培养等一、体内受精和早期胚胎发育（一）、精子和卵子的发生（二）、受精（三）、早期胚胎发育（一）（一）1、精子的发生、精子的发生1 1）、场所：）、场所：2 2）、时期：）、时期：3 3）、过程：）、过程：睾丸（的曲细精管）睾丸（的曲细精管）从从初情期初情期至至生殖功能衰退生殖功能衰退发生的过程大体可分为发生的过程大体可分为三个三个阶段阶段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精精子子发发生生的的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子细胞变形中的主要变化：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.细胞内其他物质细胞内其他物质精子头的主要部分精子头的主要部分头部的顶体头部的顶体精子的尾精子的尾线粒体鞘线粒体鞘(尾的基部尾的基部)原生质滴原生质滴(球状球状,最后最后脱落脱落)二、卵子的发生二、卵子的发生1 1、场所：、场所：卵巢、输卵管卵巢、输卵管（卵子的发生是在卵巢完成的）内2)2)时间：时间：减数第一次分裂是在减数第一次分裂是在_减数第二次分裂是在减数第二次分裂是在雌性动物排卵前后完成雌性动物排卵前后完成精子和卵子结合的过程完成的。精子和卵子结合的过程完成的。（3）卵子受精的重要标志：）卵子受精的重要标志：卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体（4）精子和卵子在发生上的重要区别：）精子和卵子在发生上的重要区别：哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前（胎儿时期）完成的。（胎儿时期）完成的。胚胎性别分化以后直至生殖机能衰退胚胎性别分化以后直至生殖机能衰退误点警示：误点警示：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，需要在输卵、刚排出的卵子尚未完全成熟，需要在输卵管内进一步成熟。管内进一步成熟。概念:指精子和卵子结合形成合子 (即受精卵)的过程。标志:在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时。场所:受精是在输卵管内完成的。受受受受 精精精精实质：卵核和精核的融合三、3 3、过程、过程受精前的准受精前的准备阶段备阶段受精阶段受精阶段精子获能精子获能（在雌性动物生殖道）（在雌性动物生殖道）卵子获能卵子获能（达到减数第二次分（达到减数第二次分裂中期时才具备与精裂中期时才具备与精子受精的能力）子受精的能力）（二）受精阶段（二）受精阶段 包括精子穿越包括精子穿越放射冠放射冠和和透明带透明带，进入，进入卵黄膜卵黄膜，原核形成原核形成和和配子结合配子结合。哺乳动物受精过程示意图哺乳动物受精过程示意图哺乳动物受精过程示意图哺乳动物受精过程示意图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透明带反应透明带反应(第一道第一道)2)精子进入卵黄膜精子进入卵黄膜卵黄膜封闭作用（第二道）卵黄膜封闭作用（第二道）3)原核形成原核形成雄原核和雌原核形成雄原核和雌原核形成4)配子结合：配子结合：雌雄原核融合形成合子雌雄原核融合形成合子(受精卵受精卵)胚胎发育胚胎发育胚后发育胚后发育幼体幼体性成熟个体性成熟个体受精卵受精卵动物个体发育的大致过程动物个体发育的大致过程（三）胚胎发育（三）胚胎发育受精卵受精卵2细胞细胞4细胞细胞8细胞细胞桑葚胚桑葚胚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）胎儿形成胎儿形成：在：在透明带内透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。：由具有全能性细胞构成，细胞数在由具有全能性细胞构成，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胚胎发育胚胎发育外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层原肠腔原肠腔【点拨点拨】精子的形成开始于初情期，而卵子形精子的形成开始于初情期，而卵子形成开始于胎儿时期。成开始于胎儿时期。卵子形成过程中就开始了受精作用，与精子结卵子形成过程中就开始了受精作用，与精子结合的不是成熟的卵细胞而是卵母细胞。合的不是成熟的卵细胞而是卵母细胞。受精作用发生在输卵管内，胚胎发育在子宫内。受精作用发生在输卵管内，胚胎发育在子宫内。二、体外受精和早期胚胎培养（一）、试管动物技术（二）、体外受精（三）、早期胚胎培养 是指通过人是指通过人工操作使工操作使卵子卵子和和精子精子在体外条件在体外条件下成熟和下成熟和受精受精，并通过并通过培养发育培养发育成早期胚胎成早期胚胎后，后，再经再经移植移植产生后产生后代的技术。代的技术。试管动物技术试管动物技术2、试管动物技术过程：、试管动物技术过程：第一步：第一步：体外受精体外受精 第二步：第二步：胚胎的早期培养胚胎的早期培养第三步：第三步：胚胎移植胚胎移植THANK YOUSUCCESS2023/1/419可编辑（一）卵母细胞的采集和培养（一）卵母细胞的采集和培养 对不同动物对不同动物,采集卵母细胞的方法不同。采集卵母细胞的方法不同。实验动物如小鼠兔，以及实验动物如小鼠兔，以及家畜家畜猪猪、羊等、羊等采用的主要方法采用的主要方法：1、用、用促性腺激素促性腺激素处理，使其排处理，使其排出更多的卵子出更多的卵子(超数排卵）超数排卵），然后从，然后从输卵管输卵管中冲取卵中冲取卵子子直接与获能的精子在体外直接与获能的精子在体外受精受精。对于大家畜或大型动物，对于大家畜或大型动物，如如牛牛2采用的主要方法：采用的主要方法：从从卵巢中采集卵母细胞，中采集卵母细胞，采集的卵母细胞都要在体采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟，才能外经人工培养成熟，才能与或能的精子受精与或能的精子受精（二）精子的采集和获能采集方法：获能方法假阴道法、手握法、电刺激法:培养法:化学诱导法:精子在精子在获能液获能液中获能中获能(适用于啮齿动物、适用于啮齿动物、家兔和家兔和猪猪等等)精子一定浓度的精子一定浓度的肝素肝素或或钙离子载体钙离子载体A23187溶液溶液（适用于（适用于牛牛、羊等家畜）、羊等家畜）（三）受精（三）受精 获能的精子获能的精子和培养成熟的卵和培养成熟的卵子，一般情况下子，一般情况下在在 或或中完成受精过程。中完成受精过程。获能溶液获能溶液专用受精溶液专用受精溶液三、胚胎的早期培养三、胚胎的早期培养培养液成分：培养液成分：无机盐无机盐、有机盐有机盐、维生素维生素、激素、激素、氨氨基酸基酸、核苷酸核苷酸、血清血清等等早期胚胎早期胚胎精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力发育培养液发育培养液:(两盐、两素、两酸、水和血清等）两盐、两素、两酸、水和血清等）不同动物胚胎移不同动物胚胎移植时间不同植时间不同牛牛、羊：、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：更早更早试管试管婴儿婴儿：8 8个或个或1616个细胞阶段个细胞阶段 胚胎培养发育到胚胎培养发育到适宜阶段适宜阶段时，可将其取出时，可将其取出向向受体移植受体移植或或冷冻保存。冷冻保存。胚胎移植胚胎移植采集良种母牛的卵母细胞采集良种母牛的卵母细胞卵母细胞的体外培养卵母细胞的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的卵母细胞的卵母细胞“试试管管牛牛”工工厂厂化化生生产产的的技技术术流流程程图图试管动物与克隆动物的区别试管动物与克隆动物的区别试管动物试管动物克隆动物克隆动物生殖方式生殖方式技术手段技术手段遗传规律遗传规律有性生殖有性生殖无性生殖无性生殖试管动物技术试管动物技术动物细胞核动物细胞核移植技术移植技术遵循遵循不遵循不遵循三、胚胎工程的应用及前景（一）、胚胎移植（二）、胚胎分割（三）、胚胎干细胞的培养一一.胚胎移植胚胎移植（一）概念（一）概念:将雌性动物的早期胚胎将雌性动物的早期胚胎,或者通过或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到移植到同种同种的、的、生理状态相同生理状态相同的其他雌性动物的体内的其他雌性动物的体内,使使之继续发育为新个体的技术。之继续发育为新个体的技术。注意注意:（1）胚胎的来源：）胚胎的来源：雌性动物体内的早期胚胎雌性动物体内的早期胚胎或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎。或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎。（2）胚胎的受体：）胚胎的受体：同种的、生理状态相同的其它同种的、生理状态相同的其它雌性动物。雌性动物。（3）目的：继续发育为新个体）目的：继续发育为新个体进行胚胎移植的意义：大大进行胚胎移植的意义：大大缩短了供体本身缩短了供体本身的繁殖周期，的繁殖周期，可充分发挥雌性优良个体的繁可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。殖潜力。,1.1.哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内段时间内同种动物的供体和受体生殖器官的生同种动物的供体和受体生殖器官的生理变化是相同的理变化是相同的。为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境（三）（三）.胚胎移植的生理学基础胚胎移植的生理学基础2.2.哺乳动物的胚胎形成后哺乳动物的胚胎形成后处于处于游离状态游离状态，在一，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系。为胚胎的收集提供了可能为胚胎的收集提供了可能3.3.受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。疫排斥反应。为胚胎在受体内的存活提供了可能为胚胎在受体内的存活提供了可能4.4.供体胚胎可与受体子宫建立正常的供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组生理和组织联系织联系，但移入受体的供体胚胎，其，但移入受体的供体胚胎，其遗传特性遗传特性在孕育过程中不受任何影响。在孕育过程中不受任何影响。5.5.胚胎移植成功与否要有两个条件胚胎移植成功与否要有两个条件（1 1）胚胎移植一般应在）胚胎移植一般应在同种的雌性同种的雌性供体供体和受体之间进行。和受体之间进行。（2 2）进行胚胎移植的供体和受体的）进行胚胎移植的供体和受体的生理生理状态要相同。状态要相同。选择：选择：供体母牛供体母牛受体母牛受体母牛同期发情处理同期发情处理超数排卵超数排卵供体公牛供体公牛配种或人工受精配种或人工受精冲卵冲卵质量检查（保存）质量检查（保存）胚胎移植胚胎移植妊娠检查妊娠检查分娩（胚胎移植的犊牛）分娩（胚胎移植的犊牛）胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序二二.胚胎分割胚胎分割1.1.概念概念:采用采用机械方法机械方法将早期胚胎切割成将早期胚胎切割成2 2等份等份,4,4等份或等份或8 8等份等等份等,经移植经移植获得同卵双获得同卵双胎或多胎的技术胎或多胎的技术.2、理论基础、理论基础 动物胚胎细胞的动物胚胎细胞的全能性全能性。3.3.特点特点:后代具有后代具有相同的遗传物质相同的遗传物质.（无性无性繁殖或克隆繁殖或克隆）.4.4.选择的胚胎选择的胚胎:发育良好的发育良好的,形态正常的桑形态正常的桑椹胚或囊胚椹胚或囊胚.(.(内细胞团均分）内细胞团均分）5.5.使用的主要仪器：使用的主要仪器：实体显微镜实体显微镜和和显微操显微操作仪作仪(还有还有切割刀、切割针切割刀、切割针）二、胚胎分割三、胚胎干细胞三、胚胎干细胞1.1.概念：简称概念：简称ESES或或EKEK细胞，是由细胞，是由早期胚胎早期胚胎或或原始原始性腺性腺中分离出来的一类细胞。中分离出来的一类细胞。2.2.特点特点:1)1)形态：体积小、细胞核大、核仁明显。形态：体积小、细胞核大、核仁明显。2)2)功能：具有发育的功能：具有发育的全能性全能性；可分化为成年动物；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。体内任何一种组织细胞；体外培养可增殖不分化。3 3）在）在体外体外培养的条件下，培养的条件下，ESES细胞可以细胞可以增殖而不发增殖而不发生分化生分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗。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)(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胚胚胎胎干干细细胞胞培培养养THANK YOUSUCCESS2023/1/438可编辑