專題3胚胎工程胚胎工程的建立一.胚胎移植技術的研究胚胎移植技術成為許多胚胎工程不可缺少的基礎環(huán)節(jié)。二.胚胎移植技術的成功和應用帶動和加速了體外受精技術的研究。三.胚胎移植和體外受精使胚胎分割、性別鑒定、體細胞克隆、轉基因胚胎、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術應運而生。胚胎工程的概念胚胎工程指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術，如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術。經過處理后獲得的胚胎，還需要移植到雌性動物體內生產后代，以滿足人類大各種需求。專題3:胚胎工程§3.1體內受精和早期胚胎發(fā)育一.精子和卵子的發(fā)生（1）發(fā)生場所：（2）時間：初情期——生殖機能衰老1.精子的發(fā)生睪丸精原細胞有絲分裂初級精母細胞次級精母細胞精子細胞精子MⅠ第一階段第二階段第三階段MⅡ精子發(fā)生的過程多個精原細胞染色體復制變形線粒體高爾基體A、頂體的發(fā)生發(fā)育中的頂體發(fā)育中的尾(中心體)B、尾的的發(fā)育C、精子頭的出現(xiàn)D、細胞質濃縮E、精子的形成原生質滴尾線粒體鞘頂體第３階段：精子細胞變形成精子4、精子的形態(tài)：（1）外形似蝌蚪，分__、__、__、三大部分。（2）不同種動物精子的形態(tài)____，大小略有____，與動物的體形大小___。頭頸尾相似不同無關

不是。其一，在自然繁殖的條件下，可以說是動物為繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理保障機制；其二，在自然條件下，精子從射精部位運行到受精部位，將對精子進行篩選，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量損耗。最后到達受精部位(輸卵管）的精子只剩百余個，與卵子完成受精的只有一個。1.家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計，但是通常只有一個精子能夠與卵子結合，這能說是一種浪費嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？問題討論:2.卵子的發(fā)生(1)發(fā)生部位：(2)時間：減數(shù)第一次分裂是在雌性動物排卵前完成；減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結合的過程完成的。卵巢胎兒期透明帶卵黃膜卵原細胞初級卵母細胞有絲分裂

初級卵母細胞次級卵母細胞第一極體第二極體時間：排卵前后M

Ⅰ生長，透明帶生成第一極體MⅡ發(fā)生時間:受精時發(fā)生地點:輸卵管合子和兩個極體受精初情期后卵原細胞有絲分裂多個卵原細胞染色體復制初級卵母細胞MⅠ第一極體次級卵母細胞兩個第二極體第二極體卵子退化消失（3）卵子發(fā)生過程MⅡ排卵前后完成在受精過程完成被卵泡細胞包圍,形成卵泡胎兒時期完成排卵：指卵子從卵泡中排出。卵子受精的標志：當在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時，說明卵子已經完成了受精。注意：1.區(qū)分受精的標志和受精完成的標志（受精完成的標志：雌雄原核完成融合）

2.精子和卵子發(fā)生的區(qū)別在卵黃膜和透明帶間隙有兩個極體是卵子是否受精的重要標志思考：1.卵子是否受精的重要標志是什么？減數(shù)第二次分裂過程是在輸卵管中3.排出的卵子是什么時期的細胞？排出卵子是不成熟的，且成熟程度不同，有的可能是次級卵母細胞，例如豬、羊，有的可能是初級卵母細胞，例如馬、犬。2.產生卵子的過程是否都發(fā)生在卵巢中？探究展示：最初階段均進行有絲分裂，不斷增加生殖原細胞的數(shù)量；經過兩次減數(shù)分裂（MⅠ和MⅡ）才能形成精子或卵子。相似點：精子和卵子的發(fā)生有何異同?初情期后形成要變形不變形睪丸

內完成卵子和精子的發(fā)生主要不同點：1個卵子和3個極體4個精子卵巢和輸卵管胎兒期(先天的)變形子細胞的數(shù)目卵子精子場所發(fā)生時間形狀蝌蚪形球形精子進入卵子要通過哪些障礙？二、受精受精的概念：1）.概念：2）.場所：是精子和卵子結合形成合子（即受精卵）的過程。輸卵管一）受精前的準備：1、精子獲能:精子必須在雌性動物的生殖道（主要是子宮和輸卵管）發(fā)生相應的生理變化后,才獲得受精能力的生理現(xiàn)象.２．卵子準備：在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)第二次分裂的中期（MII中期）,才具有與精子受精的能力(排卵后2~3個小時)精子經過哪些困難重重才能與卵子結合呢？1)精子穿越放射冠和透明帶頂體反應使頂體內的酶釋放出來并溶解放射冠內的卵丘細胞之間的物質接觸透明帶頂體酶溶解透明帶穿越透明帶，接觸卵黃膜接觸卵黃膜產生透明帶反應第一道屏障2)精子進入卵黃膜卵黃膜封閉作用是防止多精入卵受精的第二道屏障3)原核形成雄原核形成和雌原核形成（P65倒數(shù)第二段）4)配子結合雌雄原核融合形成合子(受精卵)----受精完成的標志

精子進入卵后變化①變化②變化③產生卵黃膜封閉作用形成第二道屏障（作用？）尾部脫離核膜破裂形成雄原核形成雌原核激活卵子完成減數(shù)第二次分裂，排出第二極體發(fā)育移動接觸合并形成受精卵4.意義維持每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定

；對于生物的遺傳和變異十分重要。受精卵卵裂期桑椹胚囊胚（內含囊胚腔）原腸胚（內含原腸腔，細胞分化最關鍵的時期）胎兒形成：在透明帶內進行有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少，核內遺傳物質并未減少。：由具有全能性細胞構成，細胞數(shù)在32個左右，排列緊密，形似桑椹（胚胎分割的最佳時期）內細胞團：發(fā)育成胎兒各組織滋養(yǎng)層細胞：發(fā)育成胎膜和胎盤：最初發(fā)育在輸卵管進行有絲分裂三.胚胎發(fā)育一孔：二腔：三胚層：胚孔擴大的原腸腔，縮小的囊胚腔外胚層，中胚層，內胚層哺乳動物胚胎發(fā)育的基本過程受精卵2細胞4細胞8細胞桑椹胚囊胚原腸胚人胚胎發(fā)育經歷的時期受精卵桑椹胚期囊胚期原腸胚期組織、器官、系統(tǒng)的形成胎兒注意：1.個體發(fā)育的起點是受精卵的分裂，終點是性成熟的個體。2.發(fā)育中的細胞分裂均為有絲分裂，產生的是體細胞。3.原腸胚階段是個體發(fā)育中分化程度最高的階段，但要特別注意：細胞分化貫穿整個個體發(fā)育過程。4.受精卵是新生命的第一個細胞，全能性最高。細胞全能性隨發(fā)育的深化而降低。精子試圖進入卵子

瞬間此時,精子的頭已經鉆進去了,我們還可以看到它的中部和尾部，它就像一個不斷旋轉的鉆頭，在尾巴拍打的驅動下，努力進入卵子。

精子試圖進入卵子瞬間穿過放射冠：在卵子外圍集聚有幾十個精子，它們首先穿放射冠。幾個精子同時分解透明帶，但只有一個精子能穿過透明帶進入卵子內，當?shù)谝粋€精子進入后，透明帶的穿透性就立即發(fā)生變化，從而阻止其他精子穿越透明帶。這是防止多精入卵繼而造成多精子受精的第一道防線。穿過透明帶：

當?shù)谝痪舆M入卵黃膜后，會立刻引起卵黃膜的緊縮、增厚、阻止其他精子進入卵內與卵子結合受精，是防止多精子受精的第二道防線。精子進入卵子后,原核膜破裂，形成新核膜，形成雄原核卵子被激活完成減二分裂，排出第二極體，形成雌原核，兩者向細胞中部靠攏,并相互融合成一個細胞核,這時稱受精卵。形成受精卵：哺乳動物受精過程示意圖受精卵（第一天）卵裂期卵裂期桑椹胚(第3天)囊胚囊胚植入子宮內膜，胚卵期結束受精后8天。胚牙完成"著陸",微微嵌入子宮內膜。此時它分裂發(fā)育為幾百個細胞。受精后6星期，人形已隱約可見。這時，胚胎的心跳每分鐘140—150下．是母親心跳的兩倍。

人類胚胎第8周時在子宮內的照片此時胎兒已長到20周，他移動手臂，把手指放在唇邊，這可以促進它對吮吸的反映。專題3胚胎工程課題2采集良種母牛卵母細胞采集良種公牛精子卵母細胞的體外培養(yǎng)精子體外獲能體外受精良種牛體外受精胚胎受體牛良種犢牛成熟期牛屠宰加工廠采集卵巢中卵母細胞市場胚胎移植(1)概念：通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經過移植產生后代的技術(2)過程移植卵子受精卵早期胚胎子宮精子個體試管動物克隆動物生殖方式技術手段遺傳規(guī)律有性生殖無性生殖體外受精、胚胎移植核移植技術、胚胎移植遵循無實現(xiàn)良種?？焖俅罅糠敝呈紫纫龅氖牵ǎ┖停ǎ┑呐囵B(yǎng)體外受精：采取雌性動物的（卵細胞）和雄性動物的（精子），使其在（試管）中受精。注：但發(fā)育的主要場所是（母體）體外受精早期胚胎步驟1、卵母細胞的采集和培養(yǎng)2、精子的采集和獲能3、受精用促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，然后，從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精。對不同動物,采取卵母細胞的方法不同1.如何使雌性動物排出更多的卵子?促性腺激素處理（不能口服）2.對實驗動物小鼠、兔和小家畜,豬、羊動物如何采集卵子?用促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，然后從輸卵管中沖取卵子，又叫（沖卵）3.對于大家畜或大型動物如何采集卵子(1)屠宰場從剛屠宰的雌性動物體內摘取卵巢，再從卵巢中采集卵母細胞。(2)超聲波探測儀、內窺鏡或腹腔鏡直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細胞4.采集的卵子是否馬上可以受精?初級卵母細胞，體外培養(yǎng)至MII中期1)收集的方法:假陰道法,手握法和電刺激等2)獲能處理:培養(yǎng)法：(人工配制的獲能液中培養(yǎng)）嚙齒動物、家兔和豬化學法：（一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，化學藥物誘導）牛、羊不同的動物采集精子的方法不同，精子體外獲能的方法也不同在獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精過程或受精液發(fā)育培養(yǎng)液動物胚胎培養(yǎng)液成分一般比較復雜“兩鹽”---無機鹽和有機鹽，“兩素”---還需添加維生素，激素，“兩酸”---氨基酸，核苷酸等營養(yǎng)成分，另：水、動物血清等胚胎早期培養(yǎng)培養(yǎng)發(fā)育到適宜階段時，可將其取出向受體移植或冷動保存（胚胎的兩個去向）桑椹胚階段：牛、羊8個或16細胞胚階段：小鼠、家兔4個細胞胚階段：試管嬰兒胚胎工程的應用及前景專題3:胚胎工程一.胚胎移植1.概念:將雌性動物的早期胚胎,或者通過其他方式得到的胚胎,移植到同種的.生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內,使之發(fā)育為新個體的技術.供體：提供胚胎的個體。受體：接受胚胎的個體。2.胚胎移植的意義1)加速育種工作和品種改良2)大量節(jié)省購買種畜的費用3)一胎多產4)保存品種資源和瀕危物種5)可充分發(fā)揮優(yōu)秀個體的繁殖潛能縮短繁殖周期,增加一生繁殖的后代數(shù)量3.胚胎移植的生理學基礎1)供體和受體相同的生理環(huán)境2)早期胚胎處于游離狀態(tài),為胚胎的收集提供了可能3)受體對移入子宮的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥4)胚胎與受體建立正常的聯(lián)系,但遺傳物質沒有改變.選擇供體母牛受體母?！诎l(fā)情處理……超數(shù)排卵供體公牛配種沖卵質量檢查、培養(yǎng)胚胎移植妊娠檢查分娩（胚胎移植的犢牛）4.胚胎移植的基本程序5.胚胎移植成功與否要有兩個條件（1）胚胎移植一般應在同種的雌性供體和受體之間進行。（2）進行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。二.胚胎分割1.概念:采用機械方法將早期胚胎切割成2等份,4等份或8等份等,經移植獲得同卵雙胎或多胎的技術.2.特點:后代具有相同的遺傳物質.克隆.3.選擇的胚胎:發(fā)