1、从社会中来 我国对奶类的总需求量很大，但与奶业我国对奶类的总需求量很大，但与奶业发达的国家相比，我国奶牛的单产水平还存发达的国家相比，我国奶牛的单产水平还存在一定差距。在一定差距。良种荷斯坦奶牛 奶牛品种是影响产奶量的主要因素之一，奶牛品种是影响产奶量的主要因素之一，而引进一头成年奶牛往往需要数万元，高昂而引进一头成年奶牛往往需要数万元，高昂的价格使得靠大量引进优良品种来提高产量的价格使得靠大量引进优良品种来提高产量不太可行。不太可行。 能不能让引进的优良奶牛快速、大量繁能不能让引进的优良奶牛快速、大量繁殖呢？遗憾的是，牛的生育率很低，一头母殖呢？遗憾的是，牛的生育率很低，一头母牛一胎一般只产
2、一头犊牛，一生约生育四五牛一胎一般只产一头犊牛，一生约生育四五次。如何解决这个难题呢？次。如何解决这个难题呢？胚胎工程的迅猛发展，终使这个难题得到解决。2.3 胚胎工程指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微显微操作和操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括括体外受精、体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。胚胎移植和胚胎分割等。体外受精、胚胎移植、胚胎体外受精、胚胎移植、胚胎分割等分割等操作对象：操作对象：技术手段
3、：技术手段：生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞胚胎工程：工程实质工程实质：在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的条件进行的模拟操作模拟操作。19881988年年3 3月月1010日我国首例试管婴儿诞生日我国首例试管婴儿诞生著名妇产科专家张丽珠教授与中国首例试管婴儿著名妇产科专家张丽珠教授与中国首例试管婴儿实例首例试管婴儿首例试管婴儿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1 1. .试管婴儿技术包括哪些操作步骤？试管婴儿技术包括哪些操作步骤？2 2. .试管婴儿培育和母亲正常怀孕的过程有何
4、异同试管婴儿培育和母亲正常怀孕的过程有何异同？ 相同相同之处之处： 不同不同之处之处： 思考-讨论： 体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植都通过都通过有性生殖有性生殖产生产生; ;都要在母体都要在母体子宫内子宫内发育形成胎儿。发育形成胎儿。受精作用在受精作用在体外体外，在体外发育成早期胚胎进行，在体外发育成早期胚胎进行胚胎移植胚胎移植。第一步：第一步：体外受精体外受精 第二步：胚胎的第二步：胚胎的早期培养早期培养第三步：第三步：胚胎移植胚胎移植一、胚胎工程的理论基础1、“试管婴儿” 技术过程：2、“试管婴儿” 技术的理论基础：哺乳动物的自然（哺乳动物的自然（体内体内
5、）受精和早期胚胎的发育规律）受精和早期胚胎的发育规律2 2、卵子的发生、卵子的发生3 3、受精作用、受精作用囊胚囊胚4 4、胚胎发育、胚胎发育1 1、精子的发生、精子的发生受精卵受精卵（二）卵子的发生（二）卵子的发生（三）受精作用（三）受精作用（四）胚胎早期发育（四）胚胎早期发育（一）精子的发生（一）精子的发生四个过程：四个过程：1、精子发生的场所：、精子发生的场所：2、精子发生的时期：、精子发生的时期：3、精子发生的过程：、精子发生的过程：睾丸内的曲细精管中从初情期开始直到生殖机能衰退发生的过程大体可分为三个阶段哺乳动物的睾丸哺乳动物的睾丸次级精母细胞次级精母细胞MM 第一阶段第一阶段精子细
6、胞精子细胞MM初级精母细胞初级精母细胞染色体复制染色体复制变形变形精原细胞精原细胞 精精 子子精精子子发发生生的的过过程程 第二阶段第二阶段 两次分裂两次分裂 第三阶段第三阶段 细胞变形细胞变形有丝分裂有丝分裂大量精原细胞大量精原细胞精子头出现细胞质浓缩顶体的发生细胞核细胞核高尔基体高尔基体细胞质细胞质线粒体线粒体尾的发育发育中的顶体发育中的顶体中心体演变成尾中心体演变成尾精子形成顶体顶体头原生质滴原生质滴线粒体鞘线粒体鞘尾尾精精子子的的变变形形过过程程（1 1）外形似蝌蚪，分）外形似蝌蚪，分头、颈、尾头、颈、尾三大部分。三大部分。（2 2）不同种动物精子的形态）不同种动物精子的形态相似相似，
7、大小略有，大小略有不同不同，与动物，与动物的的 体形体形大小大小无关无关。卵巢（发生）卵巢（发生）输卵管（成熟）输卵管（成熟）1 1、场所：、场所：2 2、时期：、时期：卵原细胞卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞有丝分裂增加数量有丝分裂增加数量染色体复制染色体复制储存于储存于卵泡卵泡中中胎胎儿儿期期初情期到初情期到生殖机能衰退生殖机能衰退胎儿期（性别分化后）：形成胎儿期（性别分化后）：形成初级卵母细胞初级卵母细胞初级卵母细胞初级卵母细胞初级卵母细胞初级卵母细胞生长生长透明带透明带形成形成透明带透明带卵细胞膜卵细胞膜马、犬马、犬排出的卵是排出的卵是_初级卵母细胞初级卵母细胞M 次级卵母细胞次级卵母
8、细胞+第一极体第一极体M排卵排卵羊羊牛牛猪猪卵从卵从卵泡中排卵泡中排出进入出进入输卵管输卵管合合 子子+受精受精排出的卵是排出的卵是_卵细胞膜与透明带卵细胞膜与透明带的间隙可以观察的间隙可以观察到到_ 极体极体卵子是否受卵子是否受精的标志精的标志2 2个个次级卵母细胞次级卵母细胞第二极体第二极体+第一极体第一极体初初情情期期后后精原细胞精原细胞次级精母细胞次级精母细胞MM分裂分裂精子细胞精子细胞MM分裂分裂初级精母细胞初级精母细胞染色体复制染色体复制变形变形有丝分裂有丝分裂大量精原细胞大量精原细胞精精 子子连续连续卵丘细胞卵丘细胞卵母细胞核卵母细胞核透明带透明带第一极体第一极体卵母细胞膜卵母细
9、胞膜排卵：卵从卵泡排出牛刚出生时，每侧卵巢牛刚出生时，每侧卵巢大约有大约有1515万个卵泡，每个卵泡内都有万个卵泡，每个卵泡内都有一个初级卵母细胞。出生后能一个初级卵母细胞。出生后能够发育成熟排卵的卵泡只有够发育成熟排卵的卵泡只有200200个左右，一生产下犊牛个左右，一生产下犊牛4-54-5头。头。卵泡卵泡细胞初级卵母细胞 卵子次（初）级卵母细胞透明带放射冠 排卵卵子从卵泡中排出明确：精子精子在雌性生殖道发生相应生理变化后在雌性生殖道发生相应生理变化后，获得获得受精的能力。受精的能力。发育发育到减数到减数第二分裂第二分裂中期中期（）才具有受精能力才具有受精能力 张明觉，美籍华人，生殖生物学张
10、明觉，美籍华人，生殖生物学家、育种学家和避孕药的家、育种学家和避孕药的创始人创始人准备阶段准备阶段1-1-精子获能：精子获能：准备阶段准备阶段2-2-卵卵子的准备：子的准备：精子与卵子结合成受精卵的过程精子与卵子结合成受精卵的过程包括准备阶段和受精阶段包括准备阶段和受精阶段 使精子获能的方法有直接利用雌性动物生殖道使精子使精子获能的方法有直接利用雌性动物生殖道使精子获能；将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。获能；将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。 获能液的成分因动物种类不同而有差异，常见的有效获能液的成分因动物种类不同而有差异，常见的有效成分有肝素、成分有肝素、CaCa2+2+载
11、体等。载体等。3亿精子进入输卵管精子和卵子相遇精子进入卵子卵子经过输卵管受精阶段精、卵相遇，发生顶体精、卵相遇，发生顶体反应，精子穿入放射冠。反应，精子穿入放射冠。精子头部膨胀，同时卵子完成减数第二次分裂，释放出第二极体。精子接触透明带精子穿过透明带，接触卵细胞膜。雌雄原核形成核膜消失两个原核融合第一次卵裂即将开始。 1) 精子穿越放射冠： 什么是放射冠？放射冠是包围在卵子透明带外面的卵丘细胞群。放射冠是包围在卵子透明带外面的卵丘细胞群。顶体反应顶体反应，使顶体内的酶释放出来，使顶体内的酶释放出来，直接溶解卵丘细胞之间的物质，形直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路。成精子穿越放
12、射冠的通路。 精子穿越放射冠时发生什么反应？是如何进行的？ 2) 精子穿越透明带： 精子穿越透明带时形成孔道时需要什么酶？ 精子穿越透明带后并接触卵细胞膜时发生 什么反应？透明带反应透明带反应是精子触及卵黄膜的瞬间，会产是精子触及卵黄膜的瞬间，会产生阻止后来精子进入透明带的生理反应生阻止后来精子进入透明带的生理反应。 （防止多精入卵受精的第一道屏障）防止多精入卵受精的第一道屏障）顶体酶顶体酶将透明带溶出一条孔道，精子借自身运动穿越透明带，将透明带溶出一条孔道，精子借自身运动穿越透明带，并接触卵细胞膜。并接触卵细胞膜。 3） 精子进入卵细胞膜： 精子是如何进入卵细胞膜的？卵黄膜上的微绒毛抱住精子
13、卵细胞膜卵细胞膜反应：防止反应：防止多精入卵受精的多精入卵受精的第二道屏障。第二道屏障。 精子入卵后卵细胞膜会发生什么反应？ 有何作用？当精子与卵黄膜接触时，立即被微绒毛抱合，随后，当精子与卵黄膜接触时，立即被微绒毛抱合，随后，精子外膜和卵黄膜相互融合，精子入卵。精子外膜和卵黄膜相互融合，精子入卵。原核原核形成：形成： 雄原核雄原核形成和形成和雌原核雌原核形成形成5 5）雌雄）雌雄原核融合原核融合： 雌雄原核融合形成雌雄原核融合形成合子合子( (受精卵受精卵) )受精完成标志受精完成标志精子穿越透明带精子进入卵细胞膜雌雄原核形成雌雄原核融合形成受精卵顶体反应透明带反应（第一道屏障）卵细胞膜反应
14、（第二道屏障）卵细胞膜和透明到之间观察到两个极体精子穿越放射冠（四）胚胎早期发育（四）胚胎早期发育受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育。（四）胚胎早期发育（四）胚胎早期发育（四）胚胎早期发育（四）胚胎早期发育细胞只进行有丝分裂，且不需要从外界获取营养物质（四）胚胎早期发育（四）胚胎早期发育 细胞分裂方式是_ 细胞数目_ 胚胎总体积_ 每个细胞的体积_ 胚胎总有机物_ 胚胎总DNA数_ 每个细胞具有_有丝分裂增加不增加或略有减小减小减小增加发育的全能性（四）胚胎早期发育（四）胚胎早期发育卵裂期（四）胚胎早期发育（四）胚胎早期发育-桑椹桑椹胚胚细胞数目达到32个，排列紧密,形似桑椹桑椹每
15、个细胞具有全能性，属于全能性细胞。内细胞团内细胞团囊胚期囊胚期滋养层不增加或略有减小囊胚腔囊胚腔滋养层滋养层内细胞团内细胞团细胞开始出现分化细胞开始出现分化滋养层滋养层将来发育成将来发育成胎盘和胎膜胎盘和胎膜内细胞团内细胞团(ICM )(ICM )将来将来发育成发育成胎儿胎儿 的的各种组织。各种组织。内细胞团内细胞团的细胞具有发育的全能性的细胞具有发育的全能性囊胚进一步扩大，会囊胚进一步扩大，会导致导致透明带透明带破裂破裂，胚胎从其中伸展出来，这一胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做过程叫做孵化孵化。（四）胚胎早期发育（四）胚胎早期发育-囊胚囊胚-原肠胚原肠胚囊胚腔原肠腔中胚层内胚层外胚层（四）胚胎早期发育（四）胚胎早期发育滋养层滋养层内胚层内胚层 外胚层外胚层原肠腔原肠腔囊胚孵化后，内细胞团表层的细胞形成外胚层，下方的细胞形成内胚层，出现由内胚层包围的空腔叫做原肠腔。-原肠胚原肠胚（四）胚胎早期发育（四）胚胎早期发育由原肠胚的三个胚层进一步发育为不同的组织、器官、系统胚胎发育总结
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