最新专题3胚胎工程复习课件.ppt

1、 操作对象：操作对象：技术手段：技术手段：理论基础：哺乳动物的受精卵和早期胚胎理论基础：哺乳动物的受精卵和早期胚胎 的发育规律的发育规律胚胎工程的概念:早期胚胎和配早期胚胎和配子子体外受精、胚胎移植、体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等胚胎分割、胚胎干细胞培养等项目项目精子的发生精子的发生卵子的发生卵子的发生区别区别处所处所时间时间过程特点过程特点结果结果是否变形是否变形重要区别重要区别相同点相同点睾丸睾丸卵巢、输卵管卵巢、输卵管初情期后初情期后胎儿期、初情期后胎儿期、初情期后连续的，需变连续的，需变形；细胞质均形；细胞质均等分配等分配MM是不连续的，是不连续的，不需变形；细胞质不不

2、需变形；细胞质不均等分配均等分配4个精子个精子一个卵子和一个卵子和3个极体个极体需要需要不需要不需要发生的时期和场所发生的时期和场所原始生殖细胞的增殖为有丝分裂原始生殖细胞的增殖为有丝分裂生殖细胞的成熟为减数分裂生殖细胞的成熟为减数分裂成熟细胞均经一次复制和两次分裂，成熟细胞均经一次复制和两次分裂，子细胞中染色体数目减半子细胞中染色体数目减半 1.有丝分裂有丝分裂2.减数分裂减数分裂 3.*变形变形卵子卵子1.有丝分裂有丝分裂2.减数分裂减数分裂*胎儿期胎儿期减数分裂减数分裂I-*排卵前后排卵前后减数分裂减数分裂II-*受精受精过程过程*初情期初情期*初情期初情期核头部主要结构核头部主要结构高

3、尔基体顶体高尔基体顶体中心体尾中心体尾线粒体线粒体鞘膜线粒体线粒体鞘膜*卵子结构卵子结构放射冠放射冠-卵泡细胞卵泡细胞透明带透明带-非细胞结构的糖蛋白非细胞结构的糖蛋白卵黄膜卵黄膜卵细胞膜卵细胞膜一个极体一个极体*精子和卵的发生精子和卵的发生精子精子小结小结:（二）受精（二）受精1 1、受精部位、受精部位:2 2、受精标志、受精标志:在在卵黄膜和透明带卵黄膜和透明带间隙观察到间隙观察到两个极体两个极体。输卵管输卵管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卵子成熟卵子成熟你能说出这是发育你能说出这是发育到什么时期的卵子？到什么时期的卵子？减数分裂减数分裂

4、II中期中期-成熟的可以受精成熟的可以受精的卵子的卵子不同动物排不同动物排出卵成熟度出卵成熟度不同不同:但只有但只有发育到发育到MII中期才可受中期才可受精。精。-*二)、受精阶段：(1)、顶体反应、顶体反应:顶体膨大顶体膨大,释放顶体酶溶解卵丘释放顶体酶溶解卵丘细胞间细胞间的物质的物质-精子通道精子通道（2）、透明带反应：）、透明带反应：-第一道屏障：第一道屏障：第一个精子第一个精子接触接触卵黄膜卵黄膜，透明带透明带的穿透性就立即的穿透性就立即发生发生变化变化（从而阻止其（从而阻止其他精子穿越透明带）他精子穿越透明带）-透明带反应。透明带反应。精子与卵黄精子与卵黄膜接触，卵膜接触，卵黄膜微绒

5、毛黄膜微绒毛抱合精子抱合精子精子精子入卵后入卵后被被激活的卵子完激活的卵子完成减数分裂成减数分裂.（3）.卵细胞膜反应（卵黄膜卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用）封闭作用）-第第2道屏障：道屏障：精子精子入卵后入卵后，卵细胞膜发生变，卵细胞膜发生变化，阻止其他精子入卵。化，阻止其他精子入卵。雄原核（精核）雄原核（精核）雌原核（卵核）雌原核（卵核）(雄原核雄原核)(雌原核雌原核)受精卵。受精卵。(4).形成受精卵：形成受精卵：受精的标志？受精的标志？受精完成的标志是受精完成的标志是什么？什么？雌、雄原核雌、雄原核融合成合子融合成合子第极体的形成第极体的形成雌、雄原核是精子卵雌、雄原核是精子卵原来的细胞

6、核吗？原来的细胞核吗？否，是原核膜破裂否，是原核膜破裂后形成的新核后形成的新核 下列关于受精过程的叙述，错误的是()A获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠 B透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障 C精子与卵黄膜相互融合，精子入卵 D雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂A例例6：受精的标志是（：受精的标志是（）A卵黄膜和透明带间出现两个极体卵黄膜和透明带间出现两个极体B精卵相遇，发生顶体反应精卵相遇，发生顶体反应C雌、雄原核融合雌、雄原核融合 D精子接触透明带精子接触透明带例例7：受精完成的标志是（：受精完成的标志是（）A卵黄膜和透明带间出现两个极体卵黄膜和透明带间出现两

7、个极体B精卵相遇，发生顶体反应精卵相遇，发生顶体反应C雌、雄原核融合雌、雄原核融合 D精子接触透明带精子接触透明带 三、早期胚胎发育受精卵受精卵桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚原肠胚原肠胚早期胚胎发育各阶段早期胚胎发育各阶段受精卵受精卵-卵裂期卵裂期-桑葚胚期桑葚胚期 -囊胚期囊胚期-原肠胚期原肠胚期囊胚囊胚(有囊胚腔有囊胚腔)原肠胚原肠胚(3个胚层、个胚层、原肠腔原肠腔)每个细胞每个细胞有全能性有全能性囊胚腔囊胚腔(含液体含液体)滋养层滋养层(细胞小细胞小)各种组织各种组织胎膜、胎盘胎膜、胎盘透明带透明带发育发育发育发育内细胞团内细胞团(细胞大细胞大)(破裂破裂-孵化孵化)桑椹胚桑椹胚(约约32个细胞个

8、细胞)注意胚层注意胚层的位置的位置海星海星青蛙青蛙受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚（桑椹胚（32)32)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）胎儿形成胎儿形成透明带内，受精卵进行透明带内，受精卵进行有丝有丝分裂，细胞分裂，细胞数量数量增加增加，胚胎总，胚胎总体积不增加体积不增加或略有减少？或略有减少？具有具有全能性细胞全能性细胞构成构成内细胞团：发育成胎儿内细胞团：发育成胎儿各组织各组织滋养层细胞：发育成滋养层细胞：发育成胎膜胎膜和和胎盘胎盘初期发育在初期发育在输卵管输卵管进行进行有丝有丝分裂分裂*三三.胚胎发育胚胎发育内细胞团表层内细胞团表层-外胚层外胚层

9、中胚层中胚层内细胞团下方内细胞团下方-内胚层内胚层原肠腔原肠腔内胚层包围内胚层包围(透明带裂透明带裂孵化孵化)1、卵裂期的特点：、卵裂期的特点：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_DNADNA总数目总数目_有机物总量有机物总量_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减少减少误点警示：误点警示：1 1、发育中的细胞分裂均为有丝分裂，、发育中的细胞分裂均为有丝分裂，原肠胚阶段是个体发育中分化程度最高的阶段，原肠胚阶段是个体发育中分化程度最高的阶段，但要注意细胞分化贯穿整个个体发育过程中。但要注意细胞分

10、化贯穿整个个体发育过程中。2 2、桑椹胚以前的细胞均未分化，细胞全能性高，、桑椹胚以前的细胞均未分化，细胞全能性高，是胚胎分割的最佳时期是胚胎分割的最佳时期3 3、桑椹胚到囊胚的发育过程中，细胞开始分化，、桑椹胚到囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割小结小结:个体发育个体发育受精卵-卵裂期-桑椹胚期-囊胚期-原肠胚期 -胎儿-婴儿-成体生出生出组织器官分化组织器官分化早期胚胎发育早期胚胎发育胚胎发育胚胎发育(9周后为胎儿期周后为胎儿期)性成熟性成熟精子和精子和卵的发卵的发生生受精：受精：*初情期精巢初情期精巢精原细胞精原细胞有丝有

11、丝减数减数*变形：精子变形：精子卵原细胞卵原细胞有丝（卵巢）有丝（卵巢）减数减数 （*排卵排卵I、受精、受精II）-卵卵*初情期初情期准备阶段：准备阶段：*受精阶段：受精阶段：精子精子-卵的放射冠卵的放射冠-透明带透明带-卵卵黄膜黄膜-雌雄原核形成、融合雌雄原核形成、融合-受受精卵精卵*精子精子的发生的发生*卵的卵的发生发生*胎儿期卵巢胎儿期卵巢精子获能、卵发育到减数精子获能、卵发育到减数II中中*胚胎发育胚胎发育：受精卵受精卵-卵裂期卵裂期-桑椹胚桑椹胚-囊胚囊胚-原肠胚原肠胚胎儿胎儿全能性全能性 开始分化、开始分化、内细胞团内细胞团原肠腔、三个胚层原肠腔、三个胚层小结：小结：体体内内受受精

12、精和和早早期期胚胚胎胎发发育育例例8 8：研究表明，大多数动物如蛙的受精卵研究表明，大多数动物如蛙的受精卵在卵裂期随着卵裂的进行胚胎的体积并不增在卵裂期随着卵裂的进行胚胎的体积并不增大，但胚胎细胞核的总质量与细胞质的总质大，但胚胎细胞核的总质量与细胞质的总质量（核量（核/质）比值却发生变化。下列符合质）比值却发生变化。下列符合卵裂期核质质量比值变化趋势的示意图是卵裂期核质质量比值变化趋势的示意图是()()ACDB二、胚胎工程实验技术（一）、体外受精和胚胎体外培养（二）、胚胎移植技术（三）、胚胎分割技术.胚胎移植的生理学基础胚胎移植的生理学基础1)1)供体和受体生殖器官生理变化规律相同供体和受体

13、生殖器官生理变化规律相同-保证保证受体受体可以为可以为供体胚胎发育供体胚胎发育提供提供相同相同的的生理环境生理环境2)2)早期胚胎早期胚胎游离游离-为胚胎为胚胎的的收集收集提供了可能提供了可能3)3)受体对移入子宫的胚胎基本上受体对移入子宫的胚胎基本上无免疫排斥无免疫排斥4)4)胚胎与受体建立正常的联系胚胎与受体建立正常的联系,但不改变胚胎的但不改变胚胎的遗遗传物质传物质.屠宰场牛的卵巢屠宰场牛的卵巢鼠猪兔羊鼠猪兔羊的输卵管的输卵管优良供体优良供体冷冻的精子冷冻的精子受精卵受精卵获能的精子获能的精子获能液获能液电刺激法电刺激法手握法手握法假阴道法假阴道法腹腔镜腹腔镜内窥镜内窥镜超声波探测仪超声

14、波探测仪激素处理激素处理成熟的卵母细胞（成熟的卵母细胞（M）培养（培养（CO2培养箱）培养箱）检查（显微镜）检查（显微镜）抽吸取卵母细胞抽吸取卵母细胞生理盐水生理盐水保温瓶保温瓶良种母牛良种母牛发育培养液发育培养液获能溶液或受精溶液获能溶液或受精溶液体外受精体外受精肝素或肝素或Ca2+载体载体化学诱导法化学诱导法培养法培养法配 种 或 人 工 受 精配 种 或 人 工 受 精解冻离心解冻离心2盐盐2素素2酸酸+血清血清促促性性腺腺激激素素冷冻保存冷冻保存移植移植检查受精卵发育能力检查受精卵发育能力检查受精情况检查受精情况胚胎胚胎发情发情受体母牛受体母牛良种公牛良种公牛良种精子良种精子同同期期发

15、发情情处处理理妊娠妊娠良种后代良种后代体内受精体内受精对对供供受受体体母母本本的的选选择择和和处处理理收集收集 检查检查 培养培养 保存保存超数排卵超数排卵手术法手术法非手术法非手术法妊娠检查妊娠检查3.23.2体外受精和早期胚胎发育体外受精和早期胚胎发育3.33.3胚胎工程的应用与前景胚胎工程的应用与前景无机盐、无机盐、有机盐、有机盐、维生素、维生素、激素、氨激素、氨基酸、基酸、核苷酸、核苷酸、血清血清选择选择: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配种冲冲卵卵质量检查、培养质量检查、培养胚胎移植胚胎移植妊娠检查妊娠检查分娩（胚胎移植

16、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选择标准选择标准是什么？是什么？供体：优良品种；供体：优良品种；受体：健康、繁殖正常受体：健康、繁殖正常用何物质进行发情用何物质进行发情处理？为何对受体处理？为何对受体也如此处理？也如此处理？激素（孕激素）激素（孕激素）使受体具有与供体使受体具有与供体相同的生理环境相同的生理环境依据是什么？依据是什么？早期早期胚胎胚胎处于游离状态处于游离状态还可用什么生物技还可用什么生物技术得到优良胚胎？术得到优良胚胎？基因工程技术、核基因工程技术、核移植技术、体外受移植技术、体外受精技术精技术使动物繁殖工厂化使动物繁殖工厂化用什么用什么处理

17、？处理？促性腺激素促性腺激素这是一种什么这是一种什么繁殖方式？繁殖方式？有性生殖有性生殖冲卵：超速排卵后，输卵管处冲卵：超速排卵后，输卵管处 受精后子宫内冲胚胎受精后子宫内冲胚胎*4.4.体外受精与胚胎移植的意义体外受精与胚胎移植的意义1)1)加速加速育种工作和育种工作和品种改良品种改良 充分发挥充分发挥优秀优秀个体的个体的繁殖潜能繁殖潜能 缩短繁殖周期缩短繁殖周期,一胎多产一胎多产.2)2)大量大量节省节省购买种畜的购买种畜的费用费用3)3)保存品种资源和保存品种资源和濒危物种濒危物种二二.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将早期胚胎切割胚胎切割成成2 2等份等

18、份,4,4等份或等份或8 8等份等等份等,经经移植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.早期胚胎指早期胚胎指的是什么时的是什么时期的胚胎？期的胚胎？桑椹胚和囊胚期的胚胎桑椹胚和囊胚期的胚胎胚胎分割是无限胚胎分割是无限的吗？的吗？否，是有限的否，是有限的2.特点：特点：后代具有相同的遗传物质，后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一的方法之一为何可以用滋养层进行为何可以用滋养层进行胚胎的性别鉴定？是否胚胎的性别鉴定？是否需要均分？需要均分？因它是由受精卵发育因它是由受精卵发育来的。且将来发育成来的。且将来发育成

19、胎膜和胎盘，不影响胎膜和胎盘，不影响胚胎的各组织发育。胚胎的各组织发育。否。否。为何内细胞团要为何内细胞团要均分？均分？因从囊胚期开始细胞已经开始分化。因从囊胚期开始细胞已经开始分化。不均分会影响胚胎恢复进一步的发育。不均分会影响胚胎恢复进一步的发育。内细胞团多内细胞团多-发育能力强发育能力强内细胞团少内细胞团少发育能力弱或不能发育等发育能力弱或不能发育等由此发育成的由此发育成的2个胚胎的遗传物个胚胎的遗传物质相同吗？质相同吗？相同相同你认为胚胎分割选你认为胚胎分割选择什么时期的胚胎择什么时期的胚胎适宜？为何？适宜？为何？原肠胚之前；原肠胚之前；原肠胚已分化原肠胚已分化程度高（程度高（3胚层）

20、胚层）此种繁殖方此种繁殖方式属于什么式属于什么繁殖？繁殖？无性繁殖无性繁殖名称名称 产生过程产生过程克隆克隆羊羊A羊体细胞羊体细胞 供核供核 核移植核移植重组细胞重组细胞 早期胚胎培养早期胚胎培养-胚胎移植胚胎移植 B羊卵细胞质羊卵细胞质 供质供质试管试管羊羊公羊公羊A-精子精子 体外受精体外受精-受精卵受精卵早期胚胎培养早期胚胎培养胚胎移植胚胎移植母羊母羊B -卵子卵子转基转基因羊因羊母体子宫母体子宫新个体（克隆羊）新个体（克隆羊）母体子宫母体子宫新个体（试管羊）新个体（试管羊）含目的基因重组质粒含目的基因重组质粒-受精卵受精卵-早期胚胎培养早期胚胎培养胚胎移植胚胎移植母体子宫母体子宫新个体

21、（转基因羊）新个体（转基因羊）名称 不同点相同点生物技术遗传物质遗传性状生殖方式克隆羊试管羊转基因羊核移核移植技植技术术体外受体外受精技术精技术基因基因工程工程技术技术A羊核基因羊核基因B羊质基因羊质基因几乎全部几乎全部 A羊羊无性无性生殖生殖AB羊核基因羊核基因B羊质基因羊质基因目的基因目的基因双亲基因双亲基因双亲双亲目的基因目的基因双亲双亲有性有性生殖生殖有性有性生殖生殖胚胎移胚胎移植技术植技术动物细动物细胞培养胞培养技术技术（10海南卷）海南卷）26（18分选修模块3：现代生物科技专题 请回答胚胎工程方面的问题：请回答胚胎工程方面的问题：（1）应用胚胎工程技术可以培育出）应用胚胎工程技术

22、可以培育出“试管牛试管牛”。试管。试管牛的培育需经过体外受精、牛的培育需经过体外受精、以及在母体中发育和产出等过程。以及在母体中发育和产出等过程。（2）在）在“试管牛试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其。另外，培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分。另外，培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和。（3）通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理）通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使

23、其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是。早期胚胎培养早期胚胎培养 胚胎移植胚胎移植 获能获能 第一极体第一极体 促性腺激素促性腺激素 （10江苏卷）江苏卷）16下列关于利用胚胎工程下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述错误的是技术繁殖优质奶羊的叙述错误的是 A对受体母羊与供体母羊进行同期发情对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理处理 B人工授精后的一定时间内，收集供体人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割原肠胚用于胚胎分割 C利用胚胎分剖技术可以获得两个基因利用胚胎分剖技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎型完全相同的胚胎 D一次给受体母羊

24、檀人多个胚胎可增一次给受体母羊檀人多个胚胎可增加双胞胎和多胞胎的比例加双胞胎和多胞胎的比例B2010年高考直击年高考直击（09江苏卷）江苏卷）8下列关于哺乳动物胚胎发下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是育和胚胎工程的叙述，正确的是 A卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加不断增加 B胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割分割 C胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点和蛋白质合成旺盛等特点 D胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中

25、分离获取期胚胎中分离获取D（09海南卷）海南卷）26.（18分）（选修模块分）（选修模块3：现代：现代生物科技专题）生物科技专题）请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题：题：（1）精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子）精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体，顶体内含有的的顶体，顶体内含有的 能协助精子穿能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。过卵母细胞的放射冠和透明带。（2）某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，）某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于此时卵子处于 卵母细胞阶段，当该细胞卵母细胞阶段，当该细胞发育至减数第二次分裂发

26、育至减数第二次分裂 期时，才具备受期时，才具备受精能力。若在卵黄膜和透明带之间看到两个极体，精能力。若在卵黄膜和透明带之间看到两个极体，则表明则表明 过程已完成。过程已完成。顶体酶顶体酶 初级初级 中中受精受精 （3）动物的早期胚胎移植到同种且）动物的早期胚胎移植到同种且 与供与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。为了获得更多的早期的技术叫做胚胎移植。为了获得更多的早期胚胎，常用胚胎，常用 激素对供体进行处理，其目的激素对供体进行处理，其目的是获得更多的是获得更多的 ，经人工受精后可得到早期，经人工受精后可得到早期胚胎。用某染料鉴定

27、胚胎细胞是否为活细胞胚胎。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜活细胞膜 。（4）若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相）若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到桑葚期或囊胚同的两个新个体，可对发育到桑葚期或囊胚期阶段的早期胚胎进行期阶段的早期胚胎进行 处理，再植入处理，再植入到受体内。若要对早期胚胎进行长期保存，到受体内。若要对早期胚胎进行长期保存，应将其置于应将其置于 条件下。条件下。生理状态生理状态 促性腺促性腺 卵母细胞卵母细胞 对物质的吸收具有选择透过性对物质的吸收具有选择透过性 胚胎分割胚胎分割 冷冻（或液氮）冷冻（或液氮）