1、第三章第三章 胚胎工程胚胎工程一一.受精作用受精作用1 1、受精：、受精：成熟的精卵融合成为受精卵的过程成熟的精卵融合成为受精卵的过程2 2、受精过程：、受精过程：精卵识别、精子附着于卵膜、精卵识别、精子附着于卵膜、精卵质膜融合精卵质膜融合3 3、精卵识别的基础：、精卵识别的基础：4 4、场所：、场所：鹿与羊的杂交为什么一般不可能成功？鹿与羊的杂交为什么一般不可能成功？特异性蛋白特异性蛋白(糖蛋白）糖蛋白）输卵管输卵管 思考思考二二.动物的个体发育动物的个体发育指受精卵发育为幼体指受精卵发育为幼体(卵膜内、母体内卵膜内、母体内)阶段阶段划分划分胚胎发育胚胎发育胚后发育胚后发育幼体幼体成体成体受
2、受 精精 卵卵卵裂卵裂受精卵的有丝分裂受精卵的有丝分裂思考一思考一 卵裂过程有机物总量如何变化？卵裂过程有机物总量如何变化？思考二思考二 卵裂过程卵裂过程DNADNA总量如何变化？总量如何变化？思考三思考三 卵裂过程卵裂球总体积如何变化？卵裂过程卵裂球总体积如何变化？卵裂过程每个细胞卵裂过程每个细胞DNADNA总量如何变化？总量如何变化？卵裂过程每个细胞的体积如何变化？卵裂过程每个细胞的体积如何变化？思考思考囊胚腔出现囊胚腔出现囊胚或胚泡囊胚或胚泡囊胚腔囊胚腔滋养层滋养层发育成胚胎的附属结构发育成胚胎的附属结构内细胞团细胞内细胞团细胞(胚胎干细胞胚胎干细胞)(胎膜和胎盘等胎膜和胎盘等)具全能性
3、，是一种没分化具全能性，是一种没分化的细胞，具有发育的全能的细胞，具有发育的全能性，能分化成动物的所有性，能分化成动物的所有组织器官组织器官囊胚：含囊胚腔囊胚：含囊胚腔原肠腔出现原肠腔出现囊胚腔囊胚腔进入原肠胚阶段进入原肠胚阶段原肠胚的形成原肠胚的形成原肠腔原肠腔外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层缩小的缩小的囊胚腔囊胚腔原肠胚时期的三个胚层原肠胚时期的三个胚层1、哺乳动物受精卵在卵裂期发生的变化是、哺乳动物受精卵在卵裂期发生的变化是（）（）A细胞的总表面积与总体积的比值逐渐增大细胞的总表面积与总体积的比值逐渐增大B细胞的数目增多，有机物含量大增细胞的数目增多，有机物含量大增C每个细胞的每个细
4、胞的DNA含量不断增加，全能性增高含量不断增加，全能性增高D逐渐出现了原肠腔，并有了胚层的分化逐渐出现了原肠腔，并有了胚层的分化A第三章第三章 胚胎工程胚胎工程 1978 1978年年7 7月月2525日，世界上日，世界上第一个试管婴儿路易斯第一个试管婴儿路易斯 布朗布朗在英国出生。在英国出生。据官方统计，英国据官方统计，英国1985-1985-19951995年间，诞生年间，诞生“试管婴儿试管婴儿”，2.22.2万名，万名，1996-20051996-2005年则达年则达1313万名，成为治疗不育不孕症的万名，成为治疗不育不孕症的重要手段之一。重要手段之一。胚胎工程的主要技术胚胎工程的主要技
5、术 体外受精和体外受精和胚胎体外培养胚胎体外培养体外受精体外受精试管动物试管动物胚胎体外培养胚胎体外培养胚胎分割胚胎分割胚胎移植胚胎移植胚胎干细胞胚胎干细胞胚胎干细胞培养胚胎干细胞培养胚胎干细胞核移植胚胎干细胞核移植一、体外受精和胚胎体外培养一、体外受精和胚胎体外培养 取雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子，使其取雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子，使其在试管中受精。在试管中受精。人工授精人工授精不等于不等于体外受精体外受精采集良种母牛的卵母细胞采集良种母牛的卵母细胞采集良种公牛精子采集良种公牛精子卵母细胞的体外培养卵母细胞的体外培养精子体外获能精子体外获能体外受精体外受精早期胚胎早期胚胎(胚胎移植
6、胚胎移植)受体牛受体牛子代良种牛子代良种牛“试管牛试管牛”培育流程图培育流程图(超数排卵处理超数排卵处理)(胚胎体外培养胚胎体外培养)试管动物的生殖试管动物的生殖方式为方式为_。有性生殖有性生殖（需经同期发情处理）（需经同期发情处理）1、下列关于卵细胞采集的叙述不正确的是（）、下列关于卵细胞采集的叙述不正确的是（）A有些动物在采集时要用促性腺激素处理有些动物在采集时要用促性腺激素处理B从输卵管中取出的卵子，可直接与获能的精子从输卵管中取出的卵子，可直接与获能的精子 在体外受精在体外受精C对有些动物可以直接从活体卵巢中吸取母细胞对有些动物可以直接从活体卵巢中吸取母细胞D采集的卵母细胞，也可直接与
7、获能的精子在采集的卵母细胞，也可直接与获能的精子在 体外受精体外受精D二、胚胎移植二、胚胎移植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供体公牛公牛配种配种获取早期胚胎获取早期胚胎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）将良种将良种家畜的早期家畜的早期胚胎分别移胚胎分别移植到同期发植到同期发情的代孕母情的代孕母的子宫里，的子宫里，通过代孕母通过代孕母妊娠产仔的妊娠产仔的技术。技术。意义：意义：一胎多产，大量节一胎多产，大量节省购买种畜的费用。省购买种畜的费用。“借腹怀胎借腹怀胎”胚胎移植成功与否要有两个条件胚胎移植成功与否要
8、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和供体和受体之间进行。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状生理状态要相同。态要相同。2、下列过程在胚胎移植中不必进行的是（）、下列过程在胚胎移植中不必进行的是（）A对供体、受体要进行选择对供体、受体要进行选择B常用激素处理使供体超数排卵常用激素处理使供体超数排卵C胚胎移植常采用手术法和非手术法两种方法胚胎移植常采用手术法和非手术法两种方法D供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应斥反应D三、胚胎分割三、胚胎分割 借助显微操作
9、技术将早借助显微操作技术将早期胚胎切割成几等份，再移期胚胎切割成几等份，再移植到代孕母的子宫中发育，植到代孕母的子宫中发育，产生产生同卵多仔同卵多仔后代。后代。分割方法：分割方法：机械法机械法(切割针、切割刀切割针、切割刀)酶处理酶处理受精卵受精卵分裂分裂 早期胚胎早期胚胎胚胎分割基本过程胚胎分割基本过程代孕母牛代孕母牛植入植入植入植入分割分割四、胚胎干细胞四、胚胎干细胞 胚胎干细胞胚胎干细胞(简称简称ESES细胞细胞)，是由早期胚胎，是由早期胚胎(囊胚囊胚)的内细胞团分离出来的一类细胞。的内细胞团分离出来的一类细胞。内细胞团内细胞团胚胎干细胞培养胚胎干细胞培养胚胎干细胞特点：胚胎干细胞特点：
10、1)1)形态：形态：2)2)功能：功能：体积小、细胞核大、核仁明显。体积小、细胞核大、核仁明显。具有发育的全能性，可分化为成年动具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。物体内任何一种组织细胞。1 1、胚胎干细胞培养：、胚胎干细胞培养：培养关键：培养关键：需要一种能促进胚胎干细胞的生需要一种能促进胚胎干细胞的生长，但抑制其分化的一种培养体系。长，但抑制其分化的一种培养体系。培养过程：培养过程：5 5、加饲养层继续传代培养。、加饲养层继续传代培养。1 1、制备饲养层、制备饲养层(胚胎成纤维细胞胚胎成纤维细胞)；2 2、培养胚胎到内细胞团突出饲养层；、培养胚胎到内细胞团突出饲养层；3
11、 3、酶消化或机械剥离内细胞团；、酶消化或机械剥离内细胞团；4 4、分为单个细胞。、分为单个细胞。2 2、胚胎干细胞核移植：、胚胎干细胞核移植：将胚胎干细胞核移植将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，经过到去核的卵细胞中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克移植后直接由受体完成克隆动物的技术。隆动物的技术。3 3、胚胎干细胞的主要用途：、胚胎干细胞的主要用途：(1)(1)基因敲除，获得移植器官。基因敲除，获得移植器官。(2)(2)培育出人造组织器官，培育出人造组织器官，用于器官移植。用于器官移植。(3)(3)改良创造动物新品种。改良创造动物新品种。胚胎工程胚胎工
12、程 总结总结 体外受精和体外受精和胚胎体外培养胚胎体外培养体外受精体外受精试管动物试管动物胚胎体外培养胚胎体外培养胚胎分割胚胎分割胚胎移植胚胎移植胚胎干细胞胚胎干细胞胚胎干细胞培养胚胎干细胞培养胚胎干细胞核移植胚胎干细胞核移植1、下列关于卵细胞采集的叙述不正确的是、下列关于卵细胞采集的叙述不正确的是（）（）A有些动物在采集时要用促性腺激素处理有些动物在采集时要用促性腺激素处理B从输卵管中取出的卵子，可直接与获能的精子在从输卵管中取出的卵子，可直接与获能的精子在 体外受精体外受精C对有些动物可以直接从活体卵巢中吸取母细胞对有些动物可以直接从活体卵巢中吸取母细胞D采集的卵母细胞，也可直接与获能的精
13、子在体外受精采集的卵母细胞，也可直接与获能的精子在体外受精D2、下列过程在胚胎移植中不必进行的是（）、下列过程在胚胎移植中不必进行的是（）A对供体、受体要进行选择对供体、受体要进行选择B常用激素处理使供体超数排卵常用激素处理使供体超数排卵C胚胎移植常采用手术法和非手术法两种方法胚胎移植常采用手术法和非手术法两种方法D供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应D练习：练习：3、雌性哺乳动物一生中卵母细胞（未成熟卵细胞）的利用率、雌性哺乳动物一生中卵母细胞（未成熟卵细胞）的利用率很低。要大幅度提高良种家畜的繁殖率，研究课题之一是提高卵很低。要大幅度
14、提高良种家畜的繁殖率，研究课题之一是提高卵母细胞的利用率。下列措施不可行的是（）母细胞的利用率。下列措施不可行的是（）A“借腹怀胎借腹怀胎”B成体卵巢离体培养成体卵巢离体培养C相关激素刺激导致母畜超数排卵相关激素刺激导致母畜超数排卵 D卵母细胞的体外成熟培养卵母细胞的体外成熟培养4、关于牛体外受精胚胎的工厂化生产的叙述正确的是（）、关于牛体外受精胚胎的工厂化生产的叙述正确的是（）A精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母牛子宫精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母牛子宫B采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵精卵C体外受精胚胎的工厂化
15、生产即胚胎发育和受精过程只需在体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和受精过程只需在体外进行体外进行D成熟卵子与收集来的精子相遇形成的受精卵，需培养到一成熟卵子与收集来的精子相遇形成的受精卵，需培养到一定阶段才可移植定阶段才可移植BD5 从理论上讲，任何涉及丧失正常细胞的疾病，都可以从理论上讲，任何涉及丧失正常细胞的疾病，都可以通过移植由胚胎干细胞分化而来的特异细胞或组织来治疗。通过移植由胚胎干细胞分化而来的特异细胞或组织来治疗。下列说法不正确的是（）下列说法不正确的是（）A用神经细胞治疗帕金森综合征用神经细胞治疗帕金森综合征 B用胰岛细胞治疗糖尿病用胰岛细胞治疗糖尿病C用心肌细胞修复坏死的心肌用
16、心肌细胞修复坏死的心肌 D用甲状腺细胞治疗侏儒症用甲状腺细胞治疗侏儒症D3 阅读以下资料，回答有关问题：阅读以下资料，回答有关问题：皮肤干细胞的研制成功被评为皮肤干细胞的研制成功被评为2007年国际十大科技新闻之一。美国和年国际十大科技新闻之一。美国和日本的两个科研小组于日本的两个科研小组于2007年年11月月20日同时宣布：成功地利用人体皮肤细日同时宣布：成功地利用人体皮肤细胞制造出具备胚胎干细胞功能的干细胞。随后，美国科学家利用皮肤干胞制造出具备胚胎干细胞功能的干细胞。随后，美国科学家利用皮肤干细胞治疗老鼠的镰刀型细胞贫血症获得进展，病鼠的血液功能恢复正常细胞治疗老鼠的镰刀型细胞贫血症获得
17、进展，病鼠的血液功能恢复正常。这是科学界利用皮肤干细胞进行医疗研究的首次尝试。随着研究的深。这是科学界利用皮肤干细胞进行医疗研究的首次尝试。随着研究的深入，这一技术将有望用于人类糖尿病、癌症等疾病的干细胞研究和治疗入，这一技术将有望用于人类糖尿病、癌症等疾病的干细胞研究和治疗，从而避开利用胚胎干细胞研究面临的伦理争议。并且皮肤细胞可以取，从而避开利用胚胎干细胞研究面临的伦理争议。并且皮肤细胞可以取自自体，所以不会发生身体排斥反应。自自体，所以不会发生身体排斥反应。（1）皮肤细胞在体内无法转变成其它体细胞，这是因为它是高度分化）皮肤细胞在体内无法转变成其它体细胞，这是因为它是高度分化的细胞，其分
18、化的根本原因是的细胞，其分化的根本原因是。（2）由皮肤干细胞可以诱导形成各种体细胞，其根本原因是）由皮肤干细胞可以诱导形成各种体细胞，其根本原因是。（3）皮肤干细胞和癌细胞都具有旺盛的）皮肤干细胞和癌细胞都具有旺盛的能力。但是皮肤干能力。但是皮肤干细胞却可以通过诱导而发生细胞却可以通过诱导而发生，形成各种体细胞。而癌细胞由，形成各种体细胞。而癌细胞由于细胞膜上的于细胞膜上的等物质减少，容易在体内分散和转移。等物质减少，容易在体内分散和转移。（4）利用皮肤干细胞进行疾病研究和治疗，与利用胚胎干细胞相比具）利用皮肤干细胞进行疾病研究和治疗，与利用胚胎干细胞相比具有很多优势，请你说出其中两点。有很多优势，请你说出其中两点。；。基因的选择性表达基因的选择性表达细胞含有一整套的遗传信息细胞含有一整套的遗传信息分裂分裂分化分化糖蛋白糖蛋白优点一优点一:皮肤细胞可以取自自体，不会发生排斥反应；皮肤细胞可以取自自体，不会发生排斥反应；优点二优点二：皮肤细胞比胚胎细胞更容易采集。皮肤细胞比胚胎细胞更容易采集。
