第39讲胚胎工程

考试说明要求：动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础（Ⅱ）胚胎干细胞的移植（Ⅰ）胚胎工程的应用（Ⅱ）

胚胎工程

指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需要移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。操作对象：早期胚胎和配子技术手段：胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。理论基础：

胚胎工程是在体外模拟动物自然受精和早期胚胎发育。哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。（3）过程：(1)场所：(2)时期：____中的________初情期生殖机能衰退分三个阶段不等于衰老睾丸曲细精管1、精子的发生精原细胞多个精原细胞初级精母细胞有丝分裂染色体复制和其他物质的合成次级精母细胞精子细胞MⅡ精子变形

第一阶段初级精母细胞的形成

第二阶段精子细胞的形成

第三阶段变形MⅠMⅠ与MⅡ是连续进行的1.细胞核——2.高尔基体——3.中心体——4.线粒体——5.细胞内其他物质——精子头的主要部分头部的顶体精子的尾线粒体鞘(尾的基部)原生质滴(最后脱落)2.卵子的发生(1)发生部位：________

成熟部位：________(2)时间：_______以及__________________卵巢输卵管胎儿时初情期~生殖机能衰退不同发育阶段的卵泡排卵黄体退化黄体卵泡细胞第一极体卵丘细胞核透明带卵黄膜卵巢中有卵泡，每个卵泡由多个卵泡细胞包围着一个初级卵母细胞。胎儿期卵原细胞初级卵母细胞有丝分裂染色体复制储存于

中卵泡初情期后初级卵母细胞生长，透明带形成初级卵母细胞卵黄膜透明带次级卵母细胞+第一极体合子+第二极体MⅡM

Ⅰ马、犬排卵受精绵羊牛猪排出的卵是___________初级卵母细胞排出的卵是___________次级卵母细胞中期透明带与卵黄膜之间有___个极体卵子是否受精的标志2减数第一次分裂在什么时间完成？减数第二次分裂在什么时间完成？排卵发生在什么时间？排卵前后受精过程中MⅠ前后在什么场所完成？卵巢或输卵管在什么场所完成？输卵管受精发生在什么场所？输卵管思考1.一个卵泡中能形成几个卵子？2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？3.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在什么部位成熟？不是正常情况下，一个卵泡只能形成一个卵子。是指卵子从卵泡中排出。输卵管讨论1、概念:指和结合形成(即)的过程。2、标志:在和的间隙可以观察到两个极体时。3、场所:受精是在内完成的。二、受精精子受精卵卵黄膜透明带输卵管卵子合子4、过程受精前的准备阶段受精阶段受精过程精子获能准备阶段1：卵子的准备准备阶段2：准备阶段1：精子获能，即精子必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力的现象。准备阶段2：卵子的准备，即卵子在输卵管内达到减数第二分裂中期（MⅡ）时，才具备受精能力。哺乳动物受精过程示意图精、卵相遇顶体反应顶体酶释放溶解卵丘细胞之间物质穿越放射冠接触透明带顶体酶溶解透明带穿越透明带接触卵黄膜产生透明带反应形成第一道屏障精子被微绒毛抱合精子外膜与卵黄膜融合精子注入卵精子注入卵后变化①变化②变化③产生卵黄膜封闭作用形成第二道屏障尾部脱离核膜破裂形成雄原核激活卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体形成雌原核发育移动接触合并形成受精卵三、胚胎发育根据胚胎形态的变化，分几个阶段：受精卵→卵裂期（包括2细胞期、4细胞期、8细胞、16细胞期、32细胞期）→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体细胞分裂方式为_______细胞数目____，胚胎总体积______或略有____每个细胞体积_____DNA数目_____有机物总量_____有机物种类_____减少1、卵裂期的特点：有丝分裂增加不增加缩小减小不变增加卵裂（包括2细胞期、4细胞期、8细胞、16细胞期、32细胞期）2、桑椹胚当细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑葚。这一阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘，胚胎可通过这些组织从母体中获得正常发育所需的氧气和营养物质。内细胞团：即胚胎干细胞，是一种未分化的细胞，具有全能性，能发育成完整的胚胎。滋养层内细胞团囊胚腔3、囊胚囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来。（孵化）受精卵第一次卵裂第二次卵裂第三次卵裂囊胚囊胚囊胚腔原肠腔原肠胚外胚层中胚层内胚层胚的发育：———————外胚层—内胚层—中胚层按照一定的次序向内运动囊胚4、原肠胚

一、体外受精1.卵母细胞2.精子3.受精

二、早期胚胎培养1.采集的方法有哪些?2.采集到的细胞能直接受精吗？1.采集的方法有哪些?2.采集到的精子能直接和卵子受精吗？在体外受精要准备什么条件？在体外如何培养胚胎？1.卵母细胞的采集和培养用促性腺激素注射处理后，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。

如：小鼠、兔、猪、羊等方法一：超数排卵法方法二：从屠宰的母畜卵巢中直接采集卵母细胞。适用于大家畜和大动物，如牛牛卵巢中采卵牛卵巢方法三：借助超声波探测仪、内窥镜、腹腔镜等工具，从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。适用于大家畜和大动物，如牛活体采卵方法二和三采集的卵母细胞需经体外人工培养成熟。2.精子的收集和获能1)收集的方法:1.假阴道法：体型较大的牲畜。2.手握法：适用于体型较小容易控制的动物，如猪犬等。3.电刺激法：适用于野生或经济动物。2)获能处理:培养法：把精子放入获能液中。（适用对象：啮齿动物、家兔和猪）化学诱导法：把精子放入一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，化学药物诱导。（适用对象：牛、羊）3.受精

在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。早期胚胎培养1.受精卵的发育培养：检查受精状况和受精卵的发育能力。2.培养液的成分：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等3.适时移植：向受体移植或冷冻保存。

不同动物胚胎移植时间不同牛、羊：桑椹胚或囊胚阶段小鼠、家兔：卵裂期或囊胚阶段试管婴儿：8个或16个细胞阶段胚胎工程其他技术的最后一道“工序”—胚胎移植

将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。简言之，是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。胚胎移植简言之，是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。体内受精、体外受精、核移植、转基因受体的条件：同一物种、生理状态相同。胚胎的来源：供体：受体：提供胚胎的个体。

接受胚胎的个体。胚胎移植或保存配种或人工授精胚胎收集（冲卵）胚胎检查胚胎移植妊娠检查供受体的选择和同期发情处理处理供体母牛胚胎移植的基本程序选择及同期发情处理超数排卵处理配种或人工授精胚胎收集胚胎检查胚胎保存或移植胚胎移植妊娠检查分娩胚胎移植或保存供、受体用什么处理？怎么处理?目的是什么？解释冲“卵”。此时胚胎发育到什么阶段？分娩出良种小牛方法？配种或人工授精胚胎收集（冲卵）胚胎检查胚胎移植妊娠检查供受体的选择和同期发情处理用激素进行同期发情处理注射促性腺激素，使其超数排卵桑椹胚或囊胚处理供体母牛“卵”指胚胎手术法和非手术法（1）该过程中两次使用激素：

（2）该过程中的两次检查：（3）胚胎移植成功与否要有两个条件

A、第一次对受、供体进行同期发情处理；

B、第二次用于供体的超数排卵。A、第一次对收集的胚胎进行检查；B、第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。A、胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。B、进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。胚胎分割移植(1)理论基础：细胞的全能性。(2)所需仪器设备：实体显微镜和显微操作仪。(3)基本程序：选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，

移入盛有操作液的培养皿中，然后用分割针或分割刀进

行分割。(4)定位：动物无性繁殖或克隆的方法之一。(5)囊胚期分割要求：内细胞团均等分割，以免影响分割

后胚胎的恢复和进一步发育。(6)意义：加快繁殖速度。干细胞的分类全能细胞桑椹胚及以前能发育成完整个体多能干细胞(胚胎干细胞)内细胞团细胞、原始性腺细胞分离出来能分化出动物体内的任何组织专能干细胞(成体干细胞)如骨髓造血干细胞、皮肤生发层细胞等能分化出特定的组织简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。胚胎干细胞胚胎干细胞滋养层早期胚胎（囊胚）

内细胞团囊胚腔胚胎干细胞的培养过程特点：1)形态：体积小、细胞核大、核仁明显。2)功能：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；3)在体外培养的条件下，可增殖而不分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。胚胎干细胞的主要用途(1)将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，