高三生物胚胎工程PPT課件

1、胚胎工程指對動物胚胎工程指對動物早期胚胎早期胚胎或或配子配子所進行的多種顯微操作和處理技術，如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、胚胎胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)干細胞培養(yǎng)等技術。等技術。胚胎工程胚胎工程一、精子和卵子的發(fā)生一、精子和卵子的發(fā)生（一）精子的發(fā)生（一）精子的發(fā)生(1)場所場所:(2)時期時期:睪睪 丸丸初情期初情期生殖機能衰退生殖機能衰退分三個階段分三個階段(3)過程：過程： 精子形成過程歸納精子形成過程歸納精原細胞精原細胞初級精母細胞初級精母細胞次級精母細胞次級精母細胞精子細胞精子細胞精子精子 （m分裂）分裂）（m分裂）分裂）染色體復

2、制染色體復制變變 形形第一階段第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段精子細胞精子細胞精精 子子精子細胞變形總結精子細胞變形總結1. 細胞核細胞核2. 高爾基體高爾基體3. 中心體中心體4. 線粒體線粒體5. 細胞內其他物質細胞內其他物質精子頭的主要部分精子頭的主要部分頭部的頂體頭部的頂體精子的尾精子的尾線粒體鞘膜線粒體鞘膜(尾的基部尾的基部) 原生質滴原生質滴 (球狀，最后脫落球狀，最后脫落)( (二二) )卵細胞的形成過程卵細胞的形成過程(1)場所：場所：卵巢卵巢胎兒期胎兒期透明帶透明帶卵黃膜卵黃膜卵原卵原細胞細胞初級卵初級卵母細胞母細胞初級卵母細胞初級卵母細胞次級卵母細胞、極體次級卵母細

3、胞、極體第第二二極極體體m i第第一一極極體體m合子、兩個極體合子、兩個極體受精受精初情期后初情期后(2)過程過程卵卵子子發(fā)發(fā)生生過過程程歸歸納納卵原細胞卵原細胞有絲分裂有絲分裂初級卵母細胞初級卵母細胞初級卵母細胞初級卵母細胞胎兒時期胎兒時期生長，形成透明帶生長，形成透明帶次級卵母細胞次級卵母細胞第一極體第一極體mm卵子卵子第二極體第二極體退化消失退化消失受精受精馬、犬馬、犬綿羊、綿羊、 豬、牛豬、牛排排卵卵合子合子卵卵子子結結構構圖圖1. 概念概念:指指精子和卵子精子和卵子結合形成結合形成合子合子 (即即受精受精卵卵)的過程。的過程。2. 標志標志:在在卵黃膜和透明帶卵黃膜和透明帶的間隙可以

4、觀察到的間隙可以觀察到兩個極體兩個極體時。時。3. 場所場所:受精是在受精是在輸卵管輸卵管內完成的。內完成的。二、受精二、受精4.過程過程受精前的受精前的準備階段準備階段受精階段受精階段準備階段準備階段1：精子獲能精子獲能準備階段準備階段2：卵子的準備卵子的準備受精階段受精階段:1)精子穿越放射冠和透明帶精子穿越放射冠和透明帶頂體反應頂體反應使頂體內的酶釋放出來并溶解使頂體內的酶釋放出來并溶解放射冠內的卵丘細胞放射冠內的卵丘細胞透明帶反應透明帶反應是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第一第一道屏障道屏障2)精子進入卵黃膜精子進入卵黃膜卵黃膜封閉作用卵黃膜封閉作用是防止多精入卵受精的是防止多

5、精入卵受精的第二道屏障第二道屏障3)原核形成：雄原核形成和雌原核形成原核形成：雄原核形成和雌原核形成4)配子結合：雌雄原核配子結合：雌雄原核融合融合形成合子形成合子(受精卵受精卵)精精子子進進入入卵卵后后變化變化變化變化變化變化產生卵黃膜產生卵黃膜封閉作用封閉作用形成第二道屏障形成第二道屏障尾部脫離尾部脫離核膜破裂核膜破裂形成雄原核形成雄原核形成雌原核形成雌原核激活卵子完激活卵子完成減數(shù)第二成減數(shù)第二次分裂，排次分裂，排出第二極體出第二極體發(fā)育發(fā)育 移動移動接觸接觸 合并合并形形成成受受精精卵卵三三胚胚胎胎發(fā)發(fā)育育受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚( (內含囊胚腔內含囊胚腔) )原腸

6、胚原腸胚( (內含原腸腔內含原腸腔) )胎兒形成胎兒形成：在：在透明帶透明帶內進行有絲分裂，細內進行有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。并不增加，或略有減少。：由具有全能性細胞構成，細胞數(shù)：由具有全能性細胞構成，細胞數(shù)在在3232個左右，排列緊密，形似桑椹個左右，排列緊密，形似桑椹內細胞團：發(fā)育成胎兒各組織內細胞團：發(fā)育成胎兒各組織滋養(yǎng)層細胞：發(fā)育成胎膜滋養(yǎng)層細胞：發(fā)育成胎膜和胎盤和胎盤：最初發(fā)育在輸卵管進行有絲分裂：最初發(fā)育在輸卵管進行有絲分裂滋養(yǎng)層外胚層滋養(yǎng)層外胚層中胚層內胚層中胚層內胚層原腸腔原腸腔四、試管動物技術四、試管動物技術1.

7、概念：概念：通過人工操作使卵子和精子在體外條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胚胎后，再經過移植產生后代的技術2.過程過程移植移植卵子卵子受精卵受精卵早期胚胎早期胚胎子宮子宮精子精子個體個體（1 1） 卵母細胞的采集和培養(yǎng)卵母細胞的采集和培養(yǎng)(1)如何使雌性動物排出更多的卵子如何使雌性動物排出更多的卵子促性腺激素處理促性腺激素處理從輸卵管中沖取卵子，又叫從輸卵管中沖取卵子，又叫(沖卵沖卵)(2)對實驗動物小鼠、兔和小家畜如豬、對實驗動物小鼠、兔和小家畜如豬、羊動物如何采集卵子羊動物如何采集卵子

8、不能。需體外培養(yǎng)至不能。需體外培養(yǎng)至mii中期中期(4)采集的卵子是否馬上可以受精采集的卵子是否馬上可以受精(3)對于大家畜或大型動物如何采集卵子對于大家畜或大型動物如何采集卵子從屠宰場剛屠宰的雌性動物體內摘從屠宰場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。取卵巢，再從卵巢中采集卵母細胞。利用超聲波探測儀、內窺鏡或腹腔利用超聲波探測儀、內窺鏡或腹腔鏡，從活體動物的卵巢中吸取卵母細胞鏡，從活體動物的卵巢中吸取卵母細胞（2 2）精子的收集和獲能）精子的收集和獲能1)收集的方法收集的方法:假陰道法、手握法、電刺激等假陰道法、手握法、電刺激等 2)獲能處理獲能處理: 培養(yǎng)法培養(yǎng)法：嚙齒動物

9、、家兔和豬：嚙齒動物、家兔和豬 化學法化學法：牛、羊：牛、羊（3 3）受精）受精獲能的精子成熟的卵子（獲能的精子成熟的卵子（mii）獲能液獲能液受精卵受精卵或或受受精精液液發(fā)育培養(yǎng)液發(fā)育培養(yǎng)液胚胎胚胎3、胚胎早期培養(yǎng)、胚胎早期培養(yǎng)培養(yǎng)發(fā)育到適宜階段時，可將其取培養(yǎng)發(fā)育到適宜階段時，可將其取出向受體移植或冷凍保存。出向受體移植或冷凍保存。不同動物不同動物胚胎移植胚胎移植時間不同時間不同桑椹胚或囊胚階段桑椹胚或囊胚階段:8個或個或16細胞胚階段細胞胚階段:816個細胞胚階段個細胞胚階段:牛、羊牛、羊小鼠、家兔小鼠、家兔試管嬰兒試管嬰兒五、胚胎移植五、胚胎移植1.概念概念: 將雌性動物的早期胚胎，或

10、者通過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、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，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。使之發(fā)育為新個體的技術。 供體供體：提供胚胎的個體。：提供胚胎的個體。 受體受體：接受胚胎的個體。：接受胚胎的個體。2.胚胎移植的生理學基礎胚胎移植的生理學基礎1)供體和受體相同的生理環(huán)境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)，為胚胎的收早期胚胎處于游離狀態(tài)，為胚胎的收 集提供了可能集提供了可能3)受體對移入子宮的胚胎基本上不發(fā)生受體對移入子宮的胚胎基本上不發(fā)生 免疫排斥免疫排斥4)胚胎與受

11、體建立正常的聯(lián)系，但遺傳胚胎與受體建立正常的聯(lián)系，但遺傳 物質沒有改變。物質沒有改變。3.胚胚胎胎移移植植的的基基本本程程序序供體母牛供體母牛受體母牛受體母牛同期發(fā)情處理同期發(fā)情處理超數(shù)排卵超數(shù)排卵供體公牛供體公牛配種配種沖卵沖卵質量檢查、培養(yǎng)質量檢查、培養(yǎng)胚胎移植胚胎移植妊娠檢查妊娠檢查分娩（胚胎移植的犢牛）分娩（胚胎移植的犢牛）4.胚胎移植成功與否要有兩個條件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）胚胎移植一般應在同種的雌性供體和受體之間進行。供體和受體之間進行。 （2）進行胚胎移植的供體和受體的）進行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。生理狀態(tài)要相同。六、胚胎分

12、割六、胚胎分割1.概念概念:2.特點特點: 采用采用機械方法機械方法將早期胚胎切割成將早期胚胎切割成2等份，等份，4等份或等份或8等份等，經移植獲得等份等，經移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。同卵雙胎或多胎的技術。 后代具有相同的遺傳物質，屬后代具有相同的遺傳物質，屬無性生殖。無性生殖。3.選擇的胚胎選擇的胚胎:哺乳動物哺乳動物受精卵的受精卵的發(fā)育發(fā)育桑椹胚桑椹胚8細胞細胞4細胞細胞2細胞細胞3.選擇的胚胎選擇的胚胎:發(fā)育良好的，形態(tài)正常的發(fā)育良好的，形態(tài)正常的桑椹胚桑椹胚或囊胚或囊胚。3.選擇的胚胎選擇的胚胎:4.使用的主要儀器：使用的主要儀器：發(fā)育良好的，形態(tài)正常的發(fā)育良好的，形態(tài)正常的桑椹胚

13、桑椹胚或囊胚或囊胚。3.選擇的胚胎選擇的胚胎:4.使用的主要儀器：使用的主要儀器：發(fā)育良好的，形態(tài)正常的發(fā)育良好的，形態(tài)正常的桑椹胚桑椹胚或囊胚或囊胚。實體顯微鏡實體顯微鏡和和顯微操作儀顯微操作儀牛胚胎性別鑒定和分割示意圖牛胚胎性別鑒定和分割示意圖七、胚胎干細胞七、胚胎干細胞1.概念概念:簡稱簡稱es或或ek細胞，是由細胞，是由早期胚胎或早期胚胎或原始性腺原始性腺中分離出來的一類細胞。中分離出來的一類細胞。2.特點特點:1)形態(tài)：體積小，細胞核大，核仁明顯。形態(tài)：體積小，細胞核大，核仁明顯。2)功能：具有發(fā)育的功能：具有發(fā)育的全能性全能性?？煞只癁槌?。可分化為成年動物體內任何一種組織細胞。年動

14、物體內任何一種組織細胞。體外培養(yǎng)可增殖不分化。體外培養(yǎng)可增殖不分化。全能細胞全能細胞桑椹胚及以前桑椹胚及以前:能發(fā)育成完整個體能發(fā)育成完整個體多能干細胞多能干細胞 (胚胎干細胞胚胎干細胞) 內細胞團細胞、原始性腺細胞分離出來內細胞團細胞、原始性腺細胞分離出來:能分化出動物體內的任何組織能分化出動物體內的任何組織專能干細胞專能干細胞(成體干細胞成體干細胞) 如骨髓干細胞、皮膚生發(fā)層細胞等如骨髓干細胞、皮膚生發(fā)層細胞等:能分化出特定的組織能分化出特定的組織1.分清兩個標志分清兩個標志受精的標志和受精完受精的標志和受精完成的標志成的標志(1)受精標志：在透明帶和卵黃膜之間受精標志：在透明帶和卵黃膜之

15、間觀察到兩個極體。觀察到兩個極體。(2)受精完成的標志：雌、雄原核的融受精完成的標志：雌、雄原核的融合。合。易難點分析易難點分析2.卵子和精子能夠受精的前提條件比較卵子和精子能夠受精的前提條件比較(1)成熟的精子并不代表具有受精能力，成熟的精子并不代表具有受精能力，必須獲能后方才具備受精能力。必須獲能后方才具備受精能力。(2)動物排出的卵子并未成熟且成熟程度動物排出的卵子并未成熟且成熟程度因動物種類不同而異，但只有達到減因動物種類不同而異，但只有達到減中期中期時，才具備與精子受精的能力。時，才具備與精子受精的能力。3.胚胎分割、胚胎移植易混淆的問題胚胎分割、胚胎移植易混淆的問題(1)材料選擇：

16、發(fā)育良好、形態(tài)正常的材料選擇：發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。桑椹胚或囊胚。(2)囊胚期分割要求：內細胞團均等分囊胚期分割要求：內細胞團均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復和進一步割，以免影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。發(fā)育。4.從細胞識別和生理上來分析兩個保障從細胞識別和生理上來分析兩個保障(1)同種生物精卵結合的保障同種生物精卵結合的保障卵細胞透明帶上存在精子的特異性識卵細胞透明帶上存在精子的特異性識別的受體，只允許同種生物的精子與卵細別的受體，只允許同種生物的精子與卵細胞結合。胞結合。(2)防止多精入卵的保障防止多精入卵的保障透明帶反應。透明帶反應。卵黃膜封閉作用。卵黃膜封閉作用。5.

17、胚胎發(fā)育誤區(qū)胚胎發(fā)育誤區(qū)誤區(qū)一誤區(qū)一 受精卵進行細胞分裂和細胞分化，形受精卵進行細胞分裂和細胞分化，形成桑椹胚。成桑椹胚。糾正：糾正：受精卵進行細胞分裂，形成桑椹胚。受精卵進行細胞分裂，形成桑椹胚。原因：原因：細胞分化開始于囊胚細胞分化開始于囊胚 ，桑椹胚的形成，桑椹胚的形成沒有經過細胞分化。沒有經過細胞分化。誤區(qū)二誤區(qū)二 囊胚細胞開始分化，組成囊胚的細胞囊胚細胞開始分化，組成囊胚的細胞沒有全能性。沒有全能性。糾正：糾正：囊胚細胞開始分化，但囊胚的內細胞團囊胚細胞開始分化，但囊胚的內細胞團細胞具有全能性。細胞具有全能性。原因：原因：內細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織，內細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織，具有全能性。具有全能性。誤區(qū)三誤區(qū)三 卵裂期是指早期胚胎發(fā)育的時期。卵裂期是指早期胚