胚胎工程一輪復(fù)習(xí)PPT課件

1、知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建:胚胎工程胚胎工程胚胎工程的應(yīng)用胚胎工程的應(yīng)用胚胎移植胚胎移植胚胎分割胚胎分割基本程序基本程序移植的生理學(xué)基礎(chǔ)移植的生理學(xué)基礎(chǔ)體外受精和早期體外受精和早期胚胎培養(yǎng)胚胎培養(yǎng)試管動(dòng)物技術(shù)試管動(dòng)物技術(shù)體外受精體外受精早期胚胎培養(yǎng)早期胚胎培養(yǎng)體內(nèi)受精和早期體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育胚胎發(fā)育精子的發(fā)生精子的發(fā)生卵子的發(fā)生卵子的發(fā)生受精受精早期胚胎發(fā)育早期胚胎發(fā)育胚胎干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞第1頁/共41頁一、體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育一、體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育（一）、精子和卵子的發(fā)生（一）、精子和卵子的發(fā)生（二）、受精（二）、受精（三）、胚胎發(fā)育（三）、胚胎發(fā)育第2頁/共41頁（一）（一）1、精

2、子的發(fā)生、精子的發(fā)生1 1）、場所：）、場所：2 2）、時(shí)期：）、時(shí)期：3 3）、過程：）、過程：睪丸（的曲細(xì)精管）睪丸（的曲細(xì)精管）從從初情期初情期開始直到開始直到生殖功能生殖功能衰退衰退發(fā)生的過程大體可分為發(fā)生的過程大體可分為三個(gè)三個(gè)階段階段第3頁/共41頁精原細(xì)胞精原細(xì)胞有絲分裂有絲分裂初級精母細(xì)胞初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精子細(xì)胞精子細(xì)胞精子精子MM第一階段第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段MM精精子子發(fā)發(fā)生生的的過過程程多個(gè)精原細(xì)胞多個(gè)精原細(xì)胞染色體復(fù)制染色體復(fù)制變形變形第4頁/共41頁精子細(xì)胞變形中的主要變化：精子細(xì)胞變形中的主要變化：1.1.細(xì)胞核細(xì)胞核2.2.高

3、爾基體高爾基體3.3.中心體中心體4.4.線粒體線粒體5.5.細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)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線粒體鞘( (尾的基部尾的基部) )原生質(zhì)滴原生質(zhì)滴( (球狀球狀, ,最后最后脫落脫落) )第5頁/共41頁2.2.卵子的發(fā)生卵子的發(fā)生 1)1)發(fā)生部位：卵巢發(fā)生部位：卵巢 2)2)時(shí)間：胚胎性別分化以后直至生殖機(jī)能衰退時(shí)間：胚胎性別分化以后直至生殖機(jī)能衰退 減數(shù)第一次分裂在雌性動(dòng)物排卵前后完成；減數(shù)第一次分裂在雌性動(dòng)物排卵前后完成； 減數(shù)第二次分裂在精子和卵子結(jié)合減數(shù)第二次分裂在精子和卵子結(jié)合的過程中完成。的過程中完成。第6

4、頁/共41頁卵原細(xì)胞卵原細(xì)胞有絲分裂有絲分裂多個(gè)卵原細(xì)胞多個(gè)卵原細(xì)胞染色體復(fù)制染色體復(fù)制初級卵母細(xì)胞初級卵母細(xì)胞M第一極體第一極體次級卵母細(xì)胞次級卵母細(xì)胞兩個(gè)第二極體兩個(gè)第二極體第二極體第二極體卵子卵子退化消失退化消失3 3、卵子發(fā)生過程、卵子發(fā)生過程M排卵前后完成排卵前后完成在受精過程完成在受精過程完成被卵泡細(xì)胞包被卵泡細(xì)胞包圍圍, ,形成卵泡形成卵泡胎兒期完成胎兒期完成第7頁/共41頁誤點(diǎn)警示：誤點(diǎn)警示：1 1、一個(gè)卵泡中一般能形成一個(gè)成熟的卵子。、一個(gè)卵泡中一般能形成一個(gè)成熟的卵子。2 2、排卵是指卵子從卵泡中排出而不是指卵泡、排卵是指卵子從卵泡中排出而不是指卵泡 從卵巢中排出。從卵巢中

5、排出。3 3、剛排出的卵子尚未完全成熟，一般僅完成、剛排出的卵子尚未完全成熟，一般僅完成 減數(shù)第一次分裂，需要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步減數(shù)第一次分裂，需要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步 成熟。成熟。第8頁/共41頁（二）受精（二）受精1 1、受精部位、受精部位: :2 2、受精標(biāo)志、受精標(biāo)志: :在在卵黃膜和透明帶卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到的間隙可以觀察到兩個(gè)極體兩個(gè)極體時(shí)。時(shí)。輸卵管輸卵管第9頁/共41頁3 3、過程、過程受精前的準(zhǔn)受精前的準(zhǔn)備階段備階段受精階段受精階段精子獲能精子獲能（在雌性動(dòng)物生殖道）（在雌性動(dòng)物生殖道）卵子獲能卵子獲能（達(dá)到減數(shù)第二次分（達(dá)到減數(shù)第二次分裂中期時(shí)才具備與精裂中期時(shí)才具備與

6、精子受精的能力）子受精的能力）第10頁/共41頁受精階段受精階段: :1)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(yīng)頂體反應(yīng)使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細(xì)胞使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細(xì)胞 透明帶反應(yīng)透明帶反應(yīng)是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第一道屏障第一道屏障2)2)精子進(jìn)入卵黃膜精子進(jìn)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精入卵受精的第二道屏障第二道屏障3)3)原核形成：原核形成： 雄原核形成和雌原核形成雄原核形成和雌原核形成4)4)配子結(jié)合：配子結(jié)合： 雌雄原核雌雄原核融合融合形成合子形成合子( (受精卵受精卵)

7、 )第11頁/共41頁發(fā)生發(fā)生頂體反應(yīng)頂體反應(yīng)，穿越放射冠穿越放射冠第12頁/共41頁穿過透明帶穿過透明帶進(jìn)入卵黃膜進(jìn)入卵黃膜發(fā)生發(fā)生透明帶透明帶反應(yīng)、反應(yīng)、卵黃卵黃膜封閉作用膜封閉作用第13頁/共41頁 精子進(jìn)入卵精子進(jìn)入卵子后子后, ,其細(xì)胞核其細(xì)胞核變大到和卵子細(xì)變大到和卵子細(xì)胞核相似胞核相似, ,精子精子細(xì)胞核細(xì)胞核( (雄原核雄原核) )和卵子細(xì)胞核和卵子細(xì)胞核( (雌原核雌原核) )同時(shí)向同時(shí)向細(xì)胞中部靠攏細(xì)胞中部靠攏, ,并相互融合成一并相互融合成一個(gè)細(xì)胞核個(gè)細(xì)胞核, ,這時(shí)這時(shí)稱受精卵。稱受精卵。形成受精卵：形成受精卵：第14頁/共41頁精、卵相遇精、卵相遇頂體反應(yīng)頂體反應(yīng)頂體

8、酶釋放頂體酶釋放頂體酶溶頂體酶溶解透明帶解透明帶接觸透明帶接觸透明帶穿越放射冠穿越放射冠溶解卵丘細(xì)胞溶解卵丘細(xì)胞 （放射冠）（放射冠）穿越透明帶穿越透明帶接觸卵黃膜接觸卵黃膜產(chǎn)生透明帶反應(yīng)產(chǎn)生透明帶反應(yīng)形成第一道屏障（形成第一道屏障（作用作用 ）精子被微絨毛抱合精子被微絨毛抱合精子外膜與卵黃膜融合精子外膜與卵黃膜融合精子進(jìn)入卵精子進(jìn)入卵第15頁/共41頁精精子子進(jìn)進(jìn)入入卵卵后后變化變化變化變化變化變化產(chǎn)生卵黃膜產(chǎn)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 （作用）（作用）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

9、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(dòng)移動(dòng) 接觸接觸 合并合并形形成成受受精精卵卵第16頁/共41頁1 1、成熟的精子無受精能力，需要在生殖道內(nèi)、成熟的精子無受精能力，需要在生殖道內(nèi) 獲能后方能受精。獲能后方能受精。2 2、動(dòng)物排出的卵子并未成熟，只有達(dá)到減數(shù)、動(dòng)物排出的卵子并未成熟，只有達(dá)到減數(shù) 第二次分裂中期時(shí)，才具備受精能力。第二次分裂中期時(shí)，才具備受精能力。3 3、受精卵的遺傳物質(zhì)中，核遺傳物質(zhì)一半、受精卵的遺傳物質(zhì)中，核遺傳物質(zhì)一半 來自精子，一半來自卵子，質(zhì)遺傳物質(zhì)幾來自精子，一半來自卵子，質(zhì)遺傳物質(zhì)幾 乎全來自卵子。乎全來自卵子。第17頁/共41頁4.4.意義意義

10、維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定目的恒定 ；對于生物的遺傳和變異十分；對于生物的遺傳和變異十分重要。重要。第18頁/共41頁（三）胚胎發(fā)育（三）胚胎發(fā)育第19頁/共41頁受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚（內(nèi)含囊胚腔）囊胚（內(nèi)含囊胚腔）原腸胚（內(nèi)含原腸腔）原腸胚（內(nèi)含原腸腔）胎兒形成胎兒形成由具有由具有全能性細(xì)胞全能性細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞數(shù)在構(gòu)成，細(xì)胞數(shù)在3232個(gè)個(gè)左右，排列緊密，形似桑椹左右，排列緊密，形似桑椹內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：發(fā)育成胎兒各組織發(fā)育成胎兒各組織滋養(yǎng)層細(xì)胞：滋養(yǎng)層細(xì)胞：發(fā)育成胎膜和胎盤發(fā)育成胎膜和胎盤：最初發(fā)育在最初發(fā)育在輸卵管輸

11、卵管進(jìn)行有絲分裂進(jìn)行有絲分裂1 1、胚胎發(fā)育過程、胚胎發(fā)育過程一孔：一孔：胚孔胚孔二腔：二腔：擴(kuò)大的原腸腔，擴(kuò)大的原腸腔，縮小的囊胚腔縮小的囊胚腔三胚層：三胚層： 外胚層，中胚層，外胚層，中胚層，內(nèi)胚層內(nèi)胚層第20頁/共41頁2、卵裂期的特點(diǎn)：、卵裂期的特點(diǎn)：細(xì)胞分裂方式為細(xì)胞分裂方式為_細(xì)胞數(shù)目細(xì)胞數(shù)目_胚胎總體積胚胎總體積 或略有或略有_ 每個(gè)細(xì)胞體積每個(gè)細(xì)胞體積_DNADNA總數(shù)目總數(shù)目_有機(jī)物總量有機(jī)物總量_有絲分裂有絲分裂增加增加不增加不增加縮小縮小減小減小增加增加減少減少第21頁/共41頁誤點(diǎn)警示：誤點(diǎn)警示：1 1、發(fā)育中的細(xì)胞分裂均為有絲分裂，、發(fā)育中的細(xì)胞分裂均為有絲分裂，原腸

12、胚階段是個(gè)體發(fā)育中分化程度最高的階段，原腸胚階段是個(gè)體發(fā)育中分化程度最高的階段，但要注意細(xì)胞分化貫穿整個(gè)個(gè)體發(fā)育過程中。但要注意細(xì)胞分化貫穿整個(gè)個(gè)體發(fā)育過程中。2 2、桑椹胚以前的細(xì)胞均未分化，細(xì)胞全能性高，、桑椹胚以前的細(xì)胞均未分化，細(xì)胞全能性高， 是胚胎分割的最佳時(shí)期是胚胎分割的最佳時(shí)期3 3、桑椹胚到囊胚的發(fā)育過程中，細(xì)胞開始分化，、桑椹胚到囊胚的發(fā)育過程中，細(xì)胞開始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割第22頁/共41頁例：例：研究表明，大多數(shù)動(dòng)物如蛙的受精卵研究表明，大多數(shù)動(dòng)物如蛙的受精卵在卵裂期隨著卵裂的進(jìn)行胚胎的體積并不增在卵裂期隨著卵裂的進(jìn)行

13、胚胎的體積并不增大，但胚胎細(xì)胞核的總質(zhì)量與細(xì)胞質(zhì)的總質(zhì)大，但胚胎細(xì)胞核的總質(zhì)量與細(xì)胞質(zhì)的總質(zhì)量（核量（核/ /質(zhì)）比值卻發(fā)生變化。下列符合質(zhì)）比值卻發(fā)生變化。下列符合卵裂期核質(zhì)質(zhì)量比值變化趨勢的示意圖是卵裂期核質(zhì)質(zhì)量比值變化趨勢的示意圖是( )( )ACDB第23頁/共41頁二、體外受精和早期胚胎培養(yǎng)二、體外受精和早期胚胎培養(yǎng)（一）、試管動(dòng)物技術(shù)（一）、試管動(dòng)物技術(shù)（二）、體外受精（二）、體外受精（三）、早期胚胎培養(yǎng)（三）、早期胚胎培養(yǎng)第24頁/共41頁 是指通過人工操作使卵是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下子和精子在體外條件下成熟和受成熟和受精精，并通過，并通過培養(yǎng)培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎發(fā)

14、育成早期胚胎后，再經(jīng)后，再經(jīng)移植移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。產(chǎn)生后代的技術(shù)。（一）試管動(dòng)物技術(shù)（一）試管動(dòng)物技術(shù)第25頁/共41頁（二）、體外受（二）、體外受精精過程過程采集精子采集精子采集卵母細(xì)胞采集卵母細(xì)胞獲能獲能培養(yǎng)培養(yǎng)受精卵受精卵1.1.卵母細(xì)胞的收集和培養(yǎng)卵母細(xì)胞的收集和培養(yǎng)2.2.精子的收集和獲能精子的收集和獲能 3.3.受精受精 在在獲能溶液獲能溶液或或?qū)Ｓ玫氖芫芤河玫氖芫芤褐兄型瓿墒芫^程。完成受精過程。1)1)收集的方法收集的方法: :假陰道法假陰道法, ,手手握法和電刺激等。握法和電刺激等。 2)2)獲能處理獲能處理: : 培養(yǎng)法：嚙齒動(dòng)物、家兔培養(yǎng)法：嚙齒動(dòng)物、家兔和豬和豬

15、 化學(xué)法：牛、羊化學(xué)法：牛、羊-超數(shù)排卵處理超數(shù)排卵處理第26頁/共41頁 發(fā)育培養(yǎng)液發(fā)育培養(yǎng)液: : 水、無機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、水、無機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及動(dòng)物血清等。氨基酸、核苷酸以及動(dòng)物血清等。（三）、胚胎的早期培養(yǎng)（三）、胚胎的早期培養(yǎng) 胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可取出向受體胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可取出向受體移植或冷凍保存移植或冷凍保存第27頁/共41頁試管動(dòng)物與克隆動(dòng)物的區(qū)別試管動(dòng)物與克隆動(dòng)物的區(qū)別試管動(dòng)物試管動(dòng)物克隆動(dòng)物克隆動(dòng)物生殖方式生殖方式技術(shù)手段技術(shù)手段遺傳規(guī)律遺傳規(guī)律有性生殖有性生殖無性生殖無性生殖試管動(dòng)物技術(shù)試管動(dòng)物技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞核動(dòng)物細(xì)胞核

16、移植技術(shù)移植技術(shù)遵循遵循不遵循不遵循第28頁/共41頁三、胚胎工程的應(yīng)用及前景三、胚胎工程的應(yīng)用及前景（一）、胚胎移植（一）、胚胎移植（二）、胚胎分割（二）、胚胎分割（三）、胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)（三）、胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)第29頁/共41頁（一）、胚胎移植（一）、胚胎移植 1 1、概念、概念: :將雌性動(dòng)物的早期胚胎將雌性動(dòng)物的早期胚胎, ,或者通過其他方式或者通過其他方式得到的胚胎得到的胚胎, ,移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。性動(dòng)物的體內(nèi)，使之發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。2 2、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)1)1)供體

17、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)2)早期胚胎處于游離狀態(tài)早期胚胎處于游離狀態(tài), ,為胚胎的收集提供了可能為胚胎的收集提供了可能3)3)受體對移入子宮的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥受體對移入子宮的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥4)4)胚胎與受體建立正常的聯(lián)系胚胎與受體建立正常的聯(lián)系, ,但遺傳物質(zhì)沒有改變但遺傳物質(zhì)沒有改變第30頁/共41頁選擇選擇 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(zhì)量檢查、培養(yǎng)質(zhì)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）3 3、胚胎移植的基本程序、胚胎移植

18、的基本程序第31頁/共41頁4 4、胚胎移植的條件和時(shí)間、胚胎移植的條件和時(shí)間（1 1）胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進(jìn)行。）胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進(jìn)行。（2 2）進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。）進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。5 5、胚胎移植的意義、胚胎移植的意義 可充分發(fā)揮優(yōu)秀個(gè)體的繁殖潛能，可充分發(fā)揮優(yōu)秀個(gè)體的繁殖潛能， 縮短繁殖周期縮短繁殖周期, ,增加一生繁殖的后代數(shù)量增加一生繁殖的后代數(shù)量第32頁/共41頁1.1.概念概念: :采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2 2等份等份,4,4等份或等份或8 8等份等等份

19、等, ,經(jīng)移植獲得同卵經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。雙胎或多胎的技術(shù)。2.2.特點(diǎn)特點(diǎn): :后代具有相同的遺傳物質(zhì)（無性繁殖或克?。┖蟠哂邢嗤倪z傳物質(zhì)（無性繁殖或克?。?.3.選擇的胚胎選擇的胚胎: :發(fā)育良好的發(fā)育良好的, ,形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。4.4.分割要求：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割分割要求：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割5.5.存在的問題存在的問題（二）、胚胎分割（二）、胚胎分割第33頁/共41頁1.1.概念概念: :簡稱簡稱ESES或或EKEK細(xì)胞細(xì)胞, ,是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞。是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞。（三）、胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)（三

20、）、胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)2.2.分類：分類：全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞、專能干細(xì)胞全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞、專能干細(xì)胞第34頁/共41頁4.4.主要用途主要用途(1)(1)治療人類的某些頑癥治療人類的某些頑癥(2)(2)培育出人造組織器官，用于器官移植培育出人造組織器官，用于器官移植(3)(3)是研究體外細(xì)胞分化的理想材料是研究體外細(xì)胞分化的理想材料3.3.特點(diǎn)特點(diǎn): :1)1)形態(tài)形態(tài): :體積小，細(xì)胞核大體積小，細(xì)胞核大, ,核仁明顯。核仁明顯。2)2)功能功能: :具有發(fā)育的全能性?？煞只癁槌赡陝?dòng)物體內(nèi)任具有發(fā)育的全能性?？煞只癁槌赡陝?dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。何一種組織細(xì)胞。3 3）在體外培養(yǎng)的條件下，）在體外培養(yǎng)的條件下，ESES細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化。對它可以進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造?；?。對它可以進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造。第