胚胎工程11講稿

1、1胚胎工程 胚胎工程指對動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需要移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類大各種需求。2專題3:胚胎工程3.1 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育3一、精子的發(fā)生1、場所：2、時(shí)期：3、過程：1、場所：精子的發(fā)生是在睪丸內(nèi)完成的2、時(shí)期：從初情期開始直到生殖功能衰退3、過程：發(fā)生的過程大體可分為三個(gè)階段曲細(xì)精管4精原細(xì)胞有絲分裂初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精子細(xì)胞精子M第一階段第二階段第三階段M精子發(fā)生的過程多個(gè)精原細(xì)胞染色體復(fù)制變形5第一階段：第二階段： 精原細(xì)胞經(jīng)過有絲分裂產(chǎn)生多個(gè)初級精

2、母細(xì)胞。 初級精母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成含有單倍染色體的精子細(xì)胞。第一階段：初級精母細(xì)胞的形成第二階段：精子細(xì)胞的形成6變形第三階段7_變?yōu)榫宇^部的主要部分；_發(fā)育為頭部的頂體；_演變?yōu)榫拥奈?；_形成線粒體鞘膜；其它物質(zhì)濃縮成_（球形）。第三階段：變形細(xì)胞核高爾基體中心體線粒體原生質(zhì)滴84、精子的形態(tài)：（1）外形似蝌蚪，分_、_、_、三大部分。（2）不同種動(dòng)物精子的形態(tài)_，大小略有_，與動(dòng)物的體形大小_。頭 頸 尾相似不同 無關(guān)9 提示：不是。其一，在自然繁殖的條件下，可以說是動(dòng)物為繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理保障機(jī)制；其二，在自然條件下，精子從射精部位運(yùn)行到受精部位，將對精子進(jìn)行篩選，并致使

3、大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量損耗。最后到達(dá)受精部位（輸卵管）的精子只剩百余個(gè)，與卵子完成受精的只有一個(gè)。 1.家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計(jì)，但是通常只有一個(gè)精子能夠與卵子結(jié)合，這能說是一種浪費(fèi)嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？問題討論:10 提示： 細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所，也是參與精、卵結(jié)合和后代遺傳特性與細(xì)胞代謝活動(dòng)的控制中心。 線粒體則是有氧呼吸產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)能量的場所。精子的線粒體集中于尾的基部形成線粒體鞘膜，是精子維持生存和運(yùn)動(dòng)能量的“動(dòng)力工廠”或“發(fā)動(dòng)機(jī)”。2.精子細(xì)胞變成精子的過程中，細(xì)胞中很多結(jié)構(gòu)會消失，而細(xì)胞核和線粒體都保留下來，對這一現(xiàn)象怎樣理解？為什么精子中

4、的線粒體集中在尾的基部？11二、卵子的發(fā)生1、場所：1、場所：卵子的發(fā)生是在卵巢內(nèi)完成 的。2、時(shí)期：胚胎在性別分化以后（放射冠）123、過程： 雌性胎兒卵巢內(nèi)的卵原細(xì)胞，通過有絲分裂增加其數(shù)量，演變?yōu)槌跫壜涯讣?xì)胞，被卵泡細(xì)胞包圍形成卵泡。初級卵母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂變?yōu)槌墒斓穆炎印?減數(shù)第一次分裂時(shí)間是在雌性動(dòng)物排卵前后完成的，結(jié)果是產(chǎn)生1個(gè)次級卵母細(xì)胞和第一極體。 減數(shù)第二次分裂時(shí)間是在精子和卵子結(jié)合的過程中，結(jié)果是產(chǎn)生1個(gè)成熟卵子和第二極體。13卵原細(xì)胞有絲分裂多個(gè)卵原細(xì)胞染色體復(fù)制初級卵母細(xì)胞M第一極體次級卵母細(xì)胞第二極體卵子退化消失（3）卵子發(fā)生過程M排卵前后完成在受精過程完成被卵泡細(xì)胞

5、包圍,形成卵泡胎兒時(shí)期完成1415三、受精1、概念:2、標(biāo)志:3、場所:1、概念:指精子和卵子結(jié)合形成合子 (即受精卵)的過程。2、標(biāo)志:在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(gè)極體時(shí)。3、場所:受精是在輸卵管內(nèi)完成的。16174、過程受精前的準(zhǔn)備階段受精階段準(zhǔn)備階段1：精子獲能準(zhǔn)備階段2：卵子的準(zhǔn)備18準(zhǔn)備階段1：精子獲能 即精子必須在雌性動(dòng)物生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)生理變化后，才能獲得受精能力的現(xiàn)象。準(zhǔn)備階段2：卵子的準(zhǔn)備 即卵子在輸卵管內(nèi)達(dá)到減數(shù)第二分裂中期（M）時(shí)，才具備受精能力。19精子經(jīng)過哪些困難重重才能與卵子結(jié)合呢？2、透明帶反應(yīng)第一道屏障1、頂體反應(yīng)3、產(chǎn)生卵黃膜封閉作用 第二道屏障 4、

6、雄原核、雌原核合并防止多精入卵防止多個(gè)精子進(jìn)入20經(jīng)過種種障礙的精子終于與卵子相遇21精子試圖進(jìn)入卵子 瞬間22 此時(shí), 精子的頭已經(jīng)鉆進(jìn)去了, 我們還可以看 到它的中部和尾部，它就像一個(gè)不斷旋轉(zhuǎn)的鉆頭， 在尾巴拍打的驅(qū)動(dòng)下，努力進(jìn)入卵子。 精子試圖進(jìn)入卵子 瞬間23穿過放射冠：在卵子外圍集聚有幾十個(gè)精子，它們首先穿放射冠。24幾個(gè)精子同時(shí)分解透明帶，但只有一個(gè)精子能穿過透明帶進(jìn)入卵子內(nèi)，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)精子進(jìn)入后，透明帶的穿透性就立即發(fā)生變化，從而阻止其他精子穿越透明帶。這是防止多精入卵繼而造成多精子受精的第一道防線。穿過透明帶： 當(dāng)?shù)谝痪舆M(jìn)入卵黃膜后，會立刻引起卵黃膜的緊縮、增厚、阻止其他精子進(jìn)

7、入卵內(nèi)與卵子結(jié)合受精，是防止多精子受精的第二道防線。25 精子進(jìn)入卵子后,原核膜破裂，形成新核膜，形成雄原核卵子被激活完成減二分裂，排出第二極體，形成雌原核，兩者向細(xì)胞中部靠攏,并相互融合成一個(gè)細(xì)胞核,這時(shí)稱受精卵。形成受精卵：26經(jīng)過種種障礙的精子終于與卵子相遇27精子試圖進(jìn)入卵子 瞬間28 此時(shí), 精子的頭已經(jīng)鉆進(jìn)去了, 我們還可以看 到它的中部和尾部，它就像一個(gè)不斷旋轉(zhuǎn)的鉆頭， 在尾巴拍打的驅(qū)動(dòng)下，努力進(jìn)入卵子。 精子試圖進(jìn)入卵子 瞬間29穿過放射冠：在卵子外圍集聚有幾十個(gè)精子，它們首先穿放射冠。30幾個(gè)精子同時(shí)分解透明帶，但只有一個(gè)精子能穿過透明帶進(jìn)入卵子內(nèi)，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)精子進(jìn)入后，透明帶

8、的穿透性就立即發(fā)生變化，從而阻止其他精子穿越透明帶。這是防止多精入卵繼而造成多精子受精的第一道防線。穿過透明帶： 當(dāng)?shù)谝痪舆M(jìn)入卵黃膜后，會立刻引起卵黃膜的緊縮、增厚、阻止其他精子進(jìn)入卵內(nèi)與卵子結(jié)合受精，是防止多精子受精的第二道防線。31 精子進(jìn)入卵子后,原核膜破裂，形成新核膜，形成雄原核卵子被激活完成減二分裂，排出第二極體，形成雌原核，兩者向細(xì)胞中部靠攏,并相互融合成一個(gè)細(xì)胞核,這時(shí)稱受精卵。形成受精卵：3233受精卵（第一天）34卵裂期35卵裂期36桑椹胚(第3天)37囊胚囊胚植入子宮內(nèi)膜，胚卵期結(jié)束38受精后8天。胚牙完成著陸,微微嵌入子宮內(nèi)膜。此時(shí)它分裂發(fā)育為幾百個(gè)細(xì)胞。 39受精后6

9、星期，人形已隱約可見。這時(shí)，胚胎的心跳每分鐘140150下是母親心跳的兩倍。 4041此時(shí)胎兒已長到20周，他移動(dòng)手臂，把手指放在唇邊，這可以促進(jìn)它對吮吸的反映 。42434445464.意義維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定 ；對于生物的遺傳和變異十分重要。47受精卵卵裂期桑椹胚囊胚（內(nèi)含囊胚腔）原腸胚（內(nèi)含原腸腔）胎兒形成滋養(yǎng)層外胚層內(nèi)胚層原腸腔四、胚胎發(fā)育481、卵裂期的特點(diǎn)：細(xì)胞分裂方式為_細(xì)胞數(shù)目_胚胎總體積_或略有_每個(gè)細(xì)胞體積_DNA數(shù)目_有機(jī)物總量_有絲分裂增加不增加縮小減小增加減少49受精卵卵裂期桑椹胚囊胚（內(nèi)含囊胚腔）原腸胚（內(nèi)含原腸腔）胎兒形成：在透明帶內(nèi)進(jìn)行有絲

10、分裂，細(xì)胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。：由具有全能性細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞數(shù)在32個(gè)左右，排列緊密，形似桑椹內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：發(fā)育成胎兒各組織滋養(yǎng)層細(xì)胞：發(fā)育成胎膜和胎盤：最初發(fā)育在輸卵管進(jìn)行有絲分裂三.胚胎發(fā)育滋養(yǎng)層外胚層中胚層內(nèi)胚層原腸腔50原腸胚3胚層的發(fā)育外表神經(jīng)和感官；內(nèi)呼消化胰與肝；其余都為中胚層外胚層：表皮及其附屬結(jié)構(gòu)、神經(jīng)系統(tǒng)、感覺器官內(nèi)胚層：消化道、呼吸道上皮、肝胰等腺體中胚層：皮膚真皮、脊索、肌肉、骨骼、內(nèi)臟器官外膜、循環(huán)系統(tǒng)、排泄系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)511. 表中哪種動(dòng)物的胚胎在進(jìn)入子宮時(shí)發(fā)育程度最高？提示：馬的胚胎進(jìn)入子宮時(shí)發(fā)育程度最高，其次為小鼠。2.將體外培養(yǎng)的馬胚胎移植到母馬子宮時(shí)，應(yīng)選擇什么階段的胚胎？如果換成牛又該怎樣處理？提示：馬應(yīng)選擇囊胚階段的胚胎。牛在自然情況下，胚胎雖然最早可在816細(xì)胞階段進(jìn)入子宮，但為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率，在實(shí)踐中通常用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進(jìn)行移植。資料分析:（教材P67）523.為什么說關(guān)于動(dòng)物的體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育的研究，會為胚胎工程提供理論基礎(chǔ)？請結(jié)合本節(jié)內(nèi)容舉例說明。提示：胚胎工程的許多技術(shù)都是在了解哺乳動(dòng)物自然條件下