第一節(jié)《動物的胚胎發(fā)育和胚胎工程》課件

動物的胚胎發(fā)育和胚胎工程本節(jié)內容:哺乳動物生殖細胞的形成和受精作用過程哺乳動物胚胎發(fā)育的基本過程了解胚胎工程主要技術和應用（一）精子的發(fā)生：1、發(fā)生部位：睪丸的曲細精管2、發(fā)生時期：初情期生殖機能衰退一、精子和卵細胞的發(fā)生3、發(fā)生過程：精原細胞有絲分裂初級精母細胞次級精母細胞精子細胞精子MⅠ第一階段第二階段第三階段MⅡ精子發(fā)生的過程多個精原細胞染色體復制變形精原細胞經(jīng)過有絲分裂產(chǎn)生多個初級精母細胞。初級精母細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成含有單倍染色體的精子細胞。線粒體高爾基體A、頂體的發(fā)生發(fā)育中的頂體發(fā)育中的尾

(中心體)B、尾的發(fā)育C、精子頭出現(xiàn)D、細胞質濃縮E、精子形成原生質滴尾線粒體鞘頂體第３階段：精子細胞變形成精子精子細胞變形中的主要變化：1.細胞核——2.高爾基體——3.中心體——4.線粒體——5.細胞內其他物質——精子頭的主要部分頭部的頂體精子的尾線粒體鞘原生質滴(球狀,最后脫落)精子的形態(tài)：（1）外形似蝌蚪，分__、__、__、三大部分。（2）不同種動物精子的形態(tài)____，大小略有____，與動物的體形大小_____。頭頸尾相似不同

無關(二)、卵細胞的形成過程卵細胞的發(fā)生：場所:卵巢和輸卵管時間：胎兒期

初情期生殖機能衰退卵原細胞（）更多卵原細胞初級卵母細胞場所（）次級卵母細胞和第一極體受（）誘導第二次分裂：發(fā)生時間（），場所（）成熟的卵子和兩個極體（在卵黃膜和透明帶間隙有（）是卵子是否受精的標志）演變卵泡受精時輸卵管精子胎兒期兩個極體精子的發(fā)生卵子的發(fā)生精子和卵子的發(fā)生的比較二、受精作用

1、受精概念:精子和卵子結合成受精卵的過程

2、受精場所在:輸卵管內

3、標志:在卵黃膜和透明帶間隙有兩個極體

4、受精完成的標志：雌、雄原核融合成合子

5、過程：包括精子獲能、卵細胞準備和受精階段。受精階段包括：精子穿越放射冠和透明帶，進入卵黃膜，原核形成和配子結合。

頂體反應：頂體釋放頂體酶穿越放射冠穿越透明帶阻止多精入卵的兩道屏障:透明帶反應:卵黃膜封閉作用:精子觸及卵黃膜的瞬間發(fā)生,是第一道屏障精子入卵后發(fā)生,是第二道屏障原核形成

受精階段：第一步：精子穿越()。()使頂體內的酶釋放出來并溶解放射冠內的卵丘細胞；()是防止多精入卵受精的第一道屏障。第二步：精子進入()。卵黃膜封閉作用是防止多精入卵受精的第二道屏障。第三步：。()雄原核形成和雌原核形成。第四步配子結合。雌雄原核融合形成合子放射冠和透明帶頂體反應透明帶反應原核形成卵黃膜一.精子入卵:獲能后的精子與卵子相遇時，首先發(fā)生（）使頂體內的（）釋放出來,可直接溶解卵泡細胞間的物質，形成精子穿越放射冠的通路。穿過放射冠的精子立即與()接觸，()隨后將透明帶溶出一條孔道，精子借自身運動穿越透明帶，并接觸()。

二.阻斷多精受精:在精子接觸卵黃膜的瞬間，會產(chǎn)生阻止后來的精子進入透明帶的生理反應，這個反應稱作（）頂體反應酶透明帶反應透明帶頂體酶卵黃膜可看作是防止多精受精的（）屏障。只有穿過透明帶的精子才能與卵黃膜接觸。而精子入卵后，（）會立即拒絕其他精子再進入卵內，這種生理反應稱作（），可看作是防止多精受精的第二道屏障。因此,在自然狀態(tài)下，不可能發(fā)生多精入卵而形成多倍體。第一道卵黃膜卵黃膜的封閉作用三.雌原核和雄原核的融合精子入卵后，細胞核轉變成比原來精子核大的新核，叫做（）。與此同時，精子入卵后被激活的卵子完成（），排出（），形成新的雌原核，雌雄原核充分發(fā)育后，相向移動，彼此接觸并融合。受精的標志是的（）形成，受精完成的標志是（）融合。第二極體雄原核第二極體雌雄原核減數(shù)第二次分裂經(jīng)過種種障礙的精子終于與卵子相遇精子正在進入卵子此時,精子的頭已經(jīng)鉆進去了,我們還可以看到它的中部和尾部，它就像一個不斷旋轉的鉆頭，在尾巴拍打的驅動下，努力進入卵子。穿過放射冠：在卵子外圍集聚有幾十個精子，它們首先穿過放射冠。

幾個精子同時分解透明帶，但只有一個精子能穿過透明帶進入卵子內，當?shù)谝粋€精子進入后，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。穿過透明帶：

精子進入卵子后,其細胞核變大到和卵子細胞核相似,精子細胞核(雄原核)和卵子細胞核(雌原核)同時向細胞中部靠攏,并相互融合成一個細胞核,這時稱受精卵。形成受精卵：精、卵相遇頂體反應頂體酶釋放頂體酶溶解透明帶接觸透明帶穿越放射冠溶解卵丘細胞（放射冠）穿越透明帶接觸卵黃膜產(chǎn)生透明帶反應形成第一道屏障（作用）精子被微絨毛抱合精子外膜與卵黃膜融合精子進入卵精子進入卵后變化①變化②變化③產(chǎn)生卵黃膜封閉作用形成第二道屏障（作用）尾部脫離核膜破裂形成雄原核形成雌原核激活卵子完成減數(shù)第二次分裂，排出第二極體發(fā)育移動接觸合并形成受精卵受精卵卵裂期桑椹胚囊胚（內含囊胚腔）原腸胚（內含原腸腔）胎兒形成：在透明帶內進行有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。：由具有全能性細胞構成，細胞數(shù)在32個左右，排列緊密，形似桑椹內細胞團：發(fā)育成胎兒各組織滋養(yǎng)層細胞：發(fā)育成胚膜和胎盤三.胚胎發(fā)育滋養(yǎng)層三個胚層強調：卵裂期的特點細胞分裂方式為_______細胞數(shù)目____胚胎總體積____

_或略有___每個細胞體積_____DNA數(shù)目_____有機物種類增加,總量減少有絲分裂增加不增加縮小減小增加新生命的第四天——胚泡

新生命的第三天—桑椹胚

受精后8天。胚芽完成"著陸",微微嵌入子宮內膜。此時它分裂發(fā)育為幾百個細胞。

桑椹胚：細胞數(shù)在32個左右，細胞排列致密，形似桑椹，細胞屬于全能細胞囊胚：細胞開始分化;內細胞團將來發(fā)育成各種組織,滋養(yǎng)層將來發(fā)育成胎膜、胎盤;出現(xiàn)囊胚腔后，進一步擴大會導致孵化。受精后8天。胚牙完成“著陸”,微微嵌入子宮內膜。此時它分裂發(fā)育為幾百個細胞。受精后6星期，人形已隱約可見。這時，胚胎的心跳每分鐘140—150下．是母親心跳的兩倍。人類胚胎第8周時在子宮內的照片1．關于受精過程的敘述錯誤的是(

)A．獲能后的精子與卵子相遇后，釋放頂體酶穿過透明帶進入放射冠

B．透明帶反應是防止多精入卵的第一道屏障

C．精子與卵黃膜相互融合，精子入卵

D．雄原核形成的同時，卵子完成減數(shù)第二次分裂A2．下列說法正確的是(

) A．卵裂期細胞經(jīng)過了細胞分裂，不再分化

B．原腸胚細胞屬于全能細胞

C．囊胚腔先于原腸腔出現(xiàn)

D．桑椹胚開始進行分化C

胚胎工程

胚胎工程是在胚胎移植技術上發(fā)展起來的現(xiàn)代生物技術，在畜牧業(yè)生產(chǎn)和臨床上具有廣泛的應用，它主要包括體外受精技術、胚胎移植技術、胚胎分割技術、胚胎冷凍保存技術和性別控制技術等。近30年來，隨著生物技術的發(fā)展，胚胎工程技術也日新月異，在促進畜牧業(yè)發(fā)展及其相關領域研究中取得了令人矚目的成就。一、體外受精

體外受精(InVitroFertilization，IVF)是指哺乳動物的精子和卵子在體外人工控制的環(huán)境中完成受精過程的技術，它的基本原理是在人工模擬體內環(huán)境，包括營養(yǎng)、溫度、濕度、氣體、滲透壓、pH等），使卵丘卵母細胞復合體中的初級卵母細胞成熟，同時使精子獲能，完成受精。

1959年，張明覺以家兔為實驗材料，從一只交配后12h的母兔子宮中沖取精子(即體內獲能的精子)，從另外兩只超數(shù)排卵處理母兔的輸卵管中收集卵子，精子和卵子在體外人工配制的溶液中完成受精過程，然后，正常卵裂的36枚胚胎被移植到6只受體兔的輸卵管中，其中4只妊娠，并產(chǎn)下15只健康仔兔，這是世界上首批試管動物，它們的正常發(fā)育標志著體外受精技術的建立。1988年3月10日我國首例試管嬰兒1992年我國首例三胞胎試管嬰兒體外受精的意義

家畜體外受精技術經(jīng)過近20年的發(fā)展，已取得很大進步，為實現(xiàn)動物胚胎的工廠化生產(chǎn)提供了可能，對充分發(fā)揮良種母畜的繁殖潛力，加快家畜品種改良和優(yōu)良品種遺傳資源的開發(fā)與利用,加速畜牧業(yè)的發(fā)展具有重要的科學意義和實用價值。二、胚胎移植技術

所謂胚胎移植（embryotransfer）也稱受精卵移植，是指將良種母畜配種后，從其生殖道（輸卵管或子宮角）取出受精卵或早期胚胎，移植到同種生理狀態(tài)相同的母畜體內，使之繼續(xù)發(fā)育成為新個體技術，所以也稱為“借腹懷胎”。1．超數(shù)排卵2．同步發(fā)情

同期發(fā)情又稱同步發(fā)情，就是利用某些激素制劑人為地控制并調整一群母畜發(fā)情周期的進程，使之在預定時間內集中發(fā)情。3．人工受精

激素注射結束后，觀察到發(fā)情后１２小時，開始第一次輸精，時隔１２小時進行第二次輸精，輸精量是常規(guī)量的兩倍。

4．胚胎移植1）手術移植已配種母牛，在右肋部切口，找到非排卵側子宮角，再把吸有胚胎的移卵管刺入子宮角前端，注人胚胎；未配母牛在每側子宮角各注入一個胚胎；然后將子宮復位，縫合切口。2）非手術移植非手術移植在發(fā)情后第六至第九天(即胚泡階段)進行，過早移植影響受胎率。在非手術移植中采用胚胎移植槍和0．25毫升細管移植的效果較好。將裝有胚胎的吸管裝入移植槍內，通過子宮頸插入子宮角深部，注入胚胎。非手術移植要嚴格遵守無菌操作規(guī)程，以防生殖道感染。

5．胚胎移植的意義①發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖力，迅速擴大優(yōu)良畜種數(shù)量，加速優(yōu)良畜種的推廣應用；②縮短世代間隔、增加選擇強度，促進家畜改良速度；③長期保存冷凍胚胎，便于優(yōu)良品種的種質運輸和保存；④是胚胎分割、胚胎嵌合、性別鑒定和核移植等其它胚胎生物技術的基礎，也是基礎生命科學研究的重要手段。5．下列過程在胚胎移植中沒有必要進行的是(

)A．對供體、受體要進行選擇B．要用激素對供體進行超數(shù)排卵處理C．供體和受體要進行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應D．胚胎移植常采用手術法和非手術法兩種方法C解析：胚胎移植的生理學基礎之一表現(xiàn)在：供體與受體具有相同的生理環(huán)境。因此，在進行胚胎移植時沒有必要進行免疫檢查。在胚胎移植時應選擇有健康的體質和正常繁殖能力的個體作為受體，選擇遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的個體作為供體。在用激素對供、受體進行同期發(fā)情處理的基礎上，還要對供體用促性腺激素進行超數(shù)排卵處理，以得到更多的卵子。胚胎的移植方法有手術法和非手術法兩種。答案：C6．供體的胚胎移植到受體后，游離的胚胎在發(fā)育過程中形成胎盤與受體相連，并通過胎盤與受體的血液進行物質交換。以下說法正確的是() A．受體為供體胚胎提供發(fā)育的條件

B．受體與胚胎血型應相同，否則會發(fā)生免疫排斥反應

C．受體與胚胎血液混融在一起

D．胚胎心肺功能都能正常運轉

A三、胚胎分割技術

所謂胚胎分割（embryosplitting）即是將一枚胚胎用顯微手