生物專題3胚胎工程課件2新人教版選修第1頁/共28頁

胚胎工程

胚胎工程指對動物早期胚胎或配子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、胚胎干細胞培養等技術。經過處理后獲得的胚胎，還需要移植到雌性動物體內生產后代，以滿足人類的各種需求。第2頁/共28頁操作對象：技術手段：理論基礎：早期胚胎和配子胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養等哺乳動物的受精卵和早期胚胎的發育規律第3頁/共28頁體內受精和早期胚胎發育第4頁/共28頁一、精子和卵細胞的發生第5頁/共28頁精原細胞有絲分裂初級精母細胞次級精母細胞精細胞精子MⅠ第一階段第二階段第三階段MⅡ精子發生的過程多個精原細胞染色體復制變形第6頁/共28頁

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的頭部精子頭部的頂體精子的尾部

線粒體鞘

原生質滴

(球狀,最后脫落)精細胞變形總結：第7頁/共28頁卵原細胞有絲分裂多個卵原細胞染色體復制初級卵母細胞MⅠ第一極體次級卵母細胞第二極體卵子卵子發生過程MⅡ胎兒時期完成初情期至生殖衰退期受精過程中完成第8頁/共28頁初情期后形成

要變形

不變形睪丸

內完成卵子和精子的發生主要不同點1個卵子和3個極體4個精子卵巢和輸卵管胎兒期(先天的)變形子細胞的數目卵子精子場所發生時間形狀蝌蚪形球形第9頁/共28頁二、受精1、概念:指精子和卵子結合形成合子

(即受精卵)的過程。2、標志:在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時。3、場所:受精是在輸卵管內完成的。第10頁/共28頁精子獲能：剛排出的精子，不能立即與卵子受精，必須在雌性動物生殖道發生相應的生理變化后，才能獲得受精能力。準備階段1：精子獲能4.過程第11頁/共28頁卵子在受精前也要經歷類似精子獲能的過程，卵子要在輸卵管內進一步成熟，當達到MⅡ中期，才具備與精子受精的能力。準備階段2：卵子的準備第12頁/共28頁二）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。哺乳動物受精過程示意圖1)精子穿越放射冠和透明帶頂體反應透明帶反應(第一道)2)精子進入卵黃膜卵黃膜封閉作用（第二道）3)原核形成雄原核和雌原核形成4)配子結合：雌雄原核融合形成合子(受精卵)第13頁/共28頁三、胚胎發育1、卵裂期的特點：細胞分裂方式為_______細胞數目____胚胎總體積_____或略有___每個細胞體積_____DNA數目_____有機物總量_____有絲分裂增加不增加縮小減小增加減少第14頁/共28頁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，細胞數在32個左右，排列緊密，形似桑椹內細胞團：發育成胎兒各組織滋養層細胞：發育成胎膜和胎盤：最初發育在輸卵管進行有絲分裂第15頁/共28頁體外受精和早期胚胎培養

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一、試管動物技術1．試管動物技術是指：通過___________使卵子和精子在___________成熟和受精，并通過培養發育為______后再經移植產生后代的技術。2．這項技術的前期工作包括___________和___________。人工操作體外條件下早期胚胎體外受精早期胚胎二、體外受精:1．哺乳動物的體外受精主要包括___________、___________和___________等主要步驟。2．卵母細胞的采集和培養對于實驗動物如小鼠、兔、豬、羊，常采用_______處理，使其排出更多的___________，然后從___________中沖取卵子。卵母細胞的采集

精子的獲取

受精

促性腺激素卵子輸卵管第17頁/共28頁3．精子的采集和獲能:⑴收集精子的方法:⑵精子體外獲能的方法①培養法：采用將精子放人人工配制的___________中使其獲能。②化學誘導法：將精子放在一定濃度的___________或鈣離子載體A23187溶液中，用___________誘導精子獲能。

4．受精：___________和培養成熟的卵子，一般情況下都可以在___________或_________

__中完成受精。獲能液

肝素

化學藥物

獲能的精子

獲能溶液

專用的受精溶液

第18頁/共28頁三、胚胎的早期培養1．哺乳動物胚胎的培養液成分：2．胚胎早期培養的目的(1)精子和卵細胞在體外受精后，應將受精卵移入發育培養液中繼續培養，以檢查________和___________。(2)當胚胎發育到適宜的階段進行_______或_______。3．胚胎移植的時間(1)牛、羊一般在___________或___________進行移植。(2)人的體外受精胚胎，即試管胚胎，可在_______階段移植。受精狀況

受精卵的發育能力

桑椹胚階段

囊胚階段受體移植

冷凍保存8-16個細胞第19頁/共28頁胚胎工程的應用及前景第20頁/共28頁1、胚胎移植胚胎移植：將雌性動物的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態相同的其他雌性動物體內，使之繼續發育為新個體的技術。提供胚胎供體受體第21頁/共28頁1、胚胎移植的現狀和意義現狀：技術方法簡便、實用。奶牛：一頭供體牛每年可產數十頭小牛。意義：充分發揮雌性優良個體的繁殖潛力。第22頁/共28頁2、胚胎移植的主要生理學基礎是否成功（1）哺乳動物發情排卵后，生殖器官變化相同。（2）胚胎形成后呈游離狀態，有利于胚胎收集。（3）無免疫排斥反應。（4）供體胚胎與受體子宮可建立正常生理和組織聯系，遺傳特性不受影響。第23頁/共28頁2、胚胎分割胚胎分割：采用機械方法將早期胚胎切割成2、4或8等份等，經移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。后代具有相同的遺傳物質，可看成無性繁殖或克隆方法之一。第24頁/共28頁儀器操作胚胎移植透明帶滋養層內細胞團DNA分析顯微操作儀實體顯微鏡第25頁/共28頁胚胎干細胞：ES、EK。特性：體積小、細胞核大、核仁明顯、全能性、增殖不分化。3、胚胎干細胞受精全能細胞囊胚內細胞團細胞胎兒生殖腺細胞胚胎干細胞分離培養第26頁/共28