高三生物胚胎工程-ppt課件

1、胚胎工程指對動物早期胚胎或配子胚胎工程指對動物早期胚胎或配子所進展的多種顯微操作和處置技術(shù)，如所進展的多種顯微操作和處置技術(shù)，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(xì)胞培育等技術(shù)。干細(xì)胞培育等技術(shù)。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： 精子構(gòu)成過程歸納精子構(gòu)成過程歸納精原細(xì)胞精原細(xì)胞初級精母細(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 M分裂分裂M分裂分裂染色體復(fù)制染色體復(fù)制變變 形形第一

2、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(xì)胞精子細(xì)胞精精 子子精子細(xì)胞變形總結(jié)精子細(xì)胞變形總結(jié)1. 細(xì)胞核細(xì)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(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膜線粒體鞘膜(尾的基部尾的基部) 原生質(zhì)滴原生質(zhì)滴 (球狀，最后零落球狀，最后零落)( (二二) )卵細(xì)胞的構(gòu)成過程卵細(xì)胞的構(gòu)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(xì)胞細(xì)胞初級卵初級卵母細(xì)胞母細(xì)胞初級卵母細(xì)胞初級卵母細(xì)胞次級卵母細(xì)胞、極體次級卵母細(xì)胞、極體第第二二極極體體M

3、 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(xì)胞卵原細(xì)胞有絲分裂有絲分裂初級卵母細(xì)胞初級卵母細(xì)胞初級卵母細(xì)胞初級卵母細(xì)胞胎兒時期胎兒時期生長，構(gòu)成透明帶生長，構(gòu)成透明帶次級卵母細(xì)胞次級卵母細(xì)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逝退化消逝受精受精馬、犬馬、犬綿羊、綿羊、 豬、牛豬、牛排排卵卵合子合子卵卵子子構(gòu)構(gòu)造造圖圖1. 概念概念:指精子和卵子結(jié)合構(gòu)成合子指精子和卵子結(jié)合構(gòu)成合子 (即受精即受精卵卵)的過程。的過程。2. 標(biāo)志標(biāo)志:在卵黃膜和透明帶的間隙可以察看到在卵黃膜和透明帶的間隙可以察看到兩個

4、極體時。兩個極體時。3. 場所場所:受精是在輸卵管內(nèi)完成的。受精是在輸卵管內(nèi)完成的。二、受精二、受精4.過程過程受精前的受精前的預(yù)備階段預(yù)備階段受精階段受精階段預(yù)備階段預(yù)備階段1：精子獲能精子獲能預(yù)備階段預(yù)備階段2：卵子的預(yù)備卵子的預(yù)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響使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解頂體反響使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細(xì)胞放射冠內(nèi)的卵丘細(xì)胞透明帶反響是防止多精入卵受精的第一透明帶反響是防止多精入卵受精的第一道屏障道屏障2)精子進入卵黃膜精子進入卵黃膜卵黃膜封鎖作用是防止多精入卵受精的卵黃膜封鎖作用是防止多精入卵受精的第二道屏障第二

5、道屏障3)原核構(gòu)成：雄原核構(gòu)成和雌原核構(gòu)成原核構(gòu)成：雄原核構(gòu)成和雌原核構(gòu)成4)配子結(jié)合：雌雄原核交融構(gòu)成合子配子結(jié)合：雌雄原核交融構(gòu)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(chǎn)生卵黃膜產(chǎn)生卵黃膜封鎖作用封鎖作用構(gòu)成第二道屏障構(gòu)成第二道屏障尾部脫離尾部脫離核膜破裂核膜破裂構(gòu)成雄原核構(gòu)成雄原核構(gòu)成雌原核構(gòu)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 挪動挪動接觸接觸 合并合并構(gòu)構(gòu)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(nèi)含囊胚腔內(nèi)含囊胚腔) )原腸胚原腸胚( (內(nèi)含原腸腔內(nèi)

6、含原腸腔) )胎兒構(gòu)成胎兒構(gòu)成：在透明帶內(nèi)進展有絲分裂，細(xì)：在透明帶內(nèi)進展有絲分裂，細(xì)胞數(shù)量不斷添加，但胚胎總體積胞數(shù)量不斷添加，但胚胎總體積并不添加，或略有減少。并不添加，或略有減少。：由具有全能性細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞數(shù)：由具有全能性細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞數(shù)在在3232個左右，陳列嚴(yán)密，形似桑椹個左右，陳列嚴(yán)密，形似桑椹內(nèi)細(xì)胞團：發(fā)育成胎兒各組織內(nèi)細(xì)胞團：發(fā)育成胎兒各組織滋養(yǎng)層細(xì)胞：發(fā)育成胎膜滋養(yǎng)層細(xì)胞：發(fā)育成胎膜和胎盤和胎盤：最初發(fā)育在輸卵管進展有絲分裂：最初發(fā)育在輸卵管進展有絲分裂滋養(yǎng)層外胚層滋養(yǎng)層外胚層中胚層內(nèi)胚層中胚層內(nèi)胚層原腸腔原腸腔四、試管動物技術(shù)四、試管動物技術(shù)1.概念：概念：經(jīng)過人工操作使

7、卵子和精子在體外條經(jīng)過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并經(jīng)過培育發(fā)育為早期件下成熟和受精，并經(jīng)過培育發(fā)育為早期胚胎后，再經(jīng)過移植產(chǎn)生后代的技術(shù)胚胎后，再經(jīng)過移植產(chǎn)生后代的技術(shù)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(xì)胞的采集和培育卵母細(xì)胞的采集和培育(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置促性腺激素處置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不能。需體外培育至不能。需體外

8、培育至MII中期中期(4)采集的卵子能否馬上可以受精采集的卵子能否馬上可以受精(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(nèi)摘從屠宰場剛屠宰的雌性動物體內(nèi)摘取卵巢，再從卵巢中采集卵母細(xì)胞。取卵巢，再從卵巢中采集卵母細(xì)胞。利用超聲波探測儀、內(nèi)窺鏡或腹腔利用超聲波探測儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡，從活體動物的卵巢中汲取卵母細(xì)胞鏡，從活體動物的卵巢中汲取卵母細(xì)胞2 2精子的搜集和獲能精子的搜集和獲能1)搜集的方法搜集的方法:假陰道法、手握法、電刺激等假陰道法、手握法、電刺激等 2)獲能處置獲能處置: 培育法：嚙齒動物、家兔和豬培育法：嚙齒動物、家兔和豬 化學(xué)

9、法：牛、羊化學(xué)法：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)育培育液發(fā)育培育液胚胎胚胎3、胚胎早期培育、胚胎早期培育培育發(fā)育到適宜階段時，可將其取培育發(fā)育到適宜階段時，可將其取出向受體移植或冷凍保管。出向受體移植或冷凍保管。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(xì)胞胚階段細(xì)胞胚階段:816個細(xì)胞胚階段個細(xì)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，或者經(jīng)過將雌性動物的早期胚胎，或者經(jīng)過其他方式得到

10、的胚胎，移植到同種的、其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理形狀一樣的其他雌性動物的體內(nèi)，生理形狀一樣的其他雌性動物的體內(nèi)，使之發(fā)育為新個體的技術(shù)。使之發(fā)育為新個體的技術(shù)。 供體：提供胚胎的個體。供體：提供胚胎的個體。 受體：接受胚胎的個體。受體：接受胚胎的個體。2.胚胎移植的生理學(xué)根底胚胎移植的生理學(xué)根底1)供體和受體一樣的生理環(huán)境供體和受體一樣的生理環(huán)境2)早期胚胎處于游離形狀，為胚胎的收早期胚胎處于游離形狀，為胚胎的收 集提供了能夠集提供了能夠3)受體對移入子宮的胚胎根本上不發(fā)生受體對移入子宮的胚胎根本上不發(fā)生 免疫排斥免疫排斥4)胚胎與受體建立正常的聯(lián)絡(luò)，但遺傳胚胎與受體建立正常的聯(lián)絡(luò)

11、，但遺傳 物質(zhì)沒有改動。物質(zhì)沒有改動。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)情處置同期發(fā)情處置超數(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、培育質(zhì)量檢查、培育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.胚胎移植勝利與否要有兩個條件胚胎移植勝利與否要有兩個條件 1胚胎移植普通應(yīng)在同種的雌性胚胎移植普通應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進展。供體和受體之間進展。 2進展胚胎移植的供體和受體的進展胚胎移植的供體和受體的生理形狀要一樣。生理形狀要一樣。六、胚胎分割六、胚胎分割1.概念概念:2.特點特點: 采用機械方法將早期胚胎切

12、割成采用機械方法將早期胚胎切割成2等份，等份，4等份或等份或8等份等，經(jīng)移植獲得等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。同卵雙胎或多胎的技術(shù)。 后代具有一樣的遺傳物質(zhì)，屬后代具有一樣的遺傳物質(zhì)，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(xì)胞細(xì)胞4細(xì)胞細(xì)胞2細(xì)胞細(xì)胞3.選擇的胚胎選擇的胚胎:發(fā)育良好的，形狀正常的桑椹胚發(fā)育良好的，形狀正常的桑椹胚或囊胚?；蚰遗?。3.選擇的胚胎選擇的胚胎:4.運用的主要儀器：運用的主要儀器：發(fā)育良好的，形狀正常的桑椹胚發(fā)育良好的，形狀正常的桑椹胚或囊胚?；蚰遗?。3.選擇的胚胎選擇的胚胎:4.運用的主要儀器

13、：運用的主要儀器：發(fā)育良好的，形狀正常的桑椹胚發(fā)育良好的，形狀正常的桑椹胚或囊胚。或囊胚。實體顯微鏡和顯微操作儀實體顯微鏡和顯微操作儀牛胚胎性別鑒定和分割表示圖牛胚胎性別鑒定和分割表示圖七、胚胎干細(xì)胞七、胚胎干細(xì)胞1.概念概念:簡稱簡稱ES或或EK細(xì)胞，是由早期胚胎或細(xì)胞，是由早期胚胎或原始性腺中分別出來的一類細(xì)胞。原始性腺中分別出來的一類細(xì)胞。2.特點特點:1)形狀：體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯。形狀：體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯。2)功能：具有發(fā)育的全能性?？煞只癁槌晒δ埽壕哂邪l(fā)育的全能性?？煞只癁槌赡陝游矬w內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。年動物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。體外培育可增殖不分化。體外培育可增殖不

14、分化。全能細(xì)胞全能細(xì)胞桑椹胚及以前桑椹胚及以前:能發(fā)育成完好個體能發(fā)育成完好個體多能干細(xì)胞多能干細(xì)胞 (胚胎干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞) 內(nèi)細(xì)胞團細(xì)胞、原始性腺細(xì)胞分別出來內(nèi)細(xì)胞團細(xì)胞、原始性腺細(xì)胞分別出來:能分化出動物體內(nèi)的任何組織能分化出動物體內(nèi)的任何組織專能干細(xì)胞專能干細(xì)胞(成體干細(xì)胞成體干細(xì)胞) 如骨髓干細(xì)胞、皮膚生發(fā)層細(xì)胞等如骨髓干細(xì)胞、皮膚生發(fā)層細(xì)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(biāo)志分清兩個標(biāo)志受精的標(biāo)志和受精完受精的標(biāo)志和受精完成的標(biāo)志成的標(biāo)志(1)受精標(biāo)志：在透明帶和卵黃膜之間受精標(biāo)志：在透明帶和卵黃膜之間察看到兩個極體。察看到兩個極體。(2)受精完成的標(biāo)志：雌、雄

15、原核的交受精完成的標(biāo)志：雌、雄原核的交融。融。易難點分析易難點分析2.卵子和精子可以受精的前提條件比較卵子和精子可以受精的前提條件比較(1)成熟的精子并不代表具有受精才干，成熟的精子并不代表具有受精才干，必需獲能后方才具備受精才干。必需獲能后方才具備受精才干。(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，但只需到達(dá)減因動物種類不同而異，但只需到達(dá)減中期中期時，才具備與精子受精的才干。時，才具備與精子受精的才干。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)資料選擇：發(fā)育良好、形狀正常的資料選擇：發(fā)育良好、形狀正常的桑椹胚或囊胚

16、。桑椹胚或囊胚。(2)囊胚期分割要求：內(nèi)細(xì)胞團均等分囊胚期分割要求：內(nèi)細(xì)胞團均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進一步割，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育。發(fā)育。4.從細(xì)胞識別和生理上來分析兩個保證從細(xì)胞識別和生理上來分析兩個保證(1)同種生物精卵結(jié)合的保證同種生物精卵結(jié)合的保證卵細(xì)胞透明帶上存在精子的特異性識卵細(xì)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(xì)別的受體，只允許同種生物的精子與卵細(xì)胞結(jié)合。胞結(jié)合。(2)防止多精入卵的保證防止多精入卵的保證透明帶反響。透明帶反響。卵黃膜封鎖作用。卵黃膜封鎖作用。5.胚胎發(fā)育誤區(qū)胚胎發(fā)育誤區(qū)誤區(qū)一誤區(qū)一 受精卵進展細(xì)胞分裂和細(xì)胞

17、分化，構(gòu)受精卵進展細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化，構(gòu)成桑椹胚。成桑椹胚。糾正：受精卵進展細(xì)胞分裂，構(gòu)成桑椹胚。糾正：受精卵進展細(xì)胞分裂，構(gòu)成桑椹胚。緣由：細(xì)胞分化開場于囊胚緣由：細(xì)胞分化開場于囊胚 ，桑椹胚的構(gòu)成，桑椹胚的構(gòu)成沒有經(jīng)過細(xì)胞分化。沒有經(jīng)過細(xì)胞分化。誤區(qū)二誤區(qū)二 囊胚細(xì)胞開場分化，組成囊胚的細(xì)胞囊胚細(xì)胞開場分化，組成囊胚的細(xì)胞沒有全能性。沒有全能性。糾正：囊胚細(xì)胞開場分化，但囊胚的內(nèi)細(xì)胞團糾正：囊胚細(xì)胞開場分化，但囊胚的內(nèi)細(xì)胞團細(xì)胞具有全能性。細(xì)胞具有全能性。緣由：內(nèi)細(xì)胞團未來發(fā)育成胎兒的各種組織，緣由：內(nèi)細(xì)胞團未來發(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。卵裂期是指早期胚胎