胚胎工程知識(shí)點(diǎn)總匯

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上選修三專題復(fù)習(xí) 胚胎工程【知識(shí)梳理】3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育一、精子和卵子的發(fā)生精子的發(fā)生場(chǎng)所：睪丸。時(shí)期：從初情期開(kāi)始，直到生殖機(jī)能衰退。過(guò)程：精原細(xì)胞多個(gè)精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精子細(xì)胞精子細(xì)胞精子(其中細(xì)胞核變?yōu)榫宇^部的主要部分；高爾基體發(fā)育為頭部的頂體；中心體演變?yōu)榫拥奈?；線粒體形成線粒體鞘；其它物質(zhì)濃縮為原生質(zhì)滴)卵子的發(fā)生場(chǎng)所：卵巢。時(shí)期：胚胎在性別分化以后。（包括胎兒期和初情期后）過(guò)程：卵原細(xì)胞多個(gè)卵原細(xì)胞初級(jí)卵母細(xì)胞胞次級(jí)卵母細(xì)胞卵細(xì)胞卵泡主要由卵母細(xì)胞和卵泡細(xì)胞組成的，生長(zhǎng)中的卵泡的卵母細(xì)胞與周圍卵泡細(xì)胞突入卵泡腔形成卵丘

2、。排卵：卵母細(xì)胞與周圍透明帶(由糖蛋白組成)、放射冠(透明帶外的一層卵泡細(xì)胞)從卵泡中排出的過(guò)程。排卵后卵泡位置形成黃體。精子與卵細(xì)胞比較相似點(diǎn)：最初階段均進(jìn)行有絲分裂，不斷增加生殖原細(xì)胞的數(shù)量；經(jīng)過(guò)兩次減數(shù)分裂才能形成精子和卵子。不同點(diǎn)：一個(gè)精原細(xì)胞四個(gè)精子；一個(gè)卵原細(xì)胞一個(gè)卵子；精子形狀為蝌蚪狀；卵子為球形；精子的形成從初情期開(kāi)始，而多數(shù)哺乳動(dòng)物卵子的形成和在卵巢內(nèi)的貯備是胎兒出生前完成的。二、受精概念:指精子和卵子結(jié)合形成合子(即受精卵)的過(guò)程。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)。場(chǎng)所:輸卵管。過(guò)程受精前的準(zhǔn)備階段：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

3、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)第二分裂中期時(shí)，才具備受精能力。受精階段：精、卵相遇頂體反應(yīng)(頂體酶釋放溶解卵丘細(xì)胞(放射冠)穿越放射冠接觸透明帶頂體酶溶解透明帶穿越透明帶)接觸卵黃膜產(chǎn)生透明帶反應(yīng)形成第一道屏障精子被微絨毛抱合精子外膜與卵黃膜融合精子進(jìn)入卵產(chǎn)生卵黃膜封閉作用形成第二道屏障形成雄原核形成雌原核雌雄原核發(fā)育、移動(dòng)、接觸、合并形成受精卵。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(duì)于生物的遺傳和變異十分重要。三、胚胎發(fā)育：指受精卵發(fā)育成幼體的過(guò)程。受精卵最初發(fā)育在輸卵管進(jìn)行有絲分裂。卵裂期。特點(diǎn)：在透明帶內(nèi)進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞

4、數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。桑椹胚。特點(diǎn)：胚胎細(xì)胞數(shù)目達(dá)到32個(gè)左右時(shí)，胚胎形成致密的細(xì)胞團(tuán)，形似桑椹。是全能細(xì)胞。囊胚。特點(diǎn)：細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)分化（該時(shí)期細(xì)胞的全能性仍比較高）。外為滋養(yǎng)層細(xì)胞，將發(fā)育成胎膜和胎盤；聚集在胚胎一端個(gè)體較大的細(xì)胞稱為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織。中間的空腔稱為囊胚腔。囊胚進(jìn)一步擴(kuò)大，會(huì)導(dǎo)致透明帶的破裂，胚胎從其中伸展出來(lái)，稱為孵化。原腸胚。特點(diǎn)：有了內(nèi)胚層和外胚層的分化，由內(nèi)胚層包圍的囊腔叫原腸腔。滋養(yǎng)層發(fā)育為胎兒的胎膜和胎盤。3.2體外受精和早期胚胎培養(yǎng)一、體外受精卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)主要方法：第一種方法：用促性腺激素處理，使其排出更多的

5、卵子，然后，從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精。第二種方法：從剛屠宰母畜的卵巢中采集卵母細(xì)胞；第三種方法是借助超聲波探測(cè)儀、腹腔鏡等直接從活體動(dòng)物的卵巢中吸取卵母細(xì)胞。采集的卵母細(xì)胞，都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精。精子的采集和獲能收集的方法:假陰道法,手握法和電刺激等。獲能處理: 在體外受精前，要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理培養(yǎng)法：將取自附睪的精子，放入人工配制的獲能液中，培養(yǎng)一段時(shí)間精子就可獲能。如嚙齒動(dòng)物、家兔和豬?；瘜W(xué)法：將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能。如牛、羊。受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵細(xì)胞在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫?/p>

6、溶液中完成受精過(guò)程。二、胚胎的早期培養(yǎng)胚胎的早期培養(yǎng)：精子與卵子在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。培養(yǎng)液成分較復(fù)雜，除一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營(yíng)養(yǎng)成分，以及動(dòng)物血清等物質(zhì)。當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可將其取出向受體移植或冷凍保存。不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)間不同。3.3胚胎工程的應(yīng)用及前景一、胚胎移植。概念：指雌性動(dòng)物的早期胚胎，或者通過(guò)體外受精及其他方式得到的胚胎，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)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。胚胎工程技術(shù)包含的內(nèi)容主要有：體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)

7、等。地位：胚胎移植是胚胎工程其他技術(shù)的最后一道“工序”。胚胎移植的現(xiàn)狀和意義：加速育種工作和品種改良； 大量節(jié)省購(gòu)買種畜的費(fèi)用；一胎多產(chǎn)； 保存品種資源和瀕危物種；可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力,縮短繁殖周期,增加一生繁殖的后代數(shù)量。生理學(xué)基礎(chǔ)：動(dòng)物發(fā)情排卵后，同種動(dòng)物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的。這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。早期胚胎形成后在一定時(shí)間內(nèi)處于游離狀態(tài)。這就為胚胎的收集提供了可能。受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。這為胚胎在受體的存活提供了可能。供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但供體胚胎的遺傳特性在孕育過(guò)程中不受影響?；境绦蛑?/p>

8、要包括1對(duì)供、受體的選擇和處理。選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體，有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體，供體和受體是同一物種。并用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理，用促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理。對(duì)供體、受體進(jìn)行選擇供體：遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的個(gè)體；受體：健康和正常繁殖能力的個(gè)體。同期發(fā)情處理。具體做法：注射相關(guān)激素。（3）采集卵母細(xì)胞。方法：注射促性腺激素使供體超數(shù)排卵。2配種或進(jìn)行人工授精。超數(shù)排卵的母牛發(fā)情后，選擇同種優(yōu)秀的公牛進(jìn)行配種或人工受精。精子來(lái)源：同種優(yōu)良的雄性動(dòng)物。3對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存。配種或輸精后第7天，用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來(lái)(也叫沖卵)。對(duì)胚

9、胎進(jìn)行質(zhì)量檢查，此時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹或胚囊胚階段。將收集的胚胎直接向受體移植或放入196的液氮中保存。4對(duì)胚胎進(jìn)行移植。手術(shù)法：引出受體子宮和卵巢，將胚胎注入子宮角，縫合創(chuàng)口。非手術(shù)法：將裝有胚胎的移植管送入受體母牛子宮的相應(yīng)部位，注入胚胎。5移植后的檢查。對(duì)受體母牛進(jìn)行是否妊娠的檢查。二、胚胎分割概念：是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。意義：來(lái)自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，屬于無(wú)性繁殖。理論基礎(chǔ)：動(dòng)物胚胎細(xì)胞的全能性。所以胚胎分割的時(shí)期為發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。操作過(guò)程：用分割針或分割刀片將胚胎切開(kāi)，吸出其中的半個(gè)胚胎，

10、注入預(yù)先準(zhǔn)備好的空透明帶中，或直接將裸半胚移植給受體。使用的主要儀器是實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀。操作注意事項(xiàng)：對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。原因是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，其他細(xì)胞為滋養(yǎng)細(xì)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問(wèn)題。胚胎分割的份數(shù)越多，操作的難度會(huì)越大，移植的成功率也越低。胚胎分割技術(shù)的缺陷：剛出生動(dòng)物的體重偏低，毛色和斑紋還存在差異；采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的。三、胚胎干細(xì)胞哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞:簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞，是由早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞。特點(diǎn)形態(tài)：體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯；功能：具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞；在體外培養(yǎng)的條件下，ES細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化。對(duì)它可以進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造。主要用途可用于研究哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律；是在體外條件下研究細(xì)胞分化的理想材料，在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子，如牛黃酸等化學(xué)物質(zhì)時(shí)，就可以誘導(dǎo)ES細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化，這為揭示細(xì)胞分化