胚胎工程复习过程

包括精子穿越放射冠和透明 带，进入卵黄膜，原核形成 和配子结合。
在卵子外围集聚有几十个 精子，它们首先穿过放射 冠。
几个精子同时分解透明带，但只有一 个精子能穿过透明带进入卵子内，当 第一个精子进入后，透明带的穿透性 就立即发生变化，从而阻止其他精子 穿越透明带。
精子进入卵子后,其细胞核变大到和卵子细 胞核相似,精子细胞核(雄原核)和卵子细胞 核(雌原核)同时向细胞中部靠拢,并相互融 合成一个细胞核,这时称受精卵。
（放射冠）
卵原细胞
有丝分裂发生时间：胎儿期，地点：卵泡
更多卵原细胞
初级卵母细胞
第一次分裂发生时间：初情排卵期 , 地点：卵泡
次级卵母细胞和第一极体
第二次分裂发生时间：受精时， 地点：输卵管 特点：是不成熟的， 成熟的条件：要受精子诱导）
卵子和两个极体（在卵黄膜和透明带有 两个极体是卵子是否受精的标志）
卵原细胞 胎儿期
初级卵母细胞
初级卵母细胞
MⅠ分裂
初情期后 次级卵母细胞 第一+极体
MⅡ分裂
合子 +
第二极体
有丝分裂
初级卵母细胞生长 透明带形成
透明带
卵黄膜
马
绵羊 牛 猪
受精
排卵
1.正常情况下，1个卵泡只能形成1个成熟的卵子。 2.排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。 3.刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成减数第一次分裂，需 要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂的中期才能与 精子在输卵管内结合完成受精过程。 注意：判断卵子是否受精的重要标志是卵黄膜和透明带的间 隙可以观察到2个极体。
性能优秀的个体； 受体：
健康和正常繁殖 能力的个体 处理：
同期发情 具体做法：
注射相关激素。
（2）采集卵母细胞
方法： 超数排卵
具体做法： 注射促性腺激素
（3）配种或人工受精
精子来源： 同种优良
的雄性动物。
（4）胚胎的收集
在配种或输精后 第7天，用特制的冲 卵装置，把供体母牛 子宫内的胚胎冲洗出 来。
选择 供体母牛
受体母牛
……同期发情处理……
超数排卵
供体公牛 配种
冲卵
胚胎移植
质量检查、培养
妊娠检查
分娩（胚胎移植的犊牛）
二、胚胎分割
（1）胚胎分割的概念 （2）胚胎分割特点 （3）胚胎分割的理论基础 （4）胚胎分割操作过程
1.概念:
采用显微手术（机械方法）的 方法将早期胚胎分割成2分胚,4 分胚或8分胚,经体内或体外培养 后植入受体，以得到同卵双胎或 同卵多胎的技术。
2.胚胎移植的现状和意义
1)加速育种工作和品种改良； 2)大量节省购买种畜的费用； 3)一胎多产； 4)保存品种资源和濒危物种； 5)可以充分发挥雌性优良个体的繁
殖潜力,缩短繁殖周期,增加一生繁 殖的后代数量。
3.胚胎移植的生理学基础
1)供体和受体相同的生理环境； 2)早期胚胎处于游离状态,为胚胎的
概念: 指精子和卵子结合形成合子 (即受精卵)的过程。
标志: 在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时。
场所: 受精是在输卵管内完成的。
即精子必须在 雌性动物生殖 道内发生相应 生理变化后， 才能获得受精 能力的现象。
即卵子在输卵管内达到减数第二分 裂 中 期 （ MⅡ ） 时 ， 才 具 备 受 精 能力。
目前应用较多的是： 胚胎移植、胚胎分割、
体外生产胚胎技术。
1.概念:
将雌性动物的早期胚胎,或 者通过其他方式得到的胚胎,移 植到同种的、生理状态相同的其 他雌性动物的体内,使之发育为 新个体的技术。
胚胎的来源： 雌性动物的早期胚胎或体外
受精及其他方式得到的胚胎。 供体：提供胚胎的个体。 受体：接受胚胎的个体。 受体的条件： 同种、生理状态相同。
在获能溶液或专用 的受精溶液中完成受 精过程
▪一般比较复杂
▪无机盐和有机盐，还需添加维生素， 激素，氨基酸，核苷酸等营养成分， 以及动物血清
培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受体 移植或冷动保存
桑椹胚阶段：牛、羊
8个或16细胞胚阶段：小鼠、家兔
4个细胞胚阶段：试管婴儿
胚胎工程技术： 胚胎移植 胚胎分割 体外受精 胚胎干细胞培养
பைடு நூலகம்
场所
精 睾丸 子
卵巢 卵 输卵管 子
开始 时间
初 情 期 以 后
性 别 分 化 以 后
细胞增殖方式
先有丝分裂 后减数分裂
先有丝分裂 后减数分裂
子细胞数目 是否 重要区别 变形
4个精子细胞 变形
1个卵细胞 不
3个极体
变 形
哺乳动物卵 泡的形成和 在卵巢内的 储备是在出 生前完成的；
而精子是从 初情期开始 的
对于大家畜或大型动物如何采集卵子 屠宰场从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞。 超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜（活体） 采集的卵子是否马上可以受精 初级卵母细胞，体外培养至MII中期
1)收集的方法:假阴道法, 手握法和电刺激等
2)获能处理: 培养法：(人工配制的获 能液中培养）啮齿动物、家 兔和猪 化学法：（一定浓度的 肝素或钙离子载体A23187 溶液中，化学药物诱导）牛、 羊
牛的生育率虽然很低，但是牛的卵母细胞却相 当的多，其卵巢中卵母细胞数目要比一生中排卵数 多1000倍左右
公牛产生的精子数目就更多了
伟大设想诞生了
采集良种母牛卵母细胞
采集良种公牛精子
卵母细胞的体外培养
精子体外获能
体外受精
良种牛体外受精胚胎
胚胎移植
受体牛
良种犊牛
成熟期牛
采集卵巢中卵母细胞
屠宰加工厂
体外受精： 采取雌性动物的（卵细胞） 和雄性动物的（精子），使其 在（试管）中受精。
用促性腺激素处理，使其排出 更多的卵子，然后，从输卵管中冲 取卵子，直接与获能的精子在体外 受精。
如何使雌性动物排出更多的卵子 促性腺激素处理 对实验动物小鼠、兔和小家畜,猪、羊动物如何采集卵子
从输卵管中冲取卵子
市场
(1)概念： 通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受 精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经过移植产生 后代的技术 (2)过程
生殖方式 技术手段 遗传规律
试管动物 有性生殖 体外受精、胚胎移植 遵循
克隆动物 无性生殖 核移植技术、胚胎移植 无
实现良种牛快速大量繁殖首先要做的是（体外受精 ）和 （早期胚胎）的培养
④精子入卵：
开始：
卵黄膜表面的大量绒毛将精子抱合，精子
外膜和卵黄膜融合，精子入卵。出现卵黄
膜封闭作用的生理反应（第二道屏障）、 ⑥完成受精：
尾部脱离，原核膜破裂;随后形成新核膜， 雄、雌核充分发育后，相向移动，彼此
最后形成雄原核（比原精子核大）。
接触，二者体积缩小、合并。
原肠胚（内含原肠腔）
囊胚（内含囊胚腔）：内细胞团：发育成胎儿各 组织;滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘 桑椹胚：由具有全能性细胞构成，细胞 数在32个左右，排列紧密，形似桑椹。
②穿越透明带： 顶体酶将透明带溶 出一条通道。
①顶体反应： 顶体释放顶体酶， 溶解卵丘之间的物 质。形成精子穿越 放射冠的通路。
③透明带反应： 精子触及卵黄膜瞬 间，产生阻止后来 精子进入透明带的 生理反应。这是第 一道屏障。
⑤形成雌原核：
精子入卵后，激活卵子完成MⅡ，排出第
二极体，形成雌原核（略小于雄原核） ⑦第一次卵裂将
答案：应对供体和受体母畜进行同期发 情处理，使它们的生理条件达到同步后 一致，这样才能使供体的胚胎移入受体 后有相同或相似的生存条件，这是胚胎 移植成功与否的关键。因此，必须做到 供、受体母畜的发情时间一致。同时还 要做到移入受体子宫胚胎的位置应该与 其在供体内的位置相同后相似，移入胚 胎一侧的受体子宫对应的卵巢必须有黄 体存在。
细胞核：变为精子头部的主要部分； 高尔基体：发育为头部的顶体； 中心体：演变为精子的尾； 线粒体：形成线粒体鞘膜； 其它物质浓缩成原生质滴（球形）。
精原细胞
有丝分裂
很多精原细胞
1
DNA复制
初级精母细胞
第一次分裂（MⅠ）
次级精母细胞
2
第二次分裂（MⅡ）
精子细胞
变形
精子
3
（1）外形似蝌蚪，分头、 颈、尾三大部分。 （2）不同种动物精子的形 态相似，大小略有不同，与 动物的体形大小无关。
（5）对胚胎进行质量检查
（6）胚胎的保存或移植
（7）胚胎的移植
方法一：手术法
具体做法：引出受体子 宫和卵巢，将胚胎注入 子宫角，缝合创口。
方法二：非手术法
将装有胚胎的移植管送 入受体母牛子宫的相应 部位，注入胚胎。
（8）对受体母牛进行是否妊娠的 检查
（9）受体母牛产下胚胎移植的 犊牛
总结：
胚胎工程
胚胎工程指对动物 早期胚胎或 配子所 进行的多种显微操作和处理技术，如胚胎 移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞 培养等技术。经过处理后获得的 胚胎 ， 还需要移植到 雌性 动物体内生产后代， 以满足人类大各种需求。
第一阶段：证实同种动物的胚胎在异体动物体内发 育的可能性。 第二阶段：体外受精技术的发展。 第三阶段：继续创造出了胚胎分割、性别鉴定、体 细胞克隆、转基因胚胎、胚胎干细胞培养等技术。
美籍华人张明觉在动物生殖 生理学上有什么重大发现? 这个发现对促进胚胎工程实 现产业化有何意义?
张明觉博士发现了哺乳动物精子在与卵子受精前的获能现象。 这一发现推动了哺乳动物体外受精技术的发展和应用。
曲细精管
1、场所：精子的发生是在睾丸内完成的 2、时期：从初情期开始直到生殖功能衰退 3、过程：发生的过程大体可分为三个阶段
种类
家畜每次射精排出的精子数以 牛 亿计，但通常只有一个精子能 绵羊 够与卵子结合，这能说是一种 猪 浪费吗？怎样理解这一现象？ 马
兔
射精量/mL 精子数/亿
5
50
1
30
215
215
70
70
1
7
不是。1.这是动物为繁殖后代、延续物种的一种生理保障 机制。2.在自然条件下，精子从射精部位运行到受精部位，在 通过母畜生殖道的过程中，复杂的组织结构和生理环境将对精 子进行筛选，并致使大量精子途中死亡，被分解或排除，造成 精子大量损耗。最后到达受精部位的只有百余个，完成受精作 用的只有一个。
（2）胚胎移植实质上是早期胚 胎在相同生理环境条件下空间 位置的转移。你认为这样的概 括正确吗？
正确。
4、胚胎移植的基本程序
（1）供体、受体的选择和处理 （2）配种或进行人工受精 （3）胚胎的收集、检查、培养或保存 （4）胚胎移植 （5）移植后的检查
（1）对供体、受体进行选择
供体： 遗传性能和生产
1、场所：卵子的发生是在卵巢内完成 的。 2、时期：性别分化以后 3、过程： 雌性胎儿卵巢内的卵原细胞，通过有丝分裂 增加其数量，演变为初级卵母细胞，被卵泡 细胞包围形成卵泡。初级卵母细胞经过减数 分裂变为成熟的卵子。 减数第一次分裂时间是在雌性动物排卵前后 完成的，结果是产生1个次级卵母细胞和第 一极体。 减数第二次分裂时间是在精子和卵子结合的 过程中，结果是产生1个成熟卵子和第二极 体。
胚胎分割移植的显微操作
7、操作注意事项：
①对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要 将内细胞团均等分割。
原因：内细胞团一般到囊胚阶段才出 现，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其 他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育 提供营养。若分割时不能将内细胞团均等 分割，会出现含内细胞团多的部分正常发 育的能力强，少的部分发育受阻或发育不 良，甚至不能发育等问题。
收集提供了可能； 3)受体对移入子宫的胚胎基本上不
发生免疫排斥； 4)胚胎与受体建立正常的联系,但遗
传物质没有改变。
思考与讨论:
（ 1）、在胚胎移植操作中， 怎样才能使胚胎在移植前后所处的 生理环境保持一致？例如，供、受 体的发情时间要一致吗？供体胚胎 移入受体子宫的位置，应与在供体 内的位置相同或相似吗？
卵裂期：在透明带内进行有丝分裂，细 胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增 加，或略有减少。
受精卵：最初发育在输卵管进 行有丝分裂。
同卵双胞胎和异卵双胞胎
双胞胎可以分为同卵双胞胎和异卵双胞胎。同卵双胞是一个受 精卵分裂而成的，同卵双胞胎的发生要经过两个步骤：第一 步，卵子受精成为受精卵；第二步，受精卵在囊胚期分成两 个内细胞群 ，各自发育成一个成体。其中第一步是典型的有 性生殖，第二步则是典型的无性生殖过程， 是“没有精子参 与的生殖复制”。 而异卵双胞胎则是不同的卵子被不同的精子授精形成不同的 受精卵发育而成。同卵双胞胎具有完全相同的基因，而异卵 双胞胎只有一半相同的基因。
2.特点： 后代具有相同的遗传物质， 因此胚胎分割可以看做动物
无性繁殖或克隆的方法之一。 3、理论基础
动物胚胎细胞的全能性。 所以胚胎分割的时期为： 囊胚或桑椹胚。
4、选择的胚胎：
发育良好的,形态正常的桑椹胚 或囊胚。
5、使用的主要仪器：
实体显微镜和显微操作仪。
6、具体操作
用分割针或分割刀片将胚胎切 开，吸出其中的半个胚胎，注入预先 准备好的空透明带中，或直接将裸半 胚移植给受体。