专题三胚胎工程知识点总结1
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专题三胚胎工程
一、哺乳动物生殖细胞的发生和受精作用
1、精子的发生
场所:睾丸的曲细精管
时间:从性成熟开始,到生殖机能衰退
过程:体细胞精原细胞 1个初级精母细胞 2个次级精母细胞 4个精细胞 4个精子
注:精子的变形:细胞核变成精子头的主要部分;高尔基体发育成头部的顶体;中心体演变成精子的尾;线粒体集中在尾的基部形成线粒体鞘;细胞内的其他物质浓缩为球状,叫做原生质滴,最后脱落。
2、卵子的发生
场所:卵巢、输卵管
时间:性别分化以后(胎儿时期完成了卵泡的形成和在卵巢内的储备),从性成熟开始,到生殖机能衰退
过程:(1)卵原细胞→初级卵母细胞(胎儿期就已形成)
(2)1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞+第一极体(排卵前后完成)
(3)1个次级卵母细胞→1个卵子+第二极体(精子和卵子结合过程中完成)3、受精
概念:精子和卵子结合成合子(受精卵)的过程
场所:雌性的输卵管内
过程:(1)受精前的准备阶段1:精子获能:场所:雌性动物的生殖道(子宫和输卵管)
(2)受精前的准备阶段2:卵子的准备:发育到减数第二次分裂中期
(3)受精阶段:
a.精子穿越放射冠:顶体反应(顶体酶)
b.精子穿越透明带:透明带反应(阻止多精入卵的第一道屏障)
c.进入卵黄膜:卵黄膜封闭作用(阻止多精入卵的第二道屏障)
d.原核形成(雄原核的体积略大于雌原核)
e. 雌雄原核融合
注意:受精的标志与受精完成的标志
获能溶液或专用的受精溶液 a 受精的标志:在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时
b 受精完成的标志:雌雄原核融合
二、哺乳动物胚胎发育过程(从受精卵到幼体)
场所:输卵管、子宫
过程:整个胚胎发育可分为胚卵期、胚胎期和胎儿期
卵裂 桑葚胚 原肠胚 胎儿形成
场所:输卵管子宫卵裂期:细胞在透明带中进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加,每个细胞体积减小,有机物总量减少。
桑椹胚:胚胎细胞达32个左右,每一个细胞都具有全能性
囊胚:外表是一层扁平细胞,称为滋养层,滋养层发育成胎膜和胎盘。囊胚中心的腔称为囊胚腔,腔内一侧的细胞群称为内细胞团,内细胞团将来发育成胎儿。(细胞开始分化的时期)
原肠胚:分化成三个胚层,具有原肠腔(“一腔三层”)
三、胚胎工程的主要技术与应用
1、胚胎工程的概念:是由体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎冷冻保存技术和性别控制技术等组成的现代生物技术。
2、体外受精和早期胚胎培养
(1)卵母细胞的采集和培养
要培养到键鼠第二次分裂中期才具备受精能力
(2)精子的采集和获能
获能的方法(了解):培养法(通过获能培养液):对于啮齿目动物、家兔和猪等动物
化学诱导法(通过肝素或钙离子载体A23187):对于牛、羊等家畜
(3)体外受精
受精:获能的精子 +培养成熟的卵子 完成受精
(4)胚胎早期培养
条件:受精卵在发育培养液中培养
培养液成分:无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等
不同动物胚胎移植的时间不同:牛、羊一般要培养到桑椹胚或囊胚阶段,人的胚胎到8~16个细胞阶段移植
(5)试管动物技术: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,再经移植产生后代的技术。(有性生殖过程)
3、胚胎移植技术
(1)概念:是指将良种母畜配种后,从其生殖道取出受精卵或早期胚胎,移植到生理状态相同的同种母畜体内,使之继续发育成为新个体的技术。
(2)实质:早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,其遗传性状与受体无关。
(3)生理学基础:
①供体和受体具有相同的生理环境
②早期胚胎处于游离状态,为胚胎的收集提供了可能
③受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥
④供体胚胎与受体子宫建立正常的生理和组织联系,且移入受体的胚胎的遗传物质不会改变
(4)基本程序:
质量检查、培养胚胎移植妊娠检查分娩(胚
胎移植的犊牛)
超数排卵常用激素:促性腺激素。同期发情常用激素:孕激素
注:冲卵指从子宫中冲出早期胚胎
(5)意义:提高优良品种家畜的繁殖能力和加速品种改良
4、胚胎分割技术(动物无性繁殖或克隆)
(1)概念:指采用机械方法将早期胚胎切割成2、4或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
(2)对象:发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚
(3)意义:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,属于无性生殖。
(4)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。
②胚胎分割的份数越多,操作的难度会越大,移植的成功率也越
低。
四、胚胎干细胞及其应用
1、干细胞
(1)概念:(看课本)
(2)分类:(看课本)
2、胚胎干细胞
(1)概念:由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。简称ES或EK细胞。(2)特点:形态上:体积小、细胞核大、核仁明显
功能上:具有发育的全能性,即可分化为成年动物体任何一种组织细
胞;在体外可增殖而不发生分化;可冷冻保存;可进行遗传改造(4)应用:见课本p76