高中生物竞赛生理学胚胎工程技术
【高中生物】胚胎工程技术及其应用课件+第2课时+课件+高二下学期生物人教版选择性必修3
受体对来自供体的胚胎基本上不发生免疫排斥反应
二 胚胎移植 ➢ 思考·讨论：胚胎移植的生理学基础
结合图2-23，思考与讨论以下问题。
3.胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性与供体还是受体保持 一致?为什么?
胚胎移植后，经受体孕育的后代的遗传特性与供体保持一 致，供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其 遗传物质在孕育过程中不发生任何变化
①同种动物的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，为胚胎收集提供了可能。 ③受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，为胚胎 在受体内的存活提供了可能。
④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，并在孕育 过程中遗传特性不变。
二 胚胎移植 ➢ 思考·讨论：胚胎移植的生理学基础
胚胎移入受体后，不会发生免疫排斥反应。
目的：从输卵管或子宫角排出早期胚胎 （早期胚胎处于游离状态，容易收集）
二 胚胎移植
3. 胚胎移植的过程 ：
优良供体母牛
受体母牛
（遗传性状优良，生产能力强） 同期发情 （有健康体质和正常繁殖能力）
处理
超数排卵处理
受体发情
优良公牛
每次处理一头奶牛收 集到的胚胎，经移植 可产生3-4头犊牛， 每年可处理4-5次。
的呢？ 4. 试管婴儿和试管牛技术可以解决什
么问题呢？
试管动物
1. 试管动物技术
① 试管动物的概念： 试管动物是指通过人工操作使卵细胞在体外 受精 ，培养发育为早期
胚胎后，在进行 移植 产生的个体。
② 试管动物的产生过程：
体外受精
胚胎移植
精子 卵子
受精卵
早期胚胎
高中生物新人教版选择性必修3胚胎工程技术及其应用课件(43张)
(×)
(2)采集的卵母细胞要培养至 MⅡ中期，才能用于受精 (√)
(3)体外受精形成受精卵后可立即进行移植
(×)
1．(生命观念)采集到的卵母细胞是否都能直接与获能的精子受 精？请分析原因。 提示：不能。采集的卵母细胞要培养成熟到 MⅡ期时，才能 受精。
2．(科学思维)从精子、卵子结合的场所分析体外受精和人工授 精是否相同？请说明理由。 提示：不相同。体外受精是在体外完成精子、卵子的结合， 而人工授精是在体内完成。
1．将雌性动物的早期胚胎或者通过体外受精及其他方式得到的胚
胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物பைடு நூலகம்体内。以
下说法不正确的是
()
A．这里说的同“种”是指同一“物种”
B．将加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植到我国黄牛体内，生出荷斯坦
奶牛，可以说胚胎移植成功了
C．同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易成功
()
A．过程①注射相关激素，使供、受体同期发情 B．过程②注射促性腺激素，达到超数排卵的目的 C．过程③主要涉及人工授精和从卵巢中冲取胚胎 D．过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎
解析：图示为牛胚胎移植的流程，其中①表示同期发情处理； ②表示超数排卵；③表示人工授精和冲卵；④表示胚胎的收集、 检查、培养。图中过程①需要注射孕激素，可使供体和受体生 理状态保持相同，A 正确；过程②需要注射促性腺激素，以达 到使供体超数排卵的目的，B 正确；过程③主要涉及人工授精 和用特制的冲卵装置把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来，C 错 误；过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎，D 正确。 答案：C
2．下列有关试管动物和体外受精的说法中，正确的是
()
A．试管牛所采用的技术中包含克隆技术和体外受精、胚胎移植
高中生物(选择性必修第三册 人教版)教案讲义：胚胎工程技术及其应用含答案
胚胎工程技术及其应用（含答案）[学习目标] 1.简述体外受精的主要操作步骤。
2.简述胚胎移植的生理学基础和基本流程。
3.简述胚胎分割概念。
一、体外受精和胚胎移植1．体外受精(1)试管动物：通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。
(2)体外受精的步骤①卵母细胞的采集：要培养成熟，即培养到MⅡ期。
②精子的获取：要进行获能处理。
③受精。
(3)意义：是提高动物繁殖能力的有效措施，还可以为胚胎移植提供可用的胚胎。
2．胚胎移植(1)概念：指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
(2)供体和受体①供体：提供胚胎的个体。
②受体：接受胚胎的个体。
(3)基本程序(以牛的胚胎移植为例)(4)胚胎移植的意义①充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
②大大缩短了供体本身的繁殖周期。
③对供体施行超数排卵处理后，增加后代数量。
判断正误(1)采集的卵母细胞需在体外培养使其分裂为卵细胞才能与获能的精子受精()(2)胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移()(3)胚胎移植是胚胎工程中最终技术环节，移植的胚胎一般在原肠胚之前，也可直接移植受精卵() (4)超数排卵需外源促性腺激素()答案(1)×(2)√(3)×(4)√解析(1)采集的卵母细胞需在体外培养，使其发育到MⅡ期才能与获能的精子受精。
(3)胚胎移植是胚胎工程中最终技术环节，移植的胚胎一般在原肠胚之前，不能直接移植受精卵。
任务一：胚胎移植的生理学基础请结合牛的胚胎移植的过程图解，分析回答下列问题：1．将检验合格的胚胎移植到任何一个受体的子宫内，胚胎都能正常发育吗？如果不能，在胚胎移植前应该对受体进行怎样的处理？提示不一定能正常发育。
一般情况下应移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内，在移植前应对受体进行同期发情处理。
2．受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？提示受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。
教学课件高中生物选修3胚胎工程
国际胚胎工程相关法规
联合国教科文组织《人类基因宣言》
规定了人类基因信息的保护和利用原则，禁止基因歧视和基因操纵。
欧洲议会《关于生物技术发明的法律地位的指令》
规定了欧洲范围内生物技术发明的专利保护和权利行使规则。
国际胚胎研究协会《胚胎研究指南》
为全球范围内的胚胎研究提供了伦理和科学指导原则。
我国胚胎工程相关法规
胚胎工程案例分析
克隆羊多莉的诞生
克隆羊多莉的诞生是胚胎工程的一项 重要成果，通过核移植技术将一个成 体细胞的核转移到去核的卵母细胞中 ，经过早期胚胎培养后移植到代孕母 羊子宫内发育，最终诞生出一只与供 体细胞核基因完全相同的羊。这一技 术为动物繁殖和遗传改良提供了新的 途径。
VS
克隆羊多莉的诞生证明了动物胚胎工 程技术的可行性，为后续的胚胎工程 研究和应用奠定了基础。
试管婴儿技术应用
试管婴儿技术是体外受精技术的俗称，通过控制性超排卵 、取卵、体外受精、胚胎培养和移植等步骤实现辅助生殖 。
试管婴儿技术为不孕不育患者提供了有效的治疗手段，同 时也为遗传性疾病和染色体异常疾病的预防和治疗提供了 新的途径。随着技术的不断发展和完善，试管婴儿技术的 成功率也不断提高，为更多患者带来福音。
教学课件高中生物选修3 胚胎工程
汇报人：
202X-01-02
CATALOGUE
目 录
• 胚胎工程简介 • 胚胎工程基础知识 • 胚胎工程实验技术 • 胚胎工程伦理与法规 • 胚胎工程案例分析
01
CATALOGUE
胚胎工程简介
胚胎工程定义
胚胎工程
指在受精卵发育到胚胎和早期发育阶段，采用一系列生物技术手段对胚胎进行 操作和处理，以达到改良物种、生产人们需要的胚胎，以及治疗不孕不育等目 的的技术。
高中生物第2章胚胎工程本章整合全国公开课一等奖百校联赛微课赛课特等奖PPT课件
胚胎的采集
胚胎移植前的准备 供体、受体动物的准备
胚胎移植技术
胚胎的保存
胚胎移植的实施
胚胎工程 实验技术
胚胎移植技术的应用 切割器具的准备 胚胎的预处理
胚胎分割的程序 胚胎的分割 胚胎分割技术
分割胚的培养
分割胚的移植
胚胎分割技术的应用
饲养层细胞培养体系的建立
胚胎干细 胚胎干细胞核移植 胚胎干细胞的获得
本章整合
1/2
精子的形态结构
精子的发生 精子发生的过程
生殖细胞的形成 胚胎工程的
精子发生的激素调节 卵细胞的形态结构
理论基础Biblioteka 卵细胞的发生 卵细胞发生的过程
卵细胞发生的激素调节
胚胎的发育 受精作用 胚胎发育的过程
精子的获取
胚 胎 工 程
人工授精 卵细胞的获取
人工授精和胚胎体外培养
体外授精
显微授精
胚胎体外培养
胞技术
胚胎干细胞的核移植
胚胎干细胞的应用
2/2
高中生物选修三3.3 胚胎工程的应用及前景
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。
胚胎移植成功率的高低与供、受体生理环境条件一 致性密切相关。只有供、受体生理环境高度一致， 移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。
①该过程中可两次使用促性腺激素， 第一次对受、供体进行同期发情处理； 第二次用于供体的超数排卵。 ②该过程中的两次检查： 第一次对收集的胚胎进行检查； 第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。 ③产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛， 性别取决于公牛提供何种类型的精子，二者与受体牛 没有关系。 ④冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子。
超数排卵
供体公牛 配种
冲取的是胚胎
冲卵
质量检查、培养
胚胎移植 妊娠检查
分娩（胚胎移植的犊牛）
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？
答案：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，
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。
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。
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。
三、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。
早期胚胎即 囊胚的内细胞团 原始性腺即 胎儿的生殖腺细胞
高中生物知识点胚胎工程
高中生物知识点胚胎工程
高中生物知识点：胚胎工程
胚胎工程是生物学中一个重要的研究领域，它涉及到对胚胎发育、细胞分化和遗传学等方面的研究。
本文将探讨胚胎工程的基本概念、研究方法、应用和伦理问题。
1. 胚胎工程的基本概念
胚胎工程是利用生物学知识和实验手段，研究和控制胚胎的发育过程，以达到预期的目标。
它涉及到胚胎发育的各个阶段，包括受精、细胞分化和器官发育等过程。
2. 胚胎工程的研究方法
为了研究和控制胚胎的发育过程，科学家们采用了多种研究方法，包括体外受精、胚胎移植、基因编辑和细胞培养等技术。
这些技术的应用使得科学家们能够更好地理解胚胎发育的机制，并为后续的研究奠定了基础。
3. 胚胎工程的应用
胚胎工程在医学和农业等领域具有广泛的应用前景。
在医学方面，胚胎工程可以用于辅助生殖技术，帮助那些不能够自然受孕的夫妇实现生育愿望。
此外，胚胎工程还可以用于基因治疗，开发新的药物和疫苗等。
在农业方面，胚胎工程可以用于畜牧业和种植业，提高农作物和家畜的产量和品质。
4. 胚胎工程的伦理问题
随着胚胎工程的发展，一些伦理问题也随之浮现。
其中最为关注的是胚胎使用和基因编辑的伦理道德问题。
许多人担心，胚胎的使用可能导致生命的损失和道德的争议。
而基因编辑技术的出现，则引发了对基因改造和人类特权的担忧。
总结：
胚胎工程是一个涉及生物学多个方面的研究领域。
通过研究胚胎的发育过程，科学家们可以更好地理解生命的奥秘，并将其应用于医学和农业等领域。
然而，胚胎工程也面临着伦理问题，需要科学家们和社会各界共同思考和解决。
高三生物胚胎工程知识点
高三生物胚胎工程知识点胚胎工程是生物技术领域的一个重要分支，它涉及到人类胚胎的研究和利用。
在高三生物课程中，学习胚胎工程知识点可以帮助学生理解相关的生命科学原理以及胚胎发育过程中的重要事件。
本文将介绍一些常见的胚胎工程知识点，希望能够对高三生物学习有所帮助。
一、胚胎的形成和发育胚胎是由合子经过受精和分裂发育形成的早期胚胎阶段。
在人类胚胎形成过程中，受精卵经过一系列分裂和细胞定向分化，最终发展成为胚胎。
胚胎在发育过程中经历了脱卵、卵黄储备的参与、分化、形成不同的胚层和器官的形成等重要事件。
二、胚胎干细胞的应用胚胎干细胞是一种具有无限分裂潜能和多向分化潜能的细胞，可以分化成身体各种类型的细胞。
通过胚胎的提取和培养，可以获得胚胎干细胞，这为人类疾病治疗和再生医学的发展带来了新的希望。
胚胎干细胞可以用于治疗糖尿病、心血管疾病、神经系统疾病等多种疾病。
三、胚胎基因编辑技术胚胎基因编辑是指通过人工手段对胚胎的基因进行修改和编辑的技术。
它可以用于去除携带疾病基因的胚胎，避免其患上遗传疾病。
胚胎基因编辑技术还可以用于改良农作物品种、提高农作物产量和抗逆性等。
四、胚胎移植与辅助生殖技术胚胎移植是指将人工培养好的受精卵移植到女性子宫内，促进妊娠和生育。
辅助生殖技术包括体外受精-胚胎移植(IVF-ET)、受精治疗、卵子捐献、精子捐献、代孕等。
这些技术可以帮助那些不能自然受孕的夫妇实现生育愿望。
五、伦理与法律问题胚胎工程涉及到一系列的伦理和法律问题。
例如，胚胎干细胞的提取和使用是否会侵犯受精卵的生命权利？胚胎基因编辑是否会带来道德和社会问题？这些问题引发了广泛的讨论和争议，需要在伦理学和法律方面进行深入研究和探讨。
六、与生物医学领域的关系胚胎工程对生物医学领域的发展有着重要的影响。
通过胚胎工程技术，可以研究和治疗一些难以解决的疾病。
同时，胚胎工程知识的应用也推动了生物医学领域的进一步发展，促进了疾病治疗和人类生命健康的提升。
高二生物 胚胎工程(二)技术手段 知识讲解
胚胎工程（二）技术手段【学习目标】1、简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。
2、简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。
3、举例说出胚胎移植和胚胎分割。
4、关注胚胎工程的研究进展和应用价值。
【要点梳理】要点一、体外受精1．原理人工模拟体内环境（包括营养、温度、PH等），使初级卵母细胞成熟和精子获能，最终完成受精和胚胎保存。
哺乳动物体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等主要步骤。
2.卵母细胞的采集3.精子采集和获能（1）收集精子的方法：假阴道法、手握法和电刺激法要点诠释①假阴道法是用特制的假阴道，满足雄性动物交配时对压力、温度和润滑度的要求。
同时要配备有与采精动物相适应的台畜，训练动物爬跨台畜，借假阴道收集精液。
②手握法是通过徒手或戴乳胶手套的手，直接把握雄性动物阴茎，施以适当压力和刺激引起射精，并收集富含精子的精液。
③电刺激法是采用特制的电极伸入动物的直肠，直接刺激位于腰荐部的射精中枢神经，引起射精，此方法多用于野生或某些经济动物。
（2）精子获能的处理方法：在体外受精前，必须先对精子进行获能处理，诱导方法有：4.体外受精获能的精子和培养成熟的卵子可以在获能液或专用的受精溶液中完成受精过程。
要点二、胚胎的早期培养早期胚胎一般指可用于移植的胚胎，在原肠胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的阶段。
（1）培养的目的：检测受精状况和受精卵的发育能力。
（2）胚胎早期培养液成分与动物细胞培养液成分基本相同，除无机盐、营养成分和调节物质外，还需要血清、抗生素等，两者都是液体培养基。
植物组织培养则为固体培养基，其中加入琼脂，所需植物激素主要是生长素和细胞分裂素两大类。
（3）移植方式：当胚胎发育到适宜的阶段时，冷冻保存或移植到受体动物子宫内培养。
（4）试管动物生产流程：要点三、胚胎移植 1. 胚胎移植的概念（1）胚胎移植的概念：是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及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，使之继续发育为新个体的技术。
2025年高中生物高考精品备课教案：胚胎工程
胚胎工程课标要求 核心考点五年考情 核心素养对接1.简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程；2.简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术 胚胎工程的理论基础2023：江苏T17、广东T3； 2022：北京T11 生命观念——理解胚胎发育的基本过程及胚胎工程的应用，了解生命的发生、发展过程 胚胎工程技术及其应用 2023：浙江1月T12； 2022：全国甲T38、江苏T4； 2021：湖南T22（3）、浙江6月T20； 2020：山东T14、浙江1月T17、江苏T23；2019：江苏T29（3）命题分析预测 1.高考对胚胎工程的考查频率相对较低，主要集中在早期胚胎的获得和胚胎移植两方面，常与基因工程、细胞工程结合起来进行综合考查。
2.预计2025年高考可能会结合科研实践情境，将本部分知识与其他模块内容相结合，分层设置问题，体现高考试题的综合性和应用性考点1 胚胎工程的理论基础学生用书P3401.胚胎工程概念的理解2.受精作用教材补遗[选必3 P56“相关信息”]使精子获能的方法有直接利用雌性动物的生殖道使精子获能；将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。
获能液的成分因动物种类不同而有所差异，常见的有效成分有肝素、Ca2＋载体等。
3.胚胎早期发育的过程教材补遗[选必3 P59“思考·讨论”]将体外培养的小鼠胚胎移植到母鼠子宫时，应选择至少发育到桑葚胚阶段的胚胎。
基础自测1.精子和卵子相遇结合形成受精卵的部位是子宫。
（×）2.在胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志。
（√）3.囊胚期细胞还没有分化。
（×）4.原肠胚变大导致透明带破裂，胚胎从中伸展出来，这一过程叫作孵化。
（×）深度思考1.刚刚采集到的哺乳动物的精子和卵子能立刻受精吗？为什么？提示不能。
精子要获能后才具备受精能力，卵子必须进一步成熟到MⅡ期才能受精。
2.卵裂期胚胎在发育过程中物质和体积有何变化规律？提示①有机物：胚胎没有和母体建立联系，没有从母体获取有机物，但一直进行呼吸消耗有机物，故有机物总量减少。
备战2025年高考-生物考点教案：胚胎工程
1．体外受精（1）卵母细胞的采集和培养超数排卵法：用促性腺激素处理后冲卵直接采集法：从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集或直接从活体动物的卵巢中吸取（2）精子的采集和获能采集：假阴道法、手握法、电刺激法获能：培养法、化学诱导法（3）受精：获能的精子和培养成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用。
2．胚胎的早期培养（1）目的：检查受精状况和受精卵的发育能力。
（2两“盐”：无机盐和有机盐两“素”：维生素和激素两“酸”：氨基酸和核苷酸另有水和血清等（3）胚胎处理：向受体移植或冷冻保存。
3．胚胎工程的应用及前景（1）胚胎移植①地位：胚胎工程其他技术的最后一道工序。
②过程③意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。
（2）胚胎分割①材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。
②实质：胚胎分割可增加动物后代，其实质是动物的无性生殖即克隆。
③分割要求：对囊胚分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
（3）胚胎干细胞①来源：早期胚胎或原始性腺。
②特点：形态上，体积小、核大、核仁明显；功能上具有发育的全能性；体外培养条件下可以增殖而不分化。
考向一体外受精过程分析1．如图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述错误的是A ．获取的精子经获能后才能进行体外受精B ．②过程只与细胞膜的流动性有关C ．③过程的细胞增殖方式是有丝分裂D ．④过程属于胚胎移植过程【参考答案】B技法提炼1．人工授精和体外受精的比较比较项目人工授精体外受精概念人工授精技术是指用相应的器械采集公畜的精液，再将其注入正在发情的母畜的生殖道中，使母畜受孕的过程体外受精是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术场所母畜的生殖道内体外过程人工采精→检查与储存精液→人工授精(用人工的方法将精液注入正在发情的母畜生殖道中)胚胎发育场所受精卵的形成和胚胎发育场所在母畜体内受精卵的形成和早期胚胎发育在体外，胚胎移植后的胚胎发育在母畜体内2．克隆动物和试管动物的异同（1）试管动物和克隆动物的性状不同：前者由父本和母本共同决定，后者一般与核供体相同。
胚胎工程技术及其应用课件-高中生物人教版选择性必修3
7.胚胎分割的局限性
实践证明，采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，分割次数越多，分 割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。另外，还 存在刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等问题
受体 母牛
…
受体发情
3.如何进行超数排卵处理?
用外源促性腺激素，诱发卵巢排 出比自然情况下更多的成熟卵子。
垂分泌、促性腺(+)卵巢中卵泡
体 激素
发育成熟
个
排卵 该外源激素只能注射 不能饲喂(属于蛋白 质类激素)
2.胚胎移植的过程： 有健康体质和正常繁殖能力
遗传性状优 良，生产能
优良供
力强
体母牛 同期发
体内受精、转基因技术、动 物细胞核移植技术等
选择标准：遗传性状优良，生产能力强 供体：提供胚胎的个体 职 能 ：产生具有优良遗传特性的胚胎 受体：接受胚胎的个体 选择标准：有健康体质和正常繁殖能力
职能：承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务
2.胚胎移植的过程：
遗传性状优 良，生产能 力强
优良供 体母牛
有健康体质和正常繁殖能力
殖或克隆的方法之一。
4.注意事项：①选择发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚
②分割囊胚时，要将内细胞团均等分割
三、胚胎分割
5.过程：
A
B
C
D
分割针
甲
取样滋养层
做 DNA分 析 ， 鉴定性别
已知性别胚胎
二分胚
胚胎移植
分 割 针 内细胞团 (均等分割)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
透明层
受精膜 透明层
海胆卵子的皮层反应
4.3雌6海雄海胆原胆受核染受精成精卵蓝卵中色，中雌小雌雄的雄原为雄原核原核的核的融，大融合的合为雌原核。微管染成绿色
雌雄原核染成蓝色，小的为雄原核，大的为雌原核。微管染成绿色
子宫
桑椹胚
2细胞期
透明带
输卵管 壶腹部
胚泡 植入的早期
卵巢 排卵
受精 输卵管伞
发生在羊膜形成后(约受精9天后) 的分割，共用绒毛膜和羊膜， 易出现连体儿。
6.26 连体双胎（伊朗，29岁）
6.27 连体双胎（埃及，婴儿）
四. 细胞核移植技术
非洲爪蟾的细胞核移植步骤（Gurdon,1962) 实验表明，发育越后期的胚胎，其细胞核的 发育潜能越小，
11.03 非洲爪蟾的细胞 核移植步骤 （Gurdon,1962) 实验表明，发育越后期
注射PMSG与注射hCG的时间间隔在42-48h内，能获得满 意的合子
载体构建
基因打靶载体包括载体骨架、靶基因同源序列和突变序列 及选择性标记基因等非同源序列，其中同源序列是同源重 组效率的关键因素。
DNA原核显微注射
受精卵的收集
AM7:00 收集E0.5d小鼠合子 * E0.5d的合子应从孕鼠的输卵管的壶腹部中取得。 去除卵丘细胞获得注射用合子 * 挑选形态发育良好的合子，应具有两个明显原核，两个极体
顶体区域
赤道区
顶体后区
顶体 精子质膜
顶体 外膜
细胞核 顶体内膜
膜泡状化
顶体内膜改为 精子前端质膜
仓鼠精子的 顶体反应
精子质膜 顶体内外膜
精子质膜和顶体外膜的融合
中心粒
仓鼠精子的顶体反应
质膜
精子被雌性生殖道激活 精子结合于透明带
放射冠 透明带
顶体反应 精子在透明带上溶解出孔洞
精卵质膜融合
小鼠精子顶体反 应地点
➢超数排卵
技术路线
➢载体构建
➢受精卵的收集
➢DNA原核显微注射
➢输卵管内胚胎移植
➢转基因小鼠的获得
超数排卵
为了使获得足够数量显微注射用合子的劳动和成本降到最 低，绝大多数情况下都使用超数排卵生产合子。
诱导超数排卵，一般用孕马血清促性腺激素（PMSG）模 仿内源性促卵泡激素（FSH）促进卵子成熟，用人绒毛膜 促性腺激素(hCG)模仿促黄体素（LH）诱导排卵
小保方晴子
理化学研究所 笹井芳树
转基因小鼠技术
What？
将经过修饰的外源基因导入小鼠体内，表达突变的性状且可 遗传给子代。
Why?
通过基因修饰小鼠，既深入研究目的基因在胚胎发育中的作 用，探讨其机制，也可建立疾病动物模型，明确疾病发生机 理，有助于疾病的早期诊断及治疗药物的开发。
How?
DNA原核显微注射、ES细胞囊胚显微注射
囊胚的收集
AM8:00 收集E3.5d的小鼠胚胎，此时的囊胚必须是恰好扩 展的较好，若过早，注射时很容易碰到内细胞团，若过度 则很难穿透
* E3.5d的囊胚应从孕鼠的子宫中取得
ES细胞囊胚显微注射
子宫内的胚胎移植
转基因小鼠的获得
通过显微注射获得嵌合小鼠，与相应的小鼠交配， 可获得所需基因突变小鼠。
多年来，干细胞的研究一直是一个美丽的梦想，是一 个关于“不死”和“永生”的梦想，这个梦想似乎逐 步成真。
至少可以毫不夸张地说：在细胞水平上做到了“返老 还童”。
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2012
John Bertrand Gurdon约翰-格登
粗线期初 级精母细 胞 连接复合体 基膜
类肌细胞 B型精原细胞
A型精原细胞
B型精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞
.精子细胞
2.10 精子发生过 程
.精子.
精子的形成
1.核的变化: 染色质的浓缩和核形状的改变
2.细胞器的变化: 顶体的形成: 由高尔基体形成 轴丝的形成: 近端中心粒和远端中心粒,微管蛋白形成轴丝
顶体囊
顶体
2.17 顶体的顶体的形成过程
头部
核 顶体
中段
尾部
主段
轴丝 末段
细胞膜 核
中心粒
线粒体
线粒体鞘 线粒体
外周致密纤维
纤维鞘
外周致 密纤维
哺乳动物精 子结构模式
线粒体鞘
外周致密纤维 线粒体
轴丝
2.32 精子尾部中段结构
第9,1,2外周
致密纤维
纤维鞘的环肋
轴丝的二联微管
纤维鞘 Байду номын сангаас纵柱
第4,5,6,7外周致密纤维
Shinya Yamanaka山中伸弥
通过令高度分化的体细胞接受外来刺激，可以使细胞回到类似于“干细胞”的状 态，研究人员将这一细胞称为“刺激触发性多能性获得细胞”，英文名 StimulusTriggered Acquisition of Pluripotency cells，缩写为STAP细胞。
两次的停顿：
1. 停留在第一次成熟分裂前期的双线期---孕酮等 激素导致细胞核分裂，第一次成熟分裂的结束。
2. 停顿在第二次成熟分裂的中期，此时的卵母细胞 出现细胞静止因子的物质，维持细胞周期蛋白，使 其无法分裂。
精子入卵后，钙离子的增多，钙调蛋白使细胞静 止因子分解，完成了第二次减数分裂。
次级卵泡 闭锁卵泡 晚期初级卵泡 早期初级卵泡 卵 巢 系 膜
的胚胎，其细胞核的发 育潜能越小，
11.01 Spemann结扎受精卵的实验(1938年） 实验说明，16细胞期的胚胎细胞核仍然具有发育的“全能性”。
玻璃针
去核卵
11.02 豹蛙的细胞核移植 （Briggs&king,1952)
供体细胞 33%
11.06 哺乳动物的核移植
11.07 显微操作仪
绒毛膜 板中的 血管
脐动脉（2条） 绒毛干
胎盘隔
6.21 胎盘
细胞滋养层壳 底蜕 膜静 脉
螺旋动脉 子宫肌层 底蜕膜
人类的同卵双生的发生(占出生总数的0.25%)
发生在滋胚层形成前(约受精后5 天前)的分割，有独立的绒毛膜 和羊膜。占同卵双生的33%。
发生在滋胚层形成后但羊膜形 成前(约受精后5－9天)的分割， 共用绒毛膜，有独立的羊膜。 占同卵双生的66%。
手动显微操作仪CZ-MOM-202D 红外双色激光成像系统odysseyCLX
科研基础设施和大型科学仪器设备
6890N气相色谱仪
BX51荧光显微镜
激光共聚焦显微镜
Real-time PCR仪
流式细胞仪
自动显微操作仪
手动显微注射仪
技术原理
将外源修饰的DNA通过显微注射的方法注射到受精卵的原 核内，外源DNA整合到小鼠受精卵的基因组中，并稳定遗 传给后代。注射发生在哺乳动物受精卵发育前期，即两个 原核时期，这两个原核分别来自于卵母细胞和精子，随后 这两个原核将发生融合，注射的DNA整合到染色体中。
1200平方米SPF级别的高级实验动物中心
A
A：动物中心每间饲养房都有独 立的控制系统； B：具有独立通风排气特点的IVC 笼具； C：无菌饮用水供应系统
B
C
SPF级别的高级实验动物中心－鼠房
共聚焦显微镜 LSM780
高速高通量基因分析仪 MiSeq
电动显微操作仪 TransferMan NK2
提取小鼠基因组DNA进行鉴定
Any questions?
胚胎移植技术的发展
技术路线
➢胚胎干细胞的制备 ➢囊胚的收集 ➢ES细胞囊胚显微注射 ➢子宫内胚胎移植 ➢转基因小鼠的获得
ES细胞系的获得
向已经建立和分析过ES细胞系特征的实验室索取 从商业细胞库购买ES细胞 从囊胚期的胚胎自己建立ES细胞系
注射用ES细胞的制备
ES细胞的复苏、培养、冻存 ES细胞的电转化及筛选
次级卵泡 成熟卵泡
黄体
闭锁卵泡
红体
卵巢结构模式
卵母 细胞
排出的卵母细胞
卵泡
髓质
皮质
卵巢组织结构
各级卵泡 结构模式
卵泡腔
颗粒细胞
放射冠 卵丘
3.33 次级卵泡
大鼠的成熟卵泡
卵母细胞 放射冠
3 排卵
哺乳类透明带 的形成
三. 受精
卵丘
卵子
受精
透明带
4.06 仓鼠的未受精卵
小鼠精子与透 明带的结合
人的发育，从受精至植入
5.14 人的发育，从受精至植入
哺乳动物胚泡的着床
胚泡在向子宫移动过程中体积 增大，是因为因为定位于滋胚层 细胞膜囊胚腔一侧的Na－K泵将 外部Na+泵入腔中，最后通过渗 透作用吸水使囊胚腔增大。
胚胎外的透明带阻止了胚泡与 输卵管壁的粘连。
胚泡到达子宫时，胚胎细胞分 泌strypsin（一种类胰蛋白酶)， 它使透明带穿孔，胚泡从孔中挤 出与子宫壁接触，通过一系列反 应而着床。
线粒体鞘的形成: 线粒体部分参与精子的结构,哺乳动物精子细胞线粒体伸
长,移位到轴丝周围,有规律地缠在轴丝的外方,形成线粒体 鞘
其余细胞质的变化: 大部分的细胞质被抛弃
鞭毛
中心粒
顶体囊 顶体
纤维鞘 终环 线粒体鞘
精 子 的 形 成 过 程
2.14 精子形成过程
高尔基体 细胞核 顶体囊
高尔基体 顶体颗粒
DNA原核显微注射
输卵管内的胚胎移植
转基因小鼠的获得
通过显微注射获得基因突变小鼠 转基因小鼠的鉴定
1）小鼠基因组DNA的提取 2）PCR鉴定
ES细胞囊胚显微注射法
技术原理
通过基因打靶的方式将目的基因导入ES细胞，将打靶基因 成功导入的ES细胞注射到小鼠的囊胚腔中获得嵌合体小鼠， 这样获得的小鼠有的组织来源于ES细胞，有些组织来源于 囊胚。将获得的嵌合体小鼠和野生型小鼠交配，以确定嵌 合体小鼠的生殖系传递能力，一般情况下，大约有一半左 右的嵌合体小鼠具有生殖系传递能力。