畜牧学-考博-动物胚胎生物工程复习题及答案

博士生入学考试动物胚胎生物工程复习提纲

要求了解动物胚胎工程的研究内容、发展动态及其在畜牧生产和生物医学中的作用和地位，掌握卵子发生、精子获能、受精、激活、早期胚胎发生和分化的理论、并对动物胚胎移植、胚胎分割、胚胎冷冻保存、体外受精、性别控制、嵌合体、干细胞、核移植和转基因技术的研究历史、现状和动态有一全面的了解。

1、动物胚胎工程技术的研究现状及其与人类健康的关系。

2、初级卵母细胞的来源及其在生长过程中所经历的主要变化。

3、卵母细胞成熟分裂的调控机理。

4、卵母细胞成熟分裂过程中核质的主要变化。

5、精子的获能及其机理。

6、受精过程中精卵识别的机理及其所发生的主要变化。

7、胚胎早期发生过程中的基因表达及其形态和细胞生物学变化。

8、胚胎发生过程中的细胞分化及其发育潜能的变化。

9、胚胎移植的意义和研究历史。

10、胚胎移植的生理学基础。

11、胚胎移植的原则和基本程序。

12、胚胎分割的原理、意义和研究现状。

13、卵母细胞和胚胎冷冻保存研究的历史和现状。

14、卵母细胞和胚胎冷冻保存的方法及其原理。

15、体外受精技术研究的历史和现状。

16、影响卵母细胞体外成熟的主要因素。

17、如何检查卵母细胞体外成熟的情况。

18、如何判定卵母细胞的细胞质成熟情况？

19、卵母细胞第一次成熟分裂为何都在双线期？

20、精子体外获能的方法及其原理。

21、影响体外受精的主要因素。

22、体外受精质量与胚胎发育有何关系？如何提高体外受精质量？

23、胚胎体外培养系统的研究历史及现状。

24、体外受精技术的应用前景和展望。

25、动物性别控制研究的历史和现状。(过时)

26、动物嵌合体技术研究的历史和现状。

27、嵌合体的制作方法和应用前景。

核移植技术

28、核移植技术的原理和意义。

29、核移植研究的历史和现状。

30、卵母细胞激活的机理和方法。

31、核移植的主要影响因素。

32、受体卵母细胞的去核和融合的方法。

33、供体细胞核周期的调控方法。

34、核移植技术的应用前景。

转基因（2013转基因动物研究的技术思路）

35、转基因动物研究的历史和现状。

36、转基因的常用方法。

37、转基因技术的应用前景和急待解决的问题。

胚胎干细胞

38、胚胎干细胞的特性和建系方法。

39、胚胎干细胞的研究现状和应用前景。

答案

1. 动物胚胎工程技术的研究现状及其与人类健康的关系。

动物胚胎工程是用人工方法对动物卵母细胞或胚胎进行改造的技术，包含胚胎移植、排卵控制、胚胎冷冻保存、体外受精与显微受精、胚胎分割、胚胎性别鉴定、胚胎冷冻保存、动物克隆和转基因动物等内容。动物胚胎工程的目标在于增加胚胎数量和提高胚胎质量，以利于发展畜牧业及受精生物学、发育生物学和生殖生物学等学科的基础研究。

胚胎移植：胚胎移植是胚胎工程的基本技术。其对提高优秀母畜的利用率有重要意义，也是人类辅助生殖技术重要基础。

排卵控制：在正常情况下，哺乳动物一次排卵数极其有限经超数排卵处理，排卵数则可增加数倍至10余倍。因此，在生产上或科学试验中，通过超数排卵处理可获得大量胚胎。在人类辅助生殖技术中，通过排卵控制获得一定数量的优质卵子决定着治疗的成功率，获卵数少可利用胚胎少，获卵数多会导致过激反应。

胎冷冻保存：如今，随着冷冻保护剂的研究深入，在液氮-196℃中对胚胎进行玻璃化冷冻保存已经被广泛应用，研究表明玻璃化冷冻法可以减少细胞冰晶的形成，极大提高胚胎复苏率。胚胎冷冻保存可以应用于珍稀动物保护。并在在人类辅助生殖技术中广泛应用，胚胎冷冻保存的应用，不孕患者可以个性化选择胚胎移植的时间，并提高移植次数，提高胚胎利用率。是胚胎植入前基因诊断PGD技术应用的基础。

外受精与显微受精：精子获能现象的发现开创了哺乳动物体外受精技术的研究。如今体外受精应用于动物产上或科学试验中。减少了公畜的饲养，获得大量胚胎，提高母畜利用率最终提高了经济效益。治疗不孕症，如输卵管阻塞，排卵障碍等女性因素不育。显微授精技术治疗男性因素不孕，如少弱精症，梗阻性无精症等。

胚胎分割：通过胚胎分割可培育遗传特性相同的动物群，为生物学、医学、药学和畜牧兽医学的研究提供实验动物。胚胎分割技术日见简化，从复杂的切割和分离胚胎、装透明带、双层琼脂包埋、中间受体培养、最后移植至受体妊娠产仔，发展为切割后裸半胚的直接移植技术。

胚胎性别控制：家畜的性别与其生产性能密切相关，如奶牛。性别控制，可大大降低繁殖成本，提高繁殖生产性能。别控制主要分两个方面：精子分离和胚胎性别鉴定。精子分离有多种方法，包括梯度离心、免疫学方法、流式细胞仪等。胚胎性别鉴定技术是通过分子生物学的方法识别胚胎性别：雄性特性抗原探测，SRY基因PCR测定等。

动物克隆：动物克隆即无性繁殖，是指用人工方法，取出核供体(胚胎细胞或体细胞)和核受体(去核的原核胚或成熟的卵母细胞)，进行体外重构，体外培养、胚胎移植，扩繁同基因型动物。动物克隆技术突破了传统的有性繁殖理论，可避免有性繁殖带来的遗传漂变，完整地、原样地复制后代，对遗传资源的保护、优良个体的扩群具有特珠意义。

转基因动物：转基因技术的简单含义是将动物本身没有的基因整合到动物的基因组中，定向改造动物的遗传特征。具体步骤是将外源基因转移到动物的受精卵中，形成新的融合基因，在体内整合和表达，产生新遗传特性的动物。可人为改良家畜的特定性状。有重要经济价值。

2. 初级卵母细胞的来源及其在生长过程中所经历的主要变化。

胎儿性别分化后，原始生殖细胞分化为卵原细胞，卵原细胞有丝分裂进行增殖，增殖结束发育为初级卵母细胞。初级卵母细胞在短时间内被卵泡细胞包围，形成原始卵泡。原始卵泡出现后，一些卵母细胞开始退化，数量减少，最后能发育成熟直至排卵的数量极少。

卵泡细胞增殖，单层变多层，分泌卵泡液，分泌物形成透明带，卵母细胞进入减数分裂I双线期停滞，此时为GV 期，青春期启动，恢复减I，GVBD，此时为MI，排出第一PB，完成减I，此时为MII，核成熟。

3.卵母细胞成熟分裂的调控机理。

卵母细胞成熟指：卵母细胞恢复减数分裂，及进入第二次减数分裂，为受精及后续胚胎发育准备，包括核成熟和质成熟。卵母细胞成熟过程分步骤完成。最初：MPF调控染色质浓缩。减1：cAMP上升，GVBD推迟，cAMP下降，GVBD 发生。减2：细胞静止因子CSF及MPF维持停滞在MII。受精时：Ca+内流使CSF及MPF活性下降，卵母细胞离开MII期，排出第2极体。

细胞质成熟不像核成熟，可以通过极体排出确认。GVBD前后大量蛋白质的合成，包括MPF，促进细胞成熟。细胞器从分布在核周围发生再定位：线粒体、高尔基体向细胞质扩散，随后高尔基体消失；粗面内质网消失，滑面内质网增多。

4. 卵母细胞成熟分裂过程中核质的主要变化

5.精子的获能及其机理。

精子在形态学上成熟的过程是在睾丸中进行的。从睾丸排出的精子，经过附睾转运获得前向运动能力和受精能力，但完全的受精能力的获得还依赖于精子在雌性生殖道内短暂停留。精子在雌性生殖道内停留期间获得受精能力的生理过程称为获能。

雌性生殖道的白蛋白可引起精子膜胆固醇外流启动精子获能，细胞膜的不稳定性，导致Ca2+ 内流,启动获能级联信号，激活腺苷酸环化酶使细胞内的cAMP 升高, 且细胞内cAMP水平升高可激活蛋白激酶A(proteinkinaseA,PKA),后者进一步激活蛋白酪氨酸激酶,同时抑制蛋白磷酸酶,这种双重效应促使多种蛋白发生磷酸化,为精子获能奠定重要基