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(共27张PPT)
第3节 胚胎工程
胚胎工程的理论基础
Section 3 embryo engineering Theoretical basis of embryo engineering
我国奶牛单产水平低。高产奶牛的引进价格昂贵，靠大量引进优良品种来提高产量不太可行
牛的生育率很低。一头母牛每年只能产一胎，每胎生一个牛仔,每胎产2个牛仔的情况比较少见（一般占怀孕总数的1～2.3%），一头母牛一生大约生育四五次
可以让引进的良种奶牛快速、大量繁殖吗？
我国奶业现状分析
1
情况分析 Situation analysis
用动物细胞核移植技术克隆之
Cloning by nuclear transfer of animal cells
克隆属于无性繁殖，
后代的遗传多样性低
1
情况分析 Situation analysis
限制了优良新品种选育，
危及奶业的可持续发展
1
情况分析 Situation analysis
试管牛
1
工程实质 Engineering substance
4
理论基础 Theoretical basis
3
操作手段 Means of operation
2
操作对象 Operation Object
在体外对动物受精和早期胚胎发育条件进行模拟操作
生殖细胞 受精卵 早期胚胎
体外受精 胚胎移植 胚胎分割等
受精和早期胚胎发育规律
概念胚胎工程指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等
受精
be fertilized
受精 是精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段。在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。
君住长江头我住长江尾，日日思君不见君
犹抱琵琶半遮面，欲面佳人须过关
愿得一人心，白首不相离
2
准备阶段 Preparation phase
君者，精子也
主要由细胞核构成，高尔集体聚集在头部最前端，发育成顶体
头部
是精子头尾相接的一段
颈部
线粒体聚集在尾部形成线粒体鞘，中心体发育成细长的尾
尾部
01
02
03
其它部位浓缩成原生质滴沿尾部逐渐脱落
2
准备阶段 Preparation phase
刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，这一生理现象称为“精子获能”
精子获能
准备阶段1---精子获能
利用雌性生殖道使精子获能
将精子培养在人工配置的获能液中使其获能等
方法
（常用有效成分：肝素、Ca2+载体等）
2
准备阶段 Preparation phase
我者，卵子也
由卵丘细胞组成
放射冠
非生物膜结构，主要成分是糖蛋白
透明带
初级卵母细胞或者次级卵母细胞细胞膜
卵细胞膜
01
02
03
在不发生受精作用的情况下，不可能有成熟卵细胞的产生
2
准备阶段 Preparation phase
何为排卵？
卵子从卵泡中排出也
何时排卵？
减数第一次分裂完成前后
2
准备阶段 Fertilization stage
2
准备阶段 Preparation phase
1.动物排出的卵子成熟程度不同
2.卵子一般在排出2～3h后才能被精子穿入
3.排出的卵子都要在输卵管内进一步成熟,至MⅡ期才具备与精子完成受精的能力
准备阶段2---卵子的准备
3
受精阶段 Fertilization stage
1. （2020河北邯郸磁县二中高一期中）下列不是精子、卵细胞发生的区别是( )
A. 成熟生殖细胞中染色体的数量
B. 初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间
C. 减数第一次分裂和减数第二次分裂的时间是否连续
D. 成熟生殖细胞的形成数量
3
受精阶段 Fertilization stage
我者，卵子也
由卵丘细胞组成
放射冠
非生物膜结构，主要成分是糖蛋白
透明带
初级卵母细胞或者次级卵母细胞细胞膜
卵细胞膜
01
02
03
在不发生受精作用的情况下，不可能有成熟卵细胞的产生
3
受精阶段 Fertilization stage
君是如何过关的？
精子如何穿越放射冠和透明带？
第一关
精子如何进入卵细胞？
第二关
精子核和卵细胞核如何融合？
第三关
01
02
03
“犹抱琵琶半遮面，欲面佳人须过关”
第一关
看我如何穿越
放射冠和透明带
3
受精阶段 Fertilization stage
精子穿越放射冠
精子穿越透明带
顶体反应
酶
酶
“犹抱琵琶半遮面，欲面佳人须过关”
第二关
看我如何进入
卵细胞膜
3
受精阶段 Fertilization stage
微绒毛抱合
细胞膜互相融合
头部进入
“犹抱琵琶半遮面，欲面佳人须过关”
第三关
精子核和卵细胞核融合
3
受精阶段 Fertilization stage
受精卵形成
精子：头尾分离
核膜重构
雄原核形成
卵细胞：被激活
释放第二极体
雌原核形成
融合
“犹抱琵琶半遮面，欲面佳人须过关”
受精的标志
受精完成的标志
透明带和卵细胞膜之间出现两个极体
雌雄原核的融合
3
受精阶段 Fertilization stage
3
受精阶段 Fertilization stage
如何保障只得“一人”
愿得一人心，白首不相离
第一道屏障
名称：透明带反应
时期：精子触及卵细胞膜瞬间
第二道屏障
名称：卵细胞膜反应
时期：精子头进入卵细胞后
3
受精阶段 Fertilization stage
例1 下列有关哺乳动物受精作用的叙述错误的是( )
A. 刚刚排出的精子要在雌性动物的生殖道内发生相应生理变化才能获得受精的能力
B. 精子变形过程中线粒体聚集到尾的基部，精子穿越透明带等结构需要多种酶
C. 卵子在输卵管内发育到 M Ⅱ期时才具备受精的能力
D. 精子触及卵细胞膜的瞬间卵细胞膜发生生理反应
4
胚胎发育 embryonic development
关于受精卵“前途”的思考
受精卵是几个细胞？
人是单细胞生物还是多细胞生物？
人体所有的细胞结构和功能都相同吗？
分裂
分化
受精卵
幼体
4
胚胎发育 embryonic development
桑葚胚
囊胚
原肠胚
场所 透明带内
分裂方式 有丝分裂
特点
细胞数量不断增加，胚胎总体积并不增加；
每个细胞体积不断变小，DNA总数目不断增加；
每个细胞的核DNA数目不变，有机物总量减少，有机物种类增加。
卵裂期
概念 当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚
特点 这一阶段及之前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞
组成 内细胞团
滋养层
囊胚腔
特点 内细胞团细胞具有全能性
发育成胎儿的各种组织
发育成胎膜和胎盘(可用于鉴定)
内含液体
细胞开始出现分化
孵化 胚胎进一步发育扩大，导致透明带破裂
孵化 囊胚孵化后，将发育形成原肠胚，原肠胚表面的细胞形成外胚层，向内迁移的细胞形成内胚层，出现由内胚层包围的空腔叫做原肠腔。以后还有一部分细胞形成中胚层
发育 原肠胚的三个胚层进一步发育为不同的组织、器官、系统等
4
胚胎发育 embryonic development
4
胚胎发育 embryonic development
4
胚胎发育 embryonic development
例2 下图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是( )
A. 受精卵卵裂形成桑葚胚的过程中，每个细胞体积不断增大
B. 受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的
C. 在胚胎发育过程中，幼体所需要的原料全部来自卵黄
D. 囊胚期已分化形成内、外两个胚层
4
胚胎发育 embryonic development
2. 关于桑葚胚和囊胚的比较，以下说法不正确的是( )
A. 细胞分化开始于桑葚胚
B. 桑葚胚的各细胞结构和功能基本相同
C. 囊胚期细胞出现了细胞分化，但遗传物质未发生改变
D. 囊胚期内细胞团和滋养层细胞的差异是转录水平上的差异引起的

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