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对动物早期胚胎或配子进行处理可获得目标个体
第4节
浙科版 选择性必修3
1.能简述受精及早期胚胎发育的过程
2.能概述胚胎工程技术的一般过程
3.能举例说明胚胎工程技术的应用价值
一、胚胎形成经过了受精及早期胚胎发育等过程
1、受精作用
（1）概念：精子与卵细胞结合形成受精卵的过程。
（2）受精作用过程
精卵识别
精子入卵
雌雄原核形成
雌雄原核的染色体会合，形成新核
受精卵
精卵识别
精子和卵细胞利用表面的特异性识别蛋白进行精卵识别
精子和卵子相互识别
精细胞
卵细胞
精子入卵
精子的头部通过与卵的细胞膜融合进入卵细胞
精子入卵的刹那间，卵细胞迅速释放钙离子，形成“钙波”，钙离子激发卵膜形成受精膜，阻断其他精子的进入
精子进入卵子
雌雄原核形成
精子的头部进入卵细胞后不久，精核与卵核相遇，精核的核膜溶解，并且体积变大，形成雄原核
卵子完成减数第二次分裂，释放第二极体后，卵细胞核核膜溶解，体积变大，形成雌原核
受精的标志是观察到两个极体或雌雄原核
雌雄原核的染色体会合，形成新核
受精过程结束的标志是雌、雄原核融合
原肠胚
受精卵
卵裂
桑椹胚
囊胚
原肠胚
2、早期胚胎发育
最初发育场所：输卵管
（1）卵裂
①分裂方式：有丝分裂。
②特点：卵裂过程所产生的细胞会越来越小，但总体积基本不变。胚胎发育的2-8细胞期，其中的每一个细胞都具有全能性，即均可以发育成一个完整的个体。
（2）桑葚胚
①概念：当卵裂进行到16~32个细胞时，细胞紧密连接成一个细胞团，此时称桑葚胚
（3）囊胚
内细胞团
完整的胚胎
发育
滋养层
发育形成
绒毛膜、胚盘等
囊胚具有内细胞团、滋养层和囊胚腔
（4）原肠胚
囊胚进一步发育形成具有内胚层、外胚层和中胚层的原肠胚。
三个胚层分裂分化为相应的细胞和组织即器官原基
器官原基形成示意图
原肠胚形成过程
胚胎发育和个体发育
二、体外受精、胚胎移植和胚胎分割
胚胎工程
体外受精
胚胎体外培养
胚胎分割
胚胎移植
1、体外受精
是人工模拟体内环境，包括营养、温度、pH等，使初级卵母细胞发育成熟，同时使精子获能，最终完成受精作用，并有计划地保存胚胎等。
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。
（1）概念：
（2）基本原理：
卵巢
卵母细胞
MⅡ卵母细胞
MⅠ卵母细胞
体外受精
受精卵培养
新鲜或解冻的精液
精子离心处理
精子获能处理
精子离心处理
（1）人工采集精子
②将成熟的精子放入培养液中培养，使精子达到获能状态
①常用人工采集的方式采集精液
精子获能：
精子必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。
（2）采集卵细胞
①超数排卵
注射外源促性腺激素，促使卵巢排出较正常情况下更多的成熟卵细胞的方法
②采集技术
手术采卵（冲洗输卵管采卵）和非手术采卵（子宫冲卵）
牛卵母细胞
牛卵巢
（3）人工体外受精
体外受精
适当的培养液共同培养
受精卵培养
以检查受精状况和受精卵的发育能力
获能液或专用的受精溶液
获能的精子
培养成熟的卵子
2、胚胎体外培养
牛、羊等动物的胚胎一般要培养到16细胞阶段（桑葚胚）或囊胚阶段才能进行移植
人的体外受精胚胎即试管胚胎，可在4细胞阶段移植。
（1）培养液成分
盐类：无机盐和有机盐
营养物质：氨基酸、核苷酸
调节物质：维生素、激素
特有物质：动物血清
（2）胚胎去向
①移植
②冷冻保存
3、胚胎移植
是指将雌性动物的早期胚胎或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，使之继续发育为个体的技术。其中，提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体” 。
生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。
胚胎工程的最后一道“工序”
充分发挥优良母畜的繁殖潜力，在短期内获得大量目标个体。
（1）概念：
（2）实质：
（4）优势：
（3）意义：
（5）胚胎移植的过程
供体、受体的选择和处理
发情配种或人工授精
胚胎的收集、检查、培养或保存
胚胎的移植及移植后的检查
4、胚胎分割
胚胎分割是指借助显微操作技术将早期胚胎切割成几等份，再移植到代孕动物子宫中发育，产生同卵多仔后代的技术。
（2）过程
（1）概念：
发育良好的
早期胚胎（囊胚或囊胚期以前的胚胎）
用切割针或切割刀把胚胎分割开
采用酶处理等方式将早期胚胎中的细胞分散开
受体
产仔
胚胎移植
（2）应用
①快速繁殖优良种畜
②培养遗传特性相同的动物群，为生物相关学科的研究提供实验动物。
③用于胚胎性别的鉴定及遗传检测
分割针
内细胞团
DNA分析性别鉴定
囊胚腔
透明带
滋养层
内细胞团
分割针
滋养层
分割针
牛胚胎性别鉴定和分割示意图
胚胎分割动物和体细胞核克隆动物的异同
项目 胚胎分割动物 体细胞核克隆动物
相同点 都属于无性生殖或克隆，最终技术是胚胎移植
不同点 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 通过核移植技术
获得的重组胚胎
遗传物质 胚胎分割动物具有相同的遗传物质，两个亲本提供的核遗传物质一样多 克隆动物的核遗
传物质主要由供
体细胞核提供
起点 经过受精作用或其他方式形成的一个细胞 经过核移植技术
形成的一个细胞
胚胎工程技术
理论基础
包括
受精作用
早期胚胎发育
体外受精
概念
基本原理
过程
胚胎体外培养
培养条件
胚胎去向
胚胎移植
胚胎分割
概念
意义
优势
概念
过程
应用

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