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1、专题3-胚胎工程 体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育(一)精子和卵子的发生(一)精子和卵子的发生(二)受精阶段(二)受精阶段(三)胚胎发育(三)胚胎发育3.1 体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育(胚胎工程的理论基础)(胚胎工程的理论基础)(一)精子和卵子的发生(一)精子和卵子的发生l减数分裂形成(基本过程)一、精子的发生一、精子的发生1、场所:、场所:2、时期:、时期:3、过程:、过程:1、场所:、场所:睾丸睾丸2、时期:、时期:初情期初情期到到生生 殖功能衰退殖功能衰退3、过程:、过程:三个阶段三个阶段精原细胞(精原细胞(2N)有丝分裂有丝分裂初级精母细胞初级精母细胞次级
2、精母细胞次级精母细胞精子细胞精子细胞精子精子M第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段M精精子子发发生生的的过过程程多个精原细胞多个精原细胞染色体复制染色体复制变形变形变形变形(2N)(N)(N)(N)变形第三阶段线粒体线粒体高尔基体高尔基体A、顶体的发生发育中的顶体发育中的顶体发育中的尾发育中的尾 (中心体中心体)B、尾的发育C、精子头的出现D、细胞质浓缩E、精子的形成原生质滴原生质滴尾尾线粒体鞘线粒体鞘顶体顶体第阶段:精子细胞第阶段:精子细胞变形变形成精子成精子精子细胞变形小结精子细胞变形小结1.1.细胞核细胞核2.2.高尔基体高尔基体3.3.中心体中心体4.4.线粒体线粒体5.5
3、.细胞内其他物质细胞内其他物质精子头部的主要部分精子头部的主要部分头部的顶体头部的顶体精子的尾精子的尾线粒体鞘线粒体鞘(尾的基部尾的基部)原生质滴原生质滴(球状球状,最后脱落最后脱落)便于便于运动运动“减负减负”精子的形态:精子的形态:(1)外形似蝌蚪,)外形似蝌蚪,分分_、_、_、三、三大部分。大部分。(2)不同种动物精子的形态)不同种动物精子的形态_,大,大小略有小略有_,与动物的体形大小,与动物的体形大小_。头头 颈颈 尾尾相似相似不同不同 无关无关关于男人的自觉 1.精子产生于睾丸中,精子需要大约精子产生于睾丸中,精子需要大约10周的时间达到成熟。周的时间达到成熟。2.成熟的精子储存在
4、附睾中。成熟的精子储存在附睾中。3.精子是体内最小的细胞,它需要均衡的能力补充。精子是体内最小的细胞,它需要均衡的能力补充。4.必须在低于体温必须在低于体温3-5度的温度下,才能产生大量健康的精度的温度下,才能产生大量健康的精 子。子。5.一个成年男性每天可产生一个成年男性每天可产生7000万万-1.5亿个精子。亿个精子。6.附睾中的精子通过附睾中的精子通过输精管输精管传输,传输,输精管输精管中有富含果糖的中有富含果糖的 流体,果糖相当于火箭的燃料,有助于精子的运输。流体,果糖相当于火箭的燃料,有助于精子的运输。7.精液中的大部分是碱性物质,它有助于精子的旅程。精液中的大部分是碱性物质,它有助
5、于精子的旅程。9、男性的精子在体外最多只活、男性的精子在体外最多只活24小时小时 二二.卵子的发生(部位有变化,历时长,卵子的发生(部位有变化,历时长,结构复杂)结构复杂)1)1)发生部位:卵巢与输卵管发生部位:卵巢与输卵管2)2)时间:胚胎性别分化以后直至生殖机能衰退时间:胚胎性别分化以后直至生殖机能衰退胚胎性别分化后卵原细胞有丝分裂增加数量,胚胎性别分化后卵原细胞有丝分裂增加数量,并经过间期形成初级卵母细胞;并经过间期形成初级卵母细胞;排卵前后排卵前后(减减I);精子和卵子结合的过程完成精子和卵子结合的过程完成(减减II)2 2、卵子的发生、卵子的发生 (1 1)分两个阶段)分两个阶段_:
6、动动物物的的胚胚胎胎在在性性别别分分化化后后,雌雌性性胎胎儿儿_内内的的卵卵原原细细胞胞通通过过_分分裂裂形形成成更更多多卵卵原原细细胞胞,卵卵原原细细胞胞进进一一步步演演变变为为_,它它被被_包围,形成包围,形成_卵巢卵巢有丝有丝初级卵母细胞初级卵母细胞卵泡细胞卵泡细胞卵泡卵泡胎儿期胎儿期2 2、卵子的发生、卵子的发生 (1 1)分两个阶段)分两个阶段 :继续进行减数分裂:继续进行减数分裂 减减数数第第一一次次分分裂裂是是在在雌雌性性动动物物_完完成成的的 产产生一个生一个_和第一极体,进入和第一极体,进入_,准准 备备 与与 精精 子子 受受 精精。减减 数数 分分 裂裂 第第 二二 次次
7、 分分 裂裂 是是 在在_完完成成的的,次次级级卵卵母母细细胞胞经经分分裂裂产产生生一一个个成成熟熟的的卵卵子子和和第第二二极极体体。当当在在卵卵黄黄膜膜和和透透明明带带的的间间隙隙可可以以观观察察到到两两个个极极体体时时,说说明明卵卵子子已已经经完完成了受精,这是判断卵子是否受精的重要标志。成了受精,这是判断卵子是否受精的重要标志。初情期后初情期后排卵前后排卵前后次级卵母细胞次级卵母细胞输卵管输卵管精子和卵子结合的过程中精子和卵子结合的过程中排卵排卵卵卵子子结构构图(卵黄膜)(卵黄膜)(卵丘(卵丘细胞)胞)讨论讨论1 1、一个卵泡中一般形成一个成熟的卵子。、一个卵泡中一般形成一个成熟的卵子。
8、2 2、排卵是指卵子从卵泡中排出。、排卵是指卵子从卵泡中排出。3 3、刚排出的卵子尚未完全成熟,一般仅完成减数、刚排出的卵子尚未完全成熟,一般仅完成减数第一次分裂,需要在输卵管内进一步成熟。第一次分裂,需要在输卵管内进一步成熟。思考思考1、卵子是否受精的重要标志是什么?、卵子是否受精的重要标志是什么?当在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极当在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时。体时。2、实际上马排出的卵子指什么?牛排出的卵子、实际上马排出的卵子指什么?牛排出的卵子指什么?指什么?初级卵母细胞初级卵母细胞 次级卵母细胞次级卵母细胞3、精子和卵子在发生上的重要区别?、精子和卵子在发生上的重
9、要区别?哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备,是在哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备,是在出生前(即胎儿时期)完成的。出生前(即胎儿时期)完成的。(二)受精(二)受精精子和卵子结合形成受精卵的过程精子和卵子结合形成受精卵的过程1 1、受精部位、受精部位:2 2、包括、包括:受精前的准备阶段受精前的准备阶段受精阶段受精阶段输卵管输卵管过程过程受精前的准受精前的准备阶段备阶段受精阶段受精阶段精子获能精子获能卵子的准备卵子的准备在雌性动物的生殖道在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化发生相应的生理变化后后,才获得受精能力才获得受精能力(达到(达到减数第二次分裂中期减数第二次分裂中期时才具备与精子受精的能
10、力)时才具备与精子受精的能力)受精阶段受精阶段:1)1)精子穿越放射冠和透明带精子穿越放射冠和透明带 顶体反应顶体反应 透明带反应透明带反应是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第一道屏障第一道屏障2)2)精子进入卵黄膜精子进入卵黄膜 卵黄膜封闭作用卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第二道屏障第二道屏障3)3)原核形成:原核形成:雄原核形成和雌原核形成雄原核形成和雌原核形成4)4)配子结合:配子结合:雌雄原核雌雄原核融合融合形成合子受精卵形成合子受精卵 (受精完成)(受精完成)放射冠放射冠放射冠放射冠(卵丘细胞)(卵丘细胞)(卵丘细胞)(卵丘细胞)透明带透明带透明带透明带
11、卵黄膜卵黄膜卵黄膜卵黄膜细胞核细胞核细胞核细胞核第一极体第一极体第一极体第一极体顶体反应顶体反应,穿越放射冠穿越放射冠精子触及卵黄精子触及卵黄膜的瞬间,发膜的瞬间,发生透明带反应,生透明带反应,阻止多精入卵阻止多精入卵形成雄原核;形成雄原核;卵子完成减数第二次卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体,分裂,排出第二极体,形成雌原核;形成雌原核;染色体合为一组。染色体合为一组。经过种种障碍的精子终于与卵子相遇经过种种障碍的精子终于与卵子相遇精子试图进入卵子精子试图进入卵子瞬间瞬间 此时此时,精子的头已经钻进去了精子的头已经钻进去了,我们还可以看我们还可以看 到它的中部和尾部,它就像一个不断旋转的钻头
12、,到它的中部和尾部,它就像一个不断旋转的钻头,在尾巴拍打的驱动下,努力进入卵子。在尾巴拍打的驱动下,努力进入卵子。精精子子试试图图进进入入卵卵子子 瞬瞬间间(三)胚胎发育(三)胚胎发育1、合子形成后在输卵管、合子形成后在输卵管内进行有丝分裂内进行有丝分裂2、卵裂期及其特点、卵裂期及其特点受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚(内含囊胚腔)囊胚(内含囊胚腔)原肠胚(内含原肠腔)原肠胚(内含原肠腔)胎儿形成胎儿形成中胚层中胚层外胚层外胚层内胚层内胚层原肠腔原肠腔:在:在透明带内透明带内进行有丝分裂,细胞数量不断增加,进行有丝分裂,细胞数量不断增加,但但胚胎总体积并不增加,或略有减少胚胎总体积并不
13、增加,或略有减少。:由具有:由具有全能性细胞全能性细胞构成,细胞数在构成,细胞数在3232个左右个左右,排列紧密,形似桑椹排列紧密,形似桑椹内细胞团:发育成胎儿各组织内细胞团:发育成胎儿各组织滋养层细胞:发育成胎膜和胎盘滋养层细胞:发育成胎膜和胎盘:最初最初在在输卵管输卵管进行有丝分裂进行有丝分裂最初发育在输卵管,进行有丝分裂。最初发育在输卵管,进行有丝分裂。桑桑椹椹胚胚:由由具具有有全全能能性性的的细细胞胞构构成成,细细胞胞数数在在3232个左右,排列紧密,形似桑椹。个左右,排列紧密,形似桑椹。囊胚囊胚受精后受精后8 8天。胚牙完成天。胚牙完成 着陆着陆,微微嵌入子宫微微嵌入子宫内膜。此时它
14、分裂发育为几百个细胞内膜。此时它分裂发育为几百个细胞。受精后受精后6 6星期,人形已隐约可见。这时,胚胎的星期,人形已隐约可见。这时,胚胎的心跳每分钟心跳每分钟140150140150下是母亲心跳的两倍。下是母亲心跳的两倍。19周的早产儿鸟类胚胎3.23.2体外受精和早期胚胎培养体外受精和早期胚胎培养试管动物技术试管动物技术试管动物技术的三个基本操作环节:试管动物技术的三个基本操作环节:第一步:体外受精第一步:体外受精 第二步:胚胎的早期培养第二步:胚胎的早期培养第三步:胚胎移植第三步:胚胎移植精子精子卵子卵子受精卵受精卵早期早期胚胎胚胎幼体幼体新个体新个体试管试管 动物动物存在困难:存在困难
15、:1 1、引进一头良种成年奶牛需要、引进一头良种成年奶牛需要3 3万万5 5万元。万元。2 2、牛的生育率低,一头牛一胎只一个,一生、牛的生育率低,一头牛一胎只一个,一生 只能生育四五次。(牛的妊娠期约只能生育四五次。(牛的妊娠期约280280天)天)讨论讨论1:是否有可能是否有可能让引进的良种牛快速让引进的良种牛快速大量的繁殖?大量的繁殖?一、从试管牛说起一、从试管牛说起牛牛的的生生育育率率虽虽然然很很低低,但但是是牛牛的的卵卵母母细细胞胞却却相相当当的的多多,其其卵卵巢巢中中卵卵母母细细胞胞数数目目要要比比一一生中排卵数多生中排卵数多10001000倍左右倍左右。公牛产生的精子数目就更多了
16、公牛产生的精子数目就更多了(精子数(精子数:50:50亿亿/mL)/mL)理论基础:理论基础:讨论讨论2 2:如何如何 让引进的良种牛快速大量的繁殖?让引进的良种牛快速大量的繁殖?方法方法1 1:给供体注射:给供体注射促性腺激素促性腺激素,使一头母,使一头母畜的卵巢一次排出比自然情况下多几倍到十几畜的卵巢一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的卵子倍的卵子(超数排卵)超数排卵),之后从之后从输卵管输卵管中冲取中冲取卵子。卵子。1 1、卵母细胞的采集和培养、卵母细胞的采集和培养可直接与获能的精子在体外受精可直接与获能的精子在体外受精适用生物:小鼠、兔,以及家畜猪、羊等。适用生物:小鼠、兔,以及家畜猪
17、、羊等。牛卵巢牛卵巢牛卵巢中采卵牛卵巢中采卵B B超活采仪超活采仪借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜的引导,从活母畜卵借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜的引导,从活母畜卵巢采集卵母细胞。操作员先将带有巢采集卵母细胞。操作员先将带有超声波探头超声波探头和吸卵针的和吸卵针的采卵器通过生殖道插入子宫,同时将探头贴在卵巢上。根采卵器通过生殖道插入子宫,同时将探头贴在卵巢上。根据据B B超屏幕所显示的卵泡位置,利用采卵针穿刺卵泡并同超屏幕所显示的卵泡位置,利用采卵针穿刺卵泡并同时抽吸卵母细胞。时抽吸卵母细胞。方法方法3 3:从活体卵巢中采集卵母细胞:从活体卵巢中采集卵母细胞1 1、比较三种方法采集的卵母细胞
18、在体外受精前的处理、比较三种方法采集的卵母细胞在体外受精前的处理有何不同?有何不同?讨论:讨论:从输卵管中冲取的卵子可直接与获能精子在体外受精。从输卵管中冲取的卵子可直接与获能精子在体外受精。后两种方式方法采集到的卵母细胞都要在体外经人工后两种方式方法采集到的卵母细胞都要在体外经人工培养培养成熟成熟后,才能与获能精子受精。后,才能与获能精子受精。2、培养到、培养到成熟指什么成熟指什么?培养到减数第二次分裂中期培养到减数第二次分裂中期2.2.精子的收集和获能精子的收集和获能1)1)收集的方法收集的方法:假阴道法假阴道法,手握法手握法和和电刺激法电刺激法等等2)获能处理获能处理:培养法:培养法:把
19、精子放入把精子放入获能液获能液中。中。(啮齿动物、家兔和猪)(啮齿动物、家兔和猪)化学诱导法:化学诱导法:把精子放入一定浓度把精子放入一定浓度肝素肝素或或钙离子载体钙离子载体A23187溶液溶液中。中。(牛、羊)(牛、羊)3.3.体外受精体外受精 在在获能溶液获能溶液或或专用的专用的受精溶液受精溶液中完成受精中完成受精过程过程离心的目的是什么?离心的目的是什么?卵母细胞的培养的卵母细胞的培养的目的是什么?目的是什么?二、胚胎的早期培养二、胚胎的早期培养 发育培养液发育培养液成分成分:无机无机盐盐、有机、有机盐盐、维生维生素素、激、激素素、氨基氨基酸酸、核苷、核苷酸酸以及动物以及动物血清血清等等
20、.两盐、两盐、两素、两素、两酸两酸 +血清血清不同动物移植时间:不同动物移植时间:牛、羊:牛、羊:桑椹胚或囊胚阶段桑椹胚或囊胚阶段小鼠、家兔:小鼠、家兔:卵裂期或囊胚阶段卵裂期或囊胚阶段试管婴儿:试管婴儿:8 8或或1616个细胞阶段个细胞阶段 胚胎培养发育到适宜阶段时,可将其取胚胎培养发育到适宜阶段时,可将其取出向受体移植或冷冻保存。出向受体移植或冷冻保存。保存剩余的卵子和精子的方法是什么?保存剩余的卵子和精子的方法是什么?卵母细胞的成熟培养:卵母细胞的成熟培养:CO2培养箱培养箱胚胎移植胚胎移植采集卵母细胞采集卵母细胞体外培养体外培养采集精子采集精子体外获能体外获能体外受精体外受精早期胚胎
21、培养早期胚胎培养受体受体小小结结(时期时期:)1 1)超数排卵)超数排卵(试剂)(试剂)2 2)活体取卵)活体取卵(仪器)(仪器)3 3)从屠宰的卵巢取卵)从屠宰的卵巢取卵方法方法(方法,试剂方法,试剂)(试剂)(试剂)(培养条件)(培养条件)成熟的卵子成熟的卵子获能的精子获能的精子MIIMII中期中期方法方法(移植时间)(移植时间)试管动物试管动物克隆动物克隆动物生殖方式生殖方式技术手段技术手段遗传物质遗传物质遗传规律遗传规律有性生殖有性生殖无性生殖无性生殖体外受精、体外受精、早期胚胎培养、早期胚胎培养、胚胎移植胚胎移植核移植技术、核移植技术、胚胎移植胚胎移植遵循遵循不遵循不遵循比较试管动物
22、和克隆动物比较试管动物和克隆动物来自双亲来自双亲主要来自核供体主要来自核供体 第一个试管婴儿第一个试管婴儿于于1978年年7月月25日在英国的奥尔德姆市医院诞日在英国的奥尔德姆市医院诞生,她的名字叫生,她的名字叫路易丝路易丝.布朗布朗。路。路易丝易丝.布朗的母亲梅布朗的母亲梅.布朗因输卵布朗因输卵管阻塞而不能生育。管阻塞而不能生育。首例试管婴儿首例试管婴儿 医生从梅.布朗(时年31岁)体内提取卵子,再取她丈夫(时年38岁)的精液,经处理在体外使卵子受精,受精卵分裂形成16细胞胚后重新植入梅.布朗的子宫内。9个多月后就生下了路易丝.布朗。世界上第一位试管婴儿,如今自己也已经当上了妈妈。图为她世界
23、上第一位试管婴儿,如今自己也已经当上了妈妈。图为她抱着自己的两个双胞胎孩子。和她的妈妈一样,这对双胞胎也抱着自己的两个双胞胎孩子。和她的妈妈一样,这对双胞胎也是试管婴儿。是试管婴儿。19881988年年3 3月月1010日我国首例试管婴儿诞生日我国首例试管婴儿诞生著名妇产科专家张丽珠教著名妇产科专家张丽珠教授与中国首例试管婴儿授与中国首例试管婴儿3.3 胚胎工程的应用及前景胚胎移植胚胎分割体外生产胚胎技术湛江产天价牛肉湛江产天价牛肉 千元一斤有钱还难买千元一斤有钱还难买 新闻新闻日日本本神神户户牛牛肉肉(雪雪花花牛牛肉肉)这是和牛(又称这是和牛(又称日本神户牛),是当日本神户牛),是当今世界公
24、认的品质最今世界公认的品质最优秀的良种肉牛,国优秀的良种肉牛,国内市场每公斤能售出内市场每公斤能售出20002000多元人民币的天多元人民币的天价。价。如何将这种优质的牛进行快速、大量的繁殖呢?如何将这种优质的牛进行快速、大量的繁殖呢?一、利用体细胞核移植技术进行克隆。一、利用体细胞核移植技术进行克隆。二、利用体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植二、利用体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植技术进行繁殖。技术进行繁殖。1.1.胚胎移植概念胚胎移植概念 将雌性动物的早期胚胎将雌性动物的早期胚胎,或者通过其他方式得到的或者通过其他方式得到的胚胎胚胎,移植到移植到同种同种的、的、生理状态相同生理状态相同的其他
25、雌性动物的的其他雌性动物的体内体内,使之发育为新个体的技术。使之发育为新个体的技术。雌性动物的早期胚胎或体外受精及其他方式得到的胚胎。雌性动物的早期胚胎或体外受精及其他方式得到的胚胎。胚胎的来源:胚胎的来源:供体:供体:受体:受体:受体的条件:受体的条件:提供胚胎的个体。提供胚胎的个体。接受胚胎的个体。接受胚胎的个体。同种(同一物种)、生理状态相同。同种(同一物种)、生理状态相同。一、胚胎移植一、胚胎移植牛牛胚胚胎胎移移植植示示意意图图思考?思考?1 1、准备移植的小牛胚胎,移植到任何一头母牛的子、准备移植的小牛胚胎,移植到任何一头母牛的子宫内都能发育吗?宫内都能发育吗?2 2、供体与受体之间
26、进行胚胎移植会不会发生免疫排、供体与受体之间进行胚胎移植会不会发生免疫排斥反应?斥反应?胚胎移植的生理学基础胚胎移植的生理学基础生理学基础生理学基础意义意义同种动物的供体和受体排卵后,同种动物的供体和受体排卵后,生殖器官的生殖器官的 是相同的。是相同的。生理变化生理变化为供体的胚胎移入受体提供为供体的胚胎移入受体提供相同的相同的 。生理环境生理环境早期胚胎形成后,在一定时间内不早期胚胎形成后,在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系,会与母体子宫建立组织上的联系,而是处于而是处于 状态。状态。为胚胎的收集提供了可能为胚胎的收集提供了可能游离游离受体对移入子宫的外来胚胎受体对移入子宫的外来胚胎
27、基本上不发生基本上不发生 。免疫排斥反应免疫排斥反应供体胚胎可与受体子宫建立正供体胚胎可与受体子宫建立正常的常的 和和 联系,但其联系,但其 不受影响。不受影响。生理生理组织组织遗传特性遗传特性为胚胎在受体内的存活提供为胚胎在受体内的存活提供了可能了可能为移植后的胚胎继续发育提供为移植后的胚胎继续发育提供了营养等方面的保障了营养等方面的保障思考与讨论思考与讨论:(1 1)在胚胎移植操作中,怎样才能使胚胎在移植前后所处)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
28、位置,应与在供体内的位置相同或相似吗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?应对供体和受体母畜应对供体和受体母畜进行同期发情处理进行同期发情处理,使它们的生理条件,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,这是胚胎移植成功与否的关键。因此,必须做到似的生存条件,这是胚胎移植成功与否的关键。因此,必须做到供、受体母畜的发情时间一致。同时还要做到移入受体子宫胚胎供、受体母畜的发情时间一致。同时还要做到移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置相同或相似,移入胚胎一侧的受的位置应该
29、与其在供体内的位置相同或相似,移入胚胎一侧的受体子宫对应的卵巢必须有黄体存在。体子宫对应的卵巢必须有黄体存在。(2 2)胚胎移植实质)胚胎移植实质 你认为这样的概括正确吗?你认为这样的概括正确吗?是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。正确。正确。胚胎移植成功与否要有两个条件胚胎移植成功与否要有两个条件 (1 1)胚胎移植一般应在)胚胎移植一般应在同种的雌性同种的雌性供体和受体之供体和受体之 间进行。间进行。(2 2)进行胚胎移植的供体和受体的)进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同生理状态要相同。胚胎移植成功的标志是什么胚胎移植成功的标志
30、是什么?移植的胚胎在受体内能正常发育并分娩移植的胚胎在受体内能正常发育并分娩请认真阅读课本请认真阅读课本P77P77,图,图3-193-19,思考讨论:,思考讨论:(1 1)胚胎移植的基本程序包括哪些?)胚胎移植的基本程序包括哪些?(2 2)每一步技术操作的作用如何?)每一步技术操作的作用如何?(3 3)为什么要进行这些操作?)为什么要进行这些操作?3 3、胚胎移植的基本程序、胚胎移植的基本程序选择及同期发情处理选择及同期发情处理超数排卵处理超数排卵处理配种或人工受精配种或人工受精胚胎收集胚胎收集胚胎检查胚胎检查胚胎保存胚胎保存胚胎移植胚胎移植妊娠检查妊娠检查分娩分娩(1 1)对供体、受体进行
31、选择)对供体、受体进行选择供体:供体:遗传性能和生产性能优秀的个体;遗传性能和生产性能优秀的个体;受体:受体:健康和正常繁殖能力的个体健康和正常繁殖能力的个体处理:处理:同期发情同期发情具体做法:具体做法:注射相关激素(如孕激素)。注射相关激素(如孕激素)。(2 2)超数排卵处理)超数排卵处理 具体做法:具体做法:注射促性腺激素注射促性腺激素(3 3)配种或人工授精)配种或人工授精精子来源:精子来源:同种优良的雄性动物。同种优良的雄性动物。(4 4)胚胎的收集)胚胎的收集 在配种或输精后第在配种或输精后第7 7天,用特制的冲卵装置,把天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。供体母
32、牛子宫内的胚胎冲洗出来。冲卵是把母牛的卵子冲出来吗?冲卵是把母牛的卵子冲出来吗?不是,冲卵是将供体母畜子宫内的胚胎冲洗出来。不是,冲卵是将供体母畜子宫内的胚胎冲洗出来。(5 5)对胚胎进行质量检查)对胚胎进行质量检查 检查的目的是什么?此时胚胎处于什么时期?检查的目的是什么?此时胚胎处于什么时期?检查胚胎的发育状况,处于桑椹胚或囊胚检查胚胎的发育状况,处于桑椹胚或囊胚(6 6)胚胎的保存或移植)胚胎的保存或移植-196-196液氮液氮(7 7)胚胎的移植)胚胎的移植 方法一:手术法方法一:手术法 具体做法:引出受体子宫和卵巢,将胚胎注入子具体做法:引出受体子宫和卵巢,将胚胎注入子宫角,缝合创口
33、。宫角,缝合创口。方法二:非手术法方法二:非手术法 将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位,注入胚胎。位,注入胚胎。(8 8)对受体母牛进行是否妊娠的检查)对受体母牛进行是否妊娠的检查(9 9)受体母牛产下胚胎移植的犊牛)受体母牛产下胚胎移植的犊牛选择选择供体母牛供体母牛受体母牛受体母牛同期发情处理同期发情处理超数排卵超数排卵供体公牛供体公牛配种配种冲卵冲卵质量检查、培养质量检查、培养胚胎移植胚胎移植妊娠检查妊娠检查分娩(胚胎移植的犊牛)分娩(胚胎移植的犊牛)小结:小结:【归纳总结】【归纳总结】该过程中两次使用激素处理:该过程中两次使用激素处理:
34、第一次对受、供体进行同期发情处理;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。第二次用于供体的超数排卵。该过程中的两次检查:该过程中的两次检查:第一次对收集的胚胎进行检查;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。第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛,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。没有关系。冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎,而非冲出卵子冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎,而非冲出卵子。阅读课本,思考以下问题:阅读课本,思考以下
35、问题:(1 1)胚胎分割的概念)胚胎分割的概念(2 2)胚胎分割特点)胚胎分割特点(3 3)胚胎分割的理论基础)胚胎分割的理论基础(4 4)胚胎分割操作过程)胚胎分割操作过程二、胚胎分割二、胚胎分割1.1.概念概念:采用显微手术(机械方法)的方法将早期胚胎分割成采用显微手术(机械方法)的方法将早期胚胎分割成2 2分分胚胚,4,4分胚或分胚或8 8分胚分胚,经体内或体外培养后植入受体,以得到同卵经体内或体外培养后植入受体,以得到同卵双胎或同卵多胎的技术。双胎或同卵多胎的技术。2.2.特点:特点:后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看做动物无后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看做动物无性
36、繁殖或克隆的方法之一。性繁殖或克隆的方法之一。3 3、理论基础、理论基础 动物胚胎细胞的全能性。动物胚胎细胞的全能性。4 4、选择的胚胎:、选择的胚胎:发育良好的发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚。形态正常的桑椹胚或囊胚。5 5、使用的主要仪器:、使用的主要仪器:实体显微镜和显微操作仪。实体显微镜和显微操作仪。6 6、具体操作、具体操作 用分割针或分割刀片将胚胎切开,吸出其中的半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。半胚移植给受体。7 7、操作注意事项:、操作注意事项:对囊胚阶段的胚
37、胎进行分割时,要将内细胞团对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要将内细胞团均等分割。均等分割。原因:内细胞团一般到囊胚阶段才出现,它是发原因:内细胞团一般到囊胚阶段才出现,它是发育为胚胎本身的基础细胞,其他细胞为滋养细胞,只育为胚胎本身的基础细胞,其他细胞为滋养细胞,只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞团均等分割,团均等分割,会出现含内细胞团多的部分正常发育的会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强,少的部分发育受阻或发育不良,能力强,少的部分发育受阻或发育不良,甚至不能发甚至不能发育等问题。育等问题。胚胎分割的份数越多,操作的难度会越大,移胚
38、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。植的成功率也越低。早期胚胎的体积很小,只有在显微镜下才能看到;早期胚胎的体积很小,只有在显微镜下才能看到;再者,细胞数目是有限的。分割的份数越多,不但难再者,细胞数目是有限的。分割的份数越多,不但难以做到均等分割,以做到均等分割,每一份的细胞数会越少,而且作为每一份的细胞数会越少,而且作为囊胚期的胚胎内细胞团细胞所受的影响会更大。囊胚期的胚胎内细胞团细胞所受的影响会更大。因此,因此,分割的份数越多,技术的难度会越大,移植后的恢复分割的份数越多,技术的难度会越大,移植后的恢复和发育的难度会越大,移植成功率自然会降低。和发育的难度会越大,移植
39、成功率自然会降低。.性别鉴定28 8、胚胎分割技术的缺陷、胚胎分割技术的缺陷 (1 1)刚出生动物的体重偏低,毛色和斑纹还存)刚出生动物的体重偏低,毛色和斑纹还存在差异;在差异;(2 2)采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性)采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的。是有限的。阅读课本,思考以下问题:阅读课本,思考以下问题:(1 1)什么是胚胎干细胞?简称是什么?)什么是胚胎干细胞?简称是什么?(2 2)胚胎干细胞的来源。)胚胎干细胞的来源。(3 3)胚胎干细胞的特性。)胚胎干细胞的特性。(4 4)胚胎干细胞的应用。)胚胎干细胞的应用。三、胚胎干细胞三、胚胎干细胞1.1.概念:概念:简称简
40、称ESES或或EKEK细胞细胞,是由早期胚胎或原始性腺中分是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。离出来的一类细胞。2.2.特点特点:(1 1)形态:)形态:体积小、细胞核大体积小、细胞核大,核仁明显;核仁明显;(2 2)功能:)功能:具有发育的全能性具有发育的全能性.可分化为成年动可分化为成年动物体内任何一种组织细胞;物体内任何一种组织细胞;(3 3)在体外培养的条件下,)在体外培养的条件下,ESES细胞可以增殖而细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存,也可以进行遗不发生分化。对它可以进行冷冻保存,也可以进行遗传改造。传改造。3.3.主要用途主要用途 阅读课本相关内容,说说胚胎干
41、细胞有什么具体阅读课本相关内容,说说胚胎干细胞有什么具体用途?用途?(1 1)治疗人类的某些顽症。)治疗人类的某些顽症。人类由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病,如帕金人类由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病,如帕金森综合症、少年糖尿病和老年痴呆症等,已成为医学上尚未攻森综合症、少年糖尿病和老年痴呆症等,已成为医学上尚未攻克的顽症。利用克的顽症。利用ESES细胞可以诱导分化形成新的组织细胞可以诱导分化形成新的组织 细胞的特性,细胞的特性,移植移植ESES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。目前,在动物实验方面,目前,在动物实验方面
42、,用用ESES细胞诱导分化出的某些组织细胞细胞诱导分化出的某些组织细胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑难病症。已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑难病症。(2 2)培育出人造组织器官,用于器官移植)培育出人造组织器官,用于器官移植 随着组织工程技术的发展,通过随着组织工程技术的发展,通过ESES细胞体外诱导细胞体外诱导分化,还可以培育出人造组织器官,解决目前临床上分化,还可以培育出人造组织器官,解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。(3 3)ESES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料。细胞也是研究体
43、外细胞分化的理想材料。ESES细胞在饲养层细胞上,或在添加抑制因子的培细胞在饲养层细胞上,或在添加抑制因子的培养液中,能够维持不分化的状态。养液中,能够维持不分化的状态。诱导因子:诱导诱导因子:诱导ESES细胞向不同类型的组织细胞分化。细胞向不同类型的组织细胞分化。干细胞的分类干细胞的分类按分化潜能大小来分类按分化潜能大小来分类:全能干细胞(全能干细胞(Totipotent stem cell):):它具有形它具有形成完整个体的分化潜能。如受精卵,胚胎干细胞。成完整个体的分化潜能。如受精卵,胚胎干细胞。多多能干细胞(能干细胞(pluripotent stem cell),具有分化,具有分化出多
44、种组织细胞的潜能,但却失去了发育成完整个体出多种组织细胞的潜能,但却失去了发育成完整个体的能力,发育潜能受到一定的限制。如骨髓多能造血的能力,发育潜能受到一定的限制。如骨髓多能造血干细胞是典型的例子,它可分化出至少十二种血细胞干细胞是典型的例子,它可分化出至少十二种血细胞。专能干细胞(专能干细胞(multipotent stem cell),这类干细),这类干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化,胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化,如如上皮组织上皮组织 基底层干细胞、肌肉中的成肌细胞等。基底层干细胞、肌肉中的成肌细胞等。异体移植脐带血救活白血病男孩的故事异体移植脐带血救
45、活白血病男孩的故事 她只是她只是1111个月大的上海女婴贝贝,而他却是身患骨个月大的上海女婴贝贝,而他却是身患骨髓增生异常综合征(俗称白血病前期),躺在淮安髓增生异常综合征(俗称白血病前期),躺在淮安市第一人民医院血液科病床上处于生死边缘的市第一人民医院血液科病床上处于生死边缘的6 6岁盐岁盐城男童周银宝。素不相识的两个人,却因小银宝的城男童周银宝。素不相识的两个人,却因小银宝的病情而血脉相连:病情而血脉相连:2009 2009年年8 8月月2424日,贝贝的自留脐日,贝贝的自留脐带血被从上海紧急送到淮安市,输入小银宝的体内。带血被从上海紧急送到淮安市,输入小银宝的体内。手术后两个月的观察发现
46、,小银宝有皮疹这样的排手术后两个月的观察发现,小银宝有皮疹这样的排异反应,属于轻度正常。从整体情况看,造血功能异反应,属于轻度正常。从整体情况看,造血功能正常运转,可以初步肯定,移植手术是成功的。正常运转,可以初步肯定,移植手术是成功的。这是淮安市首例脐带血干细胞成功移植的病例,也这是淮安市首例脐带血干细胞成功移植的病例,也是我国首例自留脐带血异体移植成功案例。是我国首例自留脐带血异体移植成功案例。自体脐带血造血干细胞移植术获成功的案例20082008年刚刚一岁的源源被诊断患有神经母细胞瘤且到年刚刚一岁的源源被诊断患有神经母细胞瘤且到了晚期,经手术和化疗后,决定为他进行自体造血干了晚期,经手术和化疗后,决定为他进行自体造血干细胞移植术以提高生存率。细胞移植术以提高生存率。20092009年年4 4月源源在北京儿月源源在北京儿童医院接受了自体脐带血造血干细胞移植。目前源源童医院接受了自体脐带血造血干细胞移植。目前源源造血功能已恢复,肿瘤已全部消失。造血功能已恢复,肿瘤已全部消失。裸鼠背上成功复制“人耳”此课件下载可自行编辑修改,仅供参考!此课件下载可自行编辑修改,仅供参考!感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢