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1、 胚胎工程指胚胎工程指对动物早期胚胎或配子对动物早期胚胎或配子所进行的所进行的多种显微操作和处理技术,如多种显微操作和处理技术,如体外受精、胚胎移体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处等技术。经过处理后获得的胚胎,还需要移植到雌性动物体内生理后获得的胚胎,还需要移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类大各种需求。产后代,以满足人类大各种需求。3.1 体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育(一)、精子的(一)、精子的发生发生1、场所场所:2、时期时期:3、过程过程:曲细精管曲细精管精原细胞精原细胞有丝分裂有丝分裂初级精母细胞初级精母细胞次级精母
2、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发育为发育为演变为演变为形成形成浓缩成浓缩成变为变为精子头的主要部分精子头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)细细 胞胞 核核高尔基体高尔基体中中 心心 体体线线 粒粒 体体细胞内其他物质细胞内其他物质3.1 体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育(一)、精子的(一)、精子的发生发生多种水解酶多种水解酶3.1 体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育(二)、卵子的(二)
3、、卵子的发生发生1、场所场所场所场所:卵子的发生是:卵子的发生是在在卵巢卵巢内完成内完成 的。的。2、时期时期时期时期:胎儿性别分化以后胎儿性别分化以后与精子在发生与精子在发生与精子在发生与精子在发生上的重要区别上的重要区别上的重要区别上的重要区别胎胎胎胎儿儿儿儿时时时时期期期期完完完完成成成成排排排排卵卵卵卵前前前前后后后后受受受受精精精精过过过过程程程程中中中中第一极体一般第一极体一般第一极体一般第一极体一般不再分裂成两不再分裂成两不再分裂成两不再分裂成两个第二极体个第二极体个第二极体个第二极体受精完成的标志受精完成的标志受精完成的标志受精完成的标志:在在在在卵黄膜和透明带卵黄膜和透明带卵
4、黄膜和透明带卵黄膜和透明带的间隙可以观察到的间隙可以观察到的间隙可以观察到的间隙可以观察到两个极体两个极体两个极体两个极体时。时。时。时。复制复制有丝分裂有丝分裂减减减减中中中中受精前的受精前的准备阶段准备阶段受精阶段受精阶段准备阶段准备阶段1:精子获能:精子获能准备阶段准备阶段2:卵子的准备:卵子的准备即精子必须在即精子必须在雌性动物生殖道内雌性动物生殖道内发生相应生发生相应生理变化后,才能获得受精能力的现象。理变化后,才能获得受精能力的现象。即卵子在即卵子在输卵管内输卵管内达到达到减数第二分裂减数第二分裂中期(中期(M)时,才具备受精能力。时,才具备受精能力。包括包括精子穿越放射冠精子穿越
5、放射冠和和透明带透明带,进入,进入卵黄膜卵黄膜,原核形成原核形成和和配子结合配子结合。(三)、受精作用过程(三)、受精作用过程3.1 体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育获能的精子,获能的精子,顶体反应顶体反应顶体反应顶体反应穿越放射冠和透明带穿越放射冠和透明带接触卵黄膜,接触卵黄膜,透明带反应透明带反应透明带反应透明带反应 进入卵黄膜,进入卵黄膜,卵黄膜封闭作用卵黄膜封闭作用卵黄膜封闭作用卵黄膜封闭作用卵子是否受精:出现第二极体卵子是否受精:出现第二极体 受精作用完成:雌、雄原核融合形成合子受精作用完成:雌、雄原核融合形成合子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
6、(内含囊胚腔)原肠胚(内含原肠腔)原肠胚(内含原肠腔)各组织器官的形成各组织器官的形成(卵裂球)(卵裂球)孵孵化化透明带内透明带内四、胚胎发育:四、胚胎发育:1.1.下列有关哺乳动物精子和卵子的发生以及受精下列有关哺乳动物精子和卵子的发生以及受精作用的叙述,正确的是作用的叙述,正确的是()()A.A.采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用B.B.排卵就是排出成熟卵子的过程排卵就是排出成熟卵子的过程C.C.卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成D.D.受精作用完成的标志是在卵黄膜和透明带的间受精作用完成的标志是在卵黄膜和透明带的
7、间隙观察到两个极体隙观察到两个极体6.6.如图表示蛙的受精卵发育至囊胚的过程中,如图表示蛙的受精卵发育至囊胚的过程中,DNADNA总量、总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势。其中正确的是(双选)趋势。其中正确的是(双选)()()二、非选择题(共二、非选择题(共2 2题,共题,共2626分)分)7.7.(1111分)如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段,请据分)如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段,请据图回答问题:图回答问题:(1)(1)写出各个阶段的名称:写出各个阶段的名称:A A:_,B B:_,C C:_。囊胚囊胚桑
8、椹胚桑椹胚原肠胚原肠胚滋养层滋养层细胞细胞囊胚腔囊胚腔内细胞团内细胞团透明带透明带外胚层外胚层滋养层细胞滋养层细胞原肠腔原肠腔内胚层内胚层(3 3)A A时期的细胞具有发育上的时期的细胞具有发育上的_性,性,B B时期开始出时期开始出现现_,C C时期开始出现时期开始出现_。(4 4)2 2将来发育成将来发育成_。(5 5)动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的,合子由一个)动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的,合子由一个精子和卵子结合的生理基础是精子和卵子结合的生理基础是_、_。全能全能细胞分化细胞分化胚层分化胚层分化胎儿的各种组织胎儿的各种组织透明带反应透明带反应卵黄膜封闭作用卵黄膜封闭作用3.3
9、胚胎工程的应用及前景胚胎工程的应用及前景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或人工受精配种或人工受精冲卵冲卵质量检查、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)一一.胚胎移植胚胎移植二、胚胎分割二、胚胎分割 无性繁殖无性繁殖二分胚胎二分胚胎桑葚胚或囊胚桑葚胚或囊胚内细胞团均等分割内细胞团均等分割实体显微镜实体显微镜分割针分割刀分割针分割刀3.3 胚胎工程的应用及前景胚胎工程的应用及前景三、胚胎干细胞培养三、胚胎干细胞培养 ESES或或EKEK 3.3 胚胎工程的应用及前景胚胎工程
10、的应用及前景来源来源特性特性应用应用(1)对受体母牛的要求是)对受体母牛的要求是_.对供体母牛、对供体母牛、供体公牛的要求是供体公牛的要求是_.受体母牛和供体牛必受体母牛和供体牛必须进行须进行_处理,原因是处理,原因是_.具有优良性状的同种牛具有优良性状的同种牛同期发情同期发情使生理条件达到同步,保证胚胎移入后有相同或相似的生理条件使生理条件达到同步,保证胚胎移入后有相同或相似的生理条件有健康的体质和正常的繁殖能力有健康的体质和正常的繁殖能力(2)超数排卵超数排卵处理的方法是处理的方法是_,它可以促进它可以促进_的分泌和的分泌和_的生成的生成.用促性腺激素处理用促性腺激素处理性激素性激素生殖细
11、胞生殖细胞(3)冲卵中的卵是指:冲卵中的卵是指:(4)若要提高胚胎利用率,一次获得多只相同的优质小若要提高胚胎利用率,一次获得多只相同的优质小牛应采用牛应采用_ _ _技术。技术。处理的最佳时期可以是处理的最佳时期可以是 _。对囊胚分割时要注意。对囊胚分割时要注意 。胚胎分割移植胚胎分割移植桑葚胚或囊胚桑葚胚或囊胚把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来将内细胞团进行均等分割将内细胞团进行均等分割(5)胚胎移植的意义:胚胎移植的意义:(6)从哺乳动物从哺乳动物 中分离出来的细中分离出来的细胞,称为胞,称为ES或或EK细胞。这类细胞的形态特征有细胞。这类细胞的形态特征有_。体
12、积小、细胞核大、核仁明显、具有发育上的全能性体积小、细胞核大、核仁明显、具有发育上的全能性充分发挥雌性优良个的繁殖潜力充分发挥雌性优良个的繁殖潜力早期胚胎或原始性腺早期胚胎或原始性腺5 5、国家、国家863863计划项目计划项目“利用崂山奶山羊乳腺生物反应利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用蛋白器制备药用蛋白”取得重大进展。目前,已经成功获取得重大进展。目前,已经成功获得经纯化的抗凝血酶得经纯化的抗凝血酶蛋白,达到国际先进水平。下蛋白,达到国际先进水平。下面是制作崂山奶山羊乳腺生物反应器的流程图:面是制作崂山奶山羊乳腺生物反应器的流程图:(1)(1)根据流程图分析,动物乳腺生物反应器主要利用了
13、根据流程图分析,动物乳腺生物反应器主要利用了_ 技术、胚胎工程技术和细胞培养技术。技术、胚胎工程技术和细胞培养技术。(2)(2)要实现要实现超数排卵,应在崂山奶山羊超数排卵,应在崂山奶山羊A A发情周期的某发情周期的某一阶段用一阶段用_处理,然后在恰当时期采集卵子。处理,然后在恰当时期采集卵子。通过通过采集的精子不能直接使成熟的卵子受精,原因采集的精子不能直接使成熟的卵子受精,原因是是_。(3)(3)过程过程需将抗凝血酶需将抗凝血酶基因注入受精卵的雄原核基因注入受精卵的雄原核内,在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是内,在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是_ _ _。(4)(4)要使人的抗凝
14、血酶要使人的抗凝血酶基因在奶山羊乳腺细胞中特异性基因在奶山羊乳腺细胞中特异性表达,完整的基因表达载体要包括目的基因、表达,完整的基因表达载体要包括目的基因、_ _ _、_、标记基因等部分。在、标记基因等部分。在之前要检测早期胚胎细胞之前要检测早期胚胎细胞是否已经导入抗凝血酶是否已经导入抗凝血酶基因,宜采用基因,宜采用_技术。技术。(5)(5)若要一次获得多只相同的转基因崂山奶山羊若要一次获得多只相同的转基因崂山奶山羊D D,应应采用采用_技术。技术。精、卵相遇精、卵相遇顶体反应顶体反应顶体酶释放顶体酶释放顶体酶溶顶体酶溶解透明带解透明带接触透明带接触透明带穿越放射冠穿越放射冠溶解卵丘细胞溶解卵丘细胞 (放射冠)(放射冠)穿越透明带穿越透明带接触卵黄膜接触卵黄膜产生透明带反应产生透明带反应形成第一道屏障形成第一道屏障精子被微绒毛抱合精子被微绒毛抱合精子外膜与卵黄膜融合精子外膜与卵黄膜融合精子进入卵精子进入卵精精子子进进入入卵卵后后变化变化变化变化变化变化产生卵黄膜产生卵黄膜封闭作用封闭作用形成第二道屏障形成第二道屏障尾部脱离尾部脱离核膜破裂核膜破裂形成雄原核形成雄原核形成雌原核形成雌原核激活卵子完激活卵子完成减数第二成减数第二次分裂,排次分裂,排出第二极体出第二极体发育发育 移动移动 接触接触 合并合并形形成成受受精精卵卵