文档介绍：专题3 胚胎工程
(一)体内受精和早期胚胎发育
1、胚胎工程的概念:是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。
2、精子和卵子的发生
(1)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,这是精子和卵子在发生上的重要区别,但不是唯一的区别,如发生场所、过程及结果也不相同。
(2)精子的发生中两次减数分裂是连续的,是在睾丸的曲细精管内进行的。卵子的发生中两次减数分裂是不连续的,减数第一次分裂在卵巢内完成,产生一个次级卵母细胞和第一极体,进入输卵管,在与精子的结合过程中完成减数第二次分裂,产生一个成熟的卵子和第二极体。当雌雄原核融合时,第一极体完成分裂,形成2个第二极体。有的哺乳动物的第一极体不再分裂。
(3)不同种动物精子的形态相似,大小略有不同,但与动物的体型大小无关。
(4)哺乳动物卵巢、卵泡和卵子的关系
卵巢是卵子形成、卵泡存在的场所,内部包含许许多多不同发育阶段的卵泡,而成熟的卵
泡中可释放出卵子,其中卵子的外面有辅助结构——透明带,由卵丘细胞(卵泡细胞)形成
放射冠,而卵子外面的胞膜即卵细胞膜。排卵指卵子从卵泡中排出,而非卵泡从卵巢中排出。
(5)受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体;而受精完成的标志为雌雄原核的融合。
2、动物胚胎发育的基本过程
(1)受精场所是母体的输卵管。
(2)卵裂期:特点:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。
(3)桑椹胚:特点:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹。是全能细胞。
(4)囊胚:特点:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。而沿透明带内壁扩展和排列,个体比较小的细胞,称为滋养层细胞,将来发育成胎膜和胎盘。中间的空腔称为囊胚腔。
(5)原肠胚:特点:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔。
(二)体外受精和早期胚胎培养
1、体外受精
(1)卵母细胞的采集和培养:
主要方法:用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子(超数排卵),然后,从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。第二种方法:从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞;第三种方法:借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。采集的卵母细胞,都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。
(2)精子的采集和获能
①收集精子的方法:主要有假***法、手握法和电刺激法等。
②精子体外获能的方法:主要有培养法(啮齿动物、家兔、猪等)和化学诱导法(牛、羊等家畜的精子常采用化学法,即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中,用化学药物诱导精子获能)。
(3) 体外受精:获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
哺乳动物体外受精过程示意图
2、胚胎的早期培养:精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分较复杂,除一些无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等