专题3 胚胎工程
3.1 体内受精和早期胚胎发育
1.胚胎工程是指对动物 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。
2.哺乳动物精子的发生是在雄性动物的 睾丸 内完成的。
3.哺乳动物的成熟精子分为 头 、 颈 和 尾 三部分。其中 头部 主要由一个细胞核构成, 高尔基体 发育成顶体, 中心体 演变成尾, 线粒体 聚集在尾的基部形成鞘膜,细胞内的其他物质浓缩为球状,叫做 原生质滴 。
4.哺乳动物卵子的发生是在雌性动物的 卵巢 内完成的。卵母细胞的减数第一次分裂是在雌性动物 排卵 前后完成的,其结果是产生一个 次级卵母细胞 和 第一极体 ,进入 输卵管 ,准备与精子受精。减数第二次分裂是在 精子和卵子结合 的过程中完成的,次级卵母细胞经分裂产生一个 成熟的卵子 和 第二极体 。在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个 极体 时,说明卵子已经完成了受精。
5.受精是指 精子 与 卵子 结合成 合子(受精卵) 的过程,受精是在 输卵管 内完成的。
6.哺乳动物的受精过程主要包括:精子穿越 放射冠 和 透明带 ,进入卵黄膜, 原核 形成和 配子 结合。
7.获能后的精子与卵子相遇时,首先发生 顶体 反应,使 顶体 内的酶释放出来,溶解卵丘细胞之间的物质,形成精子穿越 放射冠 的通道。随后精子与 透明带 接触,再将 透明带 溶出一条孔道,精子借自身的运动穿越 透明带 ,并接触卵黄膜。在精子触及卵黄膜的瞬间,会产生 透明带 反应,防止多个精子进入卵内,这种生理反应称作 卵黄膜封闭 作用。
8.精子进入卵子后发生的变化,首先是 尾部 脱离,并且原有的 核膜 破裂;随后,精子形成一个新的 核膜 ;最后形成一个比原来精子核还要大的核,叫 雄原核 。与此同时,卵子完成 减数第二次 分裂,排出 第二极体 后,形成 雌原核 。
9.胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的,这一时期称为 卵裂 期。其特点是:细胞分裂方式为 有丝分裂 ,细胞的数量 增加 ,每个细胞的体积 减小 ,胚胎的总体积 不增加 。
10.根据胚胎形态的变化,可将早期发育的胚胎为 桑椹胚 、 囊胚 、 原肠胚 三个时期。细胞开始出现分化的时期是 囊胚 。
11.在原肠胚时期,内细胞团表层的细胞形成 外胚层 ,下方的细胞形成 内胚层 。滋养层则发育为胎儿的 胎膜 和 胎盘 。由内胚层包围的囊腔叫 原肠腔 。
3.2 体外受精和早期胚胎培养
1.试管动物技术是指通过人工操作使 卵子 和 精子 在 体外 条件下成熟和受精,并通过培养发育为 早期胚胎 后,再经 移植 产生后代的技术。
2.对于小型家畜,卵母细胞的采集采用的主要方法是:用 促性腺激素 处理,使其排出更多的卵子,然后从 输卵管 中取出卵子,直接与获能的 精子 在体外受精。
3.对于大型家畜,卵母细胞的采集采用的主要方法是:从屠宰场已经屠宰的母畜的卵巢中采集 卵母细胞 ,也可以借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具,直接从活体动物的卵巢中吸取 卵母细胞 。
4.收集精子的方法有 假阴道法 、 手握法 和 电刺激法 。
5.通常采用的精子体外获能的方法有 培养法 和 化学诱导法 。
3.3 胚胎工程的应用及前景