5.3+胚胎工程技术专题

5.3+胚胎工程技术专题现代生物科技专题胚胎工程的内涵 ——通常指对哺乳动物的排卵、受精、胚胎早期发育等过程进行的现代操作技术，主要包括：体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞等。 ——试管婴儿技术属于胚胎工程技术范畴，这项技术为那些想要子女却不能生育的夫妇带来福音 ——胚胎工程技术使哺乳动物的繁殖得以打破时间和空间的限制，为良种繁育和推广提供了快速有效的途径。胚胎工程的诞生和发展 ——1890年，W.Heape在英国剑桥大学首次报道安哥拉兔早期胚胎移植（比利时兔为代孕母兔）成功，拉开胚...

现代生物科技专题胚胎工程的内涵 ——通常指对哺乳动物的排卵、受精、胚胎早期发育等过程进行的现代操作技术，主要包括：体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞等。 ——试管婴儿技术属于胚胎工程技术范畴，这项技术为那些想要子女却不能生育的夫妇带来福音 ——胚胎工程技术使哺乳动物的繁殖得以打破时间和空间的限制，为良种繁育和推广提供了快速有效的途径。胚胎工程的诞生和发展 ——1890年，W.Heape在英国剑桥大学首次报道安哥拉兔早期胚胎移植（比利时兔为代孕母兔）成功，拉开胚胎工程的序幕 ——20世纪30～70年代，胚胎移植技术日渐成熟，1975年1月首届国际胚胎移植大会在美国召开 ——1951年，张明觉和奥斯汀(C.R.Austin)揭示精子获能的机理，并改进卵母细胞体外培养条件，被誉为“试管婴儿”之父 ——20世纪60～80年代，多种试管动物和试管婴儿相继问世，标志着胚胎移植进入成熟发展阶段。 ——20世纪80年代以来，胚胎分割、性别鉴定、体细胞克隆、转基因胚胎、胚胎干细胞等技术相继诞生，使胚胎工程技术得到充实和迅速发展。胚胎工程技术知识结构胚胎工程的理论基础 1.配子的发生 ——精子生成过程初级精母细胞2n 次级精母细胞n 精细胞n 精子 n 增殖期生长期成熟期变形期减数分裂精原细胞2n 精原细胞2n 一个细胞周期 ——卵细胞生成过程 2.哺乳动物的受精过程 ——精子获能而激活主要事件诱发条件雌性生殖道的分泌物（获能因子）刺激获能反应 ①去除精子表面附睾蛋白和精浆蛋白，质膜胆固醇流失，暴露ZP结合蛋白； ②激活钙通道、耗氧量和糖酵解增加，pH升高，激活腺苷酸环化酶，cAMP含量升高，蛋白激酶A活化，精子活力增加； ③顶体酶原转化为顶体酶。获能意义 ①透明质酸酶穿过卵丘细胞层，到达透明带； ②精子顶体区质膜表面的ZP结合蛋白与卵母细胞透明带发生识别； ③诱发顶体反应,为精子入卵准备 ——受精过程的图解如下： ①精子穿越放射冠，顶体表面卵结合蛋白与精子受体结合 ②释放顶体酶使透明带溶解，形成精子通道 ③精子穿过透明带，其膜蛋白与卵质膜上受体结合 ④精卵质膜融合，精子入卵，激活次级卵母细胞 ⑤卵膜下的皮层颗粒释放酶，引起透明带硬化和卵质膜重组 ——动物胚胎发育始于受精卵细胞分裂 ——受精卵的前5次细胞分裂在透明带内进行，称为卵裂期 ——哺乳动物的早期胚胎发育主要是指桑葚胚、囊胚和原肠胚的发育 3.早期胚胎发育的基本过程 ——哺乳动物早期胚胎发育各期特征如下：时期发育特征卵裂期受精卵的前5次有丝分裂，胚体不增加或略有缩小桑葚胚 32细胞胚形似桑葚每个胚细胞都属于全能细胞囊胚开始细胞分化，内细胞团的细胞体积大，沿透明带内壁扩展和排列；滋养层细胞小。出现囊胚腔，进而囊胚孵化。原肠胚胚体相继形成外胚层、内胚层和中胚层，内胚层围成原肠腔，滋养层发育成胎膜和胎盘胚胎工程的技术流程 1.体外受精 2.胚胎的体外早期培养 ——配制受精卵体外发育培养液，培养液的成分有：有机物、无机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等。 ——将受精卵移入发育培养液，继续培养至一定阶段 ——当胚胎发育到适宜阶段时，向受体移植或冷冻保存 ——胚胎冷冻技术包括冷冻和解冻 3.胚胎移植（牛） ——用激素促使供体母牛超级排卵 ——选择良种公牛配种或人工授精 ——将供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来，检查其发育阶段 ——将桑葚胚或囊胚植入受体母牛子宫内 ——对受体母牛进行妊娠检查 ——护理代孕母牛 4.胚胎分割 ——受精卵分割的实例 ——早期胚胎分割的实例 5.胚胎移植前的性别鉴定 ——当前采用DNA探针法和PCR扩增法 ——二者都是利用Y染色体序列进行识别胚胎干细胞的研究 1.来源 ——由桑葚胚、囊胚的内层细胞团或者胎儿原始生殖腺中分离出来的一类尚未分化、具有自我更新和分化潜能的原始细胞 ——胚胎干细胞体积小、核大、核仁明显 ——胚胎干细胞有全能性，能分化所有组织和器官，形成完整新个体 ——体外诱导胚胎干细胞分化和筛选功能性目的细胞，用于治疗和研制组织工程产品 * 2.胚胎干细胞分离与培养 * 3.应用前景 ⑴利用干细胞体外繁育各种组织和器官，移植和代替各种病变组织和器官 ——科学家用干细胞移植使瘫痪的兔子能够再次进行爬行运动 ——用神经干细胞移植治疗因神经细胞难以再生而无法治愈的神经系统疾病 ——用干细胞移植借助异体动物繁育人体器官 * ⑵体外分离、培养、扩增、定向诱导造血干细胞，使其成为细胞治疗、免疫治疗、基因治疗的靶细胞 ——造血干细胞的应用，存在个体发育屏障和组织不相容性屏障等问题。 ——利用核移植和细胞克隆获得胚胎干细胞，进而使其在体外发育为造血干细胞，这种造血干细胞和受体具有相同的遗传背景，有可能克服上述两大问题。 * * * * *

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