喵喵 | 2-7 胚胎工程

1??胚胎工程定義

【胚胎工程】

指對(duì)生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞進(jìn)行多種顯微操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生后代，以滿足人類的各種需求。

【胚胎工程技術(shù)包括】

體外受精、胚胎移植和胚胎分割等技術(shù)。

【受精作用】

1. 概念：精子與卵子結(jié)合成合子（即受精卵）的過(guò)程。
2. 場(chǎng)所：自然條件下，哺乳動(dòng)物的受精在輸卵管內(nèi)完成。
3. 過(guò)程：

（1）受精前的準(zhǔn)備階段

①精子獲能：精子必須在雌性動(dòng)物的生殖道中發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力。

②卵子的準(zhǔn)備：在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，到MII期，才具備與精子受精的能力。

（2）受精階段

第一步：精子穿越放射冠和透明帶。

頂體反應(yīng)使頂體內(nèi)的酶釋放出來(lái)并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)透明帶反應(yīng)是防止多精入卵受精的第一道屏障。

第二步：精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜。卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵受精的第二道屏障。

第三步：原核形成。雄原核和雌原核形成。

第四步：配子結(jié)合。雌、雄原核融合形成合子（受精卵）

【考點(diǎn)】

卵子受精的標(biāo)志：

在卵黃膜和透明帶間隙觀察到兩個(gè)極體。

受精完成的標(biāo)志：雌、雄原核的融合

2??胚胎工程理論基礎(chǔ)

【早期胚胎發(fā)育過(guò)程】

受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚→原腸胚

• 卵裂期：在透明帶內(nèi)進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞的數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體積并不增加
• 桑葚胚：致密的細(xì)胞團(tuán)，細(xì)胞未分化，為全能細(xì)胞，可進(jìn)行胚胎分割，約32個(gè)細(xì)胞
• 囊胚：細(xì)胞逐漸分化形成內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層細(xì)胞，出現(xiàn)囊胚腔。其中內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織；滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)發(fā)育成胎膜和胎盤
• 原腸胚：細(xì)胞進(jìn)一步分化，逐漸形成內(nèi)、中、外三個(gè)胚層，具有原腸腔

例題1

下列不屬于胚胎工程技術(shù)的是

A. 體外受精

B. 胚胎分割、胚胎移植

C. 胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)

D. 轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)的培養(yǎng)?【轉(zhuǎn)基因技術(shù)】

例題2

哺乳動(dòng)物在自然條件下受精和早期胚胎的發(fā)育規(guī)律是胚胎工程重要的理論基礎(chǔ)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

A. 精子獲能后，才具有與處于MⅡ期的卵母細(xì)胞受精的能力

B. 精子入卵后，透明帶會(huì)迅速發(fā)生生理反應(yīng)，阻止其他精子入卵【透明帶反應(yīng)：跟卵細(xì)胞膜接觸的時(shí)候】

C. 受精卵早期在透明帶內(nèi)進(jìn)行有絲分裂，進(jìn)一步發(fā)育形成桑葚胚

D. 桑葚胚進(jìn)一步發(fā)育形成囊胚，從二者中均可以獲取胚胎干細(xì)胞

3??胚胎工程技術(shù)及應(yīng)用

【體外受精】

1. 原理：人工模擬體內(nèi)環(huán)境（包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH等），使初級(jí)卵母細(xì)胞成熟和精子獲能，最終完成受精和胚胎保存。
2. 體外受精操作步驟：

主要步驟：卵母細(xì)胞的采集、精子的獲取、受精等。

精子獲能：通常將精子放入人工配制的獲能液中使其獲能，常見(jiàn)的獲能液有效成分有肝素、鈣離子載體等。

胚胎移植

1. 概念：將雌性動(dòng)物的早期胚胎，或者通過(guò)體外受精及其它方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。是胚胎工程的最后一道“工序”。
2. 實(shí)質(zhì)：生產(chǎn)胚胎的“供體”和孕育胚胎的“受體”共同繁殖后代的過(guò)程。
3. 生理學(xué)基礎(chǔ)

（1）生理環(huán)境：同種動(dòng)物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的（對(duì)供體和受體進(jìn)行同期發(fā)情處理）

（2）胚胎收集：早期胚胎形成后處于游離狀態(tài)，為胚胎的收集提供可能

（3）胚胎存活：受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)

（4）遺傳特性：移入受體的供體胚胎的遺傳特性在孕育過(guò)程中不受影響。

胚胎移植的過(guò)程及意義以牛胚胎移植過(guò)程為例：

• 對(duì)供、受體母牛進(jìn)行選擇、并用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理
• 用促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理
• 超數(shù)排卵的母牛與優(yōu)秀的公牛進(jìn)行配種或人工授精
• 胚胎的收集（沖卵）
• 對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查。這時(shí)的胚胎處于桑葚胚或囊胚階段，并培養(yǎng)或保存
• 胚胎的移植
• 對(duì)受體母牛進(jìn)行是否妊娠的檢查
• 受體母牛產(chǎn)下胚胎移植的犢牛

意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，大大縮短供體本身的繁殖周期

例題3

下列關(guān)于胚胎工程的敘述，錯(cuò)誤的是

A. 體外受精是指獲能的精子和成熟的卵子在相應(yīng)溶液中受精

B. 受精卵發(fā)育到原腸階段才能進(jìn)行胚胎移植【桑葚期或囊胚】

C. 早期胚胎培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液通常都需加入血清

D. 試管嬰兒技術(shù)主要包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)

胚胎分割是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。

①材料選擇：發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葛胚或囊胚。

②囊胚期分割要求：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。

③具體操作：用分割針或分割刀將胚胎切開(kāi)，吸出半個(gè)胚胎，注入預(yù)先準(zhǔn)備好的透明帶中，或直接將裸半胚移植給受體。

意義:

①促進(jìn)優(yōu)良動(dòng)物品種的繁殖，產(chǎn)生的遺傳性狀相同的后代是進(jìn)行遺傳學(xué)研究的寶貴材料

②在胚胎移植前，進(jìn)行性別鑒定、遺傳病篩查等，對(duì)于人工控制動(dòng)物性別，動(dòng)物繁育健康后代具有重要意義。

例題4

對(duì)胚胎分割技術(shù)的有關(guān)敘述，正確的是

A. 凡是利用胚胎工程產(chǎn)生新個(gè)體都要用到胚胎分割技術(shù)【也可以把完整的胚胎移植進(jìn)去】

B. 目前的同卵雙胞胎都是通過(guò)胚胎分割技術(shù)而產(chǎn)生的【有自然形成的】

C. 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)可不用均等分割，不會(huì)影響胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育【需要均等分割】

D. 分割后的胚胎直接移植給受體或在體外培養(yǎng)到囊胚階段再移植到受體內(nèi)?