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第 53 讲 胚胎工程
胚胎工程是指对_____________、_____________或_______________进行多种显微操作和处理，然后将获得
的胚胎移植到_______________生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括___________、
___________和_____________等。
一、胚胎工程的理论基础
1.受精
（1）概念：受精是精子与卵子（_____期的________细胞）结合形成合子（即受精卵）的过程。
（2）场所：在自然条件下，哺乳动物的受精在___________内完成。
（3）过程：包括受精前的准备阶段和受精阶段。准备阶段又包括__________和__________2个阶段。
①准备阶段1—精子获能
精子获能是指：刚刚排出的精子_____立即与卵子受精，必须在雌性动物的________发生相应的生理变化
后，才能获得______________。（注意：不是获得能量）
人工使精子获能的方法：Ⅰ.直接利用雌性动物的________使精子获能；
Ⅱ.将精子培养在人工配制的________中使其获能等。（获能液的成分因动物种类
不同而有所差异，常见的有效成分有_________、___________等。）
②准备阶段2—卵子的准备
卵子一般在排出2-3h后才能被精子穿入。动物排出的卵子成熟程度不同（有的可能是初级卵母细胞，如
马、犬等；有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等），它们都要在________内进一步成熟，到________时，
才具备与精子受精的能力。
③受精阶段
Ⅰ.获能后的精子与卵子相遇时，首先它释放出_________，以溶解卵细胞膜外的一些结构，同时借助自身的
运动接触卵细胞膜。
Ⅱ.在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的________会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。
Ⅲ.精子入卵后，___________也会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。
Ⅳ.精子入卵后，______脱离，原有的核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还
_____的核，叫作________。
Ⅴ.与此同时，精子入卵后被激活的卵子完成_____________，排出___________后，形成________。
Ⅵ. _________________充分发育后，相向移动，彼此靠近，核膜消失。这个含有两个染色体组的合子就是
受精卵。受精过程结束后，受精卵的发育也就开始了。
④图解⑤注意：
Ⅰ.刚排出的精子和卵子都不具备受精的能力。精子必须________，卵子必须___________，之后才能受精。
Ⅱ.为了防止多精入卵受精，先后形成了两道屏障：一是_________发生生理反应，二是____________发生生
理反应。
Ⅲ.在实际胚胎工程操作中，常以________________________________________作为受精的标志。
Ⅳ.多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因而不会形成两个第二极体。
Ⅴ.由于受精时，精子头部进入卵子，尾部脱离，所以受精卵：
细胞核中的遗传物质（核DNA）、染色体 一半来自父方，一半来自母方
细胞质中的遗传物质（质DNA） 几乎全部来自母方
受精卵中的遗传物质（全部DNA） 来自母方多于来自父方
受精卵中的染色体 一半来自父方，一半来自母方
2.胚胎早期发育
（1）过程
卵裂
受精卵 2细胞 4细胞 8细胞 _______ _______ 原肠胚
（ 2）受精卵形成后即在
_______内进行_______分裂，开始发育。
（3）卵裂是指：_________________________________。（从受精卵到桑葚胚）
卵裂的特点：①细胞的数量______；②胚胎的总体积__________；③每个细胞的体积______；④每个细
胞的DNA_______；⑤胚胎总有机物_________；⑥胚胎总DNA数_______；⑥每个细胞具有发育的全能
性。
（4）桑葚胚：当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚。
（5）囊胚：
①胚胎进一步发育，细胞逐渐分化；②构成囊胚的细胞分为滋养层细胞和内细胞团，囊胚的内部出现了含有液体的腔—_________。
内细胞团，将来发育成__________________________。
滋养层细胞，将来发育成__________________________。
③孵化：___________________________________________________________________,这一过程叫作孵化。
孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育。
（6）原肠胚：囊胚孵化后，将发育形成原肠胚。原肠胚包括外胚层、内胚层和中胚层3个胚层。这三个胚层
将逐渐分化形成各种组织、器官等。
（7）胎儿不会直接与母体发生物质交换，所有血、氧、二氧化碳、营养成分、激素、代谢废物的交互，均通
过胎盘进行。胎儿作为外来抗原，胎盘可以阻止母体免疫细胞与胚胎接触，使子宫与胎盘形成一个免疫
豁免部位，使母体不会对胎儿发生免疫排斥。由于胎盘屏障的存在，在进行胚胎移植时，受体对来自供
体的胚胎也基本上不会发生免疫排斥反应。
（8）输卵管是卵子发育到MⅡ期的场所、是受精的场所、也是卵裂开始的场所。早期胚胎在输卵管中处于游
离状态，所以可用冲卵法等操作将其从输卵管中取出，用于胚胎移植、胚胎分割等胚胎工程的其他方面。
二、胚胎工程技术及其应用
1.体外受精
（1）哺乳动物的体外受精技术主要包括_________________、______________和_______等步骤。
采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行___________和___________，然后才能用于体外受精。
（2）过程
从卵巢采集 体外培养 获能液中使 精子离 新鲜或解
卵母细胞 到 MⅡ 精子获能 心处理 冻的精液
期
可进行超数 去除静清中抑
排卵处理 将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当 制获能的物质
的培养液中共同培养一段时间，体外受精
受精卵培养
（3）意义：①是____________________的有效措施；②还可以为胚胎移植提供可用的胚胎。
（4）体外受精联合胚胎移植技术（IVF）：又称试管婴儿，是指让精子和卵子在试管中体外受精结合而成为
受精卵，然后再将培养成的早期胚胎送回女方的子宫里（胚胎移植），让其在子宫腔里发育成熟，与正
常受孕妇女一样，怀孕到足月，正常分娩出的婴儿。试管婴儿属于有性生殖。
（5）3种受精方式的比较
项 目 自然受精 人工授精 体外受精
用人工的方法将公畜的精液注 人工获取精子、卵母细胞，在体
过程 雌雄动物交配完成
入母畜生殖道内，完成受精 外分别经处理后完成受精过程场所 雌性动物输卵管中 雌性动物输卵管中 体外培养液中
相同点 ①精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程；②都是有性生殖
2.胚胎移植
（1）概念：胚胎移植是指将通过___________________(如转基因、核移植)得到的胚胎，移植到_________、
___________________雌性动物体内，使之继续发育为__________的技术。
①移植胚胎的来源：体外受精、转基因、核移植得到的胚胎。
②胚胎移植的结果：让胚胎发育为新个体。
（2）在胚胎移植中，“供体”是指_______________， “受体”是指______________。它们必须是同一物种。
________的主要职能是产生具有优良遗传特性的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔任务由_________取代。
在牛胚胎移植中，____________________________________的牛适合作为“供体”
____________________________________的牛适合作为“受体”
（3）胚胎移植的主要步骤包括：①供体、受体的选择和处理，②配种或人工授精，③胚胎的收集、检查、培
养或保存，④胚胎的移植，⑤以及移植后的检查等。
（4）胚胎移植的过程
①胚胎移植过程中两次使用激素：第一次用孕激素对受、供体进行___________处理，第二次用
__________处理使供体______________。
②胚胎移植过程中进行了两次检查：第一次是对收集的胚胎进行质量检查，第二次是对受体母畜是否妊
娠进行检查。
③超数排卵是指应用_____________________，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
④胚胎能被收集，是因为哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，
而是处于游离状态。
⑤将检验合格的胚胎移植到任何一个受体的子宫内，胚胎不一定都能正常发育。
一般情况下检验合格的胚胎需要移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内，胚胎才能继续发育。在
胚胎移植前要对受体进行同期发情处理，目的是______________________________________，这样才能为移入受体的供体胚胎提供相同的生理环境。
⑥受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。
⑦胚胎移植后，经受体孕育的后代的遗传特性与________保持一致。
⑧胚胎移植实质上是____________________________________________________。
⑨胚胎移植一般不选用原肠胚，而是根据动物的不同选择原肠胚以前的早期胚胎。
（5）进行胚胎移植的优势是______________________________________。
（6）胚胎移植是胚胎工程的最终技术环节。
3.胚胎分割
（1）概念：胚胎分割是指采用________方法将早期胚胎切割成 2等份、4等份或8等份等，经移植获得
______
________________的技术。
（2）胚胎分割的理论依据：早期胚胎细胞具有很强的______能力，并保持着细胞__________。
（3）来自同一胚胎的后代具有相同的__________，因此胚胎分割可以看作动物_______________的方法之一。
（4）胚胎的选择：在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的____________________。（原因是：处
于桑葚胚期的细胞和囊胚期的内细胞团细胞具有全能性，可以发育成完整个体）
（5）分割后的胚胎：可以直接移植给受体，或经体外培养后，再移植给受体。
（6）仪器设备：体视显微镜和显微操作仪、分割针、分割刀
（7）囊胚的分割：
胚胎移植前进行性别鉴定的方法：
取________细胞做DNA分析
将内细胞团______分割，避免影
响分割后胚胎的恢复和进一步发
育
（8）意义：这项技术可以促进优良动物品种的繁殖， 产生的遗传性
状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料。此外，在胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查
等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义。
