胚胎质量评估研究进展

专题3胚胎工程知识点总结

〖3.1 体内受精和早期胚胎发育〗 胚胎工程的建立 场所：睾丸的曲细精管 时间：从初情期开始，到生殖机能衰退 精子的发生 1）精原细胞→多个初级精母细胞（通过数次有丝分裂） 过程 2）1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精子细胞（通过减数分裂，即MI和MII）3）精子细胞→精子（通过变形） 场所：卵巢 时间：从胎儿时期开始（胎儿时期完成了卵泡的形成和在卵巢内的储备）卵子的发生 1）卵原细胞→初级卵母细胞 过程 2）1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞＋第一极体（排卵前后完成） 3）1个次级卵母细胞→1个卵子＋第二极体（精子和卵子结合过程中完成）概念：精子和卵子结合成合子（受精卵）的过程。 受精场所：雌性的输卵管内 1）受精前的准备阶段1：精子获能 过程 2）受惊前的准备阶段2：卵子的准备 a.精子穿越放射冠和透明带：顶体反应，透明带反应 3）受精阶段 b.进入卵黄膜：卵黄膜封闭作用 c.原核形成和配子结合 卵裂期：细胞在透明带中进行有丝分裂 早期胚胎发育桑椹胚：胚胎细胞达32个左右，每一个细胞都是细胞 囊胚：有囊胚腔，出现了囊胚从透明带中伸展出来的孵化过程 原肠胚：内细胞团细胞形成外胚层和内胚层，滋养层发育成胎膜和胎盘，内胚层包围着原肠腔 〖3.2 体外受精和早期胚胎培养〗 试管动物技术：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。 方法一：用促性腺激素处理，使其超数排卵，从中输卵管冲取精子（针对卵母细胞的采集实验动物，家畜猪、羊等） 方法二：从屠宰母畜卵巢中采集 方法三：借助超声波探测仪、内窥镜、腹腔镜等工具直接从活体母畜 卵巢中吸取（针对大家畜或大型动物，如牛） 体外受精卵母细胞的培养：在体外人工培养成熟 精子的采集：方法有假阴道法、手握法和电刺激法等 精子的获能：方法有培养法（通过获能培养液）、化学诱导法（通过肝素或钙离子载体A23187） 获能溶液或专用的受精溶液 受精：获能的精子＋培养成熟的卵子完成受精胚胎早期培养条件：受精卵在发育培养液中培养 培养液成分：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等

动物的胚胎发育和胚胎工程(二)胚胎工程

高二生物 选修三《现代生物科技专题》学案 编号：9 把容易题作对，难题就会变容易 第一节 动物的胚胎发育和胚胎工程（二）胚胎工程 编制：李绒 审 核：李绒 审 批________ . 班 组 姓名 组评 师评________ 【学习目标】 1、知识方面 举例说出体外受精、胚胎移植和胚胎分割。 2、情感态度与价值观方面 认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。 关注胚胎工程的研究进展和应用价值 3、能力方面 搜集胚胎工程研究进展的资料，撰写专题综述报告。 【学习重点】 1.体外受精的主要步骤和应用。 2.胚胎移植的基本程序和应用。 3.胚胎分割的应用意义。 【使用说明】1、认真阅读教材P68-P70的知识完成自主学习和自学效果检测内容。 2、合作探究时先自己思考一定时间，再在组长的组织下交流讨论。 【自主学习】 【自学效果检测】 1、在进行囊胚切割时，要注意将( )等分。 A. 透明带 B. 滋养层 C. 内细胞团 D. 囊胚腔 2、下列有关动物胚胎移植的叙述中，不正确的是（ ） A ．从受孕母畜体内取出的受精卵或胚胎均能移植 B ．受体母畜必须处于与供体母畜同步发情状态 C ．超数排卵技术要使用一定的激素 D ．试管婴儿技术只有受精及早期卵裂过程在体外进行 3、奶牛场通过性别控制获得更多的雌性牛犊，以增加牛奶产量。可以采取的方法是（ ） A ．通过分离出X 精子并与卵细胞结合受精 B ．通过分离出X 精子和Y 精子并与卵细胞结合受精 C ．通过分离出Y 精子并与卵细胞结合受精 D ．通过分离含X,Y 染色体的精子与卵细胞结合受精 4、对供体母牛进行胚胎收集时，胚胎应发育到（ ） A. 桑椹胚或囊胚 B. 囊胚或原肠胚 C. 原肠胚 D. 8细胞或16细胞 5、下列关于胚胎移植的叙述不正确的是 （ ） A 、胚胎移植全部属于无性繁殖 B 、可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力 C 、大大缩短了供体本身的繁殖周期 D 、供体的主要职能变为只产生具有优良遗传特性的胚胎 【合作探究】 1、体外受精的基本原理，主要步骤。 2、胚胎移植操作的对象，供体、受体的职能要求分别什么？ 3、胚胎移植的过程

人胚胎干细胞的研究发展

人胚胎干细胞的研究发展 摘要：叙述了人胚胎干细胞（hES细胞）的研究现状，并对hES 细胞的研究进展及其应用前景等全面综述。 关键词：人，胚胎干细胞，原始生殖细胞，全能性，多功能性干细胞(Stemcell)是一类具有自我更新能力的多潜能细胞，即干细胞保持未定向分化状态和具有增殖能力，在合适的条件下或给予合适的信号，它可以分化成多种功能细胞或组织器官，又称其为“万用细胞”。干细胞来源于胚胎、胎儿组织和成年组织。根据发育阶段，干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞。1998 年Thomson等第一次从胚胎中分离培养了人体胚胎干细胞(hES C)，并随后发现它能分化为体内几乎所有的细胞后，由此掀起全球范围内的hESC研究热潮。 人胚胎干细胞的生理意义：人胚胎干细胞最有价值的应用是用来修复甚至替换已丧失功能的组织和器官，因为它具有发育分化成所有类型组织细胞的能力。任何导致丧失正常细胞的疾病都可以通过移植由胚胎干细胞分化而来的特异组织细胞来治疗，如用神经细胞治疗神经变性疾病（帕金森综合征、亨廷顿舞蹈症、阿尔茨海默病等），用造血干细胞重建造血功能，用胰岛细胞治疗糖尿病，用心肌细胞修复已坏死的心肌等。 1 人胚胎干细胞的来源 胚胎干细胞来源于着床前的囊胚内细胞团或早期胚胎的原始生殖细胞是一大类未分化的二倍体全能干细胞，具有无限增殖、自我更新

和多向分化的潜能。 2 人胚胎干细胞的生物学特性 (1)具有分化的多潜能性，在体外可诱导分化出属于三个胚层的分化细胞; (2)具有种系传递功能; (3)具有长期的未分化增殖能力，细胞不仅能分化成各种器官组织，而且能增殖生成新的保持同种性状的ES 细胞; (4)易于进行基因改造操作; (5)保留了正常的二倍体的性质且核型正常; (6)胚胎干细胞端粒酶活性呈阳性,具有维持端粒长度,保持干细胞增殖能力的重要作用。 3 人胚胎干细胞的培养 (1) 常规培养液常用的基础培养基有改良伊格尔培养基(MEM)α、达氏修正依氏培养基(DMEM)、组织培养基(TCM)199、F12 等合成培养基，以DMEM应用最为普遍。它的主要成分是氨基酸、维生素、碳水化合物、无机离子和一些其他辅助物质。 (2) 无血清培养基血清中含有许多未知的成分和一些分化诱导因子，不利与ESC未分化状态的维持。为此人们尝试使用无血清培养液、化学合成培养液’进行ESC的培养，加入刺激细胞生长的激素、细胞因子等，实验表明ESC增殖旺盛，且能保持未分化状态，并认为无血清培养基优于血清培养基。但也有学者认为含血清培养液更利于胚胎干细胞向中胚层细胞分化,是因为血清中富含中胚层诱导因子,

胚胎干细胞的体外诱导分化模型

胚胎干细胞的体外诱导分化模型马宗源　李祺福(厦门大学生命科学学院福建厦门361005) 胚胎干细胞是具有全能性及无限制的自我更新与分化能力的一类特殊的细胞群体,它能通过祖细胞为中介,分化为各种类型的体细胞,可重演体内干细胞的分化过程。自80年代从小鼠囊胚的内细胞团分离到胚胎干细胞并建系到现在已建立了神经细胞、肌肉细胞、上皮细胞、造血细胞等体外分化体系。将胚胎干细胞体外分化成为可利用的分化模型,无论从组织结构、细胞及分子水平都体现了体内分化过程的体外重演,再加上胚胎干细胞系具有体系简单,影响因子少,可控制,便于研究等特点,因此可用于研究早期胚胎发育和细胞分化调控;可成为器官移植和修复器官的细胞来源;还可用于新型药物筛选。 1　胚胎干细胞的生物学特性 胚胎干细胞具有与早期胚胎相似的结构特征,具有较高的核质比和整倍体核型。体外培养的细胞紧密堆积,呈克隆状生长,具有发育分化的多潜能性和无限制的自我更新能力,碱性磷酸酶染色呈阳性,具有高的端粒酶活性,早期胚胎细胞均表达胚胎阶段特异性抗原SSEA-1、SSEA-3、SSEA-4、T RA-1-81、T R A-1-60等;表达种系转录因子OCT-4,并且可将O CT-4基因作为细胞多能性的一个标志;白介素6型细胞因子家族参与维持调节胚胎干细胞未分化状态。 胚胎干细胞建系的过程中要解决的问题在于体外不断增殖的过程中保持未分化的状态,但是细胞如何维持其未分化状态的机理并不清楚。研究发现主要是通过膜上的特异受体蛋白gp130来发挥作用,细胞因子受体蛋白g p130可激活JA N U S、酪氨酸激酶,JA K-ST A T、M EK/M A P K等信号途径,而JAK/ST A T3和M EK/ ERK信号途径则处于相对平衡的状态。另外,一些未知的膜结合分子也参与胚胎干细胞的增殖与分化。分离纯化及鉴定调节细胞的自我更新及分化的未知分子已成为研究的热点。 2　胚胎干细胞为基础的分化模型 胚胎干细胞要维持其未分化的状态,需要在胚胎饲养层中加入分化抑制因子。一旦改变了维持胚胎干细胞未分化状态的条件,胚胎干细胞首先形成胚胎小体,胚胎小体有外中内三胚层,继续分化可形成多种类型的细胞。在体外分化培养时,可自发形成有节律性跳动的心肌细胞,同时还形成骨骼肌、神经细胞、上皮细胞等。由于体外胚胎细胞可重演体内胚胎细胞的发育过程,并且基因的表达时相与体内的胚胎发育过程是相似的,在这一过程中加入外源的诱导分化因子并与相关的调控基因结合,可使胚胎干细胞分化为各种类型的细胞。现在已初步建立了神经细胞、肌肉细胞、上皮细胞和造血细胞等体外分化模型。 2.1　神经细胞　体外培养胚胎干细胞可模拟从未定型细胞向功能性神经元转化的过程,并且其基因的表达时相与体内的胚胎发育过程相似。在分化的早期表达N FL、N F M基因,后期则表达N eur ocan基因。维甲酸及神经生长因子可诱导胚胎干细胞定向分化为神经细胞,是常用的诱导分化物,它能上调神经元特异基因的表达,同时下调中胚层基因的表达。将神经元特异的SOX2基因转进胚胎干细胞,再经维甲酸诱导,可表达90%以上的具有神经元标志的神经细胞。可能是外源基因和维甲酸同时拮抗分化抑制因子的作用,阻碍细胞向其他的方向分化,迫使其向神经元的方向分化。维甲酸能诱导胚胎干细胞分化为C-氨基丁酸能和多巴胺能神经元,而维甲酸分别结合无血清培养基和含胎牛血清的培养基培养胚胎干细胞后发现,采用无血清培养时,几乎检测不到分化的多巴胺能神经元的存在;但在有血清培养时,却能检测到大量的多巴胺神经元。这暗示血清中的某些未知的因子和维甲酸共同起到定向诱导分化 化为特定组织细胞,将这些细胞回输体内,从而达到长期治疗的目的。干细胞的医学应用还包括体外克隆人体器官,然而这比体内移植干细胞要复杂的多。相信随着研究的不断深入,来自人体干细胞的器官应用于临床治疗已为期不远。干细胞研究与应用不仅在疾病治疗方面有着极其诱人的前景,而且将对克隆动物,转基因动物生产,发育生物学,新药物的开发与药效、毒性评估等领域产生极其重要的影响。 参考文献 　1　Th omson J A,Itsk ovitz-Eldor J os eph,Shapiro S S,et al. Em bryonic s tem cell lin es d erived from human b las tocysts.S cience,1998,282:1145—1147. 　2　Sh amb lott M J,Axelman J,W ang S,et al.Derivation of Plurip otent stem cells from cultured human primordial germ cell.Proc Natl Acad S ci U SA,1998,95:13726—13731. 　3　Jack son K A,M i T,Goodell M A.Hematopoietic potential of s tem cells isolated from murie s keletal mus cle.Proc Natl Acad Sci USA,1999,96:14482— 14486. 　4　裴雪涛.干细胞研究现状与展望.高技术通讯,2001, (6):93—95. (BH)

胚胎工程知识点整理

基因工程

基因工程 分割囊胚时注意否则 3.胚胎干细胞来源简称形态特点：功能特点 特别提醒：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黄膜。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黄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。 6.体外受精时,精子与卵子在体外结合前,需要对精子进行获能处理,并将卵母细胞培养成熟至减数第二次分裂中期。 7.胚胎发育的起点是受精卵,发育过程中的细胞分裂均为有丝分裂。 8.桑椹胚细胞仍具有全能性,是胚胎分割的最佳时期。 9.囊胚是开始分化的阶段,分化为滋养层细胞——发育成胎膜和胎盘等结构和内细胞团细胞——发育成胎儿,该阶段还可进行胚胎分割。 10.孵化——囊胚后期,透明带破裂,胚胎伸展出来;原肠胚早期还保留缩小的囊胚腔,最后消失。 11.冲卵含义:冲出早期胚胎,不是冲出卵子。 12.受精的标志和受精完成的标志不是一回事。 13.胚胎发育过程中开始分化的阶段是囊胚,可以移植或分割的阶段为桑椹胚和囊胚。 14防止多精入卵的两道屏障的名称——透明带反应和卵细胞膜反应。 页脚内容

体细胞克隆牛的研究进展(综述)

体细胞克隆牛的研究进展 1997年，体细胞克隆绵羊多莉的诞生，改变了以往教科书中的哺乳动物已分化的体细胞不能重新去分化而重获全能性的概念。1998年，体细胞克隆牛获得成功。体细胞克隆动物的成功是几十年来生物学领域的重大突破之一，它引起了社会的广泛兴趣和关注。因为该技术可能对未来农业、医学和人类自身产生重大影响。 为了使我国科学家能抓住机遇，在体细胞动物克隆领域研究中尽快加入国际竞争的行列并走在国际前列，国家自然科学基金委员会于1998年不失时机地设立了“家畜体细胞无性繁殖的研究”的重点项目。这个项目，不仅可为发育生物学的基本理论研究提供很好模型，更重要的是在我国建立家畜克隆技术并在未来国民经济发展中发挥重要作用。因此，该项目既具有科学上的前沿性，又符合国家重大发展需求。 “家畜体细胞无性繁殖的研究”项目（批准号39830280）是国家自然科学基金委员会的重点科研项目。1999年、2000年和2002年，体细胞克隆山羊、转基因克隆山羊和克隆牛分别在我国降生。2002年2月27日同行专家在中国科学院动物研究所对该项目进行了验收与鉴定。专家们对项目成果给予了高度评价，一致认为，通过该项目的研究，我国的家畜克隆技术已迈入世界先进水平。 克隆牛研究是由中国科学院动物研究所生殖生物学国家实验室克隆动物研究组与山东五里墩中大动物胚胎工程中心合作完成的。通过成批体细胞克隆牛的研究，我国科学家已建立了从家畜体细胞培养、卵母细胞成熟、卵子去核、重构胚构建、胚胎体外培养、胚胎移植等成套的较成熟的操作方法和规程，标志着我国成为继英国、日本、新西兰和美国等国家之后，掌握体细胞克隆家畜关键技术的少数国家之一。体细胞克隆牛和克隆羊的成功，使我国在动物胚胎工程高科技领域已走在国际前沿。该项目的研究可能为未来畜牧业的发展提供一个新的增长点。特别是奶牛克隆胚胎应用技术，在我国奶牛业十分落后的条件下，一旦提高效率并投入生产应用，将对畜牧经济发展产生重要影响。因为供核样本牛的性别和生产性能可以人为选定，原料成本很低，取材方便利于工厂化生产。这些优点使我们可以选择经济价值最高的个体进行“复制”，而且可以大批量生产和大面推广。 （一）发展回顾 动物胚胎移植技术历时20年的发展，对牛来说，在无手术情况下，可一次冲卵30枚，平均可用胚胎数为5.5枚/头。超数排卵和胚胎移植（MOET）育种计划在至少8个国家得到全面实行，遗传改良进展比预期提高了10%。奶牛胚胎移植的总数正在逐年增加，全球1997年移植胚胎数接近460,000，现在每年大约500,000枚左右。在美国，奶牛生产群中有0.2%的母牛是通过胚胎移植获得，但95%以上的种公牛和优良种母牛是胚胎移植获得的。“七五”和“八五”期间，我国“863”计划、国家攻关计划、农业部重点攻关计划和部分省市的研究计划都重点支持了动物胚胎移植技术的研究与开发，包括胚胎分割、卵母细胞体外成熟、体外人工授精、核移植技术等，并利用体外受精和胚胎移植技术繁育了大量的优良种畜，如内蒙古共生产良种牛胚胎3万多枚，建立中试移植基地4处，几年来共移植受体1000余头（次），获得试管牛犊300余头；新疆与宁夏已建成700余头供体牛的牛胚胎移植产业化基地，生产良种牛胚胎1530余枚，进口安格斯肉牛胚胎1300余枚，移植受体牛300头，冻胚平均妊娠率40%以上；北京、河南、山东、黑龙江、广西等地也获得了较大数量的胚胎移植优

人胚胎干细胞研究进展

人胚胎干细胞的研究进展 周进学号10170807 【摘要】干细胞( Stem Cell)是一类具有分化潜能和自我复制的早期未分化细胞。胚胎干细胞( Embryonic stem cells, ES细胞)是一种早期胚胎内细胞（inner cell mass, ICM）或原始生殖细胞（primordial germ cell, PGC）经体外分化抑制培养，分离和克隆得到的具有发育全能性的高度未分化细胞。人类胚胎干细胞系的建立是人类发育生物学研究的重大突破,揭示了人体发生发展奥秘的进程,可能为现代临床医疗模式带来革命性的变化。现对人类胚胎干细胞的来源,建系、生物学特性、应用前景及所涉及的伦理学问题作一综述。 【关键词】胚胎干细胞；克隆；伦理学,医学;综述 1、胚胎干细胞的概念 胚胎干细胞是从哺乳动物早期胚胎内细胞团(ICM)或桑椹胚分离出来的、能在体外长期培养的、高度未分化的全能细胞系,可在适合的条件下分化为胎儿或成体的各种类型的组织细胞。 胚胎干细胞属全能干细胞。ESCs 这一名词因其来源于胚胎而得名, 但从研究角度来说, 其概念一直没有一个特殊的标准, 2001 年美国国立卫生院根据Austin Smith 对小鼠ESCs 的研究, 概括了ESCs 的一些基本特征, 对其概念提出了一系列标准[1]: ①、来源于内细胞团或囊胚上胚层; ②、能够无限地进行对称分裂并保持未分化状态( 长期自我更新) ; ③、显示并维持正常、完整( 二倍体) 和稳定的染色体核型; ④、全能的ESCs 能够分化成三个胚层( 内胚层、中胚层、外胚层) 来源的所有细胞类型;⑤、在发育过程中能整合到所有胚胎组织中( 体外经长期培养的小鼠ESCs, 被植入另一胚胎形成嵌合体动物后, 仍能产生所有组织) ; ⑥、具有能克隆形成胚胎细胞系的能力, 并能产生卵子或精子细胞; ⑦、基因克隆, 即一个单一的ESCs 能产生一群具有相同遗传特性的细胞( 克隆) , 这些细胞有着与亲代细胞

胚胎干细胞体外诱导分化综述

胚胎干细胞体外诱导分化综述 摘要：由于胚胎干细胞具有自我更新、高度增值和多向分化的潜能，因此，自20世纪90年代开始，对胚胎干细胞的研究成为生物学领域和医药工程领域研究的一个焦点。本文从胚胎干细胞的分离、体外诱导胚胎干细胞的原理和定向分化的机制、胚胎干细胞体外诱导的方法、定向分化的细胞、应用前景和研究存在的问题对胚胎干细胞进行综述。 关键词：胚胎干细胞；体外培养；诱导分化；应用 干细胞是一种具有多分化潜能和自我更新功能的早期未分化细胞。在特定条件下，它可以 分化成不同的功能细胞，形成多种组织和器官，它包括胚胎干细胞和成体干细胞。前者指早期胚胎的多能干细胞，后者是存在于胎儿和成体不同的组织内的多潜能干细胞这些细胞具有自我复制能力，并产生不同种类的具有特定表型和功能的成熟细胞的能力，能够维持机体功能的稳定，发挥生理性的细胞更新和修复组织损伤作用[4,9,10]。 胚胎干细胞（embryonic stem cell,ESC)是从着床前胚胎内内细胞团(inner cell mass,ICM)或原始生殖细胞经体外分化抑制培养分离的一种全能性细胞[1]。它能在体外长期不断自我更新,并保持多向分化潜能,可以分化为内、中、外三个胚层的几乎所有类型细胞。自1981年Evans和Kauffman[2,8]用不同的方法首次成功分离得到小鼠胚胎干细胞以来,小鼠胚胎干细胞成为近20年来人们用来研究发育分化、基因表达调控、基因治疗等最理想的模型，并且有大量研究表明小鼠胚胎干细胞可以在体外被诱导分化为绝大多数类型的成体细胞.1998年Thomson等首次成功分离并建立人胚胎干细胞系。自此，人胚胎干细胞不但提供了一个研究人类自身发育分化的良好机会,而且如果人胚胎干细胞能像小鼠胚胎干细胞一样可以在体外诱导形成各种成体细胞,那么利用这些诱导分化形成的成熟细胞将有可能进行细胞和组织替代治疗, 包括糖尿病、帕金森病、早老性痴呆、心血管疾病和肿瘤等多种目前临床上难以治愈的疾病。 1 胚胎干细胞的分离 自Thomson成功分离并建立人胚胎干细胞系后，多年以来，人们研究出很多胚胎干细胞的 分离方法，在这里主要介绍三种： 1.1 分离自胚胎内细胞团 内细胞团又称胚细胞（embryoblast）,是一团于哺乳动物初期胚胎中的一个细胞团块。从早期胚胎内细胞团（inner cell mass,ICM）分离是获得胚胎干细胞的主要途径。由于不同动物的胚胎发育存在差异，因此应注意取材时间。可通过免疫外科手术法、机械剥离法、组织培 养法等方法除去胚胎滋养层细胞获得囊胚内细胞团（ICM）细胞进行体外分化抑制培养。 1.2分离自原始生殖细胞

胚胎工程知识点整理

3.胚胎干细胞来源简称形态特点：功能特点 特别提醒：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黄膜。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黄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。 6.体外受精时,精子与卵子在体外结合前,需要对精子进行获能处理,并将卵母细胞培养成熟至减数第二次分裂中期。 7.胚胎发育的起点是受精卵,发育过程中的细胞分裂均为有丝分裂。 8.桑椹胚细胞仍具有全能性,是胚胎分割的最佳时期。 9.囊胚是开始分化的阶段,分化为滋养层细胞——发育成胎膜和胎盘等结构和内细胞团细胞——发育成胎儿,该阶段还可进行胚胎分割。 10.孵化——囊胚后期,透明带破裂,胚胎伸展出来;原肠胚早期还保留缩小的囊胚腔,最后消失。 11.冲卵含义:冲出早期胚胎,不是冲出卵子。 12.受精的标志和受精完成的标志不是一回事。 13.胚胎发育过程中开始分化的阶段是囊胚,可以移植或分割的阶段为桑椹胚和囊胚。 14防止多精入卵的两道屏障的名称——透明带反应和卵细胞膜反应。

小鼠胚胎干细胞培养实验步骤

细胞的原代培养 点击次数：540 作者：佚名发表于：2009-03-06 16:26转载请注明来自丁香园 一、原代细胞培养原理 原代细胞培养是将机体内的某组织取出，分散成单细胞，在人工条件下培养使其生存并不断生长、繁殖的方法。借助这种方法可以观察细胞的分裂繁殖、细胞的接触抑制以及细胞的衰老、死亡等生命现象。 ? 幼稚状态的组织和细胞，如：动物的胚胎、幼仔的脏器等更容易进行原代培养 ? 掌握无菌操作技术 ? 了解小鼠解剖操作技术 ? 了解原代细胞培养的一般方法与步骤 ?了解培养细胞的消化分散 ? 了解倒置显微镜的使用 二、实验材料 ? 实验动物：孕鼠或新生小鼠 ? 液体：细胞生长液（内含20%小牛血清） 0.25%胰蛋白酶 平衡盐溶液 70%乙醇 ?器材：灭菌镊子、剪刀若干把 灭菌培养皿、细胞培养瓶、小瓶、烧杯若干个 吸管若干支 酒精灯 原代细胞培养方法 三、胰酶消化法 （1）胰酶消化法操作步骤——取材 a. 用颈椎脱位法使孕鼠迅速死亡。

b. 把整个孕鼠浸入盛有75%乙醇的烧杯中数秒钟消毒，取出后放在大平皿中携入超净台。 c. 用无菌的镊子和剪子在前腿下作一腹部水平切口，用无菌镊子将皮肤扯向后腿。 d. 用另一无菌的剪刀和镊子切开腹部，取出含有胚胎的子宫，置于无菌的培养皿上。 e. 剔除胚胎周围的包膜（若胚胎较大，应剪去头、爪），将胚胎放于无菌的含有平衡盐溶液的培养皿中。 f. 漂洗胚胎，去掉平衡盐溶液。继续用平衡盐溶液漂洗胚胎直至清洗液清亮为止。 （2）胰酶消化法操作步骤——切割 a. 将部分胚胎转移至一个无菌小瓶中，用平衡盐溶液漂洗。 b. 然后用眼科手术剪刀小心地绞碎胚胎，直到成1mm3左右的小块，再用平衡盐溶液清洗，洗到组织块发白为止。 c. 静置，使组织块自然沉淀到管底，弃去上清。 （3）胰酶消化法操作步骤——消化、接种培养 a. 视组织块量加入5-6倍的0.25%胰酶液，37℃中消化20-40分钟，每隔5分钟振荡一次，或用吸管吹打一次，使细胞分离。 b. 加入3-5ml细胞生长液以终止胰酶消化作用（或加入胰酶抑制剂）。 c. 静置5-10分钟，使未分散的组织块下沉，取悬液加入到离心管中。 d. 1000rpm，离心10分钟，弃上清液。 e. 加入平衡盐溶液5ml，冲散细胞，再离心一次，弃上清液。 f. 加入细胞生长液l-2ml（视细胞量），血球计数板计数。 e. 将细胞调整到5×105/ml左右，转移至25ml细胞培养瓶中，37℃下培养。 （4）胰酶消化法操作步骤——消化、接种培养

高中生物知识点：胚胎工程

高中生物知识点：胚胎工程 胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子（针对胚胎发育过程）所进行的多种显微操作和处理技术；研究对象主要限定于高等脊椎动物，尤其是哺乳动物；重点内容包括胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。 （一）动物胚胎发育的基本过程 1、受精作用：成熟的精卵融合成为受精卵的过程（获能精子+减II中期的成熟卵细胞） 过程：精卵识别、精子附着于卵膜、精卵质膜融合 ——受精时精卵质膜融合后，次级卵母细胞才最终完成减II，精卵核融合 场所：输卵管上段 2、胚胎发育：受精卵发育到幼体 胚后发育：出生到性成熟 个体发育：受精卵发育到性成熟 3、动物胚胎发育的基本过程 （1）卵裂期（2~8）： 细胞数量增加，有机物总量/总体积减小，每个细胞都具有全能性，未出现细胞分化，每个细胞都能发育成完整新个体 （2）桑椹胚（16~32） （3）囊胚/胚泡： 细胞开始分化，形成滋养层（胚胎附属结构/胚外结构）和内细胞团（胚胎干/ES细胞，发育全能性），之间为囊胚腔 注意题目要求填写滋养层细胞还是滋养层 原肠胚：三胚层分化，其将分化成各种器官原基； ——哺乳动物胚胎有机物总量增加（胚泡期已着床），其他动物有机物减少 PS 早期胚胎（桑葚胚和早期囊胚） （二）胚胎干细胞 1、哺乳动物胚胎干细胞来源于囊胚内细胞团（ES）或胎儿的原始性腺（EK） 2、形态特征：具有胚胎细胞的特性，体积小，核大，核仁明显，二倍体核型 功能特征：具有发育全能性 胚胎干细胞体外培养：分离早期胚胎中的内细胞团；胰酶处理解离培养 ——饲养层（胚胎成纤维细胞）：促进生长，抑制分化4、胚胎干细胞的主要用途是： ①基因敲除； ②用分化诱导因子诱导胚胎干细胞定向分化，组织器官移植；

胚胎工程研究进展

胚胎工程研究进展简介 摘要：随着科学技术的高度发展，建立在生命科学理论基础上的生物技术在人类生产生活中的作用越来越大。生物技术主要包括四个方面：基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程。而胚胎工程，即动物胚胎工程，就是细胞工程的重要组成部分，是动物育种、品种改良的有效途径，是细胞生物学和发育生物学研究生命本质的有效方式。胚胎工程技术研究的目的，是对哺乳动物的胚胎在体外进行人为控制操作，让其继续发育，进而获得优良或珍稀动物个体，并应用这类技术进行基础研究和应用开发性研究。在这里，综述了动物胚胎工程的最新研究方向、方法、原理、结果以及今后的发展方向。 关键词：胚胎工程；进展；技术；前景 The profile of embryo engineering research progress Abstract：Along with science and technology, establish a highly developed in life science based on the theory of biological technology in human production life more important role. Biotechnology mainly including four aspects: genetic engineering, cellular engineering, enzyme engineering and fermentation engineering. Embryo engineering, namely animal embryo engineering, cellular engineering important constituent, is an effective way of animal breeding and varietal improvement 。It also is the effective way of cell biology and developmental biology for life essence。Embryo engineering technology research purpose, is that mammalian embryos in vitro is carried out artificial control operations。Let its continued development, gaining good or rare animals’ individuals, and apply of this kind of technique for basic research and applied developmental research. Here, this paper summarized the latest animal embryo engineering research direction, the method, the principle, the results and the future direction of development. Keywords: Embryo Engineering; Progress; Technology; Prospects 胚胎工程技术是胚胎移植技术发展到一定程度而出现的名词，是由发育工程演变而来的【1】。动物胚胎工程根据其发展状况主要包括以下11项内容［2］：1．胚胎体外培养2．胚胎移植3．胚胎保存4．胚胎分割5．胚胎嵌合6．胚胎干细胞7．转基因动物构建8．试管婴儿9．胚胎性别控制 10．克隆动物。目前各种技术都在生产实践中有着不同程度的应用，而应用最多的是胚胎移植、胚胎体外培养、胚胎保存，主要应用于畜牧业。使得畜牧 产品成本降低，生产效率更高，营养价值更丰富。随着科学技术的不断发展，新技术不断完善和发展，尤其在 医药方面，昂贵药物、人类器官等都可以寄托于动物身上。下面将介绍各种胚胎工程技术的发展状况以及前景。 一、胚胎工程主要技术方向 1、胚胎体外培养 这是胚胎工程的基础。体外培养要求获得较多的受精卵或胚胎作供体。学者运用促性腺激素对卵巢发育作用的 原理，在母畜发情周期的适当时期注入适量的促性腺激素，可以诱发母畜卵巢内较多的卵泡同时发育、成熟、 排卵，这种技术称超数排卵技术，可使动物提供较多的胚胎以供实验。但是影响超排的因素很多，。人们对影 响超排反应的研究最初集中在影响卵巢反应的因素方而： (1)促性腺激素的种类、批号和用量； (2)给药方式 和持续时间；(3)超排起始日期；(4)超排时是否使用其他激素等。近来的研究主要是：(1)简化超排步骤 (减少注射次数以减少应激) ； (2)减少超排差异，改善超排反应；(3)提高可用胚率。目前，认为造成超排差 异的主要原因是动物个体差异和所处的环境不同，包括营养状况、繁殖史、年龄、季节、超排处理时卵巢所处的状态以及重复超排等［3］。近些年来超排结果逐步稳定，说明超排处理这一环节已经被基本控制，但消除个体差异还没有十分有效的方法。由于生物个体的反应差异不能仅从调整激素这一方面消除，因此提供合理的营养日粮、最佳的饲养管理环境、良好的健康状况和最大程度减少应激是成功繁殖体系的先决条件。日本花田章

胚胎干细胞研究进展-干细胞的研究进展

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 胚胎干细胞研究进展-干细胞的研究进展胚胎干细胞研究进展-干细胞的研究进展干细胞的研究进展干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞群体。 近年来干细胞的应用几乎涉及到所有生命科学和生物医学领域。 本文概述了干细胞的生物学特性，并综述了干细胞的可塑性、分离培养及其在基础研究及临床上的应用的研究进展。 最后，展望了今后研究的方向。 干细胞；生物学特性；可塑性；分离培养；应用 Advances in study of stem cells Stem cells are non-specialized cells which have the ability of self-renewal and multiple differentiation potential. The application of stem cells has nearly involved in all the research field on life sciences and biomedicine in recent years. This article summarizes the biological characteristic of stem cells, and reviews the latest progress in the study on stem cells plasticity, isolation, culture in vitro, and its extensive application in basic research and clinical application. The prospects of stem cells are also discussed. stem cells; biological characteristic; plasticity; isolation; culture in vitro; application 干细胞（stem cells）是一类具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细 1 / 10

生物选修三 胚胎工程知识点

一、体内受精和早期胚胎发育 1、精子的发生 （1）场所：睾丸的曲细精管 （2）时期：初情期开始，直到生殖机能衰退。（3）过程： 2、卵子的发生 （1）场所：卵巢 （2）时期：胎儿期和初情期后 （3）过程：

3、精子和卵子发生的比较 4、受精：精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程 （1）场所：输卵管中 （2）过程： 受精前的准备： ①成熟的精子必须在雌性动物的生殖道中经历一段时间，发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，此过程叫获能。 ②卵子的准备 卵子都要在输卵管中进一步成熟，到减数第二次分裂中期时，才具备受精能力。 受精： ①获能的精子穿过次级卵母细胞的透明带，精子的头部与卵细胞接触。 ②两个细胞的细胞膜融合，精子细胞膜内的遗传物质进入卵细胞，完成受精。 5、胚胎发育：哺乳动物胚胎发育依次经过以下不同的时期和结构：受精卵→卵裂→桑葚期（细胞数目32个左右）→囊胚（出现细胞团和滋养层）→原肠胚（内细胞团形成外胚层和内胚层，滋养层发育为胎儿的胎膜和胎盘） 二、胚胎工程的三个操作流程 1、试管动物生产流程

2、克隆动物的培育流程 3、胚胎移植的培育流程

三、胚胎工程的应用及前景 1、胚胎移植 2、胚胎分割 3、胚胎干细胞 一、受精作用和早期胚胎发育 1、受精作用 (1)准备阶段1——精子获能 刚刚排出的精子，必须在雌性动物的生殖道中经历一段时间，发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，此过程叫精子获能。 (2)准备阶段2——卵子的准备 动物排出的卵子都要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂的中期时，才具备与精子受精的能力。 (3)受精阶段 ①精子穿越放射冠和透明带 与卵子相遇→精子发生顶体反应，释放顶体酶→溶解卵丘细胞之间的物质→精子穿越放射冠，与透明带接触→顶体酶将透明带溶出一条孔道→精子穿越透明带，接触卵黄膜→立即发生透明带反应。 ②进入卵黄膜 精子与卵黄膜接触，立即被微绒毛抱合→精子外膜和卵黄膜相互融合，精子入卵→立即发生卵黄膜封闭作用。 ③原核形成和配子结合 精子入卵→尾部脱离，原有核膜破裂；同时，激活卵子→雌、雄原核形成，充分发育后合并→形成受精卵。 2、胚胎发育

简述干细胞的形态特征及其研究进展

简述干细胞的形态特征及其研究进展 干细胞是一类具有自我复制能力的原始的未分化细胞，是形成哺乳类各组织器官的原始的多潜能的细胞。在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。干细胞在形态上具有共性，通常呈圆形或椭圆形，细胞体积小，核相对较大，细胞核多为常染色质，并具有较高的端粒酶活性。根据它所处的发育阶段可以分为胚胎干细胞和成体干细胞。 胚胎干细胞的发育等级较高，是全能干细胞，而成体干细胞的发育等级较低，是多能干细胞或单能干细胞。干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。目前人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。 干细胞的形态特征： 干细胞具有自我更新复制的能力，能够产生高度分化的功能细胞。 1 胚胎干细胞：胚胎干细胞当受精卵分裂发育成囊胚时，内层细胞团的 细胞即为胚胎干细胞。具有全能性，可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。进一步说，胚胎干细胞是一种高度未分化细胞。它具有发育的全能性，能分化出成体动物的所有组织和器官，包括生殖细胞。 2 成体干细胞：成年动物的许多组织和器官，比如表皮和造血系统，具 有修复和再生的能力。成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。 3 造血干细胞：造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源，它主要存在 于骨髓、外周血、脐带血中。造血干细胞的移植是治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性和转移性恶性肿瘤疾病的最有效方法。 4 神经干细胞:理论上讲，任何一种中枢神经系统疾病都可归结为神经 干细胞功能的紊乱。脑和脊髓由于血脑屏障的存在使之在干细胞移植到中枢神经系统后不会产生免疫排斥反应。除此之外，神经干细胞的功能还可延伸到药物检测方面，对判断药物有效性、毒性有一定的作用。 5 肌肉干细胞:可发育分化为成肌细胞，可互相融合成为多核的肌纤维，形成骨骼肌最基本的结构。

胚胎干细胞体外培养.

胚胎干细胞体外培养 (一)胚胎干细胞的来源 目前胚胎干细胞的主要来源有：①囊胚的ICM及受精卵发育至桑葚胚之前的早期胚胎细胞；②从胚胎生殖嵴及肠系膜中分离原始生殖细胞PGCs后培养建系的胚胎生殖细胞(embryonic germ cells，EG细胞)，也具有ESCs的特性，可以分化为各种类型的成熟细胞；③体细胞核转移(somatic cell nuclear transplantation，SCNT)至去核卵母细胞后培育出来的全能细胞。其中囊胚的ICM最为常用。 (二)胚胎干细胞的分离 1.分离获取ESCs的时间：以既保证ESCs的全能性又要有足够的细胞数量为原则来确定ESCs分离获取的最佳时间。以ICM为ESCs来源时：小鼠取3～5天囊胚；猪取9～10天囊胚；羊取7～8天囊胚；牛取6～7天桑葚胚或早期囊胚；人取7～10天囊胚。以PGCs取ES细胞时：小鼠取1 2.5天胎儿生殖嵴；大鼠可取10.5天尿囊、中胚层组织块、12.5天背肠系膜或1 3.5～1 4.5天生殖嵴；牛取29～35天胎儿生殖嵴；人取35～63天的生殖嵴。 2.分离获取ESCs的方法：从PGCs分离ESCs的方法常为机械剪切与消化相结合法，即把采取的胚胎组织充分剪碎，采用EDTA、EDTA/胰酶消化。 从囊胚分离ICM的方法主要有三种： (1)免疫外科学方法：体外培养的小鼠胚泡去除透明带后，经兔抗JCR小鼠脾脏细胞抗血清(抗H-26)作用30分钟，移至1∶6稀释的新鲜豚鼠血清中作用30分钟，Hank’s液冲洗，此时胚泡的滋养外胚层呈空泡状，用眼科手术刀挑去死了的滋养层细胞，留存ICM 细胞用于培养。这种方法利用囊胚腔对抗体的不通透性，通过抗体、补体结合对细胞的毒性杀伤作用，去除滋养层细胞，保留ICM细胞进行培养。 (2)组织培养法：在小鼠受精2.5天后切除卵巢，给予外源激素，使胚胎继续发育，但延缓着床，4～6天后，由子宫冲取胚泡进行培养。结果滋养层细胞生长并推开饲养层细胞，在培养皿底壁上铺展；而ICM细胞增殖，垂直向上生长，形成卵圆柱状结构，在显微镜下用细玻璃针挑出这种柱状结构，消化传代。Evans和Kaufman采用这种方法第一个建立了小鼠ESCs系。 (3)显微外科学方法：小鼠受精后3～4天，由子宫冲取胚泡，利用显微操作系统直接从胚泡中吸出ICM细胞进行培养。 由于免疫外科学方法需要特殊的试剂去除透明带和滋养层，易对内细胞群造成损伤，而显微外科学方法需要专门的仪器设备，且对人员的技术水平要求较高，均难以推广应用。组织培养法将胚泡接种在饲养层上，模拟体内胚泡的着床，更接近自然发育过程，内细胞群增殖旺盛，较易获得胚胎干细胞样集落。 (三)胚胎干细胞的培养和建系 ESCs的分离培养和建系是其得以应用的前提。ESCs建系的原理是：将分离获取的ICM 或PGCs与饲养层共同培养，使之增殖而又保持其未分化状态，这样代代相传从而使ESCs