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课件网) 从社会中来 牛的生育率很低。一头母牛每年只能产一胎,每胎生一个牛仔,每胎产2个牛仔的情况比较少见(一般占怀孕总数的1~2.3%),一头母牛一生大约生育四五次。 我国奶牛单产水平低。高产奶牛的引进价格昂贵,靠大量引进优良品种来提高产量不太可行 我国奶业现状分析 问题:你有什么方案可以实现荷斯坦奶牛的快速大量繁殖呢? ①核移植技术进行克隆 ②可以通过体外受精、胚胎分割等胚胎工程技术获得多个良种奶牛胚胎,然后移植给代孕母牛生下后代。 什么是胚胎工程 第2章 细胞工程 第3节 胚胎工程 一 胚胎工程的理论基础 1.简述受精和胚胎早期发育的基本过程。 2.说明胚胎的形成经过了受精及早期发育等过程。 学习目标 胚胎工程的概述p56 胚胎工程: 是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理,然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。 1.操作对象: 3.技术手段: 4.工程实质: 5.理论基础: 动物生殖细胞、受精卵、早期胚胎细胞 体外受精、胚胎移植、胚胎分割 哺乳动物(体内)受精和早期胚胎发育的规律。 在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。 2.操作水平: 主要集中在细胞水平上 一、受精 1.概念: 精子和卵子相互识别,融合成合子(受精卵)的过程。 细胞膜进行细胞间的信息交流 细胞膜具有一定的流动性 2.场所: 哺乳动物的输卵管内。 3.过程: 准备阶段 受精阶段 准备阶段I:精子获能 准备阶段II:卵子的准备 一、受精 4.准备阶段I--精子获能 精子形成的场所: 睾丸(曲细精管) 精子形成的过程: 精原细胞 有丝分裂 大量精原细胞 染色体复制 初级精母细胞 MI 次级精母细胞 MⅡ 精细胞 变形 精子 【拓展】 精子的变形 顶体的发生 尾的发育 精子头出现 细胞质浓缩 精子形成 头 颈 线粒体鞘 尾 顶体 (高尔基体) (主要是细胞核) (中心体) 【拓展】 精子的变形 (线粒体缠绕变形) (中心体微管延长) 思考:精细胞变成精子的过程中,细胞中很多结构会消失,而细胞核和线粒体都保留下来,对这一现象怎样理解(P59)? 细胞核:是遗传物质储存的场所,决定后代的遗传特性,它参与受精过程; 线粒体:是精子进行有氧呼吸的主要场所,为精子的生存和运动提供能量。 一、受精 4.准备阶段I--精子获能 刚刚排出的精子不能立即与卵子受精,必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后,才能获得受精能力,这一生理现象称为“精子获能”。 精子获能的方法: 精子获能的机制:精液由精子和精浆组成,精浆中含有抑制精子顶体酶的释放以及与卵子识别结合的物质(如去能因子等),只有交配后精液进入雌性动物的生殖道后,生殖道分泌产生某些物质(某些酶类等物质)解除对精子的抑制,才能使精子获得受精的能力。 ① 直接利用雌性动物的生殖道 ② 在人工配制的获能液中培养获能,常见有效成分有 Ca2+载体、肝素等。 【拓展】 精子获能 精子获能是指精子在受精前获得穿透卵子透明带能力的生理过程。这一过程涉及一系列复杂的生理和生化变化,主要包括以下几个机制: 1. 胆固醇外流:精子获能过程中,精子细胞膜上的胆固醇会流失,导致膜的流动性增加,为精子与卵子的结合创造有利条件。 2. 离子通道调节:精子获能过程中,细胞内Ca2+和HCO3-的浓度会发生显著变化。Ca2+在精子的生理活动中起关键调控作用,其浓度增加会激活腺苷酸环化酶,进而提高细胞内cAMP的水平。此外,HCO3-不仅调节精子膜电位,还能激活腺苷酸环化酶,促进cAMP的合成。 3. 蛋白质酪氨酸磷酸化:蛋白质酪氨酸磷酸化是精子获能的重要标志之一。cAMP-PKA信号通路在这 ... ...