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胚胎是什么 关于胚胎的详细介绍

胚胎是专指有性生殖而言,是指雄性生殖细胞和雌性生殖细胞结合成为合子之后,经过多次细胞分裂和细胞分化后形成的有发育成生物成体的能力的雏体。胚胎指的就是有性繁殖发展形成过程的最初阶段,从受精卵开始第一次分裂,到下一阶段发展开始前,是发育生物学最早的阶段。基本信息 外文名:pēitāi 拼音:pēitāi 目前状况:使用中 中文名:胚胎

发育过程

胚胎

一般来说,卵子在受精后的2周内称孕卵或受精卵;受精后的第3~8周称为胚胎。从一个受精卵发育成为一个新个体,要经历一系列非常复杂的变化,这里只能简要地介绍胚胎发育的情况。卵细胞受精以后即开始分裂、发育,形成为胚胎。先形成的胚胎为桑椹胚(胚胎的形状像桑椹),然后形成囊胚(胚胎呈囊状),并且植入在子宫内膜中,吸取母体的营养,继续发育。囊胚壁为滋养层,囊中有内细胞群。胚胎继续发育,内细胞群的一部分发育成外胚层、内胚层和中胚层这三个胚层,再由这三个胚层分化发育成人体的所有组织和器官[1]

卵裂及胚泡

受精后26~30小时开始卵裂,每10~12小时进行一次卵裂,有16~32个细胞时开始称为桑椹胚,此时开始到达子宫腔。第4~5天时,形成早期胚泡,透明带溶解消失,胚泡开始侵入子宫内膜,11~12天完成植入。胚泡滋养层细胞迅速增殖,由单层变为复层,外层细胞融合形成合体滋养层,深部的一层细胞界限明显,称细胞滋养层。植入后,滋养层向外长出许多指状突起,称绒毛,逐渐发育、分化形成胎盘。滋养层直接从母体血液中吸取营养供胚胎发育所需。

植入

胚胎

胚泡逐步埋入子宫内膜的过程称植入(inplantation),又称着床(imbed)。着床是哺乳动物特有的生殖活动。植入约于受精后第5—6天开始,第11—12天完成。研究表明,胚泡产生的层粘连蛋白(laminin)和子宫内膜上的受体蛋白促使胚泡粘附在子宫内膜,胚泡与子宫内膜随即形成微绒毛交错现象,滋养层细胞和内膜上皮细胞间形成桥粒等专门固着结构。植入时,内细胞群侧的滋养层先与子宫内膜接触,并分泌蛋白酶,消化与其接触的宫内膜组织,胚泡则沿着被消化组织的缺口逐渐埋入子宫内膜功能层。经过着床,原来漂流的胚泡紧密附着于子宫壁,进而埋入子宫壁中,从而取得母体营养和保护,建立起母子间结构上的联系。

植入是一个深刻变化过程,母子双方暂时的结合,是将两个在基因型上和在发育阶段上不同的个体统一起来,两者既紧密联系又保持各自的独立。从某种意义上来说,胚泡着床与同种异体移植过程十分类似。子宫对胚泡这个“异体”不仅不排斥,反而能够容纳并保护其正常发育,直至分娩。

植入过程相当复杂,胚泡的发育必须与子宫内膜的改变同步才能发生植入。几乎所有哺乳动物的子宫仅在某一特定的时期才允许着床,同时,胚泡也只在特定发育阶段才能与子宫内膜识别并着床。这个特定发育阶段在各种动物胚胎之间有很大差别。

在植入过程中,滋养层细胞迅速增值并分化为内外两层,外层细胞的细胞界限消失,称合体滋养层;内层由单层立方细胞组成,称细胞滋养层。细胞滋养层细胞有分裂能力,可不断产生新细胞加入合体滋养层。胚泡全部植入子宫内膜后,缺口修复,植入完成。此时,合体滋养层内出现腔隙,其内含有母体血液。

胚盘形成

第2周时进行胚泡内细胞团细胞增殖与重排。靠近胚泡腔的细胞形成一层立方形细胞,为胚胎本身的内胚层;内胚层上方的细胞呈柱状,为外胚层;两层细胞紧密相贴形成椭圆形的二胚层胚盘。胚盘下方内胚层延伸,形成卵黄囊内层。胚盘内胚层构成卵黄囊顶壁,胚盘上方外胚层与滋养层间出现腔隙,逐渐扩大成羊膜腔。胚盘外胚层构成羊膜囊底壁,羊膜囊其余部分来自滋养层。胚盘上原条的出现与退缩,标志着中胚层的形成与三胚层胚盘的建立。中轴线的中胚层形成脊索。在脊索头端前方及原条尾端后方各有一圆形区,没有中胚层进入,内外胚层紧密相贴,分别称口咽膜及泄殖腔膜,为以后形成口腔和肛门的部位。脊索诱导其上方外胚层增厚形成神经板,进而形成神经沟及神经褶,神经褶在背中线愈合形成神经管。神经管头端与尾端尚未闭合的孔,称前、后神经孔,于第4周末全部闭合。

体形建立

三胚层所构成椭圆形扁平胚盘,由于其中部细胞生长迅速,周缘向腹侧卷折,分别形成头褶、尾褶及腹褶。头、尾、腹褶进一步卷折向中央收缩,在胚体腹侧与尿囊及卵黄囊柄的附着点形成一圆柱形脐带区。胚胎由盘状逐渐形成头宽尾细的圆柱形,胚体悬浮于羊膜腔内羊水中。上、下肢芽于第4周先后出现,至第8周末,肢芽的各区段明显可辨,手指及足趾形成。外生殖突出现,但尚不能分辨性别。

颜面及感官形成

颜面造形始于第4~5周;形成5个隆起,第7周面突移动,开始形成颜面;第8周形成具有人脸特征的颜面。眼、耳、鼻等感官形成并定位。

早期分化

中胚层

中胚层分为三部分,在脊索两旁的中胚层为轴旁中胚层,其外方为间介中胚层,最外侧为侧板中胚层。第3周末,两侧轴旁中胚层增厚并分节,形成体节,致使体表形成许多小的隆起,第5周末,44对体节全部形成。每个体节将分化形成生骨节、生肌节及生皮节。它们分别形成该体节段内的软骨、骨、肌肉以及皮肤真皮。间介中胚层形成泌尿生殖系统。侧板中胚层由于中间出现腔隙而分为两层,紧贴外胚层的中胚层称体壁中胚层,将分化为体壁的骨骼、肌肉和结缔组织等;围于内胚层周围的中胚层称脏壁中胚层,将分化为内脏器官的平滑肌、结缔组织和浆膜等。二层之间的腔称原始胚内体腔,以后分化为心包腔、胸腔及腹腔。

内胚层

随圆柱形胚体的形成,内胚层卷折形成原肠,为消化和呼吸系统的原基,将分化为消化管、消化腺、喉、气管和肺的上皮以及甲状腺、甲状旁腺、胸腺、膀胱及尿道等的上皮。

外胚层

神经管头区迅速生长,形成5个脑泡,神经管向腹侧弯曲,使胚胎呈“C”形。在神经管形成时,两侧神经褶外侧的外胚层细胞与神经褶脱离,形成位于神经管背外侧的细胞索,称神经嵴,以后分化为周围神经系统的神经节及肾上腺髓质等。位于体表的外层将分化为表皮及其衍生物,一些器官的上皮组织。

至第8周末,体内主要器官系统雏形结构均已建立,可区分出头、面、颈、躯干及四肢,胚胎初具人形。

性激素影响

在正常人的性器官分化过程中,无论是男性基因还是女性基因,在开始发育的头几周内,其性器官在解剖上是毫无区别的。大约怀孕六周开始出现原始性腺。这时的原始性腺具有双向腺趋势,即原始性腺既可能发育成睾丸,又可能发育成卵巢,这取决于以后的发展。大约第八周,原始性腺分化成功能性睾丸,具备了分泌睾丸酮的能力。反之,则向女性化方向发育,一直到怀孕后大约第十二周才出现了卵巢的分化。

雌激素有促进骨骼生长和骨骼闭合的双重作用。因为女孩子发育一般比男孩子早两年。因此,在刚开始发育时女孩子一度比男孩子个子高,但由于骨骼闭合早,因此,男孩子后来居上,一般要比女孩子长得高大。

胚胎致畸

胚胎的发育过程是一个极为细致复杂的过程,是细胞和组织按照一定的顺序进行分化的过程,在这个过程中任何一个环节受到干扰,就会导致各种畸形。特别是器官迅速分化发育时,最易受到致畸因子的干扰。

人胚对致畸因素的敏感期随胎龄不同而异,可分为不敏感期,敏感期及低敏感期。

不敏感期

指受孕后2周内(末次月经的第14-28天)此时的胚胎呈细胞胚体,尚无细胞及器官组织的分化,与母体的接触范围小,细胞胚体单纯,对一般有害物质均不敏感。倘若遭受侵害,重者胚体细胞全部死亡或大部分被破坏,而致早孕流产,临床可表现为一次月经过多,或经期延长;如损害轻微,胚体细胞可自行修复,继续正常发育,不形成异常。故此期称不敏感期。

敏感期

指受孕后3-8周(末次月经的第5-10周)。此期是人胚胎发育的最重要时期,所有主要的外表和内部结构都在此时开始发育。许多重要器官及系统,如中枢神经系统、心脏、眼、四肢、五官、外阴等都在此期陆续萌芽分化,组织娇嫩、敏感、极易受到内外环境因素的影响与损害,而导致严重的形体与内脏的畸形。根据人类胚胎发育时间的研究,引起主要器官畸形的最危险时期均在此期,如脑在受孕后的15-27天,眼在24-29天,心脏在20-29天,四肢在24-36天,生殖器在26-62天。故此期称为敏感期。

低敏感期

指受孕后9-38周(末次月经的第11-40周)。此期人胚胎进入胎儿期,器官组织渐趋发育成形,对有害物质的敏感性下降,如受侵害则表现为某些生理功能障碍或小形体异常。但因大脑及中枢神经系统分化发育时间较长,直到妊娠晚期还保持对致畸因子的敏感性,故在孕晚期受侵害亦可影响胎儿智力发育。

停止发育原因

一、自身免疫抗体与胚胎停育的关系:

1.抗精子抗体(ASAB)与胚胎停育,抗精子抗体作用于子宫胎盘血管内皮细胞上的磷脂,使血管内皮细胞受损,血小板聚集,血栓形成,使蜕蟆或胎盘血供不足,发生胎停育。也有人认为抗精子抗体的产生与人工流产术后导致局部炎症有关。抗精子抗体还可以通过干扰胚胎着床、发育及胎盘形成而引起胎停育。

2.抗精子抗体与胎停育:精浆内有强效的免疫抑制物,若免疫抑制物不足或缺陷,女方对丈夫的精子就易产生免疫反应,导致受精卵着床及发育异常,此外精子本身的异常也与胎停育密切相关。

3.抗子宫内膜抗体与胎停育:抗子宫内膜抗体是一种以子宫内膜为靶细胞,并引起病理反应的自身抗体,抗子宫内膜抗体(EMAB)与子宫内膜中抗原结合,激活补体,致子宫内膜产生细胞毒损作用,对孕卵产生抗植入作用,引起不育或流产,当子宫内膜炎或内膜异位症时,内膜组织可能转化为抗原或半抗原刺激机体合成抗子宫内膜抗体。

二、内分泌异常与胚胎停育的关系:

1.高泌乳素(PRL)与胎停育:血清泌乳素是垂体前叶分泌的一种多肽激素。若脑垂体功能异常或占位性病变则可发生高泌乳素血症,抑制下丘脑促性腺激素的合成和释放,引起卵泡发育及排卵障碍,并干扰受精和胚胎发育,导致不育或胎停育。

2.孕激素(P)与胎停育:正常妊娠中,随着受精卵的发育,绒毛分泌人绒毛膜促性激素,黄体功能进一步提高,当黄体功能不全,孕激素分泌受到影响,势必影响胚胎的正常发育。

三、宫颈支原体感染与胎停发育的关系

支原体(UU)可通过垂直传播影响胚胎,最终导致胚胎发育障碍而流产。

四、其它因素与胎停育的关系:

1.染色体异常与胎停育,在胎停育流产的患者中,最常见的染色体异常是平衡易位,对于染色体平衡易位携带者其自身遗传物质无丢失,但生殖细胞在减数分裂时会产生异常配子,这些配子与正常配子结合后即可导致流产、死胎、智力低下和畸形等遗传效应。

2.精子异常,胎停育精子密度和活力异常明显高于正常人群,提示对不育夫妇应先治疗精子异常后妊娠。

胚胎干细胞

干细胞是人体组织的基本形成元素,世界各地的科研人员目前正积极地展开研究,将干细胞转变成全新与健康的细胞,以修复逐渐坏死的心脏、肝脏、头脑和其他器官。

干细胞可从成人体内抽取,或是从胚胎中抽取。而胚胎干细胞和成人干细胞最大的不同,莫过于胚胎干细胞是人类最初的细胞,较成人干细胞有伸缩性和适应能力,其发展潜能自然更是无尽无穷。科研人员相信,从胚胎抽取出的干细胞能被转变为人体内200多种细胞组织的任何一种。胚胎干细胞的移植

1.胚胎干细胞的含义:由早期胚胎[囊胚]或原始性腺[胎儿]中分离出来的一类细胞,又叫ES或EK细胞。

2.特征:形态上体积小、细胞核大、核仁明显;功能上具有发育的全能性,即可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。[体外培养下,ES细胞可以只增殖不分化]

3.应用:用于治疗人类疾病,如利用ES细胞诱导其分化成新的组织细胞特性,移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复。

胚胎工程

胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。

动物胚胎发育的基本过程

1.受精场所是母体的输卵管。

2.卵裂期:特点:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。

3.桑椹胚:特点:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹。是全能细胞。

4.囊胚:特点:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。

5.原肠胚:特点:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔。

胚胎工程的应用

1.体外受精和胚胎的早期培养

(1)卵母细胞的采集和培养:主要方法:用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后,从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。第二种方法:从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞;第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。采集的卵母细胞,都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。

(2) 精子的采集和获能:在体外受精前,要对精子进行获能处理。

(3) 受精:获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。

(4)胚胎的早期培养:精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分较复杂,除一些无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向受体移植或冷冻保存。不同动物胚胎移植的时间不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植,小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植,人的体外受精胚胎可在4个细胞阶段移植。)

2.胚胎移植

(1)胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体称为“受体”。(供体为优良品种,作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。)

地位:如转基因、核移植,或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎,都必须经过胚胎移植技术才能获得后代,是胚胎工程的最后一道“工序”。

(2) 胚胎移植的意义:大大缩短了供体本身的繁殖周期,充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。

(3) 生理学基础:①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。

②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。

③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。

④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。

(4) 基本程序主要包括:

①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。

②配种或人工授精。

③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。

④对胚胎进行移植。

⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。

3.胚胎分割

(1)概念:是指采用机械方法将早期胚胎切割2等份、4等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。

(2)意义:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,属于无性繁殖。

(3)材料:发育良好,形态正常的桑椹胚或囊胚。(桑椹胚至囊胚的发育过程中,细胞开始分化,但其全能性仍很高,也可用于胚胎分割。)

(4)操作过程:对囊胚阶段的胚胎分割时,要将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。

植物胚胎

胚(embryo)由受精卵(合子)发育而成的新一代植物体的雏型(即原始体)。是种子的最重要的组成部分。在种子中胚是唯一有生命的部分,已有初步的器官分化,包括胚芽、胚轴、胚根和子叶四部分。

1.胚芽位于胚的顶端,是未来植物茎叶系统的原始体,将来发育成为植物的地上部分。

2.胚轴位于胚芽和胚根之间,并与子叶相连,以后形成根茎相连的部分。在种子萌发时,胚轴的生长对某些种子的子叶出土有很大的帮助。

3.胚根位于胚轴之下,为胚提供营养,呈圆锥状,是种子内主根的雏型,将来可发育成植物的主根,并形成植株的根系。(4)胚是由胚芽,胚轴,胚根,子叶组成的,子叶是胚的叶,或者说,是暂时的叶,一般为1或2片,位于胚轴的侧方。被子植物中,胚具1片子叶的,称单子叶植物。具2片子叶的,称双子叶植物,子叶在提供营养之后脱落。裸子植物的胚具有多个子叶,如松属具子叶3~18枚,给无胚乳的种子提供营养,或给有胚乳的种子运输营养。

猪胚胎

从精子与卵子结合、胚胎着床、胎儿发育直至分娩,这一时期称为妊娠期,对新形成的生命个体来说,称为胚胎期。妊娠母猪既是仔猪的生产者,又是营养物质的最大消费者,妊娠期约占母猪整个生产周期的2/3。因此,妊娠母猪饲养管理任务是,以最少的饲料保证胎儿在母体内得到正常的生长发育,防止流产,同时保证母猪有较好的体况,为产后初期泌乳及断乳后正常发情打下基础。

发育规律

分析胚胎期的生长发育情况可以发现,胚胎期前1/3时期,胚胎重量的增加很缓慢,但胚胎的分化很强烈,而胚胎期的后2/3时期,胚胎重量的增加很迅速。以民猪为例:妊娠60天时,胚胎重仅占初生重的8.7%,其个体重的60%以上是在妊娠的后一个月增长的。所以加强母猪妊娠前、后两期的饲养管理是保证胚胎正常生长发育的关键。

一是妊娠前30天内的死亡。卵子在输卵管的壶腹部受精形成合子,合子在输卵管中呈游离状态,产不断向子宫游动,约24—48小时到达子宫系膜的对侧上,产在它周围形成胎盘,这个过程大约需12—24天。受精卵在第9—13天的附植初期,易受各种因素的影响而死亡,如近亲繁殖、饲养不当、热应激、产道感染等,这是胚胎死亡的第一个高峰期。

二是妊娠中期的死亡。妊娠60—70天后胚胎生长发育回忆,由于胚胎在争夺胎盘分泌的某种有利于其发育的类蛋白质类物质而造成营养供应不均,致使一部分胚胎死亡或发育良。此外,粗暴地对待母猪,如鞭打、追赶等以及母猪间互相拥挤、咬架等,都能通过神经刺激而干扰子宫血液循环,减少对胚胎的营养供应,增加死亡。这是胚胎死亡的第二个高峰期。

三是妊娠后期和临产前的死亡。此期胎盘停止生长,而胎儿迅速生长,或由于胎盘机能不健全,胎盘循环失常,影响营养物质通过胎盘,不足以供给胎儿发育所需营养或营养、致使胚胎死亡。同时母猪临产前受不良刺激,如挤压.剧烈活动等,也可导致脐带中断而死亡。这是胚胎死亡的第三个高峰期。

胚胎存活率高低,表现为窝产仔数。影响胚胎存活率高低的因素很多,也很复杂,主要有以下几种。(l)遗传因素 不同品种猪的胚胎存活率有一定的差异。据报道,梅山猪在妊娠30日龄时胚胎存活率(85%~90%)高于大白猪(66%一70%);;其原因与其子宫内环境有很大关系。

2.近交与杂交 繁殖性状是对近交反应最敏感的性状之一,近交往往造成胚胎存活率降低,畸型胚胎比例增加。因此在商品生产群中要竭力避免近亲繁殖。

杂交与近交的效应相反,繁殖性状是杂种优势多现最明显的性状,窝产仔数的杂种优势率在15%以上。因此在商品生产中应尽力利用杂种母猪。

3.母猪年龄 在影响胚胎存活率的诸因素中,母猪的年龄是一个影响较大、最稳定、最可预见的因素。一般规律是,第五胎以前,窝产仔数随胎次的增加而递增,至第七胎保持这一水平,第七胎后开始下降。因此要注意淘汰繁殖力低的老龄母猪,由壮龄母猪构成生产群。

4.公猪的精液品质 在公猪精液中,精子占2%--5%,每毫升精液中约有1.5亿精子,正常精子占大多数。公猪精液中精子密度过低、死精子或畸形精子过多、PH过高或过低、颜色发红或发绿等,均属异常精液,用产生常精液的公猪进行配种或人工授精,会降低受精率,使胚胎死亡率增高。

5.母猪体况及营养水平 母猪的体况及饲粮营养水平对母猪的繁殖性能有直接的影响。母体过肥、过瘦都会使排卵数减少,胚胎存活率降低。妊娠母猪过肥会导致卵巢、子宫周围过度沉积脂肪,使卵子和胚胎的发育失去正常的生理环境,造成产仔少,弱小仔猪比例上升。在通常情况下,妊娠前、中期容易造成母猪过肥,尤其是在饲粮缺少青绿饲料的情况下,危害更为严重。母体过瘦,也会使卵子、受精卵的活力降低,进而使胚胎的存活率降低。中上等体况的母猪,胚胎成活率最高。

6.温度 高温或低温都会降低胚胎存活率,尤以高温的影响较大。在32℃左右的温度下饲养妊娠25天的母猪,其活胚胎数要比在15.5℃饲养的母猪约少3个。因此,猪舍应保持适宜的温度(16~22℃),相对湿度70%~80%为宜。

其他,如母猪配种前的短期优饲、配种时采用复配法、建立良好的卫生条件以减少子宫的感染机会、严禁鞭打、合理分群防止母猪互相拥挤、咬架等,均可提高母猪的产仔数。

存活率因素

胚胎存活率高低,表现为窝产仔数。影响胚胎存活率高低的因素很多,也很复杂,主要有以下几种。

遗传

不同品种猪的胚胎存活率有一定的差异。据报道,梅山猪在妊娠30日龄时胚胎存活率(85%~90%)高于大白猪(66%一70%);;其原因与其子宫内环境有很大关系。

近交与杂交

繁殖性状是对近交反应最敏感的性状之一,近交往往造成胚胎存活率降低,畸型胚胎比例增加。因此在商品生产群中要竭力避免近亲繁殖。杂交与近交的效应相反,繁殖性状是杂种优势多现最明显的性状,窝产仔数的杂种优势率在15%以上。因此在商品生产中应尽力利用杂种母猪。

母猪年龄

在影响胚胎存活率的诸因素中,母猪的年龄是一个影响较大、最稳定、最可预见的因素。一般规律是,第五胎以前,窝产仔数随胎次的增加而递增,至第七胎保持这一水平,第七胎后开始下降。因此要注意淘汰繁殖力低的老龄母猪,由壮龄母猪构成生产群。

精液品质

在公猪精液中,精子占2%--5%,每毫升精液中约有1.5亿精子,正常精子占大多数。公猪精液中精子密度过低、死精子或畸形精子过多、PH过高或过低、颜色发红或发绿等,均属异常精液,用产生常精液的公猪进行配种或人工授精,会降低受精率,使胚胎死亡率增高。

母猪体况

母猪的体况及饲粮营养水平对母猪的繁殖性能有直接的影响。母体过肥、过瘦都会使排卵数减少,胚胎存活率降低。妊娠母猪过肥会导致卵巢、子宫周围过度沉积脂肪,使卵子和胚胎的发育失去正常的生理环境,造成产仔少,弱小仔猪比例上升。在通常情况下,妊娠前、中期容易造成母猪过肥,尤其是在饲粮缺少青绿饲料的情况下,危害更为严重。母体过瘦,也会使卵子、受精卵的活力降低,进而使胚胎的存活率降低。中上等体况的母猪,胚胎成活率最高。

温度

高温或低温都会降低胚胎存活率,尤以高温的影响较大。在32℃左右的温度下饲养妊娠25天的母猪,其活胚胎数要比在15.5℃饲养的母猪约少3个。因此,猪舍应保持适宜的温度(16~22℃),相对湿度70%~80%为宜。其他,如母猪配种前的短期优饲、配种时采用复配法、建立良好的卫生条件以减少子宫的感染机会、严禁鞭打、合理分群防止母猪互相拥挤、咬架等,均可提高母猪的产仔数。

胚胎科学

1998年克林顿曾经签署法案,禁止向人-动物卵细胞核移植研究拨款。大家可能还记得韩国科学家黄禹锡,他曾首次成功克隆过狗,还宣称克隆过人类胚胎。但是他宣称的人类胚胎克隆的研究被揭露造假并有偿购买了人类卵子,后者是为韩国的法律所不容许的。

运用其他动物的卵子可以某种程度上缓解人类卵子资源有限的情况。我国正是世界上最早开展这一类研究的国家,早在2003年8月,时任上海交通大学医学院附属新华医院发育生物学研究中心主任的盛慧珍领导的研究小组运用克隆技术,从外科废弃的皮肤组织中提取细胞,并将这些细胞融合到兔子的去核卵母细胞中,成功获得数百个融合胚胎,并提取得到了胚胎干细胞。( 该项研究已中断 )

2007年9月5日,英国“人工受精与胚胎学管理局”(HFEA)通过了一项法案,允许在严格监管的前提下开展第四类人兽合体研究,并且规定采用这种技术获得的胚胎必须在发育第14天之前销毁。此后,来自伦敦国王学院(King’s College London)、纽卡斯尔大学(Newcastle University)和华威大学(Warwick University)的三间实验室获准进行此类研究。这也是《每日邮报》里提到的“三年内”的由来,那155个混合胚胎,都是第四类技术的结果。也就是说,它们都是合法的,这些实验更谈不上秘密。2008年4月1日,纽卡斯尔大学莱利·阿姆斯壮小组(Lyle Armstrong)制造出了人—牛混合胚胎,当时在媒体中引起了巨大的反响,《每日邮报》在4月2日也跟进发出了报道 。

动物胚胎

虽然动物的种类繁多,但是胚胎的发育依然拥有相似的过程,能够分成受精、卵裂、桑葚胚、囊胚、原肠胚与器官形成等阶段。此外脊椎动物的胚胎发育过程中,各种动物共同拥有的特征会首先出现(如皮肤),之后才逐渐发展出特化的构造(如鱼鳞),而且较复杂的物种与较原始的物种之间一开始相当类似,之后才随着发育的时间而慢慢增加变异。

受精

参见:受精在卵子的细胞膜外围有一些外套膜,第一层由糖蛋白构成,一般称为卵黄膜,在哺乳类则称为卵鞘(zona pellucida)。当一个精子进入卵子之后,大多数物种的卵子会形成一道保护,使其他的精子无法再进入卵子。少数的物种,如某些鸟类和爬虫类,虽然会让其他的精子进入,但是依然只有一个精子能够与卵子的细胞核作用。精子与卵子的细胞核会融合,并且形成一个具有双套染色体的受精卵。

在复制科技中,取代受精的过程是将卵子的细胞核移出,再将体细胞植入卵子中。行无性繁殖的动物则通常不需要进行细胞融合,而是以出芽生殖或是分裂生殖的方式直接产生幼体。

卵裂

卵裂的过程。

参见:卵裂精子与卵子结合之后会形成受精卵,由于卵黄的分布具有不对称的特性,因此受精卵可以分为动物极(会发展成外胚层)和植物极(会发展成中胚层与内胚层)。在卵裂时期,卵子会先分裂成两个细胞,之后细胞通常会逐次倍增,但是对哺乳类而言,有时候会有不同时分裂并造成只有奇数个细胞的现象。在这个阶段,胚胎的总体积大致不变。

细胞分裂成16到64个细胞的阶段,称为桑葚胚(morula),在这个阶段,动物极的分裂频率会超越靠近植物极且具有卵黄的细胞群。到了128个以上细胞数目的阶段,称为囊胚(blastula),囊胚内部靠近动物极的区域会形成一个囊胚腔。

不同的物种具有不同的卵裂方式,可以分为完全卵裂(holoblastic cleavege)和不完全卵裂(meroblastic cleavage),分别又可以细分成许多不同方式。如无脊椎动物的辐射卵裂与螺旋卵裂、哺乳动物的旋转式分裂等。

原肠胚

参见:原肠胚当细胞分裂成为囊胚之后,会经过一段称为原肠形成的型态发生过程,之后形成原肠胚。原肠形成过程有许多不同方式,能够大致分成5种':

内陷式(Invagination) - 植物极的细胞向胚胎内部凹陷,最后穿过胚胎在另一端开口,值得注意的是,后来出现的开口会成为动物的口部,原先的凹陷处则成为肛门,后口动物因此得名,例如海胆的内胚层。

衰退式(Involution)- 植物极的细胞向内沿囊胚腔内壁增生,外部则被动物极细胞取代,例如青蛙的中胚层。

进入式(Ingression)- 特定地方的细胞在分裂之后,移动到其他特定的位置,例如海胆的中胚层、果蝇的神经母细胞。

脱层式(Delamination)-外层的细胞滑动,原本只有一层的细胞增生为两层,例如哺乳类与鸟类的下胚叶(hypoblast)。

包覆式(Epiboly)- 外层的细胞扩张,向植物极的凹陷处挤压,逐渐向囊胚腔内壁移动成为两层,例如青蛙与海胆的外胚层。

动物的胚胎利用这5种方式形成了外胚层、中胚层与内胚层的组合,而这三种胚层在之后会形成各种细胞。例如由内胚层发展而来,具有具有多潜能性的的间叶细胞,可以分化成纤维母细胞、软骨母细胞、硬骨母细胞、脂肪细胞、平滑肌细胞、横纹肌母细胞、造血母细胞等等。

器官形成

外胚层、中胚层与内胚层形成各种组织和器官的过程,称为器官形成,也称做器官发生。以青蛙的胚胎为例,在器官形成的早期,外胚层会在突起之后向内凹陷,形成神经脊与神经管;中胚层则会形成中胚叶节(somite)与脊椎,中胚叶节包围的空间称为体腔。

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