zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tạo phôi lợn bằng phương pháp thụ tinh trong ống nghiệm

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:75

Báo xấu

68
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài đặt ra ba nội dung để giải quyết là: Thử nghiệm tạo phôi in vitro từ trứng lợn thu từ lò mổ; thử nghiệm cải thiện chất lượng phôi lợn bằng cách bổ sung dịch nang buồng trứng lợn vào môi trường nuôi thành thục trứng; thử nghiệm bảo quản phôi lợn thụ tinh in vitro bằng đông lạnh trong ni tơ lỏng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tạo phôi lợn bằng phương pháp thụ tinh trong ống nghiệm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ---------------------------------- Nguyễn Thị Hương NGHIÊN CỨU TẠO PHÔI LỢN BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỤ TINH TRONG ỐNG NGHIỆM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. Nguyễn Lai Thành Hà Nội - 2010
Luận văn Thạc sỹ Khoa Sinh học LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới GS.TS. Nguyễn Mộng Hùng nguyên Trưởng phòng Công nghệ tế bào Động vật – Trung tâm nghiên cứu khoa học sự sống – Khoa Sinh học – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Thầy là người đầu tiên đã thu nhận và hướng dẫn tôi khi tôi bắt đầu tiến hành luận văn cao học này. Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Lai Thành, Chủ nhiệm bộ môn Tế bào – Mô phôi – Lý sinh, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Thầy là người trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt khóa học. Thầy đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ tôi rất nhiều trong thời gian nghiên cứu cũng như hoàn thành luận văn cao học này. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới TS. Đào Đức Thà và Ths. Nguyễn Thị Thoa, Ths. Lưu Ngọc Anh cùng các đồng nghiệp phòng Thí nghiệm Trọng điểm công nghệ tế bào động vật, Viện Chăn nuôi. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ths Phạm Việt Quỳnh cùng các em Phòng Công nghệ Tế bào Động vật, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy, cô trong khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà nội và đặc biệt là các thầy cô giáo trong bộ môn Tế bào – Mô phôi – Lý sinh đã truyền đạt cho tôi những kiến thức trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu vừa qua. Cuối cùng tôi muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới toàn thể gia đình tôi, những người đã luôn ủng hộ và là nguồn động viên lớn lao giúp tôi có thể hoàn thành khóa học này. Hà Nội tháng 11/2010 Học viên Nguyễn Thị Hương Nguyễn Thị Hương i Cao học K16 Sinh học
Luận văn Thạc sỹ Khoa Sinh học DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT AMP: Adenosine monophosphate BSA: Bovine serum albumin ( Albumin huyết thanh bò) DMSO: Demethyl sulfoxide DNA: Deoxyribonucleic acid (Axit Deoxyribonucleic) eCG: equine chorionic gonadotropin (Huyết thanh thai ngựa) FCS: Fetal calf serum (Huyết thanh bê) FSH: Follicle stimulating hormone (Hóc môn kích thích nang trứng) GV: Germinal vesicle (Túi mầm) hCG: Human chorionic gonadotropin (Chorionic gonadotropin người) ICM: Inner cells mass ( Nút phôi) ICSI: Intracytoplasmic sperm injection IVF: In vitro fertilization (Thụ tinh ống nghiệm) IVM: In vitro maturation (Nuôi thành thục trong ống nghiệm) IVC: In vitro culture (Nuôi cấy ống nghiệm) LH: Luteinizing hormone (hóc môn gây rụng trứng) NCSU: North Carolina State University PBS: Phosphate buffer solution (Dung dịch đệm phot phat) PFF: Porcine follicular fluid (Dịch nang trứng lợn) SOD: Superoxide dismutase TTON: Thụ tinh trong ống nghiệm ZP: Zona pellucida (Màng sáng) TCN: Tiêu chuẩn nuôi Nguyễn Thị Hương ii Cao học K16 Sinh học
Luận văn Thạc sỹ Khoa Sinh học MỤC LỤC Trang DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT _____________________________________ ii MỤC LỤC ___________________________________________________ iii MỤC LỤC HÌNH ______________________________________________ v MỞ ĐẦU _____________________________________________________ 1 Chương 1. TỔNG QUAN ________________________________________ 3 1.1 Buồng trứng và sự tạo trứng _________________________________ 3 1.1.1 Cấu tạo và hoạt động của buồng trứng ________________________ 3 1.1.2 Cấu tạo và sự hình thành tế bào trứng ________________________ 6 1.2 Cấu tạo và hoạt động của ống dẫn trứng ______________________ 11 1.3 Cấu tạo tinh trùng và quá trình hình thành tinh trùng ___________ 13 1.3.1 Cấu tạo tinh trùng ______________________________________ 13 1.3.2 Quá trình sinh tinh ______________________________________ 14 1.4 Sự thành thục tế bào trứng trong ống nghiệm (IVM) và vai trò của môi trường ____________________________________________ 15 1.4.1 Sự thành thục của tế bào trứng _____________________________ 16 1.4.2 Vai trò của tế bào nang __________________________________ 17 1.4.3 Vai trò của việc bổ sung dịch nang trứng và FCS trong môi trường nuôi thành thục trứng ________________________________________ 18 1.5 Sự hoạt hóa tinh trùng _____________________________________ 20 1.5.1 Khái niệm hoạt hóa tinh trùng _____________________________ 20 1.5.2 Sự hoạt hóa tinh trùng in vitro _____________________________ 21 1.5.3 Các phương pháp sàng lọc làm tăng chất lượng tinh trùng ________ 22 1.6 Thụ tinh trong ống nghiệm _________________________________ 24 1.6.1 Sự thụ tinh ____________________________________________ 24 1.6.2 Quá trình thụ tinh trong ống nghiệm ________________________ 24 1.6.3 Hiện tượng thụ tinh đa tinh trùng trong thụ tinh ống nghiệm ______ 25 1.7 Nuôi phôi trong ống nghiệm ________________________________ 26 1.7.1 Quá trình phát triển phôi _________________________________ 26 1.7.2 Môi trường nuôi phôi sau thụ tinh __________________________ 28 1.8 Cất giữ lạnh phôi _________________________________________ 29 1.9 Giải đông phôi ___________________________________________ 32 Nguyễn Thị Hương iii Cao học K16 Sinh học
Luận văn Thạc sỹ Khoa Sinh học Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ________ 33 2.1 Đối tượng _______________________________________________ 33 2.2 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất _________________________________ 33 2.2.1 Thiết bị ______________________________________________ 33 2.2.2 Hóa chất _____________________________________________ 33 2.2.3 Dụng cụ, vật tư tiêu hao __________________________________ 34 2.3 Phương pháp nghiên cứu ___________________________________ 35 2.3.1 Phương pháp thu và bảo quản buồng trứng từ lò mổ ____________ 35 2.3.2 Phương pháp thu trứng từ buồng trứng ______________________ 35 2.3.3 Phương pháp thu dịch nang trứng __________________________ 36 2.3.4 Phương pháp đánh giá chất lượng trứng thu được ______________ 36 2.3.5 Phương pháp nuôi tế bào trứng chín in vitro __________________ 37 2.3.6 Phương pháp đánh giá chất lượng trứng______________________ 37 2.3.7 Phương pháp hoạt hóa tinh trùng in vitro _____________________ 38 2.3.8 Phương pháp thụ tinh trong ống nghiệm _____________________ 38 2.3.9 Phương pháp nuôi hợp tử trong ống nghiệm __________________ 39 2.3.10 Phương pháp đánh giá chất lượng phôi _____________________ 40 2.3.11 Phương pháp bảo quản lạnh phôi __________________________ 40 2.3.12 Phương pháp giải đông phôi và nuôi cấy phôi sau giải đông _____ 42 2.3.13 Phương pháp xử lý số liệu _______________________________ 43 Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ___________________________ 44 3.1 Kết quả thu buồng trứng và tế bào trứng ______________________ 44 3.2 Kết quả đánh giá, phân loại trứng trước khi nuôi cấy in vitro _____ 46 3.3 Kết quả nuôi trứng thành thục ______________________________ 49 3.4 Kết quả thụ tinh và tạo phôi ________________________________ 52 3.4.1 Kết quả thụ tinh của trứng sau khi nuôi in vitro ________________ 52 3.4.2 Kết quả tạo phôi từ trứng sau khi nuôi và thụ tinh in vitro ________ 53 3.5 Đánh giá thử nghiệm cất giữ lạnh ____________________________ 56 3.5.1 Chất lượng phôi trước đông lạnh ___________________________ 56 3.5.2 Đánh giá chất lượng phôi sau giải đông ______________________ 57 3.6 Kết quả thu dịch nang trứng ________________________________ 60 KẾT LUẬN __________________________________________________ 62 KIẾN NGHỊ __________________________________________________ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO _______________________________________ 64 Nguyễn Thị Hương iv Cao học K16 Sinh học
Luận văn Thạc sỹ Khoa Sinh học MỤC LỤC HÌNH Trang Hình 1: Sơ đồ sự phát triển của nang trứng ........................................................... 4 Hình 2: Cấu tạo bên trong nang Graaf ................................................................... 5 Hình 3. Tế bào trứng lợn thành thục ...................................................................... 7 Hình 4. Quá trình hình thành giao tử cái................................................................ 9 Hình 5. Cấu tạo ống dẫn trứng ............................................................................. 11 Hình 6. Sơ đồ quá trình hình thành giao tử đực ................................................... 14 Hình 7. Trứng đang trong quá trình thành thục nhân........................................... 16 Hình 8: Mối liên hệ giữa tốc độ làm lạnh và sự hình thành tinh thể đá nội bào và ngoại bào .............................................................................................................. 30 Hình 9. Mô hình cọng rạ sử dụng để cất giữ phôi đông lạnh............................... 41 Hình 10. Chương trình chạy máy đông lạnh phôi lợn ......................................... 42 Hình 11: Các bước giải đông phôi ....................................................................... 43 Hình 12: Tiến hành thu trứng và dịch nang trứng................................................ 44 Hình 13: Hình ảnh phân loại trứng trước khi nuôi in vitro .................................. 47 Hình 14: Trứng sau khi nuôi in vitro ................................................................... 51 Hình 15: Hình ảnh phôi lợn tại thời điểm thu hoạch phôi sau khi nuôi............... 54 Hình 16: Hình ảnh phôi khi phân loại trước đông lạnh ....................................... 57 Hình 17: Hình ảnh phôi sau giải đông ................................................................. 58 Nguyễn Thị Hương v Cao học K16 Sinh học
Luận văn Thạc sỹ Khoa Sinh học MỞ ĐẦU Trong suốt quá trình phát triển, loài người đã khai phá thiên nhiên, thuần hóa và chọn lọc rất nhiều loại động vật, giữ lại những giống loài tốt, có lợi cho mình và loại thải những giống không hiệu quả. Trong các loài động vật được thuần hóa, lợn là loài động vật gắn bó với con người từ thuở hoang sơ cho tới tận bây giờ. Điều này đã nói lên sự cần thiết và vai trò to lớn của lợn trong đời sống con người. Vai trò đầu tiên phải kể đến của lợn đó là nguồn thực phẩm cần thiết, có giá trị dinh dưỡng cao cho con người. Theo Harris và cs (1956) thì cứ 100g thịt lợn nạc có 367 Kcal và 22 g protein [18]. Trong xã hội hiện đại, lợn còn đóng vai trò vô cùng quan trọng trong nghiên cứu khoa học. Theo các nhà nghiên cứu giải phẫu và mô học thì cấu tạo phôi thai của lợn và người có sự tương đồng rất lớn [3]. Do đó các nhà nghiên cứu đã sử dụng phôi thai lợn để tiến hành nghiên cứu về cấu tạo, sự phát triển và các cơ chế hoạt động của phôi thai người. Còn theo các nhà dinh dưỡng học thì nhu cầu dinh dưỡng và tỷ lệ các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của lợn rất gần với con người. Vì vậy mà lợn đã được sử dụng làm đối tượng để tiến hành các thí nghiệm về dinh dưỡng cho con người. Cùng với sự phát triển của khoa học thì lợn càng giữ nhiều vai trò quan trọng trong việc phục vụ sức khỏe con người. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng công nghệ cấy ghép, chuyển gen để cải thiện sức kháng bệnh tật, thay đổi đặc tính sinh trưởng, sử dụng lợn như một bộ máy sinh học để tạo ra nguồn dược liệu quí. Đặc biệt trong y học, các nhà khoa học đã tạo ra mô hình trên lợn nhiều loại bệnh khác nhau của người bằng cách đưa gen gây bệnh của người vào hệ gen của lợn. Mặt khác, cũng bằng cách này, các nhà khoa học còn cố gắng tạo ra cho các bộ phận để chuyển những con lợn chuyển gen của người với khả năng tương đồng cao về mặt miễn dịch nhằm mục đích cấy ghép các cơ quan cho người bệnh. Kỹ thuật tạo phôi lợn kết hợp với cấy truyền phôi lợn là những kỹ thuật bắt buộc cần có để Nguyễn Thị Hương 1 Cao học K16 Sinh học
Luận văn Thạc sỹ Khoa Sinh học điều đó trở thành hiện thực. Vì các lý do này mà việc nghiên cứu phôi và tạo phôi lợn in vitro đã được rất nhiều nhà nghiên cứu quan tâm tới. Xét trên phương diện công nghệ sinh học và chăn nuôi, kỹ thuật tạo phôi lợn in vitro là kỹ thuật quan trọng góp phần nâng cao hiệu quả chăn nuôi bằng cách tạo ra số lượng phôi lớn có chất lượng tốt và khả năng sống cao. Ngoài ra, trứng sau khi nuôi thành thục còn có thể phục vụ cho nhiều nghiên cứu cơ bản khác như: ICSI, cloning, chuyển gen, đông lạnh phôi lợn để bảo tồn các giống quí hiếm, những cá thể giống tốt trong ngân hàng gen [42], [43], [71]. So với việc tạo phôi lợn bằng phương pháp in vivo thì việc tạo phôi lợn bằng phương pháp in vitro có một số ưu điểm vượt trội. Đó là phương pháp này giảm thiểu việc sử dụng lợn mẹ trong các thí nghiệm vì có thể sử dụng các buồng trứng được thu từ các lò mổ với số lượng rất lớn. Cùng với đó, số lượng trứng thu được đạt tiêu chuẩn để làm thí nghiệm cũng rất nhiều vì vậy chi phí để tạo phôi bằng phương pháp này sẽ giảm đi đáng kể. Ngoài ra, trước thực tế một số giống lợn quí hiếm của nước ta đang nằm trước nguy cơ tuyệt chủng thì nhiệm vụ bảo vệ đa dạng sinh học các giống lợn là rất cần thiết. Viện Chăn nuôi đã thực hiện bảo tồn bằng phương pháp in situ nhưng phương pháp này rất tốn kém không an toàn so với phương pháp bảo tồn giống lợn bằng phôi đông lạnh. Với những mục đích như trên, đề tài “ Nghiên cứu tạo phôi lợn bằng phương pháp thụ tinh trong ống nghiệm” của chúng tôi đặt ra ba nội dung để giải quyết là: Thử nghiệm tạo phôi in vitro từ trứng lợn thu từ lò mổ; Thử nghiệm cải thiện chất lượng phôi lợn bằng cách bổ sung dịch nang buồng trứng lợn vào môi trường nuôi thành thục trứng; Thử nghiệm bảo quản phôi lợn thụ tinh in vitro bằng đông lạnh trong ni tơ lỏng. Nguyễn Thị Hương 2 Cao học K16 Sinh học
Luận văn Thạc sỹ Khoa Sinh học Chương 1. TỔNG QUAN 1.1 Buồng trứng và sự tạo trứng 1.1.1 Cấu tạo và hoạt động của buồng trứng Buồng trứng là cơ quan tạo giao tử cái (noãn bào - tế bào trứng) ở động vật nói chung cũng như ở các gia súc nói riêng. Không giống như tinh hoàn, buồng trứng nằm trong xoang bụng, sau thận, dưới đỉnh và trước khung xương chậu. Buồng trứng ở mỗi con cái gồm một buồng trứng bên trái và một buồng trứng bên phải. Chức năng của buồng trứng là: tạo ra tế bào trứng và sản xuất hormone sinh dục cái [33]. Buồng trứng tạo trứng thành thục theo một tần suất nhất định. Ở lợn, mỗi chu kỳ rụng trứng tạo ra khoảng 10-20 tế bào trứng mỗi. Tế bào trứng nằm trong các nang trứng. Các hormone được buồng trứng tiết ra là estrogen và progesterone. Estrogen được tiết ra từ các nang trứng còn progesterone được tiết ra từ các thể vàng, cả hai hormone này đều thuộc nhóm hormone steroid. Estrogen có chức năng: kích thích sự phát triển của các cơ quan sinh dục cái; tăng hành vi liên quan đến động dục như chịu đực; kích thích sự phát triển của tuyến vú; kích thích các đặc tính sinh dục của lợn nái. Progesterone có vai trò quan trọng trong việc chuẩn bị tử cung để cho phôi làm tổ; ngăn cản sự thành thục của các tế bào trứng khác trong quá trình mang thai; duy trì sự có chửa và kết hợp với estrogen và các chất khác để kích thích sự phát triển của tuyến vú. Buồng trứng gồm có 2 miền, miền tủy bên trong và miền vỏ bên ngoài. Miền tủy có nhiều mạch máu, thần kinh và mô liên kết. Miền vỏ gồm các tế bào và các lớp mô có nhiệm vụ tạo ra tế bào trứng và hormone. Lớp ngoài cùng của miền vỏ buồng trứng là biểu mô bề mặt. Biểu mô bề mặt là một lớp tế bào lập phương bao phủ toàn bộ bề mặt của buồng trứng. Ngay bên dưới biểu mô bề mặt là một lớp mỏng, dày đặc các mô liên kết, gọi là áo trắng buồng trứng. Phía dưới áo trắng buồng trứng là nhu mô, được coi là lớp chức năng bởi vì nó chứa nang trứng và các tế bào phân tiết hormone buồng trứng. Nguyễn Thị Hương 3 Cao học K16 Sinh học
Luận văn Thạc sỹ Khoa Sinh học Người ta cho rằng tất cả nang nguyên thủy (primordial follice) được hình thành trước khi con con vật cái được sinh ra. Số lượng lớn nhất được tìm thấy ở bào thai lợn từ ngày 50-90 sau khi thụ thai. Nang nguyên thủy là một tế bào sinh dục được bao quanh bởi một lớp nang tế bào dẹt có cấu trúc dạng biểu mô. Chúng nằm trong nhu mô và thường quan sát được theo nhóm gọi là ổ trứng (egg nest) [55] Hình 1: Sơ đồ sự phát triển của nang trứng Trong buồng trứng ở cá thể đã thành thục thường xuyên có các nang trứng ở trạng thái phát triển và thành thục. Giải phẫu miền vỏ của một gia súc cái có hoạt động sinh sản sẽ cho thấy các giai đoạn thành thục này (Hình 1). Ngoài các nang trứng nguyên thủy còn có các nang trứng sơ cấp hay còn gọi là nang bậc 1. Đây là những nang có dấu hiệu phát triển từ nang nguyên thủy với lớp tế bào nang bắt đầu biến đổi thành dạng hình trụ vuông hay chữ nhật. Sau giai đoạn nang sơ cấp là sự tăng sinh các tế bào hạt bao quanh một tế bào trứng có khả năng phát triển. Khi số lượng tế bào hạt tăng thành 2 rồi thành nhiều lớp thì nang trứng giai đoạn này được gọi là nang thứ cấp (nang bậc II - secondary follicle). Trong quá trình phát triển, các tế bào hạt nang thứ cấp tiết ra dịch, đẩy chúng tách rời và hình thành các xoang giữa Nguyễn Thị Hương 4 Cao học K16 Sinh học
Luận văn Thạc sỹ Khoa Sinh học các nang bào. Các xoang nhỏ lớn dần cùng sự phát triển của trứng và sau đó thì kết hợp làm một. Khi một xoang đã được hình thành thì nang đó được gọi là nang bậc III (tertiary follicle) hay còn gọi là nang có hốc. Nang bậc III thành thục khi quan sát thấy nó chứa đầy dịch và nổi lên bề mặt buồng trứng và được gọi là nang Graaf. Dịch trong nang bậc III được gọi là dịch nang trứng. Đây là một dịch nhớt giàu hormone sinh sản steroid. Nhiều hormone sinh sản khác cũng như các yếu tố không phải hormone giúp điều hoà chức năng buồng trứng cũng đã được tìm thấy trong dịch nang trứng. Hình 2: Cấu tạo bên trong nang Graaf Có nhiều lớp tế bào trong nang Graaf được coi là có chức năng quan trọng (Hình 2). Bao Graaf thường có kích thước rất lớn, ở lợn đường kính bao Graaf trước khi vỡ vào khoảng 8-12 mm, nó đội cả màng trắng và biểu mô phủ buồng trứng lồi hẳn lên trên mặt buồng trứng. Bao Graaf là một cái xoang chứa dịch với rất nhiều enzym, hormon, AMP vòng và các phân tử khác, các nang bào bị đẩy ra ngoại vi, hình thành một lớp bọc xoang dày khoảng 5-6 lớp tế bào hạt. Noãn bào có vài lớp nang bào bao quanh được gọi là vành phóng xạ sẽ bao quanh trứng khi trứng rụng và cả khi trứng di chuyển trong ống dẫn trứng. Khối gồm noãn bào và vành phóng xạ lúc này bị đẩy về một phía của xoang và chỉ nối với thành nang bởi một dải vài lớp tế bào gọi là cuống mang trứng, đặc điểm này Nguyễn Thị Hương 5 Cao học K16 Sinh học
Luận văn Thạc sỹ Khoa Sinh học tạo thuận lợi cho sự tách noãn khỏi thành nang trứng. Màng sáng lúc này đã rất dày và rõ. Noãn bào cực đại tuy có kích thước rất nhỏ so với nang trứng (khoảng 150 m so với 15-20mm). Nhân noãn bào rất lớn còn gọi là bóng phôi, nó có thể nằm ở giữa noãn bào hay lệch về một phía hoặc sát với màng tế bào. Vỏ nang trứng gồm 2 lớp cũng rất rõ và dày. Trước khi trứng rụng một vài giờ, nhân noãn bào di chuyển tới sát màng nhân và tiếp tục lần phân chia giảm nhiễm và kết thúc trước khi trứng rụng. Kết quả của lần phân chia này là từ noãn bào 1 cho ra 2 tế bào con đơn bội (n kép) đồng đều về số nhiễm sắc thể nhưng lại không chia đều tế bào chất. Một tế bào chiếm gần như toàn bộ tế bào chất trở thành noãn bào 2 có tác dụng sinh dục. Một tế bào nhỏ chỉ có rất ít tế bào chất không có tác dụng sinh dục gọi là thể cực 1. Cả hai tế bào đều nằm bên trong màng sáng. Quá trình biến đổi của nang trứng đã làm nang trứng tăng thể tích lên khoảng 500 lần, kích thước noãn bào cũng tăng lên nhưng không nhiều như nang trứng, ở người nó tăng từ 10m ở nang nguyên thuỷ lên 80m ở bao Graaf. Dấu hiệu trước khi rụng trứng là xuất hiện một vùng màu nhạt ở cực nang trứng phần lồi lên mặt buồng trứng do sự ngừng lưu thông máu cho các mao mạch nằm ở lớp vỏ trong của nang trứng chín. Ở vùng này, lớp biểu mô phủ buồng trứng, lớp màng trắng của buồng trứng và vỏ ngoài của nang trứng gián đoạn để lộ ra lớp vỏ trong. Khi nang trứng vỡ ra, noãn bào 2 cùng với vòng tia tách khỏi thành hốc lọt qua chỗ vỡ ra ngoài, đồng thời dịch nang trứng trong hốc nang trứng trào ra ngoài. Hiện tượng này gọi là sự rụng trứng. Phần nang trứng còn lại gọi là thể vàng (hoàng thể). Tuỳ thuộc trứng có làm tổ trong niêm mạc tử cung hay không mà thể vàng tiếp tục phát triển thành thể vàng có mang hoặc tiêu giảm và biến mất [29]. 1.1.2 Cấu tạo và sự hình thành tế bào trứng Cấu tạo tế bào trứng Trứng lợn có hình cầu, đường kính của trứng chín không kể màng sáng dao động trong khoảng 120-170 μm (Hình 3). Trứng là loại tế bào có kích thước lớn Nguyễn Thị Hương 6 Cao học K16 Sinh học
Luận văn Thạc sỹ Khoa Sinh học nhất trong cơ thể, được biệt hóa cao độ và có khả năng kết hợp với tinh trùng để hình thành hợp tử. Hợp tử này sẽ phát triển thành một cơ thể mới. Hình 3. Tế bào trứng lợn thành thục Lớp vỏ tế bào trứng lợn được gọi là màng sáng, nó do chính tế bào trứng tạo nên. Màng sáng là dạng chuyên hoá cao của khuôn ngoại bào (glicocalix) của tế bào trứng, là sự mở rộng các glycoprotein màng từ màng sinh chất. Nó bao trực tiếp quanh màng bào tương. Lớp này khá dày, nó bảo vệ trứng khỏi các tác động cơ học có hại. Nó còn có tính đặc hiệu loài và ngăn cản không cho các tinh trùng khác loài xâm nhập. Ở nhiều loài động vật, màng trứng thứ nhất thường có những vi lỗ xuyên qua gọi là noãn khổng (micropile). Trên màng trứng noãn khổng có vị trí khác nhau tuỳ loài, ở cực trên, cực dưới hoặc ở nơi trứng dính vào buồng trứng. Xuyên qua màng sáng có các chồi tế bào chất xuất phát từ các nang bào để tăng cường mối liên kết và trao đổi chất với tế bào trứng. Ở động vật có vú còn có các tế bào nang bao quanh trứng gọi là vành phóng xạ có chức năng nuôi dưỡng trứng trong thời gian trứng đã giải phóng khỏi buồng trứng, tinh trùng phải chui qua được các lớp tế bào này mới thụ tinh được cho trứng. Bên trong tế bào chất có một lớp mỏng tế bào chất ngoại vi (khoảng 5m), ngay dưới màng trứng có cấu tạo đặc biệt có độ quánh lớn hơn lớp tế bào chất bên trong gọi là lớp vỏ. Trong lớp này cũng chứa nhiều phân tử actin dạng cầu, trong quá trình thụ tinh, các phân tử này sẽ trùng hợp lại hình thành những sợi actin dài Nguyễn Thị Hương 7 Cao học K16 Sinh học
Luận văn Thạc sỹ Khoa Sinh học gọi là vi sợi (microfilament) rất cần thiết cho quá trình phân bào và tạo ra vi lông nhung trên bề mặt trứng giúp cho tinh trùng xâm nhập vào trứng. Lớp này còn có rất nhiều hạt vỏ được bao bọc bởi màng sinh chất có cấu trúc tương đồng với thể đỉnh (cũng được tạo ra từ phức hệ Golgi) có chứa rất nhiều enzym. Trong hạt vỏ còn chứa các phân tử mucopolisaccarit, là một loại glycoprotein dính và phân tử hyalin. Các enzym và mucoprotein sẽ được hoạt hoá để ngăn không cho các tinh trùng khác chui vào sau khi đã có một tinh trùng xâm nhập vào trứng [29]. Sự hình thành tế bào trứng Sự hình thành và thành thục (chín) của giao tử phải hoàn thành ở cả con đực và con cái trước khi quá trình sinh sản bắt đầu. Sự hình thành và thành thục giao tử cái bắt đầu trước khi gia súc được sinh ra. Quá trình này được biểu diễn qua Hình 4. Tế bào trứng đầu tiên được gọi là noãn nguyên bào (oogonium). Noãn nguyên bào xuất hiện từ phần kéo dài của túi noãn hoàng (yolk sac), hình thành từ hậu tràng của phôi (hindgut of embryo). Sau khi hình thành, noãn nguyên bào tăng sinh bằng sự phân chia nguyên nhiễm xảy ra trong nhu mô của buồng trứng đang trong quá trình hình thành ở phôi. Sự tăng sinh này dừng lại trước khi gia súc được sinh ra, do đó buồng trứng gia súc ở thời điểm sinh ra có một số lượng noãn bào (oocyte) nhất định có khả năng phát triển. Noãn bào bước vào tiền kỳ phân bào giảm nhiễm thứ nhất ở thời kỳ bào thai và với phân bào giảm nhiễm bị dừng lại ở cuối tiền kỳ ngay sau khi sinh. Noãn bào ở trạng thái dừng phân chia này được gọi dictyate oocyte. Nguyễn Thị Hương 8 Cao học K16 Sinh học
Luận văn Thạc sỹ Khoa Sinh học Hình 4. Quá trình hình thành giao tử cái Ở giai đoạn sau khi sinh ra và lúc trưởng thành (sau khi gia súc thành thục giới tính), sự phát triển và thành thục tế bào trứng thường xảy ra theo chu kỳ. Tuy nhiên, trước khi gia súc thành thục về tính không có tế bào trứng nào chín hoàn toàn. Những tế bào trứng bắt đầu phát triển trước và sau khi thành thục về tính bị thoái hoá và mất khả năng phát triển. Người ta ước tính rằng dưới 1% tế bào trứng đạt đến giai đoạn thành thục và giải phóng ra lúc rụng trứng. Sự phát triển và thành thục của tế bào trứng sẽ tiếp tục theo chu kỳ sau khi thành thục về tính. Trong các sóng noãn nang phát triển trong mỗi chu kỳ động dục, một số tế bào trứng cùng với nang trứng nguyên thủy bắt đầu phát triển và thành thục, trong khi các tế bào trứng khác vẫn ở trạng thái dừng phát triển. Tuy Nguyễn Thị Hương 9 Cao học K16 Sinh học
Luận văn Thạc sỹ Khoa Sinh học nhiên, ở giai đoạn thể vàng thoái hoá, tế bào trứng ở các nang trội đạt đến sự thành thục và được giải phóng ra thông qua sự rụng trứng vào đường sinh dục (ống dẫn trứng) để thụ tinh.Ở bò, cừu, dê và ngựa thường chỉ có 1 tế bào trứng chín rụng trong khi đó ở lợn có khoảng 10-25 tế bào trứng có thể thành thục và được giải phóng ra lúc rụng trứng. Tiếp sau giai đoạn nghỉ phân bào giảm nhiễm, sự thành thục được phục hồi cùng với sự phát triển của tế bào trứng và sự hình thành màng trong suốt bao quanh tế bào trứng. Sự phát triển của tế bào trứng thường đi cùng với sự phát triển của nang trứng. FSH kích thích sự tăng sinh của tế bào hạt bao quanh tế bào trứng, cùng với sự phát triển của nang sơ cấp thành nang thứ cấp. Sự kích thích tiếp tục của FSH làm cho tế bào hạt tiếp tục tăng sinh và hình thành xoang. Trong giai đoạn phát triển này, nang trứng hay tế bào trứng đã đạt tới khả năng rụng trứng trở thành nang trội. Khi nang trội và các nang có xoang khác tiết đủ oestrogen, có một đợt LH tăng lên trước rụng trứng. Nồng độ LH cao đã xâm nhập vào dịch nang trứng và giải phóng tế bào trứng thoát khỏi trạng thái dừng phát triển. Sau đó, quá trình phân bào giảm nhiễm I tiếp tục cho đến khi hoàn thành việc hình thành thể cực thứ nhất. Sản phẩm của phân bào giảm nhiễm thứ nhất là tế bào trứng thứ cấp và thể cực thứ nhất nằm giữa màng tế bào chất và màng trong suốt. Với sự phân chia này, số nhiễm sắc thể trong tế bào trứng thay đổi từ trạng thái nhị bội (2n) xuống đơn bội (n). Tế bào trứng thứ cấp giữ lại toàn bộ nguyên sinh chất và một nửa vật chất nhân (nhiễm sắc thể) của tế bào trứng nguyên thuỷ. Một nửa vật chất nhân khác được đẩy ra ngoài thành thể cực thứ nhất. Sự phân bào giảm nhiễm thứ nhất được hoàn thành ngay trước rụng trứng ở bò, lợn, cừu và ngay sau khi rụng trứng ở ngựa. Sự phân bào giảm nhiễm lần thứ II (giảm nhiễm II) bắt đầu ngay sau khi hoàn thành sự phân chia lần thứ nhất. Sự phân chia này dừng ở trung kỳ II. Sự dừng phân bào giảm nhiễm lần II sẽ được giải phóng và phân bào giảm nhiễm II bắt đầu trở lại trong quá trình thụ tinh. Với quá trình thụ tinh, sản phẩm của phân Nguyễn Thị Hương 10 Cao học K16 Sinh học
Luận văn Thạc sỹ Khoa Sinh học bào giảm nhiễm II là hợp tử (trứng đã được thụ tinh) và thể cực thứ 2. Tế bào trứng thực sự không bao giờ tồn tại ở bò, lợn, cừu hay ngựa, mà chỉ ở dạng chuyển tiếp. Tế bào trứng thực sự có thể là sản phẩm của sự phân chia thành thục thứ 2 nếu sự gphân chia được hoàn thành trước khi thụ tinh. 1.2 Cấu tạo và hoạt động của ống dẫn trứng Ống dẫn trứng (hay còn gọi là ống fallop) là một cặp ống xoắn kéo dài từ buồng trứng xuốn chóp sừng tử cung. Chức năng của chúng là vận chuyển tinh trùng và tế bào trứng. Ngoài ra, ống dẫn trứng còn là nơi xảy ra quá trình thụ tinh và phân chia của hợp tử ở giai đoạn đầu. Về mô học, ống dẫn trứng gồm 3 lớp tế bào khác biệt nhau. Lớp ngoài cùng, chủ yếu là mô liên kết, là màng thanh mạc. Lớp giữa, gồm cả các sợi cơ vòng và cơ dọc, gọi là áo cơ. Lớp trong cùng, gồm có các tế bào biểu mô phân tiết gọi là áo niêm mạc. Lớp cơ Nếp niêm mạc Mạch máu Hình 5. Cấu tạo ống dẫn trứng Ống dẫn trứng là một ống cơ (Hình 5) được chia thành 3 vùng chức năng: phần hình phễu ở gần buồng trứng còn gọi là vùng vân mao giúp thu trứng khi rụng trứng. Có nhiều nếp gấp trong niêm mạc phần hình phễu, và hầu hết các tế bào niêm mạc có lông chuyển (cilia). Phần phình ống là đoạn giữa, có chiều dài bằng một nửa ống dẫn trứng và có đường kính 3-5mm. Niêm mạc phần phình ống có 20-40 nếp Nguyễn Thị Hương 11 Cao học K16 Sinh học
Luận văn Thạc sỹ Khoa Sinh học gấp dọc, điều đó giúp tăng diện tích bề mặt của phần phình ống. Đa số các tế bào niêm mạc phần phình ống là lông chuyển, nhưng cũng có một số tế bào phân tiết có mặt ở đây. Tác động của lông chuyển là hỗ trợ cho sự di chuyển của tế bào trứng xuống phía phình ống. Phần phình ống nối với phần eo ống ở chỗ nối phình ống - eo ống. Vị trí này rất khó phân biệt bằng giải phẫu và được mô tả là một cấu trúc sinh lý mà ở đó tế bào trứng được giữ lại một thời gian trong lúc di chuyển. Sự thụ tinh xảy ra ở chỗ tiếp giáp này. Phần eo ống thường nhỏ hơn phần phình ống, nó có đường kính từ 0,5-1mm. Nó còn được phân biệt bởi lớp cơ trơn dày hơn so với phần phình ống và có 4 - 8 nếp gấp niêm mạc. Tỷ lệ tế bào phân tiết cao hơn tế bào lông chuyển ở phần eo ống. Phần eo ống liên quan tới việc vận chuyển tinh trùng có hoạt lực tới vị trí thụ tinh và loại bỏ những tinh trùng đã chết. Eo ống nối với đầu sừng tử cung. Nhìn chung, ống dẫn trứng co bóp do kích thích của oestrogen và bị ức chế bởi progesterone. Ống dẫn trứng động vật có vú cung cấp một môi trường phù hợp cho sự di chuyển và chín muồi của các giao tử, thụ tinh và sự phát triển của phôi ở giai đoạn đầu. Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành để nhận biết những sản phẩm do ống dẫn trứng tiết ra, từ đó có thể giúp cho việc phát triển các môi trường phù hợp để nuôi phôi. Môi trường do ống dẫn trứng tạo ra đóng một vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy thụ tinh và sự phát triển của phôi ở giai đoạn đầu. Phân tích sinh hoá dịch ống dẫn trứng có thể giúp nhận biết được những thành phần phù hợp cho môi trường nuôi phôi ở giai đoạn đầu in-vitro. Rõ ràng là mối quan hệ giữa phôi - ống dẫn trứng đặc biệt quan trọng và những hệ thống nuôi trong ống nghiệm nào nhận biết được mối quan hệ này đều thành công trong việc nuôi phôi trong ống nghiệm. Dựa trên sự hiểu biết về tiểu môi trường ống dẫn trứng người ta đã tổng hợp nên các môi trường in vitro để tiến hành thụ tinh trong ống nghiệm. [55]. Nguyễn Thị Hương 12 Cao học K16 Sinh học
Luận văn Thạc sỹ Khoa Sinh học 1.3 Cấu tạo tinh trùng và quá trình hình thành tinh trùng 1.3.1 Cấu tạo tinh trùng Tinh trùng được hình thành từ ống sinh tinh trong tinh hoàn. Tinh trùng có kích thước nhỏ hơn trứng rất nhiều lần (50-60 μm), nó có cấu tạo phù hợp với chức năng vận chuyển. Tinh trùng mang bộ gen đơn bội và được gọi là giao tử đực. Cấu tạo chung của tinh trùng gồm ba phần: phần đầu, phần giữa (phần cổ) và phần đuôi. Phần đầu: Đầu tinh trùng lợn có hình quả lê dẹp, dài 8 μm, rộng 4 μm và dẹp 1 μm. Đầu chứa hai bộ phận chính là nhân và thể đỉnh. Nhân tinh trùng chứa nhiễm sắc thể ở trạng thái đậm đặc trong một thể tích rất nhỏ, chiếm 65% thể tích phần đầu. Thể đỉnh là một cái bao kín dẹp lại thành cái mũ đội lên nhần đầu của nhân. Thể đỉnh được hình thành từ thể golgi. Thể đỉnh chứa các emzyme thủy phân và nhiều proteaza nhằm giúp tinh trùng xâm nhập vào trứng trong quá trình thụ tinh. Phần cổ: Sau đầu có một phần rất ngắn, hơi eo lại được gọi là cổ. Trong tế bào chất phần cổ chứa hai trung thể, một nằm sát nhân và một nằm xa nhân Phần đuôi: Chia làm ba đoạn: đoạn giữa, đoạn chính và đoạn cuối. Đoạn giữa nằm ngay sau cổ, có thiết diện lớn nhất phần đuôi, gồm có sợi trục và tế bào chất bao quanh. Trong tế bào chất chứa rất nhiều ty thể, các ty thể xếp theo hình xoắn ốc xung quanh sợi trục của đuôi. Đây được gọi là trạm năng lượng của tinh trùng phục vụ mục đích sản sinh nhiều năng lượng cho tinh trùng hoạt động trong quá trình thụ tinh. Đoạn chính: có cấu trúc tương tự đoạn giữa, và là phần dài nhất của đuôi và có vai trò ổn định các yếu tố co rút của đuôi. Đoạn cuối: đây là đoạn ngắn nhất, chỉ gồm sợi trục và màng bao quanh, phần này chịu trách nhiệm cho sự chuyển động. Nguyễn Thị Hương 13 Cao học K16 Sinh học
Luận văn Thạc sỹ Khoa Sinh học 1.3.2 Quá trình sinh tinh Tinh trùng được phát sinh trong tuyến sinh dục đực hay còn gọi là tinh hoàn. Quá trình sinh tinh được biểu diễn trong Hình 6. Hình 6. Sơ đồ quá trình hình thành giao tử đực Các tinh nguyên bào thường nằm sát màng đáy, có kích thước 10 μm và thường có nhân tròn hoặc elip. Tinh nguyên bào thế hệ cuối cùng chuyển sang giai đoạn tăng trưởng, lớn lên gọi là tinh bào 1. Các tinh bào 1 đang ở giai đoạn tiền kỳ của giảm phân 1. Kết thúc giảm phân 1, tinh bào 1 phân chia tạo ra hai tế bào nhỏ hơn gọi là tinh bào 2. Ngay lập tức, các tinh bào 2 phân chia thành hai tinh tử. Để trở thành tinh trùng, tinh tử phải trải qua một loạt quá trình biến đổi phức tạp gồm: biến đổi trung thể, biến đổi nhân và hình thành thể đỉnh [1]. Biến đổi trung thể: ở kỳ cuối giảm phân 2, trung thể tách ra làm hai hạt nhỏ và di chuyển về phía sau, trung thể gần nằm trong hố lõm của màng nhân, trung thể xa phát ra sợi trục. Sợi trục mọc dài kéo theo các biến đổi khác của tinh tử. Nguyễn Thị Hương 14 Cao học K16 Sinh học

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.09: Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Quản Trị Kinh Doanh

81 tài liệu

1643 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.