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1、第二节第二节 良种化胚胎工程及其新进展良种化胚胎工程及其新进展【课标要求课标要求】1、掌握哺乳动物体外受精的步骤及早期胚胎培养的条件、掌握哺乳动物体外受精的步骤及早期胚胎培养的条件2、掌握胚胎工程的应用及胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞的定义、掌握胚胎工程的应用及胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞的定义3、了解胚胎工程的新进展、了解胚胎工程的新进展【学习指导学习指导】重点重点1、人工授精的步骤、早期噢诶太培养的条件、人工授精的步骤、早期噢诶太培养的条件2、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞的定义、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞的定义【知识梳理知识梳理】一、人工受精：哺乳动物的体外受精：主要包括 、 和
2、等步骤。属于 过程。 （1）卵母细胞的采集和培养：对体型小的动物用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，称为超数排卵，卵母细胞要在体外人工培养成熟后，才能与 受精。（2）精子的采集和获能：在体外受精前，要对精子进行 处理。（3）受精：获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在获能溶液或专用受精溶液中完成受精过程。人工授精技术是指用相应的器械采集 ，再将其注入到正在发情的 ，使母畜受孕的过程。人工授精是为了发挥优良公畜的优良品质。步骤：首先 其次 第三 第四 优点： 二、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。a）培养液成分
3、：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等注意与动物细胞培养液成分的比较；b）胚胎发育到适宜阶段时，可将培养的胚胎取出，向受体移植或冷冻保存。三、 胚胎工程的应用目前，胚胎工程应用较多的是家畜的胚胎移植、胚胎分隔、体外生产胚胎胚胎移植、胚胎分隔、体外生产胚胎技术。1、胚胎移植：（1）概念：将雌性动物的早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。（2）优势：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期。（3）胚胎移植的生理学基础： 同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的对供体和受体进行同期发情处理； 早期胚胎形成后处于游离状
4、态，为胚胎的收集提供可能； 受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体的存活提供了可能； 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，移入受体的供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。（4）胚胎移植的程序： 对供、受体母牛进行选择，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。用激素进行同期发情处理； 对供体母牛用促性腺激素做超数排卵处理； 选同种优秀公牛配种或人工授精有性生殖过程； 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
5、胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。 直接向受体进行胚胎移植或放入196的液氮中保存。 胚胎移植； 移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。 产下胚胎移植的犊牛。2、胚胎分割：（1）概念：用机械方法将早期胚胎切割成 2、4、8 等分等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。由于来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可看作是动物无性繁殖或克隆的方法之一。（2）基本过程：选择良好的桑椹胚或囊胚（期间的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可以用于胚胎分割）移入培养皿中，用分割针或分割刀片将其切开，吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体。 （注意：对囊胚阶段的胚胎分割时，内细胞团要
6、均等分割，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育） 。3、胚胎干细胞（ES 或 EK 细胞）（1）概念：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：具有胚胎细胞的特征，在形态上体积小、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。在体外培养下，ES 细胞可以只增殖不分化；可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。（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。4、胚胎干细胞的主要用途有： 可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律； 是在体外条件
7、下研究细胞分化的理想材料，在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸等化学物质时，就可以诱导 ES 细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段； 可以用于治疗人类的某些顽疾，如帕金森综合症、少年糖尿病等； 利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植 ES 细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能； 随着组织工程技术的发展，通过 ES 细胞体外诱导分化，定向培育出人造组织器官，用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。五、胚胎工程的新进展1、胚胎核移植 意义 2、嵌合体 意义 3、转基因动物 举例 【习题巩固习题巩固】学&1培育“试管山羊”
8、的基本过程如图所示，有关叙述正确的是( )A图中采集的精子可以直接和卵母细胞受精B乙表示受精作用，该过程在子宫中进行C丁过程应将原肠胚移植到与供体表现型相同的代孕母羊子宫内D可取早期胚胎(如桑椹胚、囊胚)进行均等分割以增加胚胎的数量2下列关于培育良种“试管动物”的叙述，正确的是( )A从附睾中取出的是已获能的成熟精子B采集卵母细胞前必须对良种母畜进行配种C供体包括提供配子且遗传性状优良的雌性和雄性个体D将早期胚胎移植到代孕母畜中，经发育可获得表现型与受体相同的后代3. 表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。产生这一结果最可能的原因是A.试管动物培养 B.胚胎移植 C.胚胎分割移植 D.受
9、精卵移植4.“试管婴儿”技术属于（ ）A胚胎移植B组织培养 C克隆技术D基因工程5、以下哪一项是胚胎工程的最终技术环节（ ）A. 胚胎分割 B. 胚胎移植 C. 胚胎培育 D. 体外生产胚胎技术6、在胚胎移植中供体的主要职能是（ ）A. 提供优良的供体基因 B. 提供优良遗传特性的胚胎 C. 提供卵细胞 D. 提供精子7、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8、进行胚胎胚胎移植时最迟选择哪一时期的胚胎（ ）A、卵裂期 B、桑椹胚 C、囊胚 D
10、、原肠胚 9、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 XK10、胚胎干细胞的特点是（ ）A.在形态上，表现为体积大，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能性B.在形态上，表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能性C.在形态上，表现为体积小，细胞核小，核仁不明显；在功能上不具有发育的全能性D.在形态上，表现为体积大，细胞核小，核仁明显；在功能上具有发育的全能性11、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
11、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12人的血清白蛋白在临床上的需求量很大。将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，就可以利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白。大致过程如图所示：(1)要实现过程超数排卵，应在性成熟母牛发情期的某一阶段用 处理，然后在恰当时期进行胚胎收集，即 。通过过程采集的精子不能直接与成熟的卵细胞受精，原因是 。(2)要使人的血清白蛋白基因在奶牛乳腺细胞中特异性表达，完整的基因表达载体要包括目的基因、 、标记基因等部分。在过程之前要检测早期胚胎细胞是否已经导入人的血清白蛋白基因，宜采用 技术。(3)过程要选择“雌性奶牛胚胎”的原因是 。13我国已实现部分“胚胎工程产业化” ，如肉牛、奶牛胚胎工程产业化。以下是科学家采用不同方法产业化培育良种牛的过程，ah 为操作过程，请回答下列问题：(1)培育“试管牛 C”技术的操作流程是 (填字母)，d 操作的名称是 ，h 操作的核心是 ，受精时受体的卵母细胞处于 期。(2)图中数字标号代表的结构名称是 ， ， 。若要获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到 阶段的早期胚胎进行分割处理，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意 。(3)图中用到的激素是 ，移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是 。【学后反思学后反思】
