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1、第38讲 胚胎工程,第十单元 现代生物科技专题,1.从受精卵谈起加试(a)。 2.胚胎工程加试(a)。,考纲要求,内容索引,考点一 胚胎发育与体外胚胎培养,考点二 胚胎移植、胚胎分割及胚胎干细胞,做模拟 练预测,课时训练,考点一 胚胎发育与体外胚胎培养,知识梳理,答案,1.胚胎发育 (1)受精作用 概念：成熟的精卵融合成为受精卵的过程。 过程：包括 、精子附着于卵膜、精卵 融合等几个过程。 同种动物精卵结合的原因之一：同种动物精子、卵细胞表面有 。 (2)胚胎发育 动物的胚胎发育：指受精卵发育成 的过程。,精卵识别,质膜,特异性,相互识别的蛋白,幼体,胚胎发育过程 受精卵(起点) 卵裂,答案,
2、每一个细胞都有全能性，细胞进行有丝分裂，,细胞数目 ，细胞体积逐渐,囊胚,内细胞团：细胞为 ，具有 ，将来, 发育成完整的胚胎,细胞：将来发育成, 原肠胚：有了 的分化，具有 腔和 腔,不断增加,变小,胚胎干细胞,全能性,滋养层,胚胎的附属结构或胚外结构,三胚层,囊胚,原肠,卵裂球,(3)受精和胚胎开始发育的场所是输卵管或子宫角。 2.胚胎工程的概念 (1)含义：在 过程中进行的 操作技术。 (2)技术：主要包括体外受精， 、胚胎移植、 、胚胎干细胞培养等。 (3)研究对象：主要限定于高等脊椎动物，特别是 。,答案,胚胎发育,胚胎,胚胎体外培养,胚胎分割,哺乳动物,3.体外受精和胚胎体外培养
3、(1)精子的采集及获能：从 中取出成熟的精子，放入培养液中培养，使其达到 状态。,附睾,获能,(2)卵细胞的采集：最常用的方法是卵巢经 处理后，用穿刺针吸取 (连同卵母细胞)取出，然后在体外进行人工培养，促进其成熟。 (3)受精： 的精子和 的卵细胞在体外合适的环境下共同培养一段时间，便可受精。 (4)受精后形成的受精卵需经早期发育培养，才能完成植入或着床，通常移植的最适宜时期是发育到 的胚胎。 (5)胚胎体外培养 早期胚胎在 中的发育。 胚胎不同发育期需要 ，尚无从受精卵到新生儿的全体外胚胎培养技术。,答案,超数排卵,卵泡液,获能,成熟后,8细胞以上,人工创造的环境,不同成分的培养液,思考诊
4、断,答案,1.填写早期胚胎发育的过程示意图，并分析,卵裂,囊胚,2.生物,答案,有丝分裂,增加,不增加或略有缩小,32,全能性,胎儿的各种组织,胎膜和胎盘,2.下图表示体外受精过程的一个流程图，据图思考下列问题：,答案,(1)体外受精的过程主要包括 、 及受精等几个步骤。 (2)体外采集小鼠的卵子常用 法。,卵母细胞的采集和培养,精子的采集和获能,超数排卵处理,3.完善体外受精和胚胎体外培养,答案,超数排卵,获能,移植,试管动物,题型一 受精作用和胚胎发育 1.下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是( ) A.绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性 B.卵裂球细胞的体积随分裂次数增加
5、而不断增大 C.囊胚的滋养层细胞具有发育全能性 D.原肠胚发育分化形成内外两个胚层,解题探究,1,2,3,4,解析,解析 同种动物的精卵细胞的表面有特异性相互识别的蛋白，这是同种动物的精卵能结合的原因之一；受精卵不断进行细胞分裂即卵裂，卵裂产生的细胞团称卵裂球，随着卵裂的进行，卵裂球体积不变或减小，细胞逐渐变小；滋养层细胞不具有发育的全能性，即不能分化出成体动物的所有组织和器官；囊胚发育分化形成内外两个胚层。,1,2,3,4,2.下图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述错误的是( ),解析,1,2,3,4,A.获取的精子经获能后才能进行体外受精 B.过程只与细胞膜的流动性有关 C.过程的细胞
6、增殖方式是有丝分裂 D.过程属于胚胎移植过程,解析 在进行体外受精时，获取的精子需获能后才能进行体外受精；图中的过程是受精作用，该过程涉及精卵细胞的识别、细胞膜的融合(与膜的流动性有关)、核的融合等；过程是卵裂过程，该过程的细胞增殖方式是有丝分裂；过程是将早期胚胎移入受体子宫的过程，属于胚胎移植过程。,1,2,3,4,题型二 胚胎的培养和技术 3.下列有关克隆牛与试管牛的说法中，最合理的是( ) A.二者都是无性生殖的产物 B.二者都运用了动物细胞培养、胚胎移植等技术 C.二者都证明了动物的体细胞具有全能性 D.二者的性状与母本性状基本相同,解析,1,2,3,4,解析 克隆牛是将体细胞的细胞核
7、移植到去核的卵细胞中，构成重组细胞，然后将重组细胞培养成早期胚胎，再将早期胚胎移植到代孕母牛体内得到的；试管牛是通过体外受精方式得到受精卵，然后将受精卵在体外培养成早期胚胎，再将早期胚胎移植到代孕母牛体内得到的。由此可见，二者都是通过动物细胞培养获得早期胚胎，且运用了胚胎移植技术。克隆牛是无性生殖的产物，而试管牛是有性生殖的产物；克隆牛证明的是动物体细胞的细胞核具有全能性，而试管牛可证明受精卵(细胞)具有全能性；克隆牛的性状与供核的“母本”的性状基本相同，而试管牛的性状由双亲决定。,1,2,3,4,4.自然情况下，牛的生育率很低，通过现代科技手段，可以实现良种牛的快速繁殖。请按照提示，回答下列
8、问题： (1)使一头良种雄性黄牛，在一年内繁殖数百头后代，最简便的方法是_。,1,2,3,4,人工授精,解析 通过人工授精的方法，可以在短时间内大量繁殖优良品种。,解析答案,(2)现有一头良种雌性黄牛，采用胚胎移植的方法，可使这头良种牛一年生下数十头自己的后代。其操作过程中需要用激素对该良种母牛(供体)和代孕母牛(受体)进行_处理，还要用激素处理使供体母牛_。胚胎收集的过程也叫作_。,1,2,3,4,同期发情,超数排卵,冲卵,解析 胚胎移植进行前，首先要对供体母牛和代孕母牛进行同期发情处理，同时还要用激素处理供体母牛，使其超数排卵；人工收集发育到桑椹胚或囊胚阶段的胚胎进行移植。,解析答案,(3
9、)采用试管动物技术还可以使普通雌性黄牛产下奶牛、良种肉牛等不同品种小牛。该技术中首先要做的是体外受精和_。体外受精主要包括_、_、_等几个主要步骤。,1,2,3,4,早期胚胎培养,卵母细胞的采集和培养,精子的采集和获能(精子的获取),受精,解析 试管动物技术包括体外受精和早期胚胎培养，体外受精又包括精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、受精三个阶段。,解析答案,克隆动物、试管动物与转基因动物的比较,前挂后连,返回,1,2,3,4,考点二 胚胎移植、胚胎分割及胚胎干细胞,知识梳理,答案,1.胚胎移植 (1)概念：指将经济价值较高、遗传性状优良的母畜，经过激素处理，使其 后受精，然后将发育的早期
10、胚胎分别移植到 的代孕母的子宫内，通过代孕母妊娠产仔的技术。 (2)供体：指提供胚胎的动物。 (3)受体(代孕母)：接受胚胎的动物。,(4)过程：供体母畜 早期胚胎 同期发情排卵、但未经配种的受体的相应部位 后代。,(5)意义：胚胎工程中 的唯一方法。,超数排卵,同期发情,获得后代,2.胚胎分割 (1)概念：借助显微操作技术将早期胚胎切割成几等份，再移植到代孕母子宫中发育，产生 后代的技术。,答案,(2)基本过程：良种母牛 早期胚胎 分割的胚胎或细胞 受体 后代。,(3)意义：可成倍增加胚胎数量，是一种 的方法。,同卵多仔,快速繁殖良种畜,3.胚胎干细胞 (1)来源： 。 (2)培养：一般用
11、作饲养层培养胚胎干细胞，这样可以促进干细胞生长的同时抑制干细胞的 。 (3)获取：把 放到有 的培养液中培养，直到内细胞团突出饲养层外，用 或机械剥离内细胞团，再把它用酶消化成单个细胞，置于新鲜培养液中培养。 (4)应用：胚胎干细胞核移植：将 移植到 中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。 用干细胞克隆器官，为 提供器官。,答案,囊胚内细胞团,胚胎成纤维细胞,分化,胚胎干细胞,饲养层,酶消化,胚胎干细胞核,去核卵细胞,器官移植,思考诊断,答案,1.胚胎移植分析 (1)“供体”与“受体”的确定： 的个体称为“供体”， 的个体称为“受体”； 为优良品种，作为受体的雌性动
12、物应为常见或存量大的品种。 (2)实质：胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下 的转换，而胚胎本身的 并不发生改变。 (3)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 。,提供胚胎,接受胚胎,供体,空间位置,遗传物质,繁殖周期,(4)胚胎移植过程中两次使用激素，第一次用 对受、供体进行同期发情处理；第二次用 对供体进行处理使其超数排卵。 (5)胚胎移植过程产下的犊牛性状取决于 ，性别取决于公牛提供何种类型的精子，与受体牛没有关系。,答案,孕激素,促性腺激素,所用公牛和供体牛,答案,2.胚胎分割分析 (1)胚胎分割 对囊胚阶段的胚胎进行分割时，必须将 均等分割：内细胞团一般到
13、囊胚阶段才出现，它是发育成胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养层细胞，只为胚胎和胎儿发育提供 。若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，含内细胞团少的部分发育不良，甚至不能发育等问题。 (2)胚胎移植是有性生殖还是无性生殖取决于胚胎是由 形成的还是由 发育而成的。,内细胞团,营养,受精卵,核移植技术形成的重组细胞,答案,3.用于移植的胚胎来源及生殖方式 (1)核移植 繁殖。 (2)体外受精 生殖。,(3)体内受精冲卵移植 生殖。 4.滋养层与饲养层的关系 (1)滋养层：囊胚时期沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞，滋养层最终发育成 。 (2)饲养层：饲养层细
14、胞一般为 细胞，在干细胞培养时，可作为提供干细胞分裂、增殖的营养细胞。,无性,有性,有性,胎膜和胎盘,胚胎成纤维,题型一 胚胎移植、胚胎分割的过程分析 1.牛胚胎移植的基本程序如下图所示，下列说法错误的是( ),解题探究,解析,A.供体母牛的主要职能是产生具有优良性状的胚胎 B.图中a指的是超数排卵，可用促性腺激素 C.为了提高牛胚胎的利用率，常采用的方法是胚胎分割移植 D.供体和受体(代孕母牛)要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应,1,2,3,4,解析 胚胎移植的目的是发挥雌性优良个体的繁殖潜力；胚胎分割是将一个胚胎分成多份，从而提高了优良胚胎的利用率；受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，不需要进行免疫检查。,1,2,3,4,2.(改编题)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：,解析,(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。,
