选修三 专题三 胚胎工程

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1、【考纲展示】 1.动物胚胎发育的基本过程与 胚胎工程的理论基础() 2.胚胎干细胞的移植() 3.胚胎工程的应用(),【热点考向】 1.体外受精与早期胚胎培 养过程 2.胚胎发育的过程分析 3.胚胎移植的理论基础 4.胚胎工程的实际应用,一、受精 1.准备阶段：包括 和 。,精子获能,卵子的准备,2.受精阶段 (1)精子与卵子相遇时，首先发生 ，以形成精子穿 越放射冠的通路。 (2)防止多精子入卵受精的两道屏障是 和 作用。 (3)判断卵子是否受精的标志是在卵黄膜和透明带的间隙可 观察到 。,顶体反应,透明带反应,卵黄膜,封闭,两个极体,二、胚胎发育 1.卵裂期特点,细胞分裂为 细胞数量不断增

2、加，但胚胎的总体积 ，或略有,有丝分裂,不增加,缩小,2.早期胚胎发育的阶段 (1)桑椹胚：这一阶段的细胞都属于 。 (2)囊胚 (3)原肠胚：具有 、外胚层和 三个胚层， 以及由内胚层包围的 。,内细胞团：将来发育成 滋养层细胞：将来发育成,全能细胞,各种组织,胎膜和胎盘,中胚层,内胚层,原肠腔,三、体外受精和早期胚胎培养 1.体外受精阶段, 的采集和培养 的采集和获能 受精,卵母细胞,精子,2.胚胎的早期培养 (1)培养液成分包括无机盐、有机盐、维生素、激素、 氨基酸、核苷酸以及 等物质。 (2)牛、羊一般培养到 或囊胚阶段；人的试管胚 胎一般要培养到 阶段。,血清,桑椹胚,816个细胞,

3、四、胚胎工程 1.胚胎移植 (1)概念：将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其 他方式得到的胚胎，移植到 的其 他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。,同种的、生理状态相同,(2)理论基础 排卵后，供、受体 的生理变化是相同的。 早期胚胎形成后，在一定时间内处于 ，未与母 体子宫建立组织上的联系。 受体对外来胚胎基本上不发生 反应。 供体胚胎可与受体子宫建立正常的 联系，而 不受影响。,生殖器官,免疫排斥,游离状态,生理和组织,遗传特性,(3)基本程序 对供受体的 。 配种或进行 。 对胚胎的收集、检查、培养或保存。 对胚胎进行 。 移植后的检查。,选择和处理,移植娠,人工授精,2.

4、胚胎分割 (1)概念：采用机械方法将 切割成2等份、4等份或8等 份等，经移植获得 或 的技术。 (2)材料：应选择发育良好、形态正常的 或 。 (3)要求：在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将 均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。,早期胚胎,同卵双胎,多胎,桑椹胚,囊胚,内细胞团,五、胚胎干细胞 1.来源：是由 或 中分离出来的一类细胞。,2.特点,早期胚胎,原始性腺,形态上表现为体积小， 大， 明显 在功能上，具有发育的 在体外培养条件下，可增殖而不发生,细胞核,核仁,全能性,分化,1.精子与卵子发生的比较,2.受精作用的过程 (1)受精前的准备阶段 精子获能：精子必须在雌

5、性动物的生殖道中发生相应的生理变化后，才能获得受精能力的生理现象。 卵子的准备：在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期，才具有与精子受精的能力。,(2)受精阶段 第一步：精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞，透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障。 第二步：精子进入卵黄膜。卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障。 第三步：原核形成。雄原核形成和雌原核形成。 第四步：配子结合。雌雄原核融合形成合子(受精卵)。,3.早期胚胎发育 (1)过程：受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原肠胚 (2)图示：,例1 如图表示卵子的发生过程，请据图回答有关问题：,(1)图中A是

6、，B是 ，E是指 ，阶段C 发生在 ，阶段D发生在 。 (2)当观察到第二极体时，可以表明 。 (3)能发生染色体的着丝点分裂的阶段是 (填序号)。 (4)阶段存在的变异方式是 。,课堂笔记 本题考查卵子形成过程中的有关知识。 (1)图中为有丝分裂，可增加卵原细胞的数量，卵原细胞进 一步演变为初级卵母细胞；为减数分裂，只有在受精后， 次级卵母细胞才能最终完成减数第二次分裂，因此E是受精， B是合子；卵泡的形成是在胎儿期，减数分裂是从初情期开始 的，因此阶段C为胎儿期，阶段D为初情期；(2)当观察到第二 极体时，表明卵子已完成了受精作用；(3)着丝点分裂可发生 在有丝分裂中，也可发生在减数第二次

7、分裂中，因此为； (4)有丝分裂中的变异类型只有基因突变、染色体变异，没有基 因重组。,答案 (1)第一极体 合子 受精 胎儿期 初情期后 (2)卵子已经完成了受精 (3) (4)基因突变、染色体变异,卵泡与卵子的关系 雌性胎儿卵巢内卵原细胞 初级卵母细胞每个初级卵母细胞被卵泡细胞包围 卵泡排卵前后进行减数第一次分裂，形成一个次级卵母细胞和第一极体进入输卵管 次级卵母细胞经减数第二次分裂形成一个卵子和第二极体。,排卵是指排出“卵泡”而不是排出卵子。 哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前(胎儿期)完成的这是精子和卵子在发 生上的重要区别。,下列不是精子、卵细胞发生的区别的是 ( ) A.

8、初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间 B.M和M的时间连续性 C.成熟生殖细胞是否经过变形 D.成熟生殖细胞中染色体的数量,解析：初级精母细胞是雄性动物初情期开始后，才由精原细胞分裂形成的，而初级卵母细胞是在胎儿期完成的；精子的产生在M和M是连续的，而卵细胞产生通过M形成次级卵母细胞，在精子与卵子的结合过程中才完成M；精子细胞形成后变形为蝌蚪状，卵细胞不需要变形；成熟的精子和卵细胞经过减数分裂形成，都含有亲本体细胞一半的染色体数目。,答案：D,1.理论基础 (1)胚胎移入受体的生理基础：哺乳动物发情后，生殖器官的生 理变化相同。 (2)胚胎收集的理论基础：早期胚胎形成后，处于游离状态，未 与母

9、体子宫建立组织上的联系。 (3)胚胎在受体内存活的生理基础：受体对移入子宫的外来胚胎 基本上不发生免疫排斥反应。 (4)胚胎在受体内正常发育的生理基础：供体胚胎可与受体子宫 建立正常的生理和组织上的联系，但遗传特性不受影响。,2.基本操作程序(以牛为例),(1)选择的对象包括良种公牛、母牛和普通母牛，处理是指对 良种母牛和普通母牛做同期发情处理，以使其生殖器官的 生理变化相同，同时要对良种母牛做超数排卵处理，以促 其多产生卵子。 (2)冲卵是指将早期胚胎从良种母牛子宫内冲洗出来，而不是 冲洗出卵子。 (3)良种牛后代的遗传特性是由供体公牛和母牛决定的，受体 母牛只是提供了胚胎发育的场所，不影响

10、后代的遗传特性。,例2 (2010深圳检测)牛胚胎移植的基本程序如图所示，请据图回答：,(1)图中a、b、c过程分别是指 、 、 。 (2)供体母牛的主要职能是 ；受体母牛必须具备 。 (3)为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是 ；处理的时期是 ；理由是 。,(4)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有 。 (5)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些？ 。,课堂笔记 (1)a过程是良种母畜在激素刺激下的超数排卵。b是用人工方法将母畜体内已经开始发育的受精卵取出的冲卵过程。c是将符合移植要求的早期胚胎移植到受体母畜子宫内的过程。(2)供

11、体母牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎，受体母牛则是提供胚胎发育场所，所以受体母牛应具有健康的体质和正常的繁殖能力。(3)因在桑椹胚和囊胚期细胞还未开始分化，所以应在此时期进行分割。(4)因受精卵早期的分裂速度很快，细胞来不及生长，下一次分裂就开始，所以形成的胚胎干细胞(ES或EK细胞)的特点是细胞体积小、细胞核大、核仁明显。,答案 (1)超数排卵 冲卵 胚胎移植 (2)只产生具有优良遗传特性的胚胎 健康的体质和正常的繁殖能力 (3)胚胎分割移植 桑椹胚或囊胚期 此时还未出现细胞分化 (4)体积小、细胞核大、核仁明显 (5)胚胎移植技术可以加快优良种畜的繁殖速度，迅速推广新品种,胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间 位置的转换，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因 此各种性状能保持其原来的优良特性。 胚胎移植的供体和受体必须是同种生物，同一物种的动 物才有可能具有相同的生理特征。 作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种，供体则 为优良的品种。,