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1、第3讲 胚胎工程,-2-,考点一,自主梳理,核心突破,典题试做,考点二,考点三,考点一体内受精和早期胚胎发育 1.精子的发生 (1)场所:睾丸的 曲细精管 。 (2)时期:动物性成熟后。 (3)过程,-3-,考点一,自主梳理,核心突破,典题试做,考点二,考点三,2.卵子的发生 (1)场所: 卵巢 。 (2)时期: 胎儿期 和初情期后。 (3)过程(如下图),-4-,考点一,自主梳理,核心突破,典题试做,考点二,考点三,(4)两次分裂的时间:减数第一次分裂是在雌性动物 排卵 前完成的,减数第二次分裂是在 精子和卵子结合 的过程中完成的。 3.受精作用 (1)概念:精子与卵子结合形成 合子 的过程
2、。 (2)场所: 输卵管 。,-5-,考点一,自主梳理,核心突破,典题试做,考点二,考点三,-6-,考点一,自主梳理,核心突破,典题试做,考点二,考点三,4.胚胎发育 受精卵 桑椹胚:受精卵多次 卵裂 形成实心细胞团 囊胚:细胞聚集在囊胚的一端,称为 内细胞团,-7-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,核心突破,典题试做,1.精子和卵子发生的比较,-8-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,核心突破,典题试做,2.受精作用 (1)场所:输卵管中。 (2)过程 受精前的准备 精子获能:指成熟的精子必须在雌性动物的生殖道中经历一段时间,发生相应的生理变化后,才能受精的过程。精子获能后才具有受精能力。
3、精子体外获能的方法:培养法、化学诱导法(用肝素或钙离子载体A23187溶液诱导精子获能)。 卵子的准备:卵子排出后的成熟程度不同,需要在输卵管内进一步成熟,达到减数第二次分裂中期时,才具备与精子受精的能力。,-9-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,核心突破,典题试做,受精过程 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卵丘细胞间的物质,透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障。 第二步,精子进入卵细胞膜。卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障。 第三步,原核形成和融合。雄原核和雌原核形成,进而结合形成合子(受精卵)。,-10-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,核
4、心突破,典题试做,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)过程如图所示。,-11-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,核心突破,典题试做,错混辨析 (1)精子形成过程中M和M是连续的,而卵子的形成过程中M和M是不连续的。 (2)精子获能是指精子获得受精“能力”,而不是获得能量。 (3)排卵是指卵子从卵泡中排出,而不是卵泡从卵巢中排出。 (4)判断卵子是否受精的重要标志:在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时,说明卵子已经完成了受精。 (5)卵裂期细胞通过有丝分裂使细胞数目增加,但细胞并不生长,因此胚胎的总体积不增大或略缩小。 (6)桑椹胚以前的细胞均未分化,细
5、胞全能性最高。 (7)囊胚期的细胞开始出现分化。,-12-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,核心突破,典题试做,例题(2015湖北孝感十测)下图是体外受精技术培育试管动物的大致流程,请回答下列问题。 (1)精子的顶体内含有 能协助精子穿过卵母细胞的 。 (2)体外培养受精卵时,除给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还提供 气体以维持 。,-13-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,核心突破,典题试做,(3)动物的早期胚胎移植到同种且 与供体相同的动物体内,被移植的胚胎之所以能存活是因为受体对 。 (4)从重组细胞到早期胚胎过程中所利用的胚胎工程技术是 ,胚胎移植前通过 技术可获得较多胚胎。,-
6、14-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,核心突破,典题试做,答案:(1)顶体酶 放射冠和透明带 (2)CO2 培养液的pH相对稳定 (3)生理状态 外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 (4)早期胚胎培养 胚胎分割,解析:(1)精子的顶体内含有顶体酶,能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带,以完成受精作用。(2)体外培养受精卵时,除给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还提供CO2气体以维持培养液的pH相对稳定。(3)动物的早期胚胎移植到同种且生理状态与供体相同的动物体内,被移植的胚胎之所以能存活是因为受体对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所利用的胚胎工程技术是早期
7、胚胎培养,胚胎移植前通过胚胎分割技术可获得较多胚胎。,-15-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,核心突破,典题试做,对应训练 请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题。 (1)精细胞经变形后,高尔基体发育形成精子的顶体,顶体内含有的 能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。精子入卵后,卵细胞膜会立即发生一种生理反应,即 。这是防止多精入卵的第二道屏障。 (2)某动物排卵时,减数第一次分裂尚未完成,此时卵子处于 卵母细胞阶段,当该细胞发育至减数第二次分裂 期时,才具备受精能力。若在卵细胞膜和透明带之间看到两个极体,则表明 过程已完成。,-16-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,核心突破,
8、典题试做,(3)动物的早期胚胎移植到同种且 与供体相同的动物体内,使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。为了获得更多的早期胚胎,常用 激素对供体进行处理,其目的是获得更多的 ,经人工授精和适宜条件培养后可得到早期胚胎。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时,发现活胚胎细胞不能被染色,其原因是活细胞膜 。 (4)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对发育到桑椹胚期或囊胚期阶段的早期胚胎进行 处理,再植入到受体内。若要对早期胚胎进行长期保存,应将其置于 条件下。,-17-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,核心突破,典题试做,答案:(1)顶体酶 卵细胞膜反应 (2)初级 中 受精 (
9、3)生理状态 促性腺 卵母细胞 对物质的吸收具有选择透过性 (4)胚胎分割 冷冻(或液氮),-18-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,核心突破,典题试做,解析:(1)精子的顶体内含有的顶体酶能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。精子入卵后会发生卵细胞膜反应,防止多精入卵。(2)动物排卵时卵子处于初级卵母细胞阶段,当发育至减数第二次分裂中期时才具备受精能力。卵子受精完成的标志是在卵细胞膜和透明带之间看到两个极体。(3)胚胎移植是指将动物的早期胚胎移植到同种且生理状态相同的供体动物体内发育成新个体的技术。获得更多的卵母细胞,常用促性腺激素对供体处理。由于活细胞的细胞膜具有选择透过性,染料不能进
10、入细胞,因此活胚细胞不能被染色,而死胚细胞的细胞膜失去了选择透过性,容易被染色。(4)通过胚胎分割可以获得遗传物质完全相同的两个新个体,对早期胚胎进行长期保存,应将其置于冷冻条件下。,-19-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,典题试做,核心突破,考点二胚胎工程的主要技术 1.体外受精技术 (1)概念:指哺乳动物的精子和卵子在 体外 人工控制的环境中完成 受精 过程的技术。 (2)卵子和精子的采集和培养,(3)受精:在人为控制的适宜条件下和 专用的受精溶液 中,获能的精子和培养成熟的卵子同时培养一段时间,可以完成受精过程。,-20-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,典题试做,核心突破,2.胚
11、胎的早期培养 (2)胚胎移植的时间:一般为 桑椹胚 或 囊胚 阶段。,-21-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,典题试做,核心突破,3.胚胎移植 (1)胚胎来源:转基因、核移植、体外受精、体内受精。 (2)实质:产生胚胎的 供体 和孕育胚胎的 受体 共同繁育后代的过程。 (3)地位:胚胎移植是胚胎工程中的一项实用技术。 (4)基本程序:对供体、受体的选择和处理 配种或人工授精 对胚胎的收集、检查、培养或保存 胚胎移植 移植后检查。,-22-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,典题试做,核心突破,4.胚胎分割技术 (1)概念:指用 机械 方法将早期胚胎分割成二分胚、四分胚甚至八分胚,经体内或体
12、外培养后植入受体,以得到同卵双生或同卵多生后代的技术。 (2)材料:发育良好、形态正常的 桑椹胚或囊胚 。 (3)注意事项:在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意 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。,-23-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,典题试做,核心突破,判一判(1)采集的卵母细胞要在体外培养成熟后,才能与获能的精子受精。() (2)精子获能的方法有培养法和化学诱导法。() (3)在胚胎移植过程中,对供体要做超数排卵处理,对供、受体做同期发情处理。() (4)胚胎分割时,要选取发育良好的囊胚或原肠胚。 (),提示:应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行胚胎
13、分割。,(5)对胚胎进行分割时,要将滋养层细胞均等分割。 () (6)胚胎分割的次数越多,操作技术的难度越大,移植的成功率也越低。() (7)胚胎分割时,应取滋养层细胞做DNA分析进行性别鉴定。(),提示:对胚胎进行分割时,注意要将内细胞团进行均等分割。,-24-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,典题试做,核心突破,1.体外受精 (1)卵母细胞的采集和培养 实验动物以及家畜猪、羊等: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。 大家畜或大型动物:从刚被屠宰的母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞,然后在体外进行人工培养成熟后
14、,才能与获能精子受精。,-25-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,典题试做,核心突破,(2)精子的采集和获能 收集精子的方法:主要有假阴道法、手握法和电刺激法等。 精子体外获能的方法:主要有培养法(啮齿动物、家兔、猪等)和化学诱导法(牛、羊等家畜的精子常采用化学法,即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中,用化学药物诱导精子获能)。 (3)体外受精和胚胎的早期培养 获能的精子和培养成熟的卵子可以在获能液或专用的受精溶液中完成受精过程,然后移入发育培养液中继续培养一段时间,经检查发育正常时,在适宜的发育阶段向受体移植或冷冻保存。,-26-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,典题
15、试做,核心突破,2.胚胎移植 (1)胚胎移植的生理学基础及意义,-27-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,典题试做,核心突破,(2)胚胎移植流程,-28-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,典题试做,核心突破,错混辨析 (1)胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序,移植的胚胎必须在原肠胚之前,不能直接移植受精卵。 (3)激素处理:用激素进行同期发情处理;用促性腺激素做超数排卵处理。 (4)两次检查:收集胚胎检查;移植后是否妊娠检查。,-29-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,典题试做,核心突破,(5)冲卵含义:冲出早期胚胎,不是冲出卵子。 (6)胚胎移植的供体和受体必须是同种生物。 (7)试管动
16、物的性别和性状由父本、母本决定,而克隆动物的性别和性状与核供体相同。 (8)胚胎的产生过程一般是有性生殖,但胚胎分割是无性生殖方式。,-30-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,典题试做,核心突破,3.胚胎分割 (1)胚胎分割的基础和特点 理论基础:细胞的全能性。 物质基础:同一胚胎的每个细胞内具有相同的遗传物质。 特点:每个后代具有相同的遗传特性。 (2)基本操作程序 错混辨析 (1)胚胎分割可以看作是动物无性繁殖或克隆的方法之一。 (2)胚胎分割时对内细胞团需均等分割。 (3)目前经胚胎分割产生的最常见的是同卵双胎,而同卵多胎成功的比例较低。,-31-,考点一,考点二,考点三,自主梳理,典题试做,核心突破,例题培育“试管山羊”的基本过程如图所示。据图回答下列问题。 (1)
