《（b版，浙江选考专用）2019版高考生物总复习 专题31 胚胎工程课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（b版，浙江选考专用）2019版高考生物总复习 专题31 胚胎工程课件（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题31 胚胎工程,生物（浙江选考专用）,考点 胚胎工程 基础知识 一、受精作用与胚胎发育过程 精子+卵细胞受精卵卵裂囊胚原肠胚组织器官分化幼体 1.受精:成熟的精卵融合成为受精卵的过程。精卵需要通过细胞表面的 识别蛋白相互识别。 2.哺乳动物的胚胎发育早期是在输卵管中进行的,一般到桑椹胚期进入 子宫,囊胚期着床。,考点清单,3.卵裂期:细胞分裂方式为有丝分裂;随着卵裂球细胞数目的增加,细胞 体积逐渐变 小 ;28个细胞时的每一个细胞均可发育成一个完整 个体。 4.桑椹胚期:当胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团, 形似桑椹,叫作桑椹胚。 5.囊胚期: 内细胞团 的细胞是一种未分
2、化的细胞,具有 发育全 能性 ,能分化出成体动物的所有组织和器官。 6.原肠胚期:出现了 外胚层、中胚层、内胚层 三个胚层和原肠腔。,二、胚胎工程 1.含义:通常指在 胚胎发育 过程中进行的胚胎操作技术。 2.研究的重点内容:主要包括体外受精、 胚胎体外培养 、胚胎移 植、胚胎分割、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 哺乳动物 。 三、体外受精与胚胎的体外培养 1.体外受精过程 (1)从附睾中取出成熟精子,在培养液中培养,使精子 获能 ; (2)给母体注射 促性腺激素 取出 卵母细胞 人工培养促 进卵母细胞成熟; (3)试管中完成 受精 。,2.胚胎体外培养 (1
3、)早期胚胎在 人工创造的环境 中的发育; (2)胚胎不同发育时期需要 不同 培养液; (3)尚无从受精卵到新生儿的全体外培养技术。 四、胚胎移植与胚胎分割 1.胚胎移植 (1)原因:无法进行全体外胚胎培养; (2)移植的胚胎可以来自试管,也可以取自 输卵管或子宫角 ; (3)通常移植时期是发育到8细胞以上的胚胎,如早期囊胚。,2.胚胎分割 (1)在显微镜下用 切割针或切割刀 把胚胎分成多份;或用 胰 蛋白 酶处理卵裂球使卵裂球中的细胞分散开; (2)分割的胚胎或细胞直接移植给受体,或在体外培养到囊胚阶段再移 植到受体内,着床发育产仔。 五、胚胎干细胞 1.来源: 囊胚内细胞团 。 2.培养:一
4、般用 胚胎成纤维细胞 作为饲养层培养胚胎干细胞,这,样可以促进干细胞生长,同时抑制干细胞的 分化 。 3.获取:把 囊胚 放到有饲养层的培养液中继续培养,直到内细胞 团突出饲养层外,然后用酶消化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 (1)胚胎干细胞核移植:将 胚胎干细胞核 移植到 去核卵细胞 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。 (2)用干细胞克隆器官,为 器官移植 提供器官。,重点难点 一、胚胎发育过程 1.图示,2.胚胎发育的过程,知能拓展 (1)受精卵及卵裂球细胞都具有全能性。 (2)囊胚内细胞团细胞是胚胎干细胞
5、,具有发育全能性。 (3)原肠胚细胞已发生分化,细胞全能性降低。,二、胚胎工程基本操作流程,知能拓展 1.胚胎移植分析 (1)“供体”与“受体”的确定:提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚 胎的个体称为“受体”;供体为优良品种,作为受体的雌性动物应为常 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空间 位置的转换,而胚胎本身的遗传物质并不发生改变。,(3)优势:可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,缩短供体本身的繁殖 周期。 (4)胚胎移植过程中两次使用激素,第一次用孕激素对受、供体进行同 期发情处理;第二次用促性腺激素对供体进行处理使其超数排卵。 (5)胚胎移植过
6、程产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛,性别取决 于公牛提供何种类型的精子,与受体牛没有关系。,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,必须将内细胞团均等分割:内细胞团一 般到囊胚阶段才出现,它是发育成胚胎本身的基础细胞,其他细胞为滋 养层细胞。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受精卵形成的还 是由核移植技术形成的重组细胞发育而成的。,三、胚胎干细胞(ES细胞)的培养 1.概念:是由早期胚胎(囊胚)的内细胞团分离出来的一类细胞。
7、2.特点 (1)形态:体积小、细胞核大、核仁明显。 (2)功能:具有发育的全能性,可分化出成体动物的所有组织和器官。 (3)体外培养的ES细胞可以增殖而不分化。对它可以进行冷冻保存,也 可以进行遗传改造。,3.各种干细胞的比较,4.培养关键:需要一种能促进胚胎干细胞的生长,但抑制其分化的培养体 系,这种体系用作饲养层的细胞一般是胚胎成纤维细胞。,5.培养过程,6.胚胎干细胞的主要用途 (1)将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中,经过胚激活、胚胎培养、 胚胎移植后由受体产生克隆动物,操作流程如下:,(2)通过基因敲除,获得适合人体的移植器官。 (3)培育出人造组织器官,用于器官移植。 (4)改良并
8、创造动物新品种。,例 毛角蛋白型中间丝(KIF)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。 获得转KIF 基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。 (1)过程中最常用的运载工具是 ,所需要的酶是限制酶和 。 (2)在过程中,用 处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细 胞。在培养过程中,将成纤维细胞置于5% CO2的气体环境中,CO2的作 用是 。,(3)在过程中,用 处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母) 细胞在核移植前需要进行 处理。 (4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是 。在 胚胎移植前,通过 技术可获得较多胚胎。,解题思路 解析 (1)构建基因表达载体时,一般需用同种限制酶切割目的基因和
9、 载体,以产生相同的末端,并用DNA连接酶连接成重组表达载体。常用 的载体是质粒。(2)利用胰蛋白酶可将动物组织分散成单个细胞。动物 细胞培养时,需将细胞置于5%CO2的气体环境中,CO2的作用是维持培养,液的pH。(3)运用超数排卵法可获得更多的卵母细胞,常用的激素是促 性腺激素。成熟卵细胞在核移植前要进行去核处理。(4)核移植时获得 的重组细胞经过早期胚胎培养,可以获得早期胚胎。为获得更多胚胎, 可以使用胚胎分割法。 答案 (1)质粒 DNA连接酶 (2)胰蛋白酶 维持培养基(液)的pH (3)促性腺激素 去核 (4)(早期)胚胎培养 胚胎分割,拓展整合 动物胚胎发育过程与胚胎工程理论基础
10、易错易混点分析 1.关于精子和卵子的发生和受精作用 (1)成熟的精子并不代表具有受精能力,必须获能后才具备受精能力。 (2)受精卵的遗传物质中,核物质(染色体上DNA)一半来自父方(精子),一 半来自母方(卵细胞),细胞质中的遗传物质几乎全来自卵细胞。 (3)进行体外受精时,从卵巢中取出的卵母细胞还没有成熟,应在体外人 工模拟输卵管环境进行培养,才能使其成熟,即达到受精前的成熟阶段。,2.有关胚胎发育 (1)起点是受精卵分裂,在输卵管内完成受精作用时即已开始,直至发育 成为成熟的胎儿。 (2)卵裂期的特点:细胞有丝分裂使细胞数目增加,但胚胎总体积并不增 加或略有缩小,因此每个细胞的体积会随分裂
11、的进行不断缩小,但核内 遗传物质并未减少。 (3)桑椹胚以前的细胞均未分化,细胞全能性很高,是胚胎分割的最佳时期。 (4)桑椹胚至囊胚的发育过程中,细胞开始分化,但其全能性仍很高,也可 用于胚胎分割。 (5)原肠胚的特点:个体发育中分化能力最强的阶段,细胞已分化形成 外、中、内三个胚层。,(6)个体发育过程中从囊胚阶段开始初步分化,分化出内细胞团和滋养 层细胞,囊胚之前细胞未分化,为全能细胞,囊胚之后的原肠胚阶段细胞 已分化,但仍有全能细胞。 3.有关胚胎的早期体外培养 (1)早期胚胎一般指可用于移植的胚胎,在原肠胚之前的囊胚、桑椹胚 甚至更早的阶段。 (2)胚胎早期培养液成分与动物细胞培养液成分基本相同,除无机盐、 营养成分和调节物质外,还需要血清,两者都是液体培养基。,方法 试管动物与克隆动物的比较,突破方法,续表,
