高中生物第三章胚胎工程第二节胚胎工程学案浙科版选修3.docx

第三章 胚胎工程 第二节 胚胎工程胚胎工程通常指各种胚胎操作技术，如体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。可以这样说，胚胎工程许多技术，实际上是在体外条件下，对自然受精和早期胚胎发育条件进行模拟操作。一、体外受精和胚胎体外培养1体外受精(1)概念：采取雌性动物卵细胞和雄性动物精子，使其在试管中受精。(2)过程：.卵细胞采集超数排卵：促性腺激素处理，使其排出更多卵子。插入穿刺针吸取卵泡液(连同卵母细胞)取出。体外人工培养促进其成熟，成熟后才能与精子受精。精子获能是获得受精能力，而不是获得能量。.精子采集和获能采集精子：人附睾中取出成熟精子。精子体外获能：放入获能培养液中培养，使其达到获能状态。.受精：获能精子和培养成熟卵子，在体外培养一段时间后便可进行受精过程。受精卵需经过早期发育培养，发育到8细胞以上胚胎，如早期囊胚，是移植最适宜时期。2胚胎体外培养胚胎体外培养是对体外受精得到早期胚胎进行体外培养过程。试管动物是在体外(试管中)受精、发育成胚胎后，再移回子宫内发育成个体，实际上胚胎在试管中只待很短一段时间，是有性生殖产物。进行胚胎培养时，根据不同发育时期胚胎，必须配制一系列含有不同成分培养液。胚胎发育到适宜阶段，可以取出向受体移植。最后经分娩产仔就得到“试管动物”。二、胚胎移植由于目前无法对胚胎进行完全体外培养，因此，如果得到个体，必须“借腹怀胎”，胚胎移植就成了体外受精获得后代唯一方法。1.基本过程(1)对供体、受体进行同期发情处理。胚胎移植成功与否两个条件：(1)同种(物种)动物之间进行。(2)供、受体生理状态相同。发情时间一致。移入受体子宫位置与其在供体内位置相同或相似。 (2)配种或进行人工受精。(3)进行胚胎移植：提供胚胎个体称为供体，接受胚胎个体称为受体。2胚胎移植实质：是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置转换，而胚胎本身遗传物质并不发生改变。因此，各种性状能保持其原来特性。3生理学基础(1)同种动物排卵后，生殖器官生理状况是相同，为受体提供了相同生理环境。(2)早期胚胎处于游离状态，为胚胎收集提供了可能。(3)受体对外来胚胎不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内存活提供了可能。(4)供体胚胎可与受体子宫建立正常生理和组织联系，但其遗传特性不受影响。4意义：可以充分发挥雌性优良个体繁殖能力，大大推动畜牧业发展。三、胚胎分割1概念：指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，产生同卵多仔后代技术。2特点：无性繁殖或克隆方法之一，可成倍增加胚胎数量。3意义：快速繁殖优良种畜。4基本过程在显微镜下分割胚胎(1)把发育良好胚胎移入含培养液培养皿中。(2)在显微镜下用切割刀或切割针把胚胎分割开(或采用酶处理将卵裂球中细胞分散开)。对早期胚胎一定要均等分割，否则影响分割后胚胎恢复和进一步发育。 (3)分割胚胎(或细胞)直接移植给受体(或在体外培养到囊胚阶段再移植)。目前以二分胚胎分割和移植效率最高。胚胎分割可得到性状相同若干个体，在畜牧业生产上可以快速繁殖优良性状个体。四、胚胎干细胞1胚胎干细胞培养(1)概念及来源：胚胎干细胞是囊胚时期内细胞团细胞。(2)特点：是一种未分化细胞，具有发育全能性和二倍体核型。(3)胚胎干细胞培养离体干细胞在体外培养成细胞系(能无限增殖而不分化)，必须解决问题是细胞分化。通过科学探索，找到了一种培养法，即在培养皿底部制备一层细胞，叫滋养层，它在满足促进干细胞生长同时又抑制干细胞分化。当它生长到内细胞团突破滋养层，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培养。2胚胎干细胞核移植(1)概念：指把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技术。(2)基本过程将分离培养胚胎干细胞进行遗传操作(如基因修饰)，建立可供移植胚胎干细胞库。根据不同移植对象和要求，将胚胎干细胞定向诱导分化为各种功能性细胞或定向诱导分化为相应干细胞，最终移植输入到患者体内。(3)主要用途获得基因敲除动物，减弱或消除排斥反应。如作为人体移植猪器官。培育用于移植细胞、组织或器官。因为胚胎干细胞可以转变为人体任何一种细胞和组织。改良并培育动物新品种。结合基因工程培育生长快、抗病力强、高产家畜品种等。