胚胎工程-高考一轮复习.ppt

胚胚胎胎工工程程胚胎工程指对动物胚胎工程指对动物早期胚胎早期胚胎或或配子配子所进行的多种显微操所进行的多种显微操作和处理技术，如作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养细胞培养等技术。等技术。经过处理经过处理后获得的胚胎，还需要后获得的胚胎，还需要移植移植到雌到雌性动物体内性动物体内生产后代生产后代，以满足人类的各种需求。，以满足人类的各种需求。操作对象：操作对象：早期胚胎和配子早期胚胎和配子技术手段：技术手段：体外受精、胚胎移植、体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等胚胎分割、胚胎干细胞培养等理论基础：理论基础：哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律胚胚胎胎工工程程场所：场所：睾丸的睾丸的曲细精管曲细精管时间：时间：初情期初情期生殖机能衰退生殖机能衰退过程：过程：M4个精子细胞变形精子阶段精原细胞阶段有丝分裂精原细胞初级精母细胞M2个次级精母细胞阶段知识点一知识点一体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育一、精子的发生一、精子的发生知识点一知识点一体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育一、精子的发生一、精子的发生细胞核细胞核头部主要部分头部主要部分高尔基体高尔基体头部的顶体头部的顶体中心体中心体尾尾线粒体：线粒体：尾基部线粒体鞘尾基部线粒体鞘细胞内其他物质细胞内其他物质原生质滴原生质滴消失消失精细胞变形为精子精细胞变形为精子知识点一知识点一体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育一、卵子的形成一、卵子的形成场所：场所：卵巢、输卵管卵巢、输卵管时间：时间：开始于性别分化（胚胎时期）开始于性别分化（胚胎时期）过程过程卵原细胞有丝分裂卵原细胞初级卵母细胞第一极体次级卵母细胞M第二极体卵子2个第二极体M胎儿期初情期后在在 完成完成被被 包包围，形成卵泡围，形成卵泡一般不进一般不进行行MM遗传物质复制遗传物质复制MM卵原细胞卵原细胞卵卵子子发生发生过程过程胎胎儿儿时时期期第一极体第一极体MM卵子卵子第二极体第二极体退化消失退化消失受精受精初级卵母细胞初级卵母细胞次级卵母细胞次级卵母细胞合子合子卵泡细胞卵泡细胞受精过程受精过程排卵前后排卵前后在在 中，中，场所为场所为 。输卵管输卵管精子细胞精子细胞精子精子卵卵子子结构构图 （1 1）.相似点：相似点：l最初阶段均进行最初阶段均进行有丝分裂有丝分裂，不断，不断增加生殖原细胞的数量增加生殖原细胞的数量；l经过经过减数分裂减数分裂（MM和和MM）才能）才能形成精子或卵子形成精子或卵子。3.精子和卵子的发生异同精子和卵子的发生异同 （2 2）.不同点：不同点：发生发生时间时间场所场所子细胞子细胞 数目数目变形变形形状形状精精子子卵卵子子重要重要区别区别两次分裂连续，两次分裂连续，在睾丸曲细精管在睾丸曲细精管两次分裂不连续，两次分裂不连续，在卵巢和输卵管在卵巢和输卵管初情期初情期以后以后胎儿时胎儿时期期4个个精子细胞精子细胞1个卵细胞个卵细胞2个极体个极体是是否否蝌蚪形蝌蚪形圆形圆形哺乳动物哺乳动物卵泡的形成卵泡的形成和在卵巢内的储备是和在卵巢内的储备是在出生前完成在出生前完成的；的；精子是从初情期开始的精子是从初情期开始的1.1.以下说法不正确的是以下说法不正确的是A.A.雄性动物从初情期开始产生精子雄性动物从初情期开始产生精子B.1B.1个精原细胞可以形成个精原细胞可以形成4 4个精子个精子C.C.对多数家畜来说，精子在睾丸内形成的时对多数家畜来说，精子在睾丸内形成的时间为两个月左右间为两个月左右D.D.动物体型大的产生的精子多且大动物体型大的产生的精子多且大2.2.一个卵泡可以形成的卵子数目是一个卵泡可以形成的卵子数目是A.1A.1个个 B.2B.2个个 C.3C.3个个 D.4D.4个个练习：练习：3.3.以下说法正确的是以下说法正确的是A.A.哺乳动物卵泡的形成是在初情期哺乳动物卵泡的形成是在初情期B.B.排卵是指排出成熟的卵泡排卵是指排出成熟的卵泡C.C.排卵实际上是排出初级卵母细胞排卵实际上是排出初级卵母细胞D.D.排卵实际上是排出次级卵母细胞排卵实际上是排出次级卵母细胞4.4.下例不属于精子和卵子发生的区别的下例不属于精子和卵子发生的区别的是是A.A.初级精母、卵母细胞的形成时间初级精母、卵母细胞的形成时间B.MB.M和和MM的时间连续性的时间连续性C.C.成熟生殖细胞是否发生变形成熟生殖细胞是否发生变形D.D.成熟生殖细胞中染色体的数量成熟生殖细胞中染色体的数量知识点一知识点一体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育三、受精作用三、受精作用1 1、概念、概念:指指精子精子和和 卵子卵子结合形成结合形成合子合子(即即 受精卵受精卵 )的过程。的过程。2 2、场所场所:受精是在受精是在输卵管输卵管内完成的内完成的3、过程：过程：准备阶段：准备阶段：精子获能精子获能 即精子必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，即精子必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力的现象。才能获得受精能力的现象。卵子的准备卵子的准备 即卵子在输卵管内进一步成熟达到减数第二分裂中期即卵子在输卵管内进一步成熟达到减数第二分裂中期（M）时，才具备受精能力。）时，才具备受精能力。知识点一知识点一体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育三、受精作用三、受精作用3、过程：过程：准备阶段：准备阶段：精子获能、卵子的准备精子获能、卵子的准备受精阶段受精阶段精子精子穿越放射冠穿越放射冠和和透明带透明带顶体发应：顶体发应：精子释放顶体酶，精子释放顶体酶，溶解卵丘细胞间的物质，形溶解卵丘细胞间的物质，形成成穿越放射冠的穿越放射冠的通路。通路。接触透明带，同样由顶接触透明带，同样由顶体酶溶解透明带，精子借自体酶溶解透明带，精子借自身运动身运动穿越透明带穿越透明带。透明带反应：透明带反应：知识点一知识点一体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育三、受精作用三、受精作用3、过程：过程：准备阶段：准备阶段：精子获能、卵子的准备精子获能、卵子的准备受精阶段受精阶段精子精子穿越放射冠穿越放射冠和和透明带透明带顶体发应：顶体发应：精子穿越放射冠、透明带精子穿越放射冠、透明带透明带反应：透明带反应：当第一个精子进入后，透明带当第一个精子进入后，透明带的穿透性就立即发生变化，从而阻止其他精的穿透性就立即发生变化，从而阻止其他精子穿越透明带。子穿越透明带。这是防止多精入卵的这是防止多精入卵的第一道屏障第一道屏障。知识点一知识点一体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育三、受精作用三、受精作用3、过程：过程：准备阶段：准备阶段：精子获能、卵子的准备精子获能、卵子的准备受精阶段受精阶段精子精子穿越放射冠穿越放射冠和和透明带透明带顶体发应：顶体发应：精子穿越放射冠、透明带精子穿越放射冠、透明带透明带反应：透明带反应：这是防止多精入卵的这是防止多精入卵的第一道屏障第一道屏障。进入卵黄膜进入卵黄膜精子与卵黄膜接触时，立即被卵黄膜表面的微精子与卵黄膜接触时，立即被卵黄膜表面的微绒毛抱合，随后精子外膜与卵黄膜融合，精子绒毛抱合，随后精子外膜与卵黄膜融合，精子入卵。入卵。卵黄膜封闭作用卵黄膜封闭作用：精子入卵后，卵黄膜立即发生：精子入卵后，卵黄膜立即发生一种生理反应，拒绝其他精子入卵。这是一种生理反应，拒绝其他精子入卵。这是防止多防止多精入卵的精入卵的第二道屏障第二道屏障知识点一知识点一体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育三、受精作用三、受精作用3、过程：过程：准备阶段：准备阶段：精子获能、卵子的准备精子获能、卵子的准备受精阶段受精阶段精子精子穿越放射冠穿越放射冠和和透明带透明带进入卵黄膜进入卵黄膜雌雄原核形成雌雄原核形成和和配子结合配子结合。雄原核形成雄原核形成：精子入卵后，头部膨胀，尾：精子入卵后，头部膨胀，尾部脱离，原核膜破裂，形成新核膜，形成部脱离，原核膜破裂，形成新核膜，形成雄原核。雄原核。雌原核形成雌原核形成：卵激活，完成减数第二次分：卵激活，完成减数第二次分裂，排出第二极体，形成雌原核。裂，排出第二极体，形成雌原核。知识点一知识点一体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育三、受精作用（三、受精作用（归纳归纳）3、过程：过程：准备阶段：准备阶段：精子获能、卵子的准备精子获能、卵子的准备受精阶段：受精阶段：精子精子穿越放射冠穿越放射冠和和透明带透明带进入卵黄膜进入卵黄膜雌雄原核形成雌雄原核形成和和配子结合配子结合。三个反应：顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用三个反应：顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用二个标志：受精作用标志、受精作用完成标志二个标志：受精作用标志、受精作用完成标志2 2、场所场所:受精是在受精是在输卵管输卵管内完成的内完成的【训练1】关于受精过程的叙述错误的是()。A获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠B透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障C精子与卵黄膜相互融合，精子入卵D雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂解析受精时精子依次穿越放射冠和透明带；阻止多精解析受精时精子依次穿越放射冠和透明带；阻止多精入卵的屏障依次是透明带反应和卵黄膜封闭作用；卵子入卵的屏障依次是透明带反应和卵黄膜封闭作用；卵子完成减数第二次分裂是在雄原核形成时进行的。完成减数第二次分裂是在雄原核形成时进行的。答案答案A知识点一知识点一体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育四、早期胚胎发育四、早期胚胎发育1、场所：输卵管（卵裂期）、子宫场所：输卵管（卵裂期）、子宫2、胚胎发育的过程：胚胎发育的过程：根据胚胎形态的变化，分几个阶段：根据胚胎形态的变化，分几个阶段：受精卵受精卵 卵裂期卵裂期（包括（包括2细胞期、细胞期、4细胞期、细胞期、8细胞、细胞、16细胞期、细胞期、32细胞期）细胞期）桑椹胚桑椹胚 囊胚期囊胚期 原肠胚期原肠胚期（包括内、中、（包括内、中、外三胚层和原肠腔）外三胚层和原肠腔）幼体幼体知识点一知识点一体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育四、早期胚胎发育四、早期胚胎发育1、场所：输卵管（卵裂期）、子宫场所：输卵管（卵裂期）、子宫2、胚胎发育的过程：胚胎发育的过程：卵裂期的特点：卵裂期的特点：场所：场所：细胞分裂方式为细胞分裂方式为_细胞数目细胞数目_胚胎总体积胚胎总体积_或略有或略有_每个细胞体积每个细胞体积_DNA数目数目_有机物总量有机物总量_有机物种类有机物种类_知识点一知识点一体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育四、早期胚胎发育四、早期胚胎发育1、场所：输卵管（卵裂期）、子宫场所：输卵管（卵裂期）、子宫2、胚胎发育的过程：胚胎发育的过程：受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚当胚胎细胞数目达到当胚胎细胞数目达到3232个左右个左右时，胚胎形成时，胚胎形成致密的细胞团致密的细胞团，形似桑椹，叫做桑椹胚。桑椹形似桑椹，叫做桑椹胚。桑椹胚中的胚中的每个细胞都属于全能细每个细胞都属于全能细胞胞。知识点一知识点一体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育四、早期胚胎发育四、早期胚胎发育1、场所：输卵管（卵裂期）、子宫场所：输卵管（卵裂期）、子宫2、胚胎发育的过程：胚胎发育的过程：受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚细胞开始分化细胞开始分化内细胞团细胞：内细胞团细胞：即胚胎干细胞即胚胎干细胞，是一种未分化的细胞，是一种未分化的细胞，具有全能性具有全能性，能发育成完整的胎儿的各种组织能发育成完整的胎儿的各种组织滋养层：滋养层：发育成胎膜和胎盘，胚胎可通过这些组织从母体中获得正常发育成胎膜和胎盘，胚胎可通过这些组织从母体中获得正常发育所需的氧气和营养物质发育所需的氧气和营养物质囊胚腔：囊胚腔：孵化：孵化：胚胎从透明带中伸展出来的过程胚胎从透明带中伸展出来的过程知识点一知识点一体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育四、早期胚胎发育四、早期胚胎发育1、场所：输卵管（卵裂期）、子宫场所：输卵管（卵裂期）、子宫2、胚胎发育的过程：胚胎发育的过程：受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚原肠胚原肠胚外胚层：外胚层：内细胞团内细胞团表层表层的细胞的细胞内胚层：内胚层：内细胞团内细胞团下方下方的细胞的细胞中胚层：中胚层：原肠腔：原肠腔：内胚层包围的囊腔内胚层包围的囊腔受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚（内含囊胚腔）囊胚（内含囊胚腔）原肠胚（内含原肠腔）原肠胚（内含原肠腔）胎儿形成胎儿形成：在：在透明带内透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。：由具有全能性细胞构成，细胞数在由具有全能性细胞构成，细胞数在3232个左右，个左右，排列紧密，形似桑椹排列紧密，形似桑椹内细胞团：发育成胎儿各组织内细胞团：发育成胎儿各组织滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘：最初发育在输卵管进行有丝分裂最初发育在输卵管进行有丝分裂胚胎发育小结：胚胎发育小结：滋养层滋养层外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层原肠腔原肠腔知识点一知识点一体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育早期胚胎发育早期胚胎发育-胎儿发育胎儿发育6周胎儿周胎儿8周胎儿周胎儿20周胎儿周胎儿【典例】高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂，经高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂，经32细胞期、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼细胞期、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体。如图是胚胎发育过程中某阶段示意图，有关叙述不正确的是（体。如图是胚胎发育过程中某阶段示意图，有关叙述不正确的是（）A.依次为滋养层、内细胞团依次为滋养层、内细胞团B.高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵卵卵裂期裂期32细胞期细胞期囊胚期囊胚期原肠胚期原肠胚期幼体，其中幼体，其中最关键的时期是原肠胚期最关键的时期是原肠胚期C.高等哺乳动物细胞分化开始于囊胚期，终止于生高等哺乳动物细胞分化开始于囊胚期，终止于生命结束命结束D.进行胚胎分割时，应选择原肠胚期的胚胎进行进行胚胎分割时，应选择原肠胚期的胚胎进行D【例】（2012杭州模拟）关于原肠胚和囊胚的比较，以下说法不正确杭州模拟）关于原肠胚和囊胚的比较，以下说法不正确的是（的是（）A原肠胚时期细胞分化是由于遗传物质突变引起的原肠胚时期细胞分化是由于遗传物质突变引起的B原肠胚时期的细胞出现了细胞分化原肠胚时期的细胞出现了细胞分化,但遗传物质未发生改变但遗传物质未发生改变C囊胚期内细胞团的各细胞结构功能基本相同囊胚期内细胞团的各细胞结构功能基本相同D囊胚期内细胞团和滋养层细胞的差异是转录水平上的差异引起的囊胚期内细胞团和滋养层细胞的差异是转录水平上的差异引起的【解析解析】选选A A。原肠胚时期细胞分化是由于基因的。原肠胚时期细胞分化是由于基因的选择性表达引起的。选择性表达引起的。知识点二知识点二体外受精和早期胚胎培养体外受精和早期胚胎培养一、体外受精一、体外受精(1)精子、卵子的获取与培养：(2)受精：获能的精子和培养成熟的卵子可以在受精：获能的精子和培养成熟的卵子可以在_或或专用的受精溶液中完成受精作用。专用的受精溶液中完成受精作用。二二.胚胎的早期培养胚胎的早期培养(1)培养液成分：无机盐、有机盐、培养液成分：无机盐、有机盐、_、_、氨基、氨基酸、核苷酸、酸、核苷酸、_等。等。(2)胚胎处理：当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向胚胎处理：当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向_，或冷冻保存。，或冷冻保存。【点拨点拨】不同动物胚胎移植的时间不一样，如牛、羊的胚胎不同动物胚胎移植的时间不一样，如牛、羊的胚胎要培养到要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段桑椹胚阶段或囊胚阶段才能进行移植，小鼠和家兔才能进行移植，小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎，即试等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在管胚胎，可在8 81616个细胞阶段移植。个细胞阶段移植。获能溶液维生素激素血清受体移植(1)概念概念：将雌性动物体内的早期胚胎，或者通过体外受精及：将雌性动物体内的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎其他方式得到的胚胎移植移植到到同种的同种的、生理状态生理状态 相同相同的其他雌的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。知识点三知识点三胚胎工程的应用及前景胚胎工程的应用及前景(2)意义意义：大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥：大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥_雌性优良个体的繁殖潜力。的繁殖潜力。实质实质是是_早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。而早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。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。来的优良特性。1.胚胎移植胚胎移植（3）生理学基础：）生理学基础：胚胎移入的基础胚胎移入的基础哺乳动物发情排卵后，同种动物的供、哺乳动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是受体生殖器官的生理变化是_的的胚胎收集的基础胚胎收集的基础哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于而是处于_状态状态移入胚胎存活的基础移入胚胎存活的基础受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生生_保留遗传特性的基础保留遗传特性的基础供体胚胎可与受体子宫建立正常的供体胚胎可与受体子宫建立正常的_，但供体胚胎的遗传特性在孕育，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中过程中_相同游离免疫排斥反应生理和组织联系不受任何影响1.胚胎移植胚胎移植知识点三知识点三胚胎工程的应用及前景胚胎工程的应用及前景(4)基本程序基本程序:A、对供、受体的选择和同期发情处理对供、受体的选择和同期发情处理知识点三知识点三胚胎工程的应用及前景胚胎工程的应用及前景1.胚胎移植胚胎移植供体：供体：遗传性能和生产性能优秀的个体遗传性能和生产性能优秀的个体(供精、供卵）供精、供卵）受体：受体：有健康的体质和正常繁殖能力的个体（代孕母体，提供有健康的体质和正常繁殖能力的个体（代孕母体，提供胚胎发育场所和营养）胚胎发育场所和营养）三个个体属于同物种三个个体属于同物种同期发情处理同期发情处理：促性腺激素促性腺激素处理是指对良种供卵雌性和受体雌性做同期发情处理，以使处理是指对良种供卵雌性和受体雌性做同期发情处理，以使其生殖器官的生理变化相同，便于胚胎移植时生理状况相同。其生殖器官的生理变化相同，便于胚胎移植时生理状况相同。B、配种或人工授精配种或人工授精处理处理：促性腺激素促性腺激素，要对供体雌性做，要对供体雌性做超数排卵超数排卵处理，以处理，以促其多产生卵子。促其多产生卵子。注射一定量的注射一定量的性激素性激素后会抑制下丘脑和垂体的活动后会抑制下丘脑和垂体的活动,从而导致相关从而导致相关激素分泌量下降激素分泌量下降,进而引起自身性激素分泌量减少进而引起自身性激素分泌量减少,影响排卵影响排卵(4)基本程序基本程序:知识点三知识点三胚胎工程的应用及前景胚胎工程的应用及前景1.胚胎移植胚胎移植C、对胚胎的收集、检查、培养或保存对胚胎的收集、检查、培养或保存冲卵：冲卵：是指将是指将早期胚胎早期胚胎从良种母牛子宫内冲从良种母牛子宫内冲洗出来，而不是冲洗出卵子。洗出来，而不是冲洗出卵子。检查检查：用显微镜检查胚胎质量（发育良好、：用显微镜检查胚胎质量（发育良好、形态正常）。形态正常）。胚胎要求发育到的桑椹胚或囊胚。胚胎要求发育到的桑椹胚或囊胚。保存保存：低温液氮：低温液氮B、配种或人工授精配种或人工授精A、对供、受体的选择和同期发情处理对供、受体的选择和同期发情处理(4)基本程序基本程序:知识点三知识点三胚胎工程的应用及前景胚胎工程的应用及前景1.胚胎移植胚胎移植C、对胚胎的收集、检查、培养或保存对胚胎的收集、检查、培养或保存B、配种或人工授精配种或人工授精A、对供、受体的选择和同期发情处理对供、受体的选择和同期发情处理D、胚胎移植胚胎移植方法：方法：手术法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口手术法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口非手术法：用移植管将胚胎送入受体子宫相应位置非手术法：用移植管将胚胎送入受体子宫相应位置E、移植后检查移植后检查对受体进行是否对受体进行是否妊娠妊娠检查检查(1)概念概念：采用：采用机械方法将早期胚胎切割成将早期胚胎切割成2等份、等份、4等份或等份或8等份等，等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。经移植获得同卵双胎或多胎的技术。知识点三知识点三胚胎工程的应用及前景胚胎工程的应用及前景2.胚胎分割胚胎分割(2)操作简述操作简述：将发育良好、形态正常的：将发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，借助，借助显微操作仪和实体显微镜，用分割针或分割刀将胚胎分割。显微操作仪和实体显微镜，用分割针或分割刀将胚胎分割。注意事项：注意事项：在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，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。，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。(3)意义意义：加快繁殖速度，是动物：加快繁殖速度，是动物无性繁殖无性繁殖或克隆的方法或克隆的方法之一，其他克隆方法还有核移植。之一，其他克隆方法还有核移植。【点拨点拨】早期胚胎培养过程中存在细胞分化，得到早期胚胎；而细早期胚胎培养过程中存在细胞分化，得到早期胚胎；而细胞培养过程中没有细胞分化，得到细胞群。胞培养过程中没有细胞分化，得到细胞群。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。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。有关胚胎工程的三个操作流程1试管动物生产流程2克隆动物的培育流程有关胚胎工程的三个操作流程有关胚胎工程的三个操作流程3胚胎移植的培育流程（以牛胚胎移植为例）有关胚胎工程的三个操作流程有关胚胎工程的三个操作流程【迁移应用迁移应用】胚胎移植的基本程序如图胚胎移植的基本程序如图(以牛胚胎移植为以牛胚胎移植为例例),请据图回答请据图回答:(1)对供体母牛、供体公牛的要求是。(2)同期发情处理的方法是,冲卵中的“卵”是指。(3)哺乳动物受精过程有下列中的机制阻止多精子入卵受精(多选)。A.精子获能具有差异性B.精子穿越卵子透明带触及卵黄膜,导致透明带反应C.精子触发卵黄膜表面微绒毛的抱合反应D.精子入卵后,触发卵黄膜封闭作用(4)与受精有关的过程有:第一次卵裂开始,释放第二极体,顶体反应,穿越透明带,雌、雄原核的形成,核膜消失,雌、雄原核融合。其正确的顺序为(填序号),受精的标志是。(5)若供体母牛具有许多优良性状,可利用体细胞克隆技术加速遗传改良进程,请回答下列有关问题:目前核移植技术中普遍使用的去核方法是。用于核移植的体细胞一般选用代以内的细胞,原因是。具优良性状的同种牛注射促性腺激素早期胚胎BD)卵黄膜和透明带间出现两个极体显微操作去核法1010代以内的细胞一般能保证正常的二倍体核型【典例典例1】(2011浙江卷浙江卷)培培育育“试试管山羊管山羊”的基本的基本过过程如下程如下图图所示所示。若要培育成功，下列叙述正确的是。若要培育成功，下列叙述正确的是()。A甲甲过程中可通程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵母山羊注射有关激素使其超数排卵B乙乙过程的目的之一是促程的目的之一是促进卵母卵母细胞和精子的成熟胞和精子的成熟C丙丙过程与乙程与乙过程中程中应采用相同成分的培养液采用相同成分的培养液D丁丁过程中早期胚胎程中早期胚胎须移植到与供体性状相同的代孕母羊子移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内内A【训练2】(2011济宁期末)胚胎分割要将内细胞团均等分割的原因是()。A以免影响胚胎的恢复和进一步发育B保证遗传物质的平均分配C确保胚胎发育后期营养物质的供应D防止分割而来的两个体性状差异大解析在胚胎分割中要注意将内细胞团均等分割，解析在胚胎分割中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。否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。答案答案A【训练训练3】世世界界卫卫生生组织组织解解释释克隆克隆为为“遗传遗传上同一的机体或上同一的机体或细细胞系胞系(株株)的无性繁殖的无性繁殖”。相。相对对于植物克隆而言，于植物克隆而言，动动物尤其是高等物尤其是高等动动物的克隆比物的克隆比较较困困难难，下，下图图表示哺乳表示哺乳动动物克隆的几种方法的主要步物克隆的几种方法的主要步骤骤，据，据图图回答下列回答下列问题问题：(1)方法方法2获得的小牛的遗传物质来源于获得的小牛的遗传物质来源于_。方法。方法3中中和和发育成的小牛的遗传物质发育成的小牛的遗传物质_(相同相同/不同不同)。(2)细胞细胞B取自囊胚的取自囊胚的_，具有全能性，称为，具有全能性，称为_细胞。囊胚细胞。囊胚_(已经已经/尚未尚未)出现分化。出现分化。供体1和供体2及供体3相同内细胞团内细胞团胚胎干已经已经(3)应应用用图图示方法示方法_得到的小牛与供体得到的小牛与供体1的的遗传遗传物物质质最相似。最相似。(4)克克隆隆也也可可以以理理解解为为复复制制、拷拷贝贝，结结合合世世界界卫卫生生组组织织的的定定义义，你你认认为为还还有有哪哪些些现现代生物技代生物技术术也属于克隆？也属于克隆？_。(5)美美国国总总统统奥奥巴巴马马签签署署行行政政令令，决决定定解解除除对对使使用用联联邦邦政政府府资资金金支支持持胚胚胎胎干干细细胞胞 研研 究究 的的 限限 制制。对对 此此，各各 界界 反反 应应 不不 一一，你你 的的 态态 度度 及及 理理 由由 是是_。1制备单克隆抗体、植物组织培养、PCR技术等支持，胚胎干细胞的研究，有利于治疗人类某些顽症支持，胚胎干细胞的研究，有利于治疗人类某些顽症(治疗性克隆治疗性克隆)，以，以及揭示细胞分化和细胞凋亡的机理等；反对，胚胎干细胞取自胚胎，胚胎及揭示细胞分化和细胞凋亡的机理等；反对，胚胎干细胞取自胚胎，胚胎也是生命，另外可能被用于克隆人的研究，引起伦理问题也是生命，另外可能被用于克隆人的研究，引起伦理问题知知识点三点三 胚胎工程的胚胎工程的应用及前景用及前景3.胚胎干细胞（胚胎干细胞（ES或或EK细胞）细胞）(1)来源：是由来源：是由早期胚胎（囊胚囊胚）或或原始性腺中分离出来的。中分离出来的。(2)特点特点形态：形态：体积小、细胞核大、核仁明显体积小、细胞核大、核仁明显;功能：具有发育的功能：具有发育的全能性全能性;体外培养：可体外培养：可增殖增殖而而不发生分化。不发生分化。(3)应用应用治疗人类某些顽症；治疗人类某些顽症；培育人造组织器官；培育人造组织器官；研究体外细胞分化的理想材料。研究体外细胞分化的理想材料。【训练4】(2011安徽安庆四校联考)现在有一个婴儿在出生后医院为他保留了脐带血，在以后他生长发育过程中如果出现了某种难治疗的疾病，就可以通过血液中的干细胞来为其治病，关于这个实例说法正确的是()。A用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，需要激发细胞的所有全能性B用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾病C如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用到细胞培养技术D如果要移植用他的干细胞培育出的器官，应该长期给他使用免疫抑制药物答案答案C【典例2】(2009辽宁、宁夏理综)下图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答下面的问题。(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_期的内细胞团或胎儿期的内细胞团或胎儿的的_中分离得到的一类细胞。中分离得到的一类细胞。囊胚囊胚原始性腺原始性腺(2)图中分化程度最低的干细胞是图中分化程度最低的干细胞是_。在体外培养条件下，。在体外培养条件下，培养液中加入培养液中加入_因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。织细胞分化。胚胎干细胞胚胎干细胞分化诱导分化诱导(3)在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因_的结果。的结果。(4)某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的，骨髓移植的实质是将上图的的目的，骨髓移植的实质是将上图的_细胞移植到患者细胞移植到患者体内。体内。(5)若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞、神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的胞、神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的_，其原因是其原因是_。选择性表达选择性表达造血干造血干红细胞红细胞细胞中无细胞核细胞中无细胞核(6)若若某某药药物物可可抑抑制制肝肝肿肿瘤瘤细细胞胞DNA分分子子的的复复制制，使使用用该该药药物物可可使使肝肝肿肿瘤瘤细细胞停留在胞停留在细细胞周期的胞周期的_期。期。(7)在在制制备备单单克克隆隆抗抗体体过过程程中中的的细细胞胞融融合合阶阶段段，用用_细细胞胞与与骨骨 髓髓 瘤瘤 细细 胞胞 融融 合合，经经 多多 次次 筛筛 选选 最最 终终 得得 到到 能能 分分 泌泌_的的杂杂交瘤交瘤细细胞。胞。间间效应效应B淋巴淋巴特异性抗体特异性抗体1.(2011年山东高考年山东高考)人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。图所示。(1)卵母细胞除从活体输卵管中采集外卵母细胞除从活体输卵管中采集外,还可从已处死的雌鼠还可从已处死的雌鼠中获取。中获取。(2)图中的高血压相关基因作为图中的高血压相关基因作为,质粒作为质粒作为,二者需二者需用用切割后连接成重组载体切割后连接成重组载体,该过程与质粒上含有该过程与质粒上含有有关。有关。(3)子代大鼠如果子代大鼠如果和和,即可分别在分子水平和即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达个体水平上说明高血压相关基因已成功表达,然后可用其建立高血压转基因动然后可用其建立高血压转基因动物模型。物模型。(4)在上述转基因大鼠的培育过程中在上述转基因大鼠的培育过程中,所用到的主要胚胎工程技术是所用到的主要胚胎工程技术是、早期胚胎培养和胚胎移植。、早期胚胎培养和胚胎移植。卵巢目的基因载体同种限制酶限制酶切割位点检测到体内有关蛋白质出现高血压)体外受精2.(2011年福建高考年福建高考)一对表现型正常的夫妇一对表现型正常的夫妇,生了一个镰刀型细胞贫血症生了一个镰刀型细胞贫血症(常常染色体隐性遗传病染色体隐性遗传病)患儿。在他们欲生育第二胎时患儿。在他们欲生育第二胎时,发现妻子的双侧输卵管发现妻子的双侧输卵管完全堵塞完全堵塞,不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊断断,过程如图。过程如图。请回答:(1)过程是指在体外进行的处理,从而使精子与卵子结合形成受精卵;过程称为。(2)在对胎儿进行镰刀型细胞贫血症的产前基因诊断时,要先从羊水中的胎儿细胞提取物质进行PCR扩增,然后用Mst对扩增产物进行切割,产生多个片段的酶切产物。据此判断,Mst是一种酶。(3)不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同。形成不同的电泳条带。该家庭成员的镰刀型细胞贫血症基因分析的电泳带谱如。据此判断该胎儿为(正常/患者/携带者)。答案答案:(1)精子获能精子获能胚胎移植胚胎移植(2)DNA限制性核酸内切限制性核酸内切(3)正常正常3.(2010年海南高考)请回答胚胎工程和基因工程方面的问题:(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、以及在母体中发育和产出等过程。(2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行处理,使其。另外,培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和。(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞,采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞,常使用的激素是。早期胚胎培养胚胎移植获能第一极体促性腺激素(4)利用基因工程可以获得转基因牛利用基因工程可以获得转基因牛,从而改良奶牛的某些性状。从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是基因工程的四个基本操作步骤是、基因表达载体的构建、基因表达载体的构建、和和。若要获得的转基因牛分泌。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表达载体必须包括则所构建的基因表达载体必须包括:某某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、和复制原点等。将该基因表和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是达载体导入受体细胞所采用的方法是(显微注显微注射法、农杆菌转化法射法、农杆菌转化法),为获得能大量产生人干扰素的转基因牛为获得能大量产生人干扰素的转基因牛,该基因表达载体应导入的受体细胞是该基因表达载体应导入的受体细胞是(受精卵、乳腺受精卵、乳腺细胞细胞)。(2011广东卷)华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有()。转基因核移植体外受精体细胞克隆胚胎移植ABCD解析本题考查胚胎工程的应用，属于对识记、理解层次的考查。试管动物技术是指把经过体外受精获得的早期胚胎移植到代孕动物子宫发育而产生的动物。答案D2(2011江苏卷)下列关于胚胎工程的叙述，错误的是()。A体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精B受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需要加入血清D试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术解析受精卵发育到桑椹胚阶段就可以进行胚胎移植，所以B选项的叙述是错误的。答案B3(2010江苏卷)下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是()。A对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理B人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割C利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎D一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例解析本题考查了胚胎工程及考生理解问题的能力。进行胚胎分割要用囊胚或桑椹胚期的胚胎，B项错误。答案B4(2010江江苏苏卷卷，17)老老年年痴痴呆呆症症患患者者的的脑脑血血管管中中有有一一种种特特殊殊的的淀淀粉粉样样蛋蛋白白体体，它它的的逐逐渐渐积积累累可可能能导导致致神神经经元元损损伤伤和和免免疫疫功功能能下下降降，某某些些基基因因的的突突变变会会导导致致淀淀粉粉样样蛋蛋白白体体的的产产生生和和积积累累。下列技下列技术术不能用于老年痴呆症治不能用于老年痴呆症治疗疗的是的是()。A胚胎移植技胚胎移植技术术B胚胎干胚胎干细细胞技胞技术术C单单克隆抗体技克隆抗体技术术D基因治基因治疗疗技技术术解解析析本本题题考考查查了了现现代代生生物物技技术术的的应应用用。采采用用胚胚胎胎干干细细胞胞技技术术可可以以产产生生新新的的神神经经元元细细胞胞，单单克克隆隆抗抗体体技技术术定定向向改改善善免免疫疫能能力力，基基因因治治疗疗技技术术可可以以从从基基因因水水平平对对老老年年痴痴呆呆进进行行治治疗疗，而而胚胚胎胎移移植植技术则不能治疗老年痴呆，正确选项为技术则不能治疗老年痴呆，正确选项为A。答案答案A5(2009江江苏苏卷卷，8)下下列列关关于于哺哺乳乳动动物物胚胚胎胎发发育育和和胚胚胎胎工工程程的的叙述，正确的是叙述，正确的是()。A卵裂期胚胎中卵裂期胚胎中细细胞数目和有机物胞数目和有机物总总量在不断增加量在不断增加B胚胎分割胚胎分割时时需将原需将原肠肠胚的内胚的内细细胞胞团团均等分割均等分割C胚胎干胚胎干细细胞具有胞具有细细胞核大、核仁小和蛋白胞核大、核仁小和蛋白质质合成旺盛等特点合成旺盛等特点