高三生物一輪復(fù)習(xí)課件胚胎工程2

生物一輪復(fù)習(xí)第十二單元

細(xì)胞工程第3講

胚胎工程考點(diǎn)1胚胎工程的理論基礎(chǔ)考點(diǎn)2胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用1胚胎工程的理論基礎(chǔ)一、胚胎工程1.概念：胚胎工程的許多技術(shù)，實(shí)際上是在體外條件下，對(duì)動(dòng)物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進(jìn)行的模擬操作。2、常用技術(shù)：對(duì)生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞進(jìn)行多種顯微操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。體外受精、胚胎移植、胚胎分割二、受精精子與卵子結(jié)合形成合子(即受精卵)的過(guò)程。1、概念：細(xì)胞膜的功能：進(jìn)行細(xì)胞間信息交流細(xì)胞膜具有：一定的流動(dòng)性2、場(chǎng)所：哺乳動(dòng)物的輸卵管內(nèi)。3、過(guò)程：準(zhǔn)備階段受精階段準(zhǔn)備階段1：精子獲能準(zhǔn)備階段2：卵子的準(zhǔn)備（1）精子形成曲細(xì)精管①場(chǎng)所：在雄性動(dòng)物的

內(nèi)完成。②時(shí)期：從

開(kāi)始到生殖機(jī)能衰退。睪丸的曲細(xì)精管初情期（2）精細(xì)胞變形成精子⑤精子形成②尾的發(fā)育③精子頭出現(xiàn)④細(xì)胞質(zhì)濃縮①頂體的發(fā)生內(nèi)含多種酶（線粒體）供能運(yùn)動(dòng)*不同種動(dòng)物精子的形態(tài)相似，大小略有不同，與動(dòng)物的體型大小無(wú)關(guān)701準(zhǔn)備階段1：精子獲能

剛剛排出的精子不能立即與卵子受精，必須在_________________發(fā)生_______________后，才能獲得受精能力，這一生理現(xiàn)象稱為“精子獲能”雌性動(dòng)物的生殖道相應(yīng)的生理變化注意：①精子獲能實(shí)質(zhì)是指精子獲得受精的“能力”，而不是獲得能量。②精子獲能的場(chǎng)所：雌性動(dòng)物的生殖道。方法：①利用雌性生殖道讓精子受精。②將精子培養(yǎng)在人工配置的獲能液中使其獲能等。

常用有效成分：Ca2+載體、肝素等卵原細(xì)胞多個(gè)卵原細(xì)胞初級(jí)卵母細(xì)胞ＭⅠ次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體ＭⅡ卵細(xì)胞和極體有絲分裂精子進(jìn)入后完成地點(diǎn)：輸卵管（3）卵子的形成馬、犬豬、牛卵巢（產(chǎn)生）

①場(chǎng)所：②過(guò)程：排卵是指卵子從卵泡中排出的過(guò)程。卵子卵細(xì)胞的形成是一個(gè)不連續(xù)的過(guò)程成熟至MⅡ期才具有受精能力步驟主要過(guò)程生理反應(yīng)一精子釋放多種酶溶解卵細(xì)胞膜外的一些結(jié)構(gòu)(如透明帶等)，接觸卵細(xì)胞膜透明帶反應(yīng)：防止后來(lái)的精子進(jìn)入透明帶，是防止多精入卵受精的第一道屏障二精子入卵，尾部脫落卵細(xì)胞膜反應(yīng)：拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)，是防止多精入卵受精的第二道屏障三精子核膜破裂后形成新核，卵子被激活完成減數(shù)分裂Ⅱ，排出第二極體形成雄原核和雌原核：受精的標(biāo)志四雌、雄原核充分發(fā)育，相向移動(dòng)，彼此靠近，核膜消失形成合子(受精卵)：個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)，受精完成的標(biāo)志（4）受精階段1．(選擇性必修3P56“相關(guān)信息”改編)精子獲能的方法有直接利用雌性動(dòng)物的生殖道使精子獲能；將精子培養(yǎng)在人工配制的獲能液中使其獲能等。常見(jiàn)的有效成分有肝素、Ca2＋載體等。2．(選擇性必修3P58“相關(guān)信息”改編)在實(shí)際胚胎工程操作中，常以觀察到

兩個(gè)極體或者雌、雄原核

作為受精的標(biāo)志，但觀察不到3個(gè)極體，其原因是多數(shù)哺乳動(dòng)物的第一極體不進(jìn)行減數(shù)分裂Ⅱ，因而不會(huì)形成兩個(gè)第二極體；常以

雌雄原核形成合子

作為受精完成的標(biāo)志。P319受精卵桑葚胚透明帶破裂，胚胎從其中伸展出來(lái)→孵化?！?/p>

囊胚2細(xì)胞→4細(xì)胞→8細(xì)胞↓胚胎發(fā)育的起點(diǎn)卵裂期細(xì)胞分裂方式為_(kāi)_______細(xì)胞數(shù)目_________每個(gè)細(xì)胞體積_________胚胎總體積______或略有_____有機(jī)物總量_______,有機(jī)物種類_________DNA總數(shù)目_____有絲分裂增加不增加縮小減小減少增加增加在透明帶中均有全能性開(kāi)始分化透明帶內(nèi)細(xì)胞團(tuán)囊胚腔滋養(yǎng)層將來(lái)發(fā)育成胎膜和胎盤(pán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織原腸胚全能性外胚層內(nèi)胚層中胚層原腸胚二、胚胎早期發(fā)育(情景探究)如圖表示哺乳動(dòng)物發(fā)育過(guò)程的幾個(gè)階段，據(jù)圖分析：(1)A、B、C的名稱分別是什么？(2)圖中的4和7兩個(gè)空腔是同一個(gè)結(jié)構(gòu)嗎？(3)細(xì)胞分化開(kāi)始出現(xiàn)于哪個(gè)時(shí)期？1部分的細(xì)胞將來(lái)形成什么結(jié)構(gòu)？(4)早期胚胎的發(fā)育過(guò)程中，卵裂時(shí)細(xì)胞的體積和所有的細(xì)胞體積之和有何變化？桑葚胚、囊胚、原腸胚。不是，分別是囊胚腔和原腸腔。細(xì)胞分化開(kāi)始出現(xiàn)于B(囊胚)時(shí)期，1部分的細(xì)胞將來(lái)形成胎膜和胎盤(pán)。卵裂過(guò)程中，細(xì)胞只分裂而不生長(zhǎng)，所以每個(gè)細(xì)胞的體積越來(lái)越小，但總體積并不增加?！菊n堂小結(jié)】受精早期胚胎發(fā)育受精前的準(zhǔn)備精子和卵子的結(jié)構(gòu)受精的過(guò)程精子穿越透明帶囊胚原腸胚精子進(jìn)入細(xì)胞膜雌雄原核的形成核膜重構(gòu)成受精卵卵裂桑葚胚胚胎工程的理論基礎(chǔ)2胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用體外受精胚胎移植胚胎分割151978年世界首例試管嬰兒露易絲.布朗1988年中國(guó)首例試管嬰兒鄭萌珠試管動(dòng)物是通過(guò)人工操作使卵子在體外受精，經(jīng)培育發(fā)育為早期胚胎后，再進(jìn)行移植產(chǎn)生的個(gè)體。精子卵子試管牛體外受精受精卵早期胚胎發(fā)育早期胚胎受體母牛(代孕)胚胎移植1601一、體外受精卵母細(xì)胞的采集精子的獲取1.過(guò)程：包括

、

和

等步驟卵母細(xì)胞的采集精子的獲取受精成熟培養(yǎng)獲能處理適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)液目的：除去精漿中抑制獲能的物質(zhì)，以利于精子獲能培養(yǎng)在人工配制的獲能液2.意義：①提高動(dòng)物_________；②為胚胎移植提供可用的______。繁殖能力胚胎1.概念：

胚胎移植是指將通過(guò)體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。2.供體、受體和胚胎來(lái)源②供體：提供胚胎的個(gè)體③受體：接受胚胎的個(gè)體①胚胎來(lái)源：轉(zhuǎn)基因、核移植和體外受精獲得的胚胎二

、胚胎移植遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強(qiáng)選擇標(biāo)準(zhǔn)：職能：產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎選擇標(biāo)準(zhǔn)：職能：同種、健康的體質(zhì)和正常繁殖能力承擔(dān)繁重而漫長(zhǎng)的妊娠和育仔任務(wù)①可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力;②大大縮短了供體本身的繁殖周期;③對(duì)供體超數(shù)排卵處理后，可增加后代數(shù)量3.意義:優(yōu)良供體母牛

（遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強(qiáng)）受體母牛（有健康的體質(zhì)和正常的繁殖能力）同期發(fā)情受體發(fā)情超數(shù)排卵（使用促性腺激素）發(fā)情配種或人工授精優(yōu)良公牛收集胚胎并檢查胚胎移植對(duì)受體進(jìn)行妊娠檢查具有優(yōu)良性狀的后代4、過(guò)程主要孕激素處理①為什么應(yīng)對(duì)供體和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理？(胚胎質(zhì)量)注意：幾乎所有動(dòng)物都不能培養(yǎng)到原腸胚階段移植同種動(dòng)物生理變化游離免疫排斥遺傳特性（大本P321）2．(選擇性必修3P62思考·討論)胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)：早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移胚胎移植的實(shí)質(zhì)：(情景探究)據(jù)圖分析胚胎移植的操作流程①為什么應(yīng)對(duì)供體和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理？②在牛的胚胎移植過(guò)程中有兩次使用激素、兩次檢查，其目的分別是什么？

第一次用孕激素對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理，第二次用促性腺激素處理使供體超數(shù)排卵。第一次是對(duì)收集的胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查，第二次是對(duì)受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查。③胚胎移植的優(yōu)勢(shì)是什么？可以發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖能力。211.概念：2.繁殖方式：3.主要儀器：

工具：4.注意事項(xiàng)：5.胚胎去向：采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。體視顯微鏡、顯微操作儀三、胚胎分割桑葚胚或囊胚無(wú)性繁殖（克隆）分割針或分割刀①選擇發(fā)育良好的、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚②分割囊胚時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割直接移植給受體或經(jīng)體外培養(yǎng)后，再移植給受體226.過(guò)程：囊胚腔透明帶滋養(yǎng)層內(nèi)細(xì)胞團(tuán)胚胎移植盛有操作液的培養(yǎng)皿中，在顯微鏡下分割分割針做DNA分析，鑒定性別二分胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分割針已知性別胚胎牛胚胎性別鑒定和分割示意圖24037.意義①可以促進(jìn)優(yōu)良動(dòng)物品種的繁殖②產(chǎn)生的遺傳性狀相同的后代是進(jìn)行遺傳學(xué)研究的寶貴材料③在胚胎移植前，進(jìn)行性別鑒定、遺傳病篩查等，對(duì)于人工控制動(dòng)物性別、動(dòng)物繁育健康后代有重要意義8.局限性①存在一些問(wèn)題，如剛出生動(dòng)物體重偏低，毛色、斑紋可能存在差異等。②采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的.分割次數(shù)越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。1．(選擇性必修3P62“文字信息”)對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，為什么要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割？2．(選擇性必修3P63“圖2－25”)進(jìn)行胚胎的性別鑒定操作時(shí)，應(yīng)對(duì)胚胎如何操作？P321

內(nèi)細(xì)胞團(tuán)是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問(wèn)題。采用滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行鑒定，避免內(nèi)細(xì)胞團(tuán)受損。5．和牛是世界公認(rèn)的高檔肉牛品種，其體型較小，肉質(zhì)鮮嫩，營(yíng)養(yǎng)豐富。我國(guó)科研人員利用胚胎移植技術(shù)，按如圖所示流程操作，成功地批量培育了和牛這一優(yōu)良品種。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(3)移植的胚胎處于________期，移入的甲胚胎能在代孕雌牛子宮中存活的生理基礎(chǔ)是__________________________________

；為培育子代雌性小牛，胚胎移植前須進(jìn)行性別鑒定，宜取圖中[

]

________細(xì)胞進(jìn)行DNA分析。(4)為提高胚胎利用效率，盡快獲得數(shù)量較多的子代和牛，圖中甲環(huán)節(jié)是對(duì)牛胚胎所做的處理，使用的技術(shù)稱為_(kāi)___________，最終目的是______________________

；這一過(guò)程中，要特別注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)________分割，其原因是

_____________________________________________________________________________________________。(1)用________激素處理，可使供體母牛超數(shù)排卵，過(guò)程①中產(chǎn)生的精子需要進(jìn)行________處理后才具有與卵細(xì)胞