高考生物总复习 专题31 胚胎工程课件.ppt

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 2 8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 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 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 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