专题三--胚胎工程

专题三 胚胎工程【 夯实基础】一 必备知识（一）体内受精与早期胚胎发育1精子与卵子的发生（1）精子的发生场所：睾丸的曲细精管内。时期：从初情期开始，直到生殖机能衰退。过程（2）卵子的发生场所：卵巢。时期：胎儿时期(性别分化以后)和初情期以后。过程两次分裂的时间：第一次是在雌性动物排卵前后完成的，第二次是在精子和卵子结合的过程中完成的。2受精（1）（2）受精阶段包括精子穿越放射冠和透明带，进入卵细胞膜，雌雄原核形成和配子结合。精子穿越放射冠和透明带，都是依靠精子发生顶体反应，释放顶体酶，顶体酶将放射冠和透明带溶出一条通道。防止多精入卵的两道屏障是：透明带反应和卵细胞膜封闭作用。 透明带反应发生在精子触及卵黄膜的瞬间，它是阻止多个精子进入透明带，引起多精入卵的第一道屏障。卵细胞膜封闭作用发生在精子入卵以后，它是防止多精入卵的第二道屏障。（3）卵子受精的标志：在透明带和卵细胞膜的间隙观察到两个极体3胚胎发育：受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原肠胚幼体（1）卵裂期的特点： 细胞进行有丝分裂，细胞数目增加；但胚胎总体积并不增加或略缩小，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。（2）桑椹胚的特点： 之前的每一个细胞都属于全能细胞，是胚胎移植和胚胎分割的较好时期。（3）囊胚的特点：细胞开始分化，但其全能性仍很高，可用于胚胎移植和胚胎分割。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织。沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞，称为滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘。（4）原肠胚的特点：细胞分化能力很强，分化出三个胚层。（二）体外受精、胚胎移植、胚胎分割与胚胎干细胞1体外受精（1）精子、卵子的获取与培养获取方法获能方法卵子促性腺激素处理后冲取卵子直接从输卵管中冲出能(能，不能)直接与获能精子在体外受精在活体或屠宰体的卵巢内直接采集人工培养到减中期时，才可受精精子假阴道法培养法和化学诱导法(在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中获能)手握法电刺激法（2）受精：获能的精子和成熟的卵子可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用。2胚胎的早期培养（1）培养液成分（2）胚胎处理：当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植，或冷冻保存。3胚胎移植（1）胚胎来源：转基因、核移植、体外受精、体内受精（2）实质：产生胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁育后代的过程（3）地位：胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚胎必须在原肠胚之前，不能(能，不能)直接移植受精卵。（4）意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。（5）生理基础哺乳动物发情排卵后，一段时间内同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的 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，而是处于游离状态 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受任何影响4胚胎分割（1）理论基础：细胞的全能性。（2）所需仪器设备：实体显微镜和显微操作仪。（3）基本程序：选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，移入盛有操作液的培养皿中，然后用分割针或分割刀进行分割。（4）囊胚期分割要求：内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。（5）意义：加快繁殖速度。5胚胎干细胞（1）来源：是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的。（2）特点（3）应用二 概念辨析1冲卵的含义是冲出早期胚胎，不是冲出卵子( )2胚胎移植的供体和受体必须是同一种群( )3胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚胎一般在原肠胚之前，也可直接移植受精卵( )4转基因动物的培育不涉及胚胎移植( )5克隆动物，也称试管动物，其实质是无性生殖( )6体外受精后获得的受精卵需要立即移入母体子宫进行妊娠，以保证成活率( )【典型例题】1下列不是精子、卵子发生的区别的是( )A初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间 B减数第一次分裂和减数第二次分裂的时间连续性C成熟生殖细胞是否经过变形 D成熟生殖细胞中染色体的数目【知识链接】精子与卵子发生的比较项目精子发生卵子发生区别场所睾丸曲细精管(场所唯一)卵巢、输卵管(场所不唯一)时间初情期后性别分化后开始，卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前完成的，减是在精子和卵子的结合过程中完成的过程特点M和M是连续的，需变形；细胞质均等分配M和M是不连续的，不需要变形；细胞质不均等分配结果形成4个精子形成1个卵细胞和3个极体相同点原始生殖细胞自身的增殖为有丝分裂；有性生殖细胞的形成为减数分裂；减数分裂过程均经一次染色体复制和两次细胞分裂，子细胞中染色体数目减半【典型例题】2高等哺乳动物的受精卵开始细胞分裂后,经桑椹胚、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，完成胚胎发育的全过程，下列有关叙述错误的是( )A此图是囊胚期示意图,依次称之为透明带、滋养层、内细胞团B滋养层细胞形态结构不同于内细胞团,但不是细胞分化的结果C滋养层将来发育成胎膜和胎盘D内细胞团经过均等分割、胚胎移植等过程可获得同卵双胎【知识链接】动物胚胎发育的起点是受精卵分裂。哺乳动物胚胎发育的基本过程：受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原肠胚幼体。对囊胚阶段的胚胎分割时，要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。特别提醒：1受精卵中的遗传物质中，核遗传物质一半来自精子（父方），一半来自卵子（母方），质遗传物质几乎全来自卵子。2哺乳动物胚胎发育早期所需的营养由受精卵的卵黄供给，之后所需的营养由胚胎通过胎盘从母体获得。【典型例题】3. 如图表示“试管山羊”培育的基本过程，甲、乙、丙、丁表示有关操作步骤.有关叙述正确的是( )A步骤甲中，应分别给良种公、母山羊注射有关激素以使其同期发情B步骤乙中，可将刚从卵巢中采集到的卵母细胞与获能的精子在体外受精C步骤丁中，为避免代孕母羊对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂D为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎或同卵多胎【知识链接】1试管动物从生殖方式上实质是正常的有性生殖，只不过受精、早期胚胎发育在试管中(体外)进行。2克隆动物生殖的实质是无性生殖，依赖动物细胞核(高度分化的体细胞的细胞核)具有全能性；特有的操作程序是核移植！【典型例题】4下列关于高等哺乳动物胚胎工程的相关叙述,错误的是( )A早期胚胎培养通常需要加入动物血清B胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等特点C从动物体内获取的精子不能直接与卵细胞结合完成受精过程D胚胎移植可移植到其他任一经同期发情处理过的雌性哺乳动物体内【知识链接】胚胎移植是将雌性动物的早期胚胎或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物内，使之继续发育成为新个体的技术。干细胞按分化潜能可分为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞三种类型。胚胎干细胞属于多能干细胞，能分化成除胎盘之外所有其他组织细胞，它的分化能力仅次于受精卵。胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。【即时反馈】1下列有关哺乳动物精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述，正确的是( )A采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用B排卵就是排出成熟卵细胞的过程C卵细胞形成时的分裂过程均在卵巢内完成D卵子受精完成的标志是在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体2如图示利用二倍体小鼠所做的实验，分析不合理的是（多选）( )A过程需运用早期胚胎技术B图中囊胚的细胞基因型不都相同C代孕母鼠需进行同期发情处理D嵌合体幼鼠是四倍体3现有甲（克隆羊）、乙（试管羊）、丙（转基因羊）三只羊。下列有关叙述正确的是( )A甲和丙的培育过程中都应用了体外受精和胚胎移植技术B与乙不同，甲的遗传物质可来自于两个雌性亲本C培育三只羊都是通过相同的生殖方式获得亲本的优良性状D三只羊的体外早期胚胎培养都经历了受精卵、桑椹胚、囊胚、原肠胚等阶段4下列关于哺乳动物胚胎干细胞的说法，正确的是( )A早期胚胎发育到原肠胚阶段是分离获取胚胎干细胞的最佳时期B胚胎干细胞体积大,细胞核小，体外培养条件下可只增殖不分化C胚胎干细胞可用于治疗老年痴呆等因细胞坏死、退化而引起的疾病D胚胎干细胞经诱导培养获得的器官因无免疫排斥反应可任意移植5软骨发育不全为常染色体显性遗传病，基因型为HH的个体早期死亡。一对夫妻均为该