专题三：胚胎工程

1、专题三专题三 胚胎工程胚胎工程课程标准：课程标准： 1简述动物胚胎发育的基本过程。简述动物胚胎发育的基本过程。 2简述胚胎工程的理论基础。简述胚胎工程的理论基础。 3举例说明胚胎干细胞的移植。举例说明胚胎干细胞的移植。 4举例说出胚胎工程的应用。举例说出胚胎工程的应用。考点解读：考点解读： 1动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础是新课标新增的内容，高考主要考查对知识含义的识别。是新课标新增的内容，高考主要考查对知识含义的识别。 2胚胎干细胞的移植可与免疫等知识进行联系，考胚胎干细胞的移植可与免疫等知识进行联系，考查在相对简单情境中对它们进行识别的

2、能力。查在相对简单情境中对它们进行识别的能力。 3胚胎工程的应用是理解能力层次的考点，高考将胚胎工程的应用是理解能力层次的考点，高考将考查运用其知识解决实际问题的能力。考查运用其知识解决实际问题的能力。3-1 3-1 受精作用和早期胚胎发育受精作用和早期胚胎发育 一：胚胎工程（概念）：对一：胚胎工程（概念）：对动物动物早期胚胎或配子所进行的多种早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动显微操作和处理技术，经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。物体内生产后代，以满足人类的各种需求。 二：精子和卵细胞发生上的区别和联系

3、二：精子和卵细胞发生上的区别和联系 (一一)区别区别 1.精子是在睾丸中形成的，卵细胞是在卵巢中形成的。精子是在睾丸中形成的，卵细胞是在卵巢中形成的。 2.哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前(即胎儿时即胎儿时期期)完成的，这是精子和卵细胞在发生上的完成的，这是精子和卵细胞在发生上的重要区别重要区别。 3.精子的发生中减数分裂的两次分裂是连续的，在曲细精管内精子的发生中减数分裂的两次分裂是连续的，在曲细精管内进行，场所是唯一的；卵细胞的发生中减数分裂的两次分裂是不进行，场所是唯一的；卵细胞的发生中减数分裂的两次分裂是不连续的，第一次是在卵巢内

4、完成的，形成的次级卵母细胞和第一连续的，第一次是在卵巢内完成的，形成的次级卵母细胞和第一极体进入输卵管，与精子结合的过程中完成第二次分裂。因此，极体进入输卵管，与精子结合的过程中完成第二次分裂。因此，场所在卵巢和输卵管两处，场所不是唯一的。（理解场所在卵巢和输卵管两处，场所不是唯一的。（理解P6263卵细卵细胞的发生过程）胞的发生过程） (二二)联系联系 三：受精三：受精 （一）体内受精：（一）体内受精： 1受精作用的场所：输卵管。受精作用的场所：输卵管。 2受精前的准备阶段：受精前的准备阶段： (1)精子获能：精于必须在雌性动物的精子获能：精于必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才能

5、获得生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力的生理现象。受精能力的生理现象。 (2)卵细胞的准备：在输卵管中发育到卵细胞的准备：在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期，才具有与精子受减数第二次分裂的中期，才具有与精子受精的能力。精的能力。 3受精阶段四部曲受精阶段四部曲 第一步：顶体反应与透明带反应第一步：顶体反应与透明带反应 （1）顶体反应：）顶体反应： （2）透明带反应：是防止多精入卵受精的第一）透明带反应：是防止多精入卵受精的第一道屏障。道屏障。 第二步：精子进入卵黄膜。第二步：精子进入卵黄膜。 发生卵细胞膜反发生卵细胞膜反应，是防止多精入卵受精的第二道屏障。应，是防止多精入卵受精的第

6、二道屏障。 第三步第三步:原核形成。原核形成。 第四步：配子结合。雌、雄原核融合形成合子第四步：配子结合。雌、雄原核融合形成合子(受精卵受精卵)。 4受精作用的意义：受精作用的意义： （二）体外受精（二）体外受精 1原理：人工模拟体内环境原理：人工模拟体内环境(包括营养、温度、包括营养、温度、pH等等)，使初级卵母细胞成熟和精子获能，最终完，使初级卵母细胞成熟和精子获能，最终完成受精和胚胎保存。成受精和胚胎保存。 2主要操作步骤主要操作步骤 (1)卵母细胞的采集（超数排卵技术）和培养卵母细胞的采集（超数排卵技术）和培养 方法一：对小型动物一般采用促性腺激素处方法一：对小型动物一般采用促性腺激素

7、处理，排卵后直接从输卵管中冲取卵细胞，直接与理，排卵后直接从输卵管中冲取卵细胞，直接与获能的精子在体外受精。获能的精子在体外受精。 方法二：对大型动物一般采用从活体的卵巢方法二：对大型动物一般采用从活体的卵巢中吸取卵母细胞，经体外人工培养成熟后与获能中吸取卵母细胞，经体外人工培养成熟后与获能的精子在体外受精。的精子在体外受精。 (2)精子的采集和获能精子的采集和获能 采集方法：假阴道法、手握法和电采集方法：假阴道法、手握法和电刺激法等。刺激法等。 获能方法：培养法和诱导法。获能方法：培养法和诱导法。 受精：获能精子和成熟卵细胞在共受精：获能精子和成熟卵细胞在共同培养一段时间后便可受精。同培养一

8、段时间后便可受精。 四：胚胎发育的过程四：胚胎发育的过程P66M3-8 1卵裂期：细胞进行有丝分裂，胚胎总体积卵裂期：细胞进行有丝分裂，胚胎总体积不增加。不增加。 2桑椹期：桑椹期：32个细胞左右的胚胎个细胞左右的胚胎(之前所有细之前所有细胞都具有发育成完整胚胎的潜能属全能细胞胞都具有发育成完整胚胎的潜能属全能细胞)，是胚胎分割的是胚胎分割的最佳时期最佳时期。 3囊胚：囊胚： 内细胞团、滋养层细胞内细胞团、滋养层细胞 4原肠胚：原肠胚： 5.器官的形成器官的形成 ： 五：胚胎的早期培养技术五：胚胎的早期培养技术 1培养目的：检测受精状况和受精卵的发育能培养目的：检测受精状况和受精卵的发育能力。

9、力。 2胚胎早期培养液的成分与动物细胞培养液成胚胎早期培养液的成分与动物细胞培养液成分基本相同，除无机盐、营养成分和调节物质外，分基本相同，除无机盐、营养成分和调节物质外，还需要血清、抗生素等，两者都是液体培养基。还需要血清、抗生素等，两者都是液体培养基。 3-2 胚胎工程的应用胚胎工程的应用 一：胚胎干细胞的培养和胚胎干细胞核移植一：胚胎干细胞的培养和胚胎干细胞核移植 1胚胎干细胞（胚胎干细胞（ES细胞）的培养细胞）的培养 培养胚胎干细胞的培养胚胎干细胞的关键关键需要一种培养体需要一种培养体系，这种体系必须能促进胚胎干细胞的生长，系，这种体系必须能促进胚胎干细胞的生长，同时还要抑制胚胎干细胞

10、的分化。培养胚胎同时还要抑制胚胎干细胞的分化。培养胚胎干细胞时，干细胞时，首先要在培养皿底部制备一层细首先要在培养皿底部制备一层细胞，称为胞，称为饲养层饲养层，然后将干细胞接种在饲养，然后将干细胞接种在饲养层上，层上，用于饲养层的细胞一般是胚胎成纤维用于饲养层的细胞一般是胚胎成纤维细胞，这些胚胎成纤维细胞可以分泌一些能细胞，这些胚胎成纤维细胞可以分泌一些能抑制细胞分化的物质，满足抑制细胞分化的物质，满足促进干细胞生长促进干细胞生长、抑制干细胞分化抑制干细胞分化的条件。的条件。 2胚胎干细胞核移植：指把胚胎干细胚胎干细胞核移植：指把胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，经过胚激胞核移植到去核的卵细胞

11、中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。完成克隆动物的技术。 二：胚胎分割：快速繁殖种畜的方法二：胚胎分割：快速繁殖种畜的方法 1.操作仪器：显微操作仪实体显微镜操作仪器：显微操作仪实体显微镜 2.对囊胚阶段的胚胎进行分割时，内细胞团要对囊胚阶段的胚胎进行分割时，内细胞团要均等分割。均等分割。 三：胚胎移植三：胚胎移植 优势优势 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 缩短了供体本身的繁殖周期。缩短了供体本身的繁殖周期。 繁殖的后代数量增加。繁殖的后代数量增加。 2胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序P77M3-19 (1)对供、受体母牛进行选择，并用激素进行对供、受体母牛进行选择，并用激素进行同期发情处理。同期发情处理。 (2)用用激素激素对供体母牛做超数排卵处理。对供体母牛做超数排卵处理。 (3)超数排卵的母牛发情后，选择同种优良的超数排卵的母牛发情后，选择同种优良的公牛进行配种或人工授精。公牛进行配种或人工授精。 (4)胚胎的收集：配种或输精后第胚胎的收集：配种或输精后第7天，用特制天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎胚胎冲洗出来冲洗出来(也叫冲卵也叫冲卵)。 (5)冲卵后，对胚胎进行质量检查。这时的胚冲卵后，对胚胎进行质量检查