高三生物一轮复习课件胚胎工程2

生物一轮复习第十二单元

细胞工程第3讲

胚胎工程考点1胚胎工程的理论基础考点2胚胎工程技术及其应用1胚胎工程的理论基础一、胚胎工程1.概念：胚胎工程的许多技术，实际上是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。2、常用技术：对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。体外受精、胚胎移植、胚胎分割二、受精精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。1、概念：细胞膜的功能：进行细胞间信息交流细胞膜具有：一定的流动性2、场所：哺乳动物的输卵管内。3、过程：准备阶段受精阶段准备阶段1：精子获能准备阶段2：卵子的准备（1）精子形成曲细精管①场所：在雄性动物的

内完成。②时期：从

开始到生殖机能衰退。睾丸的曲细精管初情期（2）精细胞变形成精子⑤精子形成②尾的发育③精子头出现④细胞质浓缩①顶体的发生内含多种酶（线粒体）供能运动*不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体型大小无关701准备阶段1：精子获能

刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在_________________发生_______________后，才能获得受精能力，这一生理现象称为“精子获能”雌性动物的生殖道相应的生理变化注意：①精子获能实质是指精子获得受精的“能力”，而不是获得能量。②精子获能的场所：雌性动物的生殖道。方法：①利用雌性生殖道让精子受精。②将精子培养在人工配置的获能液中使其获能等。

常用有效成分：Ca2+载体、肝素等卵原细胞多个卵原细胞初级卵母细胞ＭⅠ次级卵母细胞和第一极体ＭⅡ卵细胞和极体有丝分裂精子进入后完成地点：输卵管（3）卵子的形成马、犬猪、牛卵巢（产生）

①场所：②过程：排卵是指卵子从卵泡中排出的过程。卵子卵细胞的形成是一个不连续的过程成熟至MⅡ期才具有受精能力步骤主要过程生理反应一精子释放多种酶溶解卵细胞膜外的一些结构(如透明带等)，接触卵细胞膜透明带反应：防止后来的精子进入透明带，是防止多精入卵受精的第一道屏障二精子入卵，尾部脱落卵细胞膜反应：拒绝其他精子再进入卵内，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，卵子被激活完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体形成雄原核和雌原核：受精的标志四雌、雄原核充分发育，相向移动，彼此靠近，核膜消失形成合子(受精卵)：个体发育的起点，受精完成的标志（4）受精阶段1．(选择性必修3P56“相关信息”改编)精子获能的方法有直接利用雌性动物的生殖道使精子获能；将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。常见的有效成分有肝素、Ca2＋载体等。2．(选择性必修3P58“相关信息”改编)在实际胚胎工程操作中，常以观察到

两个极体或者雌、雄原核

作为受精的标志，但观察不到3个极体，其原因是多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因而不会形成两个第二极体；常以

雌雄原核形成合子

作为受精完成的标志。P319受精卵桑葚胚透明带破裂，胚胎从其中伸展出来→孵化。↓

囊胚2细胞→4细胞→8细胞↓胚胎发育的起点卵裂期细胞分裂方式为________细胞数目_________每个细胞体积_________胚胎总体积______或略有_____有机物总量_______,有机物种类_________DNA总数目_____有丝分裂增加不增加缩小减小减少增加增加在透明带中均有全能性开始分化透明带内细胞团囊胚腔滋养层将来发育成胎膜和胎盘将来发育成胎儿的各种组织原肠胚全能性外胚层内胚层中胚层原肠胚二、胚胎早期发育(情景探究)如图表示哺乳动物发育过程的几个阶段，据图分析：(1)A、B、C的名称分别是什么？(2)图中的4和7两个空腔是同一个结构吗？(3)细胞分化开始出现于哪个时期？1部分的细胞将来形成什么结构？(4)早期胚胎的发育过程中，卵裂时细胞的体积和所有的细胞体积之和有何变化？桑葚胚、囊胚、原肠胚。不是，分别是囊胚腔和原肠腔。细胞分化开始出现于B(囊胚)时期，1部分的细胞将来形成胎膜和胎盘。卵裂过程中，细胞只分裂而不生长，所以每个细胞的体积越来越小，但总体积并不增加。【课堂小结】受精早期胚胎发育受精前的准备精子和卵子的结构受精的过程精子穿越透明带囊胚原肠胚精子进入细胞膜雌雄原核的形成核膜重构成受精卵卵裂桑葚胚胚胎工程的理论基础2胚胎工程技术及其应用体外受精胚胎移植胚胎分割151978年世界首例试管婴儿露易丝.布朗1988年中国首例试管婴儿郑萌珠试管动物是通过人工操作使卵子在体外受精，经培育发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。精子卵子试管牛体外受精受精卵早期胚胎发育早期胚胎受体母牛(代孕)胚胎移植1601一、体外受精卵母细胞的采集精子的获取1.过程：包括

、

和

等步骤卵母细胞的采集精子的获取受精成熟培养获能处理适当的培养液目的：除去精浆中抑制获能的物质，以利于精子获能培养在人工配制的获能液2.意义：①提高动物_________；②为胚胎移植提供可用的______。繁殖能力胚胎1.概念：

胚胎移植是指将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体内，使之继续发育为新个体的技术。2.供体、受体和胚胎来源②供体：提供胚胎的个体③受体：接受胚胎的个体①胚胎来源：转基因、核移植和体外受精获得的胚胎二

、胚胎移植遗传性状优良、生产能力强选择标准：职能：产生具有优良遗传特性的胚胎选择标准：职能：同种、健康的体质和正常繁殖能力承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务①可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力;②大大缩短了供体本身的繁殖周期;③对供体超数排卵处理后，可增加后代数量3.意义:优良供体母牛

（遗传性状优良、生产能力强）受体母牛（有健康的体质和正常的繁殖能力）同期发情受体发情超数排卵（使用促性腺激素）发情配种或人工授精优良公牛收集胚胎并检查胚胎移植对受体进行妊娠检查具有优良性状的后代4、过程主要孕激素处理①为什么应对供体和受体母畜进行同期发情处理？(胚胎质量)注意：几乎所有动物都不能培养到原肠胚阶段移植同种动物生理变化游离免疫排斥遗传特性（大本P321）2．(选择性必修3P62思考·讨论)胚胎移植的生理学基础：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移胚胎移植的实质：(情景探究)据图分析胚胎移植的操作流程①为什么应对供体和受体母畜进行同期发情处理？②在牛的胚胎移植过程中有两次使用激素、两次检查，其目的分别是什么？

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处理使供体超数排卵。第一次是对收集的胚胎进行质量检查，第二次是对受体母畜是否妊娠进行检查。③胚胎移植的优势是什么？可以发挥雌性优良个体的繁殖能力。211.概念：2.繁殖方式：3.主要仪器：

工具：4.注意事项：5.胚胎去向：采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。体视显微镜、显微操作仪三、胚胎分割桑葚胚或囊胚无性繁殖（克隆）分割针或分割刀①选择发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚②分割囊胚时，要将内细胞团均等分割直接移植给受体或经体外培养后，再移植给受体226.过程：囊胚腔透明带滋养层内细胞团胚胎移植盛有操作液的培养皿中，在显微镜下分割分割针做DNA分析，鉴定性别二分胚内细胞团分割针已知性别胚胎牛胚胎性别鉴定和分割示意图24037.意义①可以促进优良动物品种的繁殖②产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料③在胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义8.局限性①存在一些问题，如刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等。②采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的.分割次数越多，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．(选择性必修3P62“文字信息”)对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？2．(选择性必修3P63“图2－25”)进行胚胎的性别鉴定操作时，应对胚胎如何操作？P321

内细胞团是发育为胚胎本身的基础细胞，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，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。采用滋养层细胞进行鉴定，避免内细胞团受损。5．和牛是世界公认的高档肉牛品种，其体型较小，肉质鲜嫩，营养丰富。我国科研人员利用胚胎移植技术，按如图所示流程操作，成功地批量培育了和牛这一优良品种。请回答下列问题：(3)移植的胚胎处于________期，移入的甲胚胎能在代孕雌牛子宫中存活的生理基础是__________________________________

；为培育子代雌性小牛，胚胎移植前须进行性别鉴定，宜取图中[

]

________细胞进行DNA分析。(4)为提高胚胎利用效率，尽快获得数量较多的子代和牛，图中甲环节是对牛胚胎所做的处理，使用的技术称为____________，最终目的是______________________

；这一过程中，要特别注意将内细胞团________分割，其原因是

_____________________________________________________________________________________________。(1)用________激素处理，可使供体母牛超数排卵，过程①中产生的精子需要进行________处理后才具有与卵细胞