范某省市市第七中学胚胎工程原理与应用专题复习

胚胎工程原理与应用专题复习高二年级生物

某省市第七中学某省市春季学期中小学精品课程资源某省市春季学期中小学精品课程资源胚胎工程4.3对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理以获得目标个体

4.3.1简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程

4.3.2简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术胚胎工程

胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。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。某省市春季学期中小学精品课程资源胚胎工程某省市春季学期中小学精品课程资源体内受精理论基础早期胚胎发育技术体外受精早期胚胎培养胚胎分割胚胎移植胚胎干细胞培养胚胎工程某省市春季学期中小学精品课程资源一、体内受精与早期胚胎发育（一）体内受精1、精子和卵子的发生某省市春季学期中小学精品课程资源第一阶段第二阶段第三阶段有丝分裂DNA复制精原细胞多个精原细胞初级精母细胞减数第一次分裂减数第二次分裂变形次级精母细胞精子细胞精子精子的发生某省市春季学期中小学精品课程资源细胞核—头部的主要部分；高尔基体—发育为头部的顶体；中心体—演变为精子的尾；线粒体—形成线粒体鞘；其它物质浓缩成原生质滴，最后脱落高尔基体顶体泡精细胞核中心体线粒体顶体细胞核头

颈

尾原生质滴线粒体鞘资料资料精子的变形某省市春季学期中小学精品课程资源减数第一次分裂减数第二次分裂有丝分裂变形DNA复制发生时间：胎儿期发生时间：排卵前后发生时间：受精时地点：输卵管精原细胞多个精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子卵原细胞卵子和第二极体次级卵母细胞和第一极体初级卵母细胞多个卵原细胞卵子的发生第一阶段第二阶段第三阶段某省市春季学期中小学精品课程资源

在卵细胞膜和透明带的间隙可观察到两个极体

卵子是否受精的标志：卵泡细胞黄体退化黄体排卵不同发育阶段的卵泡第一极体卵丘细胞卵细胞膜透明带核卵子结构图资料第一极体放射冠透明带卵细胞质核卵细胞膜某省市春季学期中小学精品课程资源1、精子和卵子的发生某省市春季学期中小学精品课程资源2、受精某省市春季学期中小学精品课程资源透明带反应卵细胞膜反应

精子穿越放射冠

精子穿越透明带

精子穿越卵细胞膜

雌、雄原核形成

雌雄原核融合形成合子顶体反应

受精阶段某省市春季学期中小学精品课程资源（二）胚胎发育最初发育在输卵管进行有丝分裂受精卵某省市春季学期中小学精品课程资源（二）胚胎发育最初发育在输卵管进行有丝分裂细胞数量增加，但胚胎总体积并不增加，或略有缩小受精卵卵裂期某省市春季学期中小学精品课程资源（二）胚胎发育最初发育在输卵管进行有丝分裂细胞数量增加，但胚胎总体积并不增加，或略有缩小由全能细胞构成，细胞数在32个左右受精卵卵裂期桑椹胚某省市春季学期中小学精品课程资源（二）胚胎发育最初发育在输卵管进行有丝分裂细胞数量增加，但胚胎总体积并不增加，或略有缩小由全能细胞构成，细胞数在32个左右出现分化（内细胞团和滋养层细胞），出现囊胚腔，胚胎孵化受精卵卵裂期桑椹胚囊胚某省市春季学期中小学精品课程资源（二）胚胎发育最初发育在输卵管进行有丝分裂细胞数量增加，但胚胎总体积并不增加，或略有缩小由全能细胞构成，细胞数在32个左右出现分化（内细胞团和滋养层细胞），出现囊胚腔，胚胎孵化出现胚层分化，形成原肠腔受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原肠胚某省市春季学期中小学精品课程资源（一）体外受精

卵母细胞的采集和培养对实验动物：用促性腺激素处理对大家畜或大型动物：从废弃卵巢中采集卵母细胞或活体采卵（需体外培养成熟）二、体外受精和早期胚胎培养

精子的采集和获能精子获能处理获能精子精子离心处理体外受精

受精卵培养卵母细胞培养卵母细胞MⅡ期卵母细胞MⅡ期卵母细胞新鲜或解冻的精液卵巢某省市春季学期中小学精品课程资源（一）体外受精二、体外受精和早期胚胎培养

精子的采集和获能精子获能处理获能精子精子离心处理体外受精

受精卵培养卵母细胞培养卵母细胞MⅡ期卵母细胞MⅡ期卵母细胞新鲜或解冻的精液卵巢

精子的采集和获能收集方法:

假阴道法，手握法和电刺激等获能处理:培养法：获能液（家兔、猪）化学法：一定浓度肝素等溶液（牛、羊）某省市春季学期中小学精品课程资源（一）体外受精二、体外受精和早期胚胎培养

精子的采集和获能精子获能处理获能精子精子离心处理体外受精

受精卵培养卵母细胞培养卵母细胞MⅡ期卵母细胞MⅡ期卵母细胞新鲜或解冻的精液卵巢

在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程

受精某省市春季学期中小学精品课程资源（二）胚胎的早期培养培养液成分:水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等不同动物胚胎移植时间不同：

牛、羊：桑椹胚或囊胚阶段小鼠、家兔：卵裂期试管婴儿：8个或16个细胞阶段

胚胎培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存某省市春季学期中小学精品课程资源1、保存卵子和精子的方法是什么？2、卵母细胞的成熟培养用到什么设备，为什么？思考牛体外受精胚胎工厂化生产流程图从屠宰场收集卵巢在保存放（生理盐水）抽取卵母细胞检查卵母细胞卵母细胞成熟培养二氧化碳培养箱冷冻精子解冻将解冻精子离心分离离心前离心后注获能液精子获能成熟卵子受精受精卵检查胚胎培养某省市春季学期中小学精品课程资源（一）胚胎移植早期胚胎体外受精同种的、生理状态相同

雌性

将雌性动物体内的

，或者通过

及

得到的胚胎，移植到

的其他

动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。胚胎移植是胚胎工程的最后一道程序。

其他方式三、胚胎工程的应用及前景1、概念某省市春季学期中小学精品课程资源优良供体母牛健康受体母牛…同期发情处理…超数排卵优良公牛配种收集胚胎移植胚胎妊娠有价值的后代同种动物发情排卵后，供体和受体具有相同的生理环境

早期胚胎一定时间内处于游离状态，有利于胚胎收集不会发生免疫排斥反应供体胚胎与受体子宫可建立正常生理和组织联系，遗传特性不受影响2、生理学基础实质：早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移某省市春季学期中小学精品课程资源优良供体母牛健康受体母牛……同期发情处理……超数排卵优良供体公牛配种收集胚胎质量检查、培养胚胎移植妊娠检查有价值的后代激素激素：促性腺激素冲卵资料资料冲卵：将子宫内的胚胎冲洗出来3、基本程序优势：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力某省市春季学期中小学精品课程资源（二）胚胎分割

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

胚胎分割

发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚

实体显微镜、显微操作仪

使用仪器

概念

选择胚胎

注意事项

将囊胚的内细胞团均等分割

无性繁殖或克隆

意义

提高胚胎利用率，加速繁殖速度某省市春季学期中小学精品课程资源

2006年，广西水牛研究所分离出水牛精液的X精子和Y精子，再将X精子与本地母牛的卵细胞进行体外受精，形成了可性别控制的胚胎，最后将多枚胚胎移植到受体母牛体内，产下雌性水牛双犊。

2008年，他们又攻破了胚胎分割技术，并运用PCR技术对水牛早期胚胎进行性别鉴定。这为今后将胚胎分割成4份甚至8份并同时移植奠定了基础。

良种母牛缺乏一直是制约我国水牛奶业发展的瓶颈问题

资料胚胎移植做性别分析已知性别胚胎取滋养层分割针囊胚腔内细胞团滋养层透明带某省市春季学期中小学精品课程资源（三）胚胎干细胞

由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞胚胎干细胞

体积小，细胞核大，核仁明显

概念特点

应用

一定条件下，ES细胞可以增殖而不发生分化，也可进行诱导分化具有发育的全能性形态功能

治疗顽疾，培育人造器官，研究体外细胞分化，研究动物个体发生和发育规律等囊胚

胎儿

内细胞团细胞

生殖腺细胞

胚胎干细胞分离培养某省市春季学期中小学精品课程资源资料

2017年，某研究团队研究表明，通过移除一种miR-34的RNA，可使小鼠胚胎干细胞表现出类似受精卵的发育特性。

最新研究表明，胚胎干细胞的潜能可能与pramel7蛋白的表达有关，体外培养中可通过影响其表达而影响胚胎干细胞分化特性。

2014年，某研究组利用成年人成熟细胞制造出人类胚胎干细胞，理论上利用这些细胞能培养出人类组织和器官，并能用于各种器官和组织损伤的治疗。某省市春季学期中小学精品课程资源胚胎工程总结某省市春季学期中小学精品课程资源四、反馈练习

例题：精卵识别后，顶体膜(精子形成过程中高尔基体特化为顶体)与精子细胞膜融合，释放顶体酶使卵细胞外孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。下列叙述正确的是（）A.顶体酶是在精子的溶酶体中合成的 B.精子游向卵子所需全部能量来自线粒体C.精子和卵细胞的识别过程，说明细胞膜参与细胞间的信息交流D.顶体膜和精子细胞膜的融合，说明生物膜具有选择透过性特点C某省市春季学期中小学精品课程资源例题：下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是()

A.对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理B.人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割C.同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植功D.一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例四、反馈练习B某省市春季学期中小学精品课程资源例题：据图回答下列有关胚胎工程的问题：（1）图中a、b、c过程分别是指_________、__________、________。（2）要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其______；另外，培养的卵母细胞需要发育至

，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和

。胚胎移植胚胎收集超数排卵获能第一极体减数第二次分裂中期某省市春季学期中小学精品课程资源例题：据图回答下列有关胚胎工程的问题：（3）通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是

。（4）在胚胎移植过程中，供、受体母牛选择好后，要用激素进行同期发情处理，这样处理的原因是

，以保证移植后的胚胎能够继续正常发育。使供、受体的生理状态相同促性腺激素某省市春季学期中小学精品课程资源例题：2018年4月，某期刊在线发表的一篇文章显示，到2100年，借助辅助生殖技术(即试管婴儿技术)诞生的人数可能将达到全球总人口的3.5％——约4亿人。请回答下列问题：(1)培育“试管婴儿”主要运用了胚胎工程的________和________等技术，该生产过程在生物学上属于