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1、專題32胚胎工程,高考生物（浙江專用）,考點胚胎工程 考點清單,基礎知識 一、受精作用與胚胎發(fā)育過程 精子+卵細胞受精卵卵裂囊胚原腸胚組織器官分化幼體 1.受精:成熟的精卵融合成為受精卵的過程。精卵需要通過細胞表面的識別蛋白相互識別。 2.哺乳動物的胚胎發(fā)育早期是在輸卵管中進行的,一般到桑椹胚期進入 子宮,囊胚期著床。,3.卵裂期:細胞分裂方式為有絲分裂;隨著卵裂球細胞數(shù)目的增加,細胞體積逐漸變小;28個細胞時的每一個細胞均可發(fā)育成一個完整個體。 4.桑椹胚期:當胚胎細胞數(shù)目達到32個左右時,胚胎形成致密的細胞團, 形似桑椹,叫作桑椹胚。 5.囊胚期:內(nèi)細胞團的細胞是一種未分化的細胞,具有發(fā)育
2、全能性,能分化出成體動物的所有組織和器官。 6.原腸胚期:出現(xiàn)了外胚層、中胚層、內(nèi)胚層三個胚層和原腸腔。 二、胚胎工程 1.含義:通常指在胚胎發(fā)育過程中進行的胚胎操作技術(shù)。 2.研究的重點內(nèi)容:主要包括體外受精、胚胎體外培養(yǎng)、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等。,3.研究對象:主要限定于高等脊椎動物,特別是哺乳動物。 三、體外受精與胚胎的體外培養(yǎng) 1.體外受精過程 (1)從附睪中取出成熟精子,在培養(yǎng)液中培養(yǎng),使精子獲能; (2)給母體注射促性腺激素取出卵母細胞人工培養(yǎng)促進卵母細胞成熟; (3)試管中完成受精。 2.胚胎體外培養(yǎng) (1)早期胚胎在人工創(chuàng)造的環(huán)境中的發(fā)育; (2)胚胎不同發(fā)育時期
3、需要不同培養(yǎng)液; (3)尚無從受精卵到新生兒的全體外培養(yǎng)技術(shù)。,四、胚胎移植與胚胎分割 1.胚胎移植 (1)原因:無法進行全體外胚胎培養(yǎng); (2)移植的胚胎可以來自試管,也可以取自輸卵管或子宮角; (3)通常移植時期是發(fā)育到8細胞以上的胚胎,如早期囊胚。 2.胚胎分割 (1)在顯微鏡下用切割針或切割刀把胚胎分成多份;或用胰 蛋白酶處理卵裂球使卵裂球中的細胞分散開; (2)分割的胚胎或細胞直接移植給受體,或在體外培養(yǎng)到囊胚階段再移植到受體內(nèi),著床發(fā)育產(chǎn)仔。,五、胚胎干細胞 1.來源:囊胚內(nèi)細胞團。 2.培養(yǎng):一般用胚胎成纖維細胞作為飼養(yǎng)層培養(yǎng)胚胎干細胞,這 樣可以促進干細胞生長,同時抑制干細胞的
4、分化。 3.獲取:把囊胚放到有飼養(yǎng)層的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng),直到內(nèi)細胞 團突出飼養(yǎng)層外,然后用酶消化或機械剝離內(nèi)細胞團,再把它用酶消化成單個細胞,置于新鮮培養(yǎng)液中培養(yǎng)。 4.應用 (1)胚胎干細胞核移植:將胚胎干細胞核移植到去核卵細胞 中,經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動物的技術(shù)。 (2)用干細胞克隆器官,為器官移植提供器官。,重難突破 一、胚胎工程基本操作流程,【知能拓展】1.胚胎移植分析 (1)“供體”與“受體”的確定:提供胚胎的個體稱為“供體”,接受胚胎的個體稱為“受體”;供體為優(yōu)良品種,作為受體的雌性動物應為常見或存量大的品種。 (2)實質(zhì):胚胎移植實質(zhì)上是早期胚胎在相
5、同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)換,而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變。 (3)優(yōu)勢:可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力,縮短供體本身的繁殖周期。 (4)胚胎移植過程中兩次使用激素,第一次用孕激素對受、供體進行同期發(fā)情處理;第二次用促性腺激素對供體進行處理使其超數(shù)排卵。 (5)胚胎移植過程產(chǎn)下的犢牛性狀取決于所用公牛和供體牛,性別取決 于公牛提供何種類型的精子,與受體牛沒有關系。,2.胚胎分割分析 (1)胚胎分割 對囊胚階段的胚胎進行分割時,必須將內(nèi)細胞團均等分割:內(nèi)細胞團一般到囊胚階段才出現(xiàn),它是發(fā)育成胚胎本身的基礎細胞,其他細胞為滋養(yǎng)層細胞。若分割時不能將內(nèi)細胞團均等分割,會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部
6、分正常發(fā)育的能力強,含內(nèi)細胞團少的部分發(fā)育不良,甚至不能發(fā)育等問題。 (2)胚胎移植是有性生殖還是無性生殖取決于胚胎是由受精卵形成的還是由核移植技術(shù)形成的重組細胞發(fā)育而成的。,二、胚胎干細胞(ES細胞)的培養(yǎng) 1.概念:是由早期胚胎(囊胚)的內(nèi)細胞團分離出來的一類細胞。 2.特點 (1)形態(tài):體積小、細胞核大、核仁明顯。 (2)功能:具有發(fā)育的全能性,可分化出成體動物的所有組織和器官。 (3)體外培養(yǎng)的ES細胞可以增殖而不分化。對它可以進行冷凍保存,也可以進行遺傳改造。,3.各種干細胞的比較,4.培養(yǎng)關鍵:需要一種能促進胚胎干細胞的生長,但抑制其分化的培養(yǎng)體系,這種體系用作飼養(yǎng)層的細胞一般是胚胎成纖維細胞。 5.培養(yǎng)過程,6.胚胎干細胞的主要用途 (1)將胚胎干細胞核移植到去核的卵細胞中,經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后由受體產(chǎn)生克隆動物,操作流程如下:,(2)通過基因敲除,獲得適合人體的移植器官。 (3)培育出人造組織器官,用于器官移植。 (4)改良并創(chuàng)造動物新品種。,方法試管動物與克隆動物的比較 方法技巧,
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