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1、專題32胚胎工程,高考生物（浙江專用）,考點(diǎn)胚胎工程 考點(diǎn)清單,基礎(chǔ)知識(shí) 一、受精作用與胚胎發(fā)育過(guò)程 精子+卵細(xì)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(guò)程。精卵需要通過(guò)細(xì)胞表面的識(shí)別蛋白相互識(shí)別。 2.哺乳動(dòng)物的胚胎發(fā)育早期是在輸卵管中進(jìn)行的,一般到桑椹胚期進(jìn)入 子宮,囊胚期著床。,3.卵裂期:細(xì)胞分裂方式為有絲分裂;隨著卵裂球細(xì)胞數(shù)目的增加,細(xì)胞體積逐漸變小;28個(gè)細(xì)胞時(shí)的每一個(gè)細(xì)胞均可發(fā)育成一個(gè)完整個(gè)體。 4.桑椹胚期:當(dāng)胚胎細(xì)胞數(shù)目達(dá)到32個(gè)左右時(shí),胚胎形成致密的細(xì)胞團(tuán), 形似桑椹,叫作桑椹胚。 5.囊胚期:內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞是一種未分化的細(xì)胞,具有發(fā)育
2、全能性,能分化出成體動(dòng)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(gè)胚層和原腸腔。 二、胚胎工程 1.含義:通常指在胚胎發(fā)育過(guò)程中進(jìn)行的胚胎操作技術(shù)。 2.研究的重點(diǎn)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(xì)胞培養(yǎng)等。,3.研究對(duì)象:主要限定于高等脊椎動(dòng)物,特別是哺乳動(dòng)物。 三、體外受精與胚胎的體外培養(yǎng) 1.體外受精過(guò)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(xì)胞人工培養(yǎng)促進(jìn)卵母細(xì)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(shí)期
3、需要不同培養(yǎng)液; (3)尚無(wú)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(wú)法進(jìn)行全體外胚胎培養(yǎng); (2)移植的胚胎可以來(lái)自試管,也可以取自輸卵管或子宮角; (3)通常移植時(shí)期是發(fā)育到8細(xì)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(xì)胞分散開(kāi); (2)分割的胚胎或細(xì)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(xì)胞 1.來(lái)源:囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。 2.培養(yǎng):一般用胚胎成纖維細(xì)胞作為飼養(yǎng)層培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞,這 樣可以促進(jìn)干細(xì)胞生長(zhǎng),同時(shí)抑制干細(xì)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(xì)胞 團(tuán)突出飼養(yǎng)層外,然后用酶消化或機(jī)械剝離內(nèi)細(xì)胞團(tuán),再把它用酶消化成單個(gè)細(xì)胞,置于新鮮培養(yǎng)液中培養(yǎng)。 4.應(yīng)用 (1)胚胎干細(xì)胞核移植:將胚胎干細(xì)胞核移植到去核卵細(xì)胞 中,經(jīng)過(guò)胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動(dòng)物的技術(shù)。 (2)用干細(xì)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(gè)體稱為“供體”,接受胚胎的個(gè)體稱為“受體”;供體為優(yōu)良品種,作為受體的雌性動(dòng)物應(yīng)為常見(jiàn)或存量大的品種。 (2)實(shí)質(zhì):胚胎移植實(shí)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(shì):可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力,縮短供體本身的繁殖周期。 (4)胚胎移植過(guò)程中兩次使用激素,第一次用孕激素對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理;第二次用促性腺激素對(duì)供體進(jìn)行處理使其超數(shù)排卵。 (5)胚胎移植過(guò)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(méi)有關(guān)系。,2.胚胎分割分析 (1)胚胎分割 對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí),必須將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割:內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn),它是發(fā)育成胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞,其他細(xì)胞為滋養(yǎng)層細(xì)胞。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部
6、分正常發(fā)育的能力強(qiáng),含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)少的部分發(fā)育不良,甚至不能發(fā)育等問(wèn)題。 (2)胚胎移植是有性生殖還是無(wú)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(xì)胞發(fā)育而成的。,二、胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)的培養(yǎng) 1.概念:是由早期胚胎(囊胚)的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分離出來(lái)的一類細(xì)胞。 2.特點(diǎn) (1)形態(tài):體積小、細(xì)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(dòng)物的所有組織和器官。 (3)體外培養(yǎng)的ES細(xì)胞可以增殖而不分化。對(duì)它可以進(jìn)行冷凍保存,也可以進(jìn)行遺傳改造。,3.各種干細(xì)胞的比較,4.培養(yǎng)關(guān)鍵:需要一種能促進(jìn)胚胎干細(xì)胞的生長(zhǎng),但抑制其分化的培養(yǎng)體系,這種體系用作飼養(yǎng)層的細(xì)胞一般是胚胎成纖維細(xì)胞。 5.培養(yǎng)過(guò)程,6.胚胎干細(xì)胞的主要用途 (1)將胚胎干細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中,經(jīng)過(guò)胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后由受體產(chǎn)生克隆動(dòng)物,操作流程如下:,(2)通過(guò)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(dòng)物新品種。,方法試管動(dòng)物與克隆動(dòng)物的比較 方法技巧,
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