高考選修考點(diǎn)八：胚胎工程

1、考點(diǎn)八：胚胎工程基礎(chǔ)知識(shí)、受精作用與胚胎發(fā)育過程精子+卵細(xì)胞一受精卵一卵裂一囊胚一原腸胚一組織器官分化一幼體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(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，一般到桑棋胚期進(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 .桑棋胚期：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)，形似桑棋，叫作桑棋胚。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)育全能性，能分化出成體動(dòng)物的所有組 織和

2、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)胞但關(guān)堂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)期需要不同培養(yǎng)液;(3)尚無從受精卵到新生

3、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(jìn)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(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；(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)胞的分化。3 .獲取:把囊胚放到有飼養(yǎng)層的培養(yǎng)液中繼續(xù)

4、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。重點(diǎn)難點(diǎn)、胚胎發(fā)育過程1.圖示囊胚腔二環(huán)層原腸腔二K層卵裂期特點(diǎn)：細(xì)胞分裂方式是有絲分裂，細(xì)胞數(shù)目不斷增加.但胚胎的總體積并小增加,或略籌小2.胚胎發(fā)育的過程受精卵動(dòng)物個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)，在輸卵管內(nèi)完成受精作用時(shí)已開始分裂卵裂球(1)組成:28個(gè)全能細(xì)胞(2)特點(diǎn):卵裂球細(xì)胞數(shù)目增加，每個(gè)細(xì)胞的體積逐漸減小囊胚組成

5、：囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：將來能發(fā)育成動(dòng)物的所有組織和器官滋養(yǎng)層：將來發(fā)育成胚胎的附屬結(jié)構(gòu)或胚外結(jié)構(gòu)(2)特點(diǎn):細(xì)胞開始出現(xiàn)分化原腸胚組成:外胚層、中胚層、內(nèi)胚層(2)特點(diǎn):胚層分化知能拓展(1)受精卵及卵裂球細(xì)胞都具有全能性。(2)囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞是胚胎干細(xì)胞，具有發(fā)育全能性。(3)原腸胚細(xì)胞已發(fā)生分化，細(xì)胞全能性降低。、胚胎工程基本操作流程名稱良神鄴性的卵弟超螢排卵卵噴制眠良力雄性的時(shí)睪成料的精子體外受精和胚胎體外培養(yǎng)體外睛都體外蹺能成熟的、細(xì)胞核能的精干體外受薪受精卵（朕腫體撲赭殉*現(xiàn)國(guó)F液早期肝胎胚船裨植另一嶂性干官“送管動(dòng)物”逸擇供體祗牛受體”牛同期愛情處理一胚胎移植超數(shù)撲卵供他公牛3發(fā)情配種

6、腫艙闔收柒質(zhì)艮檢查.婚齊一| 早期胚胎妊娠梅杏聯(lián)胎分分規(guī)（杯柏希tn的快巴）胚胎分割單個(gè)細(xì)胞物冽W切割刀卵裂呼直接移植體外_囊稀一.受一床_良種培養(yǎng).胚 ,體發(fā)育“個(gè)床*直接移捎知能拓展1.胚胎移植分析（1）“供體”與“受體”的碘耕胚胎的個(gè)體稱為“供體”,接受胚胎的個(gè)體稱為“受健體為優(yōu)操作流程 良品種作為受體的雌性動(dòng)物應(yīng)為常見或存量大的品種。(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

7、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(guān)系。2.胚胎分割分析胚胎分割對(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(xì)胞發(fā)育而成的。三、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

8、)的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分離出來的一類細(xì)胞。2 .特點(diǎn)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)胞的比較類別來源或舉例特點(diǎn)全能干細(xì)胞桑棋胚及其以前階段的細(xì)胞能發(fā)育成完整個(gè)體多能干細(xì)胞(胚胎干細(xì)胞)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞能分化出動(dòng)物體內(nèi)的任何組織專能干細(xì)胞(成體干細(xì)胞)骨髓干細(xì)胞、皮膚生發(fā)層細(xì)胞能分化出特定的組織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)過程受精卵分離早期跟船早期胚胎

9、轉(zhuǎn)入培養(yǎng)11中培養(yǎng)產(chǎn)離內(nèi)細(xì)胭團(tuán)腆蛋白酹處理解陶胚胎干細(xì)胞加苗養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)不加同養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞細(xì)胞分化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：卵細(xì)膻胚胎F細(xì)胞去榨取核 r 去核卵細(xì)胞胚胎干細(xì)靦堀腿核重絹瑁胞體外培養(yǎng)早期胚胎胚胎移植代孕柢體I分娩幼體(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(dòng)物新品種。拓展整合動(dòng)物胚胎發(fā)育過程與胚胎工程理論基礎(chǔ)易錯(cuò)易混點(diǎn)分析1 .關(guān)于精子和卵子的發(fā)生和受精作用(1)成熟的精子并不代表具有受精能力,必須獲能后

10、才具備受精能力。(2)受精卵的遺傳物質(zhì)中,核物質(zhì)(染色體上DNA) 一半來自父方(精子),一半來自母方(卵細(xì)胞),細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎全來自卵細(xì)胞。(3)進(jìn)行體外受精時(shí),從卵巢中取出的卵母細(xì)胞還沒有成熟,應(yīng)在體外人工模擬輸卵管環(huán)境進(jìn)行培養(yǎng),才能使其成熟,即達(dá)到受精前的成熟階段。2 .有關(guān)胚胎發(fā)育(1)起點(diǎn)是受精卵分裂,在輸卵管內(nèi)完成受精作用時(shí)即已開始,直至發(fā)育成為成熟的胎兒。(2)卵裂期的特點(diǎn):細(xì)胞有絲分裂使細(xì)胞數(shù)目增加,但胚胎總體積并不增加或略有縮小,因此每個(gè)細(xì)胞的體積會(huì)隨分裂的進(jìn)行不斷縮小,但核內(nèi)遺傳物質(zhì)并未減少。(3)桑椹胚以前的細(xì)胞均未分化,細(xì)胞全能性很高,是胚胎分割的最佳時(shí)期。(4

11、)桑椹胚至囊胚的發(fā)育過程中,細(xì)胞開始分化,但其全能性仍很高,也可用于胚胎分割。(5)原腸胚的特點(diǎn):個(gè)體發(fā)育中分化能力最強(qiáng)的階段,細(xì)胞已分化形成外、中、內(nèi)三個(gè)胚層。(6)個(gè)體發(fā)育過程中從囊胚階段開始初步分化,分化出內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層細(xì)胞,囊胚之前細(xì)胞未分化,為全能細(xì)胞,囊胚之后的原腸胚階段細(xì)胞已分化,但仍有全能細(xì)胞。3 .有關(guān)胚胎的早期體外培養(yǎng)(1)早期胚胎一般指可用于移植的胚胎,在原腸胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的階段。(2)胚胎早期培養(yǎng)液成分與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液成分基本相同,除無機(jī)鹽、營(yíng)養(yǎng)成分和調(diào)節(jié)物質(zhì)外,還需要血清,兩者都是液體培養(yǎng)基。方法：試管動(dòng)物與克隆動(dòng)物的比較試管動(dòng)物克隆動(dòng)物技術(shù)基礎(chǔ)體外受精、胚胎移植核移植等實(shí)例試管?！岸嗬颉毖蜻^程?良種雌性的卵母細(xì)胞 良種肆性的精子1I卵母細(xì)胞體外培養(yǎng)精子體外獲能一受精卵（體外受精）（有償分裂1胚