高中生物 第二節(jié)胚胎工程課堂導(dǎo)航 浙科版

1、高中生物 第二節(jié)胚胎工程課堂導(dǎo)航 浙科版胚胎工程通常指各種胚胎操作技術(shù)，如體外受精、胚胎體外培養(yǎng)、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)?？梢赃@樣說，胚胎工程的許多技術(shù)，實(shí)際上是在體外條件下，對(duì)自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進(jìn)行的模擬操作。一、體外受精和胚胎體外培養(yǎng)1體外受精(1)概念：采取雌性動(dòng)物的卵細(xì)胞和雄性動(dòng)物的精子，使其在試管中受精。(2)過程：.卵細(xì)胞的采集超數(shù)排卵：促性腺激素處理，使其排出更多的卵子。插入穿刺針吸取卵泡液(連同卵母細(xì)胞)取出。體外人工培養(yǎng)促進(jìn)其成熟，成熟后才能與精子受精。精子獲能是獲得受精的能力，而不是獲得能量。.精子的采集和獲能采集精子：人附睪中取出成熟的精子。精子

2、體外獲能：放入獲能培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使其達(dá)到獲能狀態(tài)。.受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，在體外培養(yǎng)一段時(shí)間后便可進(jìn)行受精過程。受精卵需經(jīng)過早期發(fā)育培養(yǎng)，發(fā)育到8細(xì)胞以上的胚胎，如早期囊胚，是移植的最適宜時(shí)期。2胚胎體外培養(yǎng)胚胎體外培養(yǎng)是對(duì)體外受精得到的早期胚胎進(jìn)行體外培養(yǎng)的過程。試管動(dòng)物是在體外(試管中)受精、發(fā)育成胚胎后，再移回子宮內(nèi)發(fā)育成個(gè)體，實(shí)際上胚胎在試管中只待很短的一段時(shí)間，是有性生殖的產(chǎn)物。進(jìn)行胚胎培養(yǎng)時(shí)，根據(jù)不同發(fā)育時(shí)期的胚胎，必須配制一系列含有不同成分的培養(yǎng)液。胚胎發(fā)育到適宜階段，可以取出向受體移植。最后經(jīng)分娩產(chǎn)仔就得到“試管動(dòng)物”。二、胚胎移植由于目前無法對(duì)胚胎進(jìn)行完全的體外培

3、養(yǎng)，因此，如果得到個(gè)體，必須“借腹懷胎”，胚胎移植就成了體外受精獲得后代的唯一方法。1.基本過程(1)對(duì)供體、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理。胚胎移植成功與否的兩個(gè)條件：(1)同種(物種)動(dòng)物之間進(jìn)行。(2)供、受體生理狀態(tài)相同。發(fā)情時(shí)間一致。移入受體子宮的位置與其在供體內(nèi)的位置相同或相似。 (2)配種或進(jìn)行人工受精。(3)進(jìn)行胚胎移植：提供胚胎的個(gè)體稱為供體，接受胚胎的個(gè)體稱為受體。2胚胎移植的實(shí)質(zhì)：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。因此，各種性狀能保持其原來的特性。3生理學(xué)基礎(chǔ)(1)同種動(dòng)物排卵后，生殖器官的生理狀況是相同的，為受體提供了相同的生理環(huán)境。

4、(2)早期胚胎處于游離狀態(tài)，為胚胎收集提供了可能。(3)受體對(duì)外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，為胚胎在受體內(nèi)存活提供了可能。(4)供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但其遺傳特性不受影響。4意義：可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖能力，大大推動(dòng)畜牧業(yè)的發(fā)展。三、胚胎分割1概念：指借助顯微操作技術(shù)將早期胚胎切割成幾等份，再移植到代孕母子宮中發(fā)育，產(chǎn)生同卵多仔后代的技術(shù)。2特點(diǎn)：無性繁殖或克隆方法之一，可成倍增加胚胎數(shù)量。3意義：快速繁殖優(yōu)良種畜。4基本過程在顯微鏡下分割胚胎(1)把發(fā)育良好的胚胎移入含培養(yǎng)液的培養(yǎng)皿中。(2)在顯微鏡下用切割刀或切割針把胚胎分割開(或采用酶處理將卵裂球中的細(xì)胞分

5、散開)。對(duì)早期胚胎一定要均等分割，否則影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。 (3)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)。目前以二分胚胎的分割和移植效率最高。胚胎分割可得到性狀相同的若干個(gè)體，在畜牧業(yè)生產(chǎn)上可以快速繁殖優(yōu)良性狀的個(gè)體。四、胚胎干細(xì)胞1胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)(1)概念及來源：胚胎干細(xì)胞是囊胚時(shí)期內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞。(2)特點(diǎn)：是一種未分化細(xì)胞，具有發(fā)育全能性和二倍體核型。(3)胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)離體的干細(xì)胞在體外培養(yǎng)成細(xì)胞系(能無限增殖而不分化)，必須解決的問題是細(xì)胞的分化。通過科學(xué)探索，找到了一種培養(yǎng)法，即在培養(yǎng)皿底部制備一層細(xì)胞，叫滋養(yǎng)層，它在滿足促進(jìn)干細(xì)胞的生長(zhǎng)的同時(shí)又抑制干細(xì)胞的分化。當(dāng)它生長(zhǎng)到內(nèi)細(xì)胞團(tuán)突破滋養(yǎng)層，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)胞培養(yǎng)。2胚胎干細(xì)胞核移植(1)概念：指把胚胎干細(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)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動(dòng)物的技術(shù)。(2)基本過程將分離培養(yǎng)的胚胎干細(xì)胞進(jìn)行遺傳操作(如基因修飾)，建立可供移植的胚胎干細(xì)胞庫(kù)。根據(jù)不同的移植對(duì)象和要求，將胚胎干細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化為各種功能性細(xì)胞或定向誘導(dǎo)分化為相應(yīng)的干細(xì)胞，最終移植輸入到患者的體內(nèi)。(3)主要用途獲得基因敲除動(dòng)物，減弱或消除排斥反應(yīng)。如作為人體移