專題三胚胎工程復(fù)習(xí)及精選非選擇題課件

操作對象：技術(shù)手段：理論基礎(chǔ)：胚胎工程的概念:早期胚胎和配子胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等哺乳動(dòng)物的受精卵和早期胚胎的發(fā)育規(guī)律胚胎工程的建立一.胚胎移植技術(shù)的研究胚胎移植技術(shù)成為許多胚胎工程不可缺少的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。二.胚胎移植技術(shù)的成功和應(yīng)用帶動(dòng)和加速了體外受精技術(shù)的研究。三.胚胎移植和體外受精使胚胎分割、性別鑒定、體細(xì)胞克隆、轉(zhuǎn)基因胚胎、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建:胚胎工程胚胎工程的應(yīng)用胚胎移植胚胎分割基本程序移植的生理學(xué)基礎(chǔ)體外受精和早期胚胎培養(yǎng)試管動(dòng)物技術(shù)體外受精早期胚胎培養(yǎng)體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育精子的發(fā)生卵子的發(fā)生受精早期胚胎發(fā)育胚胎干細(xì)胞精原細(xì)胞有絲分裂初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精子細(xì)胞精子MⅠ第一階段第二階段第三階段MⅡ精子發(fā)生的過程多個(gè)精原細(xì)胞染色體復(fù)制變形精子細(xì)胞變形中的主要變化：1.細(xì)胞核——2.高爾基體——3.中心體——4.線粒體——5.細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)——精子頭的主要部分頭部的頂體精子的尾線粒體鞘(尾的基部)原生質(zhì)滴(球狀,最后脫落)2.卵子的發(fā)生1)發(fā)生部位：卵巢2)時(shí)間：胚胎性別分化以后直至生殖機(jī)能衰退減數(shù)第一次分裂在雌性動(dòng)物排卵前后完成；減數(shù)第二次分裂在精子和卵子結(jié)合的過程中完成。卵泡=+.卵子=

細(xì)胞

++.

排卵=卵子從

中排出卵泡細(xì)胞初級卵母細(xì)胞次（初）級卵母透明帶放射冠卵泡誤點(diǎn)警示：1、一個(gè)卵泡中一般能形成一個(gè)成熟的卵子。2、排卵是指卵子從卵泡中排出而不是指卵泡從卵巢中排出。3、剛排出的卵子尚未完全成熟，一般僅完成減數(shù)第一次分裂，需要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟。受精階段:1)精子穿越放射冠和透明帶

使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細(xì)胞

是防止多精入卵受精的第一道屏障2)精子進(jìn)入卵黃膜

是防止多精入卵受精的第二道屏障3)原核形成：。

4)配子結(jié)合：雌雄原核融合形成合子(受精卵)頂體反應(yīng)透明帶反應(yīng)卵細(xì)胞膜封閉作用雄原核形成和雌原核形成放射冠（卵丘細(xì)胞）透明帶卵黃膜細(xì)胞核第一極體發(fā)生頂體反應(yīng)，穿越放射冠

穿過透明帶發(fā)生透明帶反應(yīng)

精子進(jìn)入卵子后,其細(xì)胞核變大到和卵子細(xì)胞核相似,精子細(xì)胞核(雄原核)和卵子細(xì)胞核(雌原核)同時(shí)向細(xì)胞中部靠攏,并相互融合成一個(gè)細(xì)胞核,這時(shí)稱受精卵。形成受精卵：精、卵相遇頂體反應(yīng)頂體酶釋放頂體酶溶解透明帶接觸透明帶穿越放射冠溶解卵丘細(xì)胞（放射冠）穿越透明帶接觸卵黃膜產(chǎn)生透明帶反應(yīng)形成第一道屏障（作用

）精子被微絨毛抱合精子外膜與卵黃膜融合精子進(jìn)入卵精子進(jìn)入卵后變化①變化②變化③產(chǎn)生卵黃膜封閉作用形成第二道屏障（作用）尾部脫離核膜破裂形成雄原核形成雌原核激活卵子完成減數(shù)第二次分裂，排出第二極體發(fā)育移動(dòng)接觸合并形成受精卵4.意義

維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定；對于生物的遺傳和變異十分重要。（三）胚胎發(fā)育受精卵2細(xì)胞4細(xì)胞8細(xì)胞桑葚胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：發(fā)育成胎兒各組織滋養(yǎng)層細(xì)胞：發(fā)育成胎膜和胎盤囊胚（內(nèi)含囊胚腔）（開始分化)一孔：胚孔二腔：擴(kuò)大的原腸腔，縮小的囊胚腔三胚層：外胚層，中胚層，內(nèi)胚層原腸胚（內(nèi)含原腸腔）例：研究表明，大多數(shù)動(dòng)物如蛙的受精卵在卵裂期隨著卵裂的進(jìn)行胚胎的體積并不增大，但胚胎細(xì)胞核的總質(zhì)量與細(xì)胞質(zhì)的總質(zhì)量（核/質(zhì)）比值卻發(fā)生變化。下列符合卵裂期核質(zhì)質(zhì)量比值變化趨勢的示意圖是()ACDBACDA二、體外受精和早期胚胎培養(yǎng)（一）、試管動(dòng)物技術(shù)（二）、體外受精（三）、早期胚胎培養(yǎng)

是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。（一）試管動(dòng)物技術(shù)1.卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)（1）卵細(xì)胞的采集：

a小型動(dòng)物如小鼠、兔，以及家畜豬、羊等注射促性腺激素，使其超數(shù)排卵，從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精。

b大家畜或大型動(dòng)物，如牛，采用的主要方法：從屠宰場已屠宰母畜的卵巢中采集卵母細(xì)胞，也可以借助超聲波(B超)探測儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等工具確定卵泡位置，直接從活體動(dòng)物中吸取泡卵液（連同卵母細(xì)胞）取出，在體外進(jìn)行人工培養(yǎng)，使其成熟。2.精子的收集和獲能收集精子的方法有：假陰道法手握法電刺激法在體外受精前，要對精子進(jìn)行獲能處理。通常采用的體外獲能方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法兩種。對于嚙齒動(dòng)物、家兔和豬的精子，一般采用培養(yǎng)法；對于牛、羊等家畜的精子常用化學(xué)法。培養(yǎng)法：精子在獲能液中獲能?；瘜W(xué)誘導(dǎo)法：精子一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)獲能。3.受精獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下在

或?qū)Ｓ檬芫芤褐型瓿墒芫^程。獲能溶液發(fā)育培養(yǎng)液:(兩鹽、兩素、兩酸、水和血清等）無機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及水、動(dòng)物血清等。（三）、胚胎的早期培養(yǎng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可取出向受體移植或冷凍保存試管動(dòng)物與克隆動(dòng)物的區(qū)別試管動(dòng)物克隆動(dòng)物生殖方式技術(shù)手段遺傳規(guī)律有性生殖無性生殖試管動(dòng)物技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)遵循不遵循三、胚胎工程的應(yīng)用及前景（一）、胚胎移植（二）、胚胎分割（三）、胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)（一）、胚胎移植1、概念:將雌性動(dòng)物的早期胚胎,或者通過其他方式得到的胚胎,移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。2、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)1)供體和受體相同的生理環(huán)境2)早期胚胎處于游離狀態(tài),為胚胎的收集提供了可能3)受體對移入子宮的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥4)胚胎與受體建立正常的聯(lián)系,但遺傳物質(zhì)沒有改變選擇供體母牛受體母牛……同期發(fā)情處理……超數(shù)排卵供體公牛配種沖卵質(zhì)量檢查、培養(yǎng)胚胎移植妊娠檢查分娩（胚胎移植的犢牛）3、胚胎移植的基本程序4、胚胎移植的條件和時(shí)間（1）胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進(jìn)行。（2）進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。5、胚胎移植的意義

可充分發(fā)揮優(yōu)秀個(gè)體的繁殖潛能，縮短繁殖周期,增加一生繁殖的后代數(shù)量1.概念:采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份,4等份或8等份等,經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。2.特點(diǎn):

。3.選擇的胚胎:發(fā)育良好的,形態(tài)正常的

。4.分割要求：。（二）、胚胎分割后代具有相同的遺傳物質(zhì)（無性繁殖或克?。┥ｉ┡呋蚰遗邇?nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割1.概念:簡稱ES或EK細(xì)胞,是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞。（三）、胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)2.分類：全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞、專能干細(xì)胞4.主要用途(1)治療人類的某些頑癥(2)培育出人造組織器官，用于器官移植(3)是研究體外細(xì)胞分化的理想材料3.特點(diǎn):1)形態(tài):

。2)功能:具有發(fā)育的

。可分化為

。3）在體外培養(yǎng)的條件下，ES細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化。對它可以進(jìn)行

，也可以進(jìn)行

。體積小，細(xì)胞核大,核仁明顯。全能性成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞冷凍保存遺傳改造本專題中共涉及到了哪些培養(yǎng)液，它們的作用分別是什么？獲能溶液：一定濃度的

或

A23187溶液：使精子獲能專用的受精溶液：完成受精作用發(fā)育培養(yǎng)液：檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液：培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞如卵細(xì)胞使精子獲能或精卵結(jié)合完成受精作用肝素鈣離子載體第一處：在課本70頁，超數(shù)排卵法中沖出的卵實(shí)質(zhì)是減數(shù)第二次分裂中期的次級卵母細(xì)胞。第二處：在課本77頁，收集胚胎時(shí)在母體子宮中沖卵實(shí)質(zhì)是桑椹胚或囊胚本專題共涉及到了二處沖卵，它們都在課文中的什么位置上，沖出的卵實(shí)質(zhì)是什么？小結(jié)：胚胎移植的正常程序：處理供體母羊胚胎移植收集胚胎供受體母羊的選擇和處理配種或者人工受精對胚胎檢查、培養(yǎng)或者保存受體母畜是否妊娠的檢查波爾羊后代屠宰場牛的卵巢鼠豬兔羊的輸卵管優(yōu)良供體冷凍的精子受精卵獲能的精子獲能液電刺激法手握法假陰道法腹腔鏡內(nèi)窺鏡超聲波探測儀激素處理成熟的卵母細(xì)胞（MⅡ）培養(yǎng)（CO2培養(yǎng)箱）檢查（顯微鏡）抽吸取卵母細(xì)胞生理鹽水保溫瓶良種母牛發(fā)育培養(yǎng)液獲能溶液或受精溶液體外受精肝素或Ca2+載體化學(xué)誘導(dǎo)法培養(yǎng)法配種或人工受精解凍離心2鹽2素2酸+血清促性腺激素冷凍保存移植檢查受精卵發(fā)育能力檢查受精情況胚胎發(fā)情受體母牛良種公牛良種精子同期發(fā)情處理妊娠良種后代體內(nèi)受精對供受體母本的選擇和處理收集檢查培養(yǎng)保存超數(shù)排卵手術(shù)法非手術(shù)法妊娠檢查3.2體外受精和早期胚胎發(fā)育3.3胚胎工程的應(yīng)用與前景卵巢31、(8分)胚胎移植的基本程序如下圖(以胚胎移植為例),請據(jù)圖回答:（1）對供體母牛、供體公牛的要求是_

_____。受體母牛必須和供體牛_____

__。(2)同期發(fā)情處理的方法是

_____________,它可以促進(jìn)______的分泌和_____的生成.(3)一次給受體移入多胚胎,產(chǎn)生的多個(gè)后代,其基因型都相同嗎?________為什么?這些胚胎是由不同的受精卵發(fā)育而來的，基因型可能相同，也可能不同具優(yōu)良遺傳性狀的同種牛是同一物種注射促性腺激素性激素卵子不一定相同。(4)如果是用一個(gè)胚胎分割得到的多個(gè)胚胎，其基因型相同嗎？為什么？相同。來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)32、(11分)右圖表示海星胚胎發(fā)育過程中的兩個(gè)階段。請據(jù)圖回答下列問題：(1)甲圖為海星胚胎發(fā)育過程中的

期，乙圖為海星胚胎發(fā)育過程中的

期。(2)隨著胚胎發(fā)育的進(jìn)行，甲圖中1處的細(xì)胞最可能成為乙圖中[]

胚層的一部分，甲圖中2處的細(xì)胞最可能成為乙圖中[]

胚層的一部分。(3)如果乙圖中三個(gè)胚層繼續(xù)發(fā)育，除了要進(jìn)行相應(yīng)的細(xì)胞分裂以外，還必須經(jīng)過

，形成組織、器官，最后才能發(fā)育成一個(gè)完整的幼體。

(4)假設(shè)海星的體細(xì)胞的染色體數(shù)為2N，則乙圖中4處細(xì)胞的染色體數(shù)為

。(5)在發(fā)育過程中，乙圖所示胚胎的早期細(xì)胞從一個(gè)部位移到另一部位時(shí)，被移植的細(xì)胞能參與該部位將來的器官形成。但如果在晚期，將未來發(fā)育成后肢的部分移植到胚體的另一部位，發(fā)現(xiàn)此細(xì)胞仍發(fā)育成后肢，使動(dòng)物畸形。這說明

。A.乙圖所示胚胎的細(xì)胞具有全能性B.乙圖所示胚胎的晚期出現(xiàn)了組織器官C.乙圖所示胚胎已形成了三個(gè)胚層D.乙圖所示胚胎的晚期細(xì)胞出現(xiàn)了分化

囊胚原腸胚[3]外胚層內(nèi)胚層[5]細(xì)胞分化2ND33、一頭特殊的由體細(xì)胞克隆產(chǎn)生的牛犢在山東省萊陽農(nóng)學(xué)院高青科技成果轉(zhuǎn)化基地--淄博小黑牛牧業(yè)科技有限公司降生。這頭通體黑亮的小牛犢采用了轉(zhuǎn)基因克隆技術(shù)，使其體內(nèi)帶有抗瘋牛病的基因。據(jù)介紹，新降生的抗瘋牛病體細(xì)胞克隆牛是萊陽農(nóng)學(xué)院的董雅娟教授和柏學(xué)進(jìn)教授繼2001年11月成功克隆出我國首例和第二例健康成活體細(xì)胞克隆牛之后的又一項(xiàng)重大成果。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的研制，是將人類需要的外源基因，通過顯微注射等方法導(dǎo)入到動(dòng)物受精卵細(xì)胞核中，然后把注射后的受精卵移植到受體雌性動(dòng)物體內(nèi)，讓其發(fā)育生長。根據(jù)以上敘述回答下列問題：（1）該技術(shù)首先要通過體外受精獲得受精卵。從雌性動(dòng)物體內(nèi)采集的是

，且要在體外經(jīng)

后，才能與

的精子受精。（2）胚胎移植是胚胎工程及其他技術(shù)的最后一道工序，可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的

。供體的主要職能是

，而受體則承擔(dān)著妊娠和育仔的任務(wù)。在實(shí)施該技術(shù)時(shí)，要用激素對供、受體雌性動(dòng)物進(jìn)行處理，使它們

。為了提高胚胎的利用率，可以采用胚胎分割技術(shù)，用于胚胎分割的胚胎應(yīng)是

。發(fā)育良好、形態(tài)正常的囊胚或者桑椹胚卵母細(xì)胞人工培育成熟獲能繁殖潛力產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎同期發(fā)情34、下圖為經(jīng)過體外受精和胚胎分割移植培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程。請回答下列問題：（1）A細(xì)胞是

，在進(jìn)行體外受精前要對精子進(jìn)行

處理。（2）進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)選擇發(fā)育到

時(shí)期的胚進(jìn)行操作。（3）②指的是

。（4）通過胚胎分割產(chǎn)生的兩個(gè)或多個(gè)個(gè)體共有的特點(diǎn)是

。（5）在對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，應(yīng)注意

（6）受體母牛必須和供體牛屬于

。移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是

桑椹胚或囊胚（次級）卵母細(xì)胞獲能囊胚腔具有相同的遺傳物質(zhì)同一種物種受體子宮對外來胚胎不發(fā)生排斥反應(yīng)胚胎分割要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，以免影響胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育35、下圖為牛胚胎性別鑒定和分割示意圖，請據(jù)圖完成下列問題：（1）填出圖中字母所代表的結(jié)構(gòu)名稱：A

；B

；C

；D

；（2）寫出甲、乙、丙過程的技術(shù)名稱：甲

；乙

；丙

；進(jìn)行乙過程時(shí)，所取的樣本是

。（3）進(jìn)行甲過程時(shí)，所使用的基本儀器是

，本過程的技術(shù)關(guān)鍵是

。（4）胚胎分割技術(shù)在多種動(dòng)物中取得成功，成功率較高的是

。但仍然存在一些問題，如

等；同時(shí)很難取得同卵多胎，囊胚腔透明帶滋養(yǎng)層內(nèi)細(xì)胞團(tuán)胚胎分割做DNA分析進(jìn)行性別鑒定胚胎移植滋養(yǎng)層顯微操作儀和實(shí)體顯微鏡將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割剛出生的動(dòng)物體重偏輕，毛色和斑紋上還存在差異同卵雙胎37.為了加快優(yōu)良種牛的繁殖速度，科學(xué)家采用了以下兩種方法：請根據(jù)圖示信息回答:（1）試管牛和克隆牛的培育過程中均用到的工程技術(shù)有

、

___________________等。（2）用來促進(jìn)B牛多排卵的激素可能是

分泌的促性腺激素。E牛的性別是

。（3）產(chǎn)生F牛的理論依據(jù)是

，其生殖方式屬于

。（4）要培育高產(chǎn)奶率的轉(zhuǎn)基因牛，則目的基因的受體細(xì)胞一般是

，轉(zhuǎn)基因牛乳腺細(xì)胞中含有較多的參與分泌物加工的

等細(xì)胞器細(xì)胞培養(yǎng)胚胎移植垂體雌性或雄性細(xì)胞的全能性無性生殖受精卵內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體、線粒體38.下圖為干細(xì)胞的培養(yǎng)過程，請分析回答：

（1）圖中

階段的細(xì)胞是胚胎干細(xì)胞。（2）胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育全能性的原因是

（3）請你運(yùn)用上述知識舉一例說明胚胎干細(xì)胞在臨床治療上的應(yīng)用

。應(yīng)用胚胎干細(xì)胞治療白血病內(nèi)細(xì)胞團(tuán)胚胎干細(xì)胞中有該物種的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必須的全部基因39.下圖表示胚胎干細(xì)胞形成各種細(xì)胞和組織的過程，請據(jù)圖回答：（1）各種細(xì)胞和組織的形成需要經(jīng)過

過程。（2）自然條件下，造血干細(xì)胞不能分化形成皮膚、神經(jīng)等其他的組織和細(xì)胞的原因是

的結(jié)果。（3）用患者自身的干細(xì)胞培育成的器官進(jìn)行移植幾乎沒有排異反應(yīng)，原因是

組織相容性抗原（或HLA）相同，都是由同一套基因表達(dá)而來的細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化細(xì)胞中基因選擇性表達(dá)40.下圖為利用生物技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體和經(jīng)體外受精培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程。請回答下列問題：（1）細(xì)胞A的形成過程中常用的誘導(dǎo)因素

。（2）Ⅱ過程優(yōu)質(zhì)奶牛的培育過程需要進(jìn)行胚胎移植，移植后的胚胎能在受體子宮中存活，其生理基礎(chǔ)是

（3）若要同時(shí)獲得多頭與此優(yōu)質(zhì)奶牛相同的小牛，可對Ⅱ中囊胚進(jìn)行

，操作過程中需要特別注意的問題是

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