1、选修3第41讲 胚胎工程 现代生物科技专题第 41 讲 胚胎工程选修3 选修3第41讲 胚胎工程 1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础。2.胚胎工程的应用。选修3第41讲 胚胎工程 1(2010江苏)下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是()A对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理 B人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割 C利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎 D一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例 B选修3第41讲 胚胎工程 动物发情后，在一段时间内，同种动物的供、受体的生殖器官的生理变化是相同的，这就为供体的胚胎移入受体提供
2、了相同的生理环境；进行胚胎分割要用囊胚期或桑椹胚期的胚胎。选修3第41讲 胚胎工程 2(2010江苏)老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的淀粉样蛋白体，它的逐渐积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降。某些基因的突变会导致淀粉样蛋白体的产生和积累。下列技术不能用于老年痴呆症治疗的是()A胚胎移植技术 B胚胎干细胞技术 C单克隆抗体技术 D基因治疗技术 A选修3第41讲 胚胎工程 采用胚胎干细胞技术可以产生新的神经元，单克隆抗体技术能定向改善免疫能力，基因治疗技术可以从基因水平对老年痴呆进行治疗，而胚胎移植技术则不能治疗老年痴呆。选修3第41讲 胚胎工程 3.(2009广东文基)正常精细胞形成精子的
3、过程中，细胞的很多结构退化消失，但保留了大量线粒体，因为线粒体可以合成精子运动所需的()A乙醇 BATP C胰岛素 D淀粉 线粒体是有氧呼吸的主要场所，是细胞内供应能量的“动力工厂”。B选修3第41讲 胚胎工程 项目精子发生卵子发生区别场所 睾丸的曲细精管卵巢时间初情期后卵子发生在个体性别分化后开始，卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前(胎儿时期)完成的，但减数第二次分裂是在受精过程中完成的一、精子和卵子的发生选修3第41讲 胚胎工程 项目精子发生卵子发生区别过程过程特点精子发生过程中MI和M是连续的，需要变形；细胞质是平均分配的卵细胞发生过程中MI和M是 .的;不需要变形；细胞质不均等分配
4、不连续选修3第41讲 胚胎工程 项目精子发生卵子发生相同点原始生殖细胞的增殖方式为 ；生殖细胞的成熟为减数分裂；成熟过程均经过一次复制和两次分裂，子细胞中染色体数目减半有丝分裂选修3第41讲 胚胎工程 (1)卵子的体积大，含有丰富的营养物质，为早期胚胎发育提供充足的营养。(2)排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是指卵泡从卵巢中排出。选修3第41讲 胚胎工程 场所：雌性的输卵管内过程准备阶段2卵子的准备期准备阶段1精子获能雌性动物生殖道内获得受精能力输卵管内进一步成熟达到减数第二次分裂中精子穿越放射冠和透明带精子进入卵黄膜原核形成和配子结合受精阶段二、受精选修3第41讲 胚胎工程 三、胚胎发育选修3
5、第41讲 胚胎工程 方法适宜动物操作注意超数排卵法实验动物 如小鼠、兔，以及家畜猪、羊等用 处理，使其排出更多的卵子，然后从输卵管中冲取卵子采集的卵子可直接与获能的精子在体外受精促性腺激素 四、体外受精 1.卵母细胞的采集和培养选修3第41讲 胚胎工程 方法 适宜动物操作注意卵巢取卵法大家畜或大型动物，如牛已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞采集的卵母细胞，都要 .，才能与获能的精子受精借助超声波探测 仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞 在体外经人工培养成熟后选修3第41讲 胚胎工程 2.精子的采集和获能 (1)收集精子的方法有：假阴道法、手握法和电刺激法等。(2)体外获能
6、方法名称适宜动物采用液体培养法 啮齿动物、家兔和猪等动物人工配制的 .化学诱导法牛、羊等家畜一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液获能液选修3第41讲 胚胎工程 3.受精：在获能溶液或专用的受精溶液中完成选修3第41讲 胚胎工程 五、胚胎移植选修3第41讲 胚胎工程 六、胚胎分割设备：实体显微镜和显微操作仪材料：选择发育良好、形态正常的 .注意：囊胚分割时，要 .，否则会影响分割 后胚胎的恢复和进一步发育将内细胞团均等分割桑椹胚或囊胚选修3第41讲 胚胎工程 概念：从 中分离出来 的一类细胞特点形态上：表现为体积小、细胞核大、核仁明显功能上具有发育的 .体外培养的条件下可以增殖而不发生 .
7、可以进行冷冻保存，也可进行遗传改造应用用于治疗人类的某些顽症体外诱导分化后培育出人造组织器官揭示细胞分化和细胞凋亡的机理早期胚胎或原始性腺全能性分化七、胚胎干细胞选修3第41讲 胚胎工程 精子细胞 精子(如图)高尔基体 头部的顶体细胞核头的主要部分线粒体线粒体鞘膜中心体尾其他物质 原生质滴(最后脱落)1.精子细胞变形成精子的过程中各部分结构如何变化？选修3第41讲 胚胎工程 2.如何区分卵子是否受精与受精完成？卵子是否受精的重要标志是在卵黄膜和透明带的间隙中可以观察到两个极体(在人类以及大部分哺乳动物中，第一极体很少再进行第二次分裂，只有少部分哺乳动物的第一极体才会分裂形成两个第二极体；即使第
8、一极体会分裂形成两个第二极体，在实际操作中也不容易同时观察到三个极体，但只要能看到两个，就足以说明卵子受精)；受精完成的标志是雌雄原核融合，形成一个含两个染色体组的合子，即受精卵。选修3第41讲 胚胎工程 3.如何防止多精入卵现象？防止多精入卵有两道屏障。第一道屏障是透明带反应，第二道屏障是卵黄膜的封闭作用。透明带反应：精子通过孔道穿越透明带，触及卵黄膜的瞬间，产生的阻止后来的精子进入透明带的生理反应。卵黄膜封闭作用：精子入卵后，卵黄膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，这种生理反应称作卵黄膜的封闭作用。选修3第41讲 胚胎工程 4.体内受精、体外受精与人工授精是一回事吗？体内受精
9、(输卵管中)和体外受精(体外条件下)本质相同，都需精子和卵细胞结合形成受精卵，所以在本质上，都是有性生殖，只是受精过程发生的场所不同。人工授精应属于体内受精，是指用相应的器械采集公畜的精液，再将其注入正在发情的母畜的生殖道中，使母畜受孕的过程。其最主要的应用是有效发挥优良公畜的特性。选修3第41讲 胚胎工程 5.如何理解胚胎移植的概念？(1)胚胎的来源：雌性动物体内的早期胚胎；通过体外受精和早期胚胎的培养得到；其他方式，如通过哺乳动物体细胞核移植及培养而得到的。(2)对受体的要求：同一物种；与供体处于相同的生理状态；雌性动物。(3)胚胎的移植方法：手术法和非手术法两种。(4)实质：胚胎移植实际
10、上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。选修3第41讲 胚胎工程 6.如何理解胚胎移植生理学基础？生理学基础解决问题哺乳动物发情排卵后，同种动物供、受体生殖器官的生理变化是相同的为供体胚胎移入受体提供了相同的生理环境早期胚胎处于游离状态为胚胎的收集提供了可能受体对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应为胚胎在受体内的存活提供了可能选修3第41讲 胚胎工程 生理学基础解决问题供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其遗传特性不受影响胚胎移植后能继续发育，产下的个体保持供体的优良遗传性状胚胎移植成功率的高低主要决定于供、受体生理状况的一致性选修3第41讲 胚胎工程 7.胚胎移植中应
11、如何选择供、受体牛？供体母牛：应选择遗传性能和生产性能优秀的雌性个体作为供体母牛；供体公牛：应选择具有优良遗传性状的、与供体母牛为同一物种的雄性个体为供体公牛；受体母牛：应选择有健康的体质和正常繁殖能力的、与供体母牛为同一物种的雌性个体作为受体母牛。供、受体母牛需用激素进行同期发情处理。选修3第41讲 胚胎工程 体内受精和早期胚胎发育 下列说法正确的是()A.成熟精子遇到卵子便可发生受精作用 B.排出成熟卵子细胞的过程即为排卵 C.卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成 D.卵子产生中的减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程中完成的D选修3第41讲 胚胎工程 成熟精子必须经过“精子获能”才能与达到
12、减数第二次分裂中期的卵子发生受精作用。排卵排出的并非是成熟的卵子，有的是初级卵母细胞、有的是次级卵母细胞。卵子成熟的减数第二次分裂过程是在输卵管中完成的。选修3第41讲 胚胎工程(2009江苏)下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是()A卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 B胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 C胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点 D胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离获取 D选修3第41讲 胚胎工程 卵裂期胚胎中细胞数目因细胞分裂而增加，而细胞中的有机物总量因细胞呼吸消耗而减少；胚胎分割时需将囊胚而不是原肠胚的内细胞团均等分
13、割；胚胎干细胞在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显等特点；胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离获取。选修3第41讲 胚胎工程 雌性动物的排卵是指卵子从卵泡中排出。刚排出的卵子尚未完全成熟，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。卵子是否受精的重要标志是在卵黄膜和透明带的间隙中可以观察到两个极体；受精完成的标志是雌雄原核融合，形成一个含两个染色体组的合子，即受精卵。选修3第41讲 胚胎工程 体外受精和早期胚胎培养 在体外受精前，从家兔体内获取的精子不能与卵子在体外直接受精，需要对精子进行获能处理。一般宜采用的
14、方法是()A.用化学药物诱导精子获能 B.将精子放入一定浓度的肝素溶液中获能培养 C.将精子放入人工配制的获能液中培养获能 D.采用电刺激法获能C选修3第41讲 胚胎工程 通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法两种。啮齿动物、家兔和猪等动物的精子一般采用培养法，即将取自附睾的精子，放入人工配制的获能液中培养一段时间。选修3第41讲 胚胎工程 关于牛体外受精胚胎的工厂化生产的叙述正确的是()A.精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母牛子宫 B.采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵 C.成熟卵子与收集来的精子相遇形成的受精卵，需培养到一定阶段才可移植 D.体外受精胚胎的工厂化生
15、产是受精和胚胎发育全过程都在体外进行C选修3第41讲 胚胎工程 A错误：精子和卵子受精形成受精卵应移入发育培养液中继续培养，当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植，或冷冻保存。B错误：若是从卵巢中采集的卵母细胞应在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。D错误：胚胎发育并非全过程都在体外进行，如牛、羊一般培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段才进行移植。选修3第41讲 胚胎工程 哺乳动物的体外受精主要包括：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精等几个主要步骤。获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。而受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养
16、，以检查受精情况和受精卵的发育能力。选修3第41讲 胚胎工程 胚胎工程的应用及前景 下列有关哺乳动物胚胎移植的叙述中，错误的是()A.受孕母畜体内的早期胚胎能够移植 B.受体母畜必须处于与供体母畜同期发情的状态 C.超数排卵技术要使用一定的激素 D.试管婴儿的受精及胚胎发育过程在试管内完成D选修3第41讲 胚胎工程 移植的胚胎应为桑椹胚或囊胚，否则胚胎无法成活；同种动物排卵后，生殖器官的生理变化是相同的，为受体提供了相同的生理环境，故通过激素将二者进行同步发情处理；用促性腺激素可以促进超数排卵；试管婴儿只是受精及早期胚胎发育过程在试管内完成，胚胎工程的最后一道“工序”是胚胎移植，体外受精等技术
17、获得的胚胎，必须通过胚胎移植才能获得后代。选修3第41讲 胚胎工程 在畜牧业中为迅速扩大良种畜种群数量，可以实施人工方法，比如第一种：通过体外受精技术获得多个受精卵，将培养成的早期胚胎植入同一母畜子宫中，孕育出多胎；第二种：利用某一胚胎进行胚胎分割，并将获得的若干胚胎移植到同一母畜子宫中，孕育出多个后代。选修3第41讲 胚胎工程 下列有关叙述，正确的是()A.每种方法获得的子代的基因型均相同 B.两种方法均涉及胚胎移植、动物细胞培养等技术 C.上述两种方法都表明了移植的胚胎数与后代数成正比关系 D.只有第一种方法需使用某些动物激素B选修3第41讲 胚胎工程 A错误：通过体外受精技术获得多个受精卵，其基因型可能相同也可能不同，因此获得的子代的基因型不一定相同。C错误：胚胎分割移植目前仍以二分胚胎的分割和移植效率最高。D错误：两种方法都需要一定的激素处理，如受体母畜的同期发情处理等。选修3第41讲 胚胎工程 移植胚胎的来源：雌性动物体内的早期胚胎；通过体外受精和早期胚胎的培养得到；其他方式，如通过哺乳动物体细胞核移植及培养而得到的。胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一，来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质。
