一轮选第讲胚胎工程

选3第3讲专题三胚胎工程（第1课时）2016年3月3日【考纲展示】

1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础（Ⅰ）2.胚胎干细胞的移植（Ⅰ）3.胚胎工程的应用（Ⅱ）注：知识内容要求掌握程度(Ⅰ和Ⅱ标出)的含义：Ⅰ：对所列知识点要知道其含义，能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和运用它们。Ⅱ：理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。胚胎工程

胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需要移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。早期胚胎和配子胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律生产后代，满足人类需求操作对象：技术手段：理论基础：操作目的：3.1体内受精和早期胚胎发育初情期生殖机能衰退精原细胞形成成熟精子的过程一、精子的发生1、场所:2、时期:睾丸的曲细精管3、过程：分三个阶段次级精母细胞MⅠ第一阶段精子细胞MⅡ初级精母细胞染色体复制变形精原细胞精子精子发生的过程第二阶段两次分裂第三阶段细胞变形有丝分裂大量精原细胞1.细胞核——2.高尔基体——3.中心体——4.线粒体——5.细胞内其他物质——精子头的主要部分头部的顶体精子的尾线粒体鞘(尾的基部)原生质滴变形初级卵母细胞的形成在胎儿期减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成；减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程完成的。卵巢(输卵管）1、部位：2、时间：二、卵子的发生卵泡＝卵泡细胞＋初级卵母细胞排出的卵放射冠（卵丘细胞）透明带卵黄间隙第一极体卵细胞膜核卵丘细胞卵泡液卵细胞膜卵原细胞有丝分裂多个卵原细胞染色体复制初级卵母细胞MⅠ第一极体次级卵母细胞两个第二极体第二极体卵子退化消失MⅡ排卵前后完成在受精过程完成被卵泡细胞包围,形成卵泡胎儿时期完成胎儿期卵原细胞初级卵母细胞有丝分裂增加数量染色体复制储存于卵泡中初情期后初级卵母细胞生长透明带形成初级卵母细胞卵细胞膜透明带次级卵母细胞+第一极体合子+第二极体MⅡM

Ⅰ马、犬排卵受精绵羊牛猪指卵子从卵泡中排出进入输卵管排出的卵是___________初级卵母细胞排出的卵是__________次级卵母细胞透明带与卵细胞膜之间有___极体受精的标志2个1.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？3.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成减数第一次分裂，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。正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。指卵子从卵泡中排出。讨论：1、卵子的发生及成熟的场所？ 2、卵子发生的时间？是连续的吗？6、受精发生在什么场所？5、排卵发生在什么时间？在什么场所完成？4、减数第二次分裂在什么时间完成？3、减数第一次分裂在什么时间完成？在什么场所完成？10、卵子是否受精的重要标志是什么？11.产生卵子的过程是否都发生在卵巢中？12.排出的卵子是指卵细胞吗？7、一个卵泡中能形成几个卵子？8、排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？9、刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在什么部位成熟？1、卵子的发生及成熟的场所？2、卵子发生的时间？是连续的吗？受精过程中输卵管M

Ⅰ前后输卵管6、受精发生在什么场所？5、排卵发生在什么时间？在什么场所完成？4、减数第二次分裂在什么时间完成？卵巢或输卵管排卵前后3、减数第一次分裂在什么时间完成？在什么场所完成？7.一个卵泡中能形成几个卵子？8.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？9.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在什么部位成熟？

不是

正常情况下，一个卵泡只能形成一个卵子。是指卵子从卵泡中排出。输卵管在卵细胞膜和透明带之间有两个极体

10.卵子是否受精的重要标志是什么？卵巢和输卵管12.排出的卵子是指卵细胞吗？猪、羊、牛------次极卵母细胞马、犬-----初级卵母细胞11.产生卵子的过程是否都发生在卵巢中？对比：精子的发生和卵子的发生精子卵子不同点发生场所睾丸卵巢成熟场所睾丸输卵管生殖细胞数1→41→1排出时是否成熟是否是否变形是否开始时间初情期胎儿期

（初情期后才有排卵）分裂连续性连续间断相同点有丝分裂产生性原细胞、初级性母细胞都经过减数分裂才形成性细胞..【例1】(2010年广州模拟)如图为哺乳动物精子细胞变形成为精子的过程图解，请据图回答问题：(1)写出各部分的名称：[1]

，[2]

，[3]

，[4]

，[5]

，[6]

，[7]

，[8]

。高尔基体线粒体细胞核中心体顶体精子头线粒体鞘精子尾(2)精细胞变形成精子的过程中，细胞中的很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，为什么？_______________________________________________________________________________________________________________________。(3)为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？___________________________________________________________。细胞核是精子遗传物质储存的场所，也是精卵结合的后代遗传特性和代谢活动的控制中心，而线粒体则是精子进行有氧呼吸分解有机物产生能量的场所线粒体是精子维持生存和运动所需能量的“动力工厂”三、受精1、概念:2、场所:输卵管3、过程：准备阶段受精阶段指精子和卵子结合形成合

子

(即受精卵)的过程。准备阶段1：精子获能精子在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力的现象。准备阶段2：卵子的准备卵子在输卵管内达到减数第二分裂中期（MⅡ）时，才具备受精能力。(2)受精阶段①顶体反应：顶体释放顶体酶，溶解卵丘之间的物质。形成精子穿越放射冠的通路。②穿越透明带：顶体酶将透明带溶出一条通道。③透明带反应：精子触及卵细胞核膜瞬间，产生阻止后来精子进入透明带的生理反应。这是第一道屏障。④精子入卵：卵细胞膜表面的大量绒毛将精子抱合，精子外膜和卵细胞膜融合，精子入卵。出现卵细胞膜反应（第二道屏障）、尾部脱离，原核膜破裂;随后形成新核膜，最后形成雄原核（比原精子核大）。⑤形成雌原核：精子入卵后，激活卵子完成MⅡ，排出第二极体，形成雌原核（略小于雄原核）⑥完成受精：雄、雌核充分发育后，相向移动，彼此接触，二者体积缩小、合并。⑦第一次卵裂将开始：小结受精阶段:

精子穿越放射冠精子穿越透明带精子穿越卵细胞膜

原核形成

配子结合顶体反应透明带反应（第一道）卵细胞膜反应（第二道）雄原核形成和雌原核形成雌雄原核融合形成合子(受精卵)根据胚胎形态的变化，可将早期发育的胚胎分为以下几个阶段：四、胚胎发育桑椹胚卵裂期受精卵囊胚原肠胚幼体（胎儿）特点：有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有缩小。卵裂期思考：在卵裂过程中，每个细胞的体积，有机物总量，DNA总量会发生怎样的变化？卵裂期的特点：细胞分裂方式为_______细胞数目____每个细胞体积_____胚胎总体积_____或略有___DNA数目_____有机物总量_____有机物种类_____有丝分裂增加不增加缩小减小增加减少增加桑椹桑椹胚这个阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞囊胚孵化：囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中扩展出来。内细胞团（聚集在胚胎一端，个体较大的细胞）各种组织发育胎膜和胎盘发育内细胞团表层细胞内细胞团下方细胞原肠胚受精卵第一次卵裂第二次卵裂第三次卵裂囊胚囊胚囊胚腔原肠腔原肠胚外胚层中胚层内胚层胚的发育：受精卵桑椹胚在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，胚胎总体积并不增加，或略有减少，DNA增多，有机物减少。由具有全能性细胞构成，细胞数在32个左右，排列紧密，形似桑椹最初发育在输卵管进行有丝分裂囊胚内细胞团：发育成胎儿各组织滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘原肠胚原肠腔外胚层中胚层内胚层滋养层胎儿形成卵裂期囊胚腔(1)受精过程中的两道屏障，第一道是透明带反应，第二道是卵细胞膜反应。(2)受精标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体；而受精完成的标志为雌雄原核的融合。顶体酶初级中受精【例3】生理状态促性腺卵母细胞对物质的吸收具有选择透过性胚胎分割冷冻（或液氮）同学们再见选3第2讲专题三胚胎工程（第2课时）惠南中学郭文江2016年3月4日主要包括

、

和

等几个主要步骤。概念：采取雌性动物的

和雄性动物的

，使其在

受精。五、体外受精卵母细胞精子体外卵母细胞的采集精子的获取受精采用的主要方法是给供体注射

，使其排出更多的卵子，之后从

中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。促性腺激素输卵管a.如何使雌性动物排出更多的卵子？超数排卵处理b.对实验动物小鼠、兔和小家畜猪、羊如何采集卵子？对不同动物,采集卵母细胞的方法不同。1.卵母细胞的采集和培养大家畜或大型动物，如牛，卵细胞的采集：从屠宰场已屠宰母畜的

中采集卵母细胞，也可以借助

、

或

等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。卵巢超声波(B超)探测仪内窥镜腹腔镜1.卵母细胞的采集和培养c.对于大家畜或大型动物如何采集卵子？d.采集的卵子是否马上可以受精？采集的卵母细胞，都要在体外经

后，才能与

精子结合完成受精。人工培养成熟获能2、精子细胞的获能体外精子获能的方法：培养法:化学诱导法:如：啮齿动物、家兔和猪等如：牛、羊等放入人工配制的获能液中放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中3.受精获能溶液专用受精溶液获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下在或中完成受精过程。精子和卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分：有机盐、无机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等六、胚胎的早期培养培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受体移植或冷动保存六、胚胎的早期培养不同动物胚胎移植时间不同牛、羊：小鼠、家兔：试管婴儿：桑椹胚或囊胚阶段可在更早的阶段移植8~16个细胞阶段注：胚胎发育的主要场所是母体胚胎移植的概念

——P74

供体：

提供胚胎的个体。受体：

接受胚胎的个体。受体的条件：同种、生理状态相同、雌性。七、胚胎移植选择供体母牛受体母牛……同期发情处理……超数排卵优秀公牛配种冲卵质量检查、培养胚胎移植妊娠检查分娩（胚胎移植的犊牛）过程：1）动物基因工程获得转基因动物2）动物细胞核移植技术获得克隆动物3）试管动物技术获得试管动物4）胚胎移植属于有性生殖吗？如果胚胎分割为二个胚胎再移植得到两个个体，属于有性生殖吗？1.概念:（P78）

采用机械方法将早期胚胎分切割成2等份,4等份或8等份,经移植获得到同卵双胎或多胎的技术。八、胚胎分割

2.特点（P78）

后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。3、理论基础

动物胚胎细胞的全能性。所以胚胎分割的时期为：桑椹胚或囊胚。选择的胚胎：

发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚。使用的主要仪器：

实体显微镜和显微操作仪。4、具体操作（P79）

用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植给受体。..性别鉴定2

早期胚胎的性别鉴定1、核型分析法：细胞遗传学方法又称为核型分析法。常采用切割胚，一半用于鉴定性别，一半用于冷冻或移植。其基本原理是取一部分细胞，先用秋水仙素处理，再固定染色，检查性染色体，根据人染色体中期的谱带差异、Y染色体的大小及形态判断性别，准确率达100%。但过程复杂，且要求操作人员有丰富的经验。胚

胎

性

别

鉴

定2、SRY-PCR鉴定法（P83）：从早期胚胎中取出一个或几个卵裂球，用特异性引物扩增SRY基因，能够产生出扩增DNA片段的胚胎即为雄性，反之为雌性。再把确定性别的胚胎移植到子宫。九、胚胎工程的三个操作流程1．试管动物生产流程2．克隆动物的培育流程3．胚胎移植的培育流程：以牛胚胎移植为例胚胎移植的理论基础及操作过程理论基础(1)胚胎移入受体的生理基础：

哺乳动物发情后，生殖器官的生理变化相同。(2)胚胎收集的理论基础：