生物浙科版学案：课堂探究第三章第二节胚胎工程

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精课堂探究胚胎工程通常指各种胚胎操作技术，如体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。可以这样说，胚胎工程的许多技术，实际上是在体外条件下，对自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。一、体外受精和胚胎体外培养1．体外受精(1)概念：采取雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子，使其在试管中受精。(2)过程:Ⅰ。卵细胞的采集①超数排卵：促性腺激素处理，使其排出更多的卵子。插入穿刺针吸取卵泡液(连同卵母细胞）取出。②体外人工培养促进其成熟，成熟后才能与精子受精。精子获能是获得受精的能力，而不是获得能量.Ⅱ。精子的采集和获能①采集精子：人附睾中取出成熟的精子。②精子体外获能：放入获能培养液中培养，使其达到获能状态。Ⅲ。受精:获能的精子和培养成熟的卵子，在体外培养一段时间后便可进行受精过程。受精卵需经过早期发育培养,发育到8细胞以上的胚胎,如早期囊胚，是移植的最适宜时期。2．胚胎体外培养胚胎体外培养是对体外受精得到的早期胚胎进行体外培养的过程。试管动物是在体外（试管中）受精、发育成胚胎后,再移回子宫内发育成个体，实际上胚胎在试管中只待很短的一段时间，是有性生殖的产物。进行胚胎培养时，根据不同发育时期的胚胎，必须配制一系列含有不同成分的培养液。胚胎发育到适宜阶段，可以取出向受体移植.最后经分娩产仔就得到“试管动物”。二、胚胎移植由于目前无法对胚胎进行完全的体外培养，因此，如果得到个体，必须“借腹怀胎”，胚胎移植就成了体外受精获得后代的唯一方法。1。基本过程(1)对供体、受体进行同期发情处理.胚胎移植成功与否的两个条件:(1)同种(物种)动物之间进行.(2）供、受体生理状态相同.①发情时间一致。②移入受体子宫的位置与其在供体内的位置相同或相似.（2)配种或进行人工受精。（3)进行胚胎移植：提供胚胎的个体称为供体，接受胚胎的个体称为受体。2．胚胎移植的实质：是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变。因此，各种性状能保持其原来的特性.3．生理学基础(1）同种动物排卵后，生殖器官的生理状况是相同的，为受体提供了相同的生理环境.（2）早期胚胎处于游离状态，为胚胎收集提供了可能。（3）受体对外来胚胎不发生免疫排斥反应,为胚胎在受体内存活提供了可能。(4）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.4．意义：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力,大大推动畜牧业的发展.三、胚胎分割1．概念：指借助显微操作技术将早期胚胎切割成几等份,再移植到代孕母子宫中发育,产生同卵多仔后代的技术。2．特点:无性繁殖或克隆方法之一，可成倍增加胚胎数量.3．意义：快速繁殖优良种畜.4．基本过程在显微镜下分割胚胎（1）把发育良好的胚胎移入含培养液的培养皿中。(2）在显微镜下用切割刀或切割针把胚胎分割开(或采用酶处理将卵裂球中的细胞分散开）。对早期胚胎一定要均等分割,否则影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。(3）分割的胚胎（或细胞）直接移植给受体(或在体外培养到囊胚阶段再移植）。目前以二分胚胎的分割和移植效率最高。胚胎分割可得到性状相同的若干个体，在畜牧业生产上可以快速繁殖优良性状的个体。四、胚胎干细胞1．胚胎干细胞的培养(1）概念及来源:胚胎干细胞是囊胚时期内细胞团的细胞。(2)特点：是一种未分化细胞,具有发育全能性和二倍体核型。(3)胚胎干细胞的培养离体的干细胞在体外培养成细胞系（能无限增殖而不分化），必须解决的问题是细胞的分化。通过科学探索，找到了一种培养法，即在培养皿底部制备一层细胞，叫滋养层，它在满足促进干细胞的生长的同时又抑制干细胞的分化.当它生长到内细胞团突破滋养层，然后用酶消化或机械剥离内细胞团，再把它用酶消化成单个细胞培养。2．胚胎干细胞核移植(1）概念:指把胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。（2)基本过程①将分离培养的胚胎干细胞进行遗传操作(如基因修饰），建立可供移植的胚胎干细胞库。②根据不同的移植对象和要求，将胚胎干细胞定向诱导分化为各种功能性细胞或定向诱导分化为相应的干细胞,最终移植输入到患者的体内.（3）主要用途①获得基因敲除动物,减弱或消除排斥