高三生物一轮复习课件-胚胎工程

第2讲

细胞工程第十单元

生物技术与工程考点三胚胎工程课标要求：1.简述胚胎形成经过了受精及早期胚胎发育等过程。2.简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术。胚胎工程理论基础常用技术体外受精胚胎移植胚胎分割终端技术终端技术胚胎工程指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。

哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎的发育规律。

卵原细胞次级卵母细胞卵细胞初级卵母细胞间期染色体复制回顾：卵细胞的形成过程极体极体

极体极体减数分裂Ⅱ减数分裂Ⅰ在精子和卵细胞结合的过程中形成通常不分裂场所：在雌性动物的卵巢、输卵管内完成。（整个过程不连续）02【拓展】卵细胞的形成是一个不连续的过程原始卵泡成熟卵泡黄体初级或次级卵母细胞正常情况下，一个卵巢中有多个卵泡，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。排卵是指卵子从卵泡中排放到输卵管中。胚胎工程的理论基础——受精

1(1)场所:(2)过程：输卵管准备阶段受精阶段①精子获能：在

动物的生殖道内发生相应的生理变化后才具有受精能力。②卵子的准备：排出的卵子要在输卵管进一步成熟，发育到

，才有受精能力。雌性MⅡ期精子穿越卵细胞膜外的结构精子接触卵细胞膜精子入卵形成雄原核、雌原核，释放第二极体雌、雄原核靠近，核膜消失，形成受精卵——透明带反应（防止后来的精子进入透明带）——卵细胞膜反应（拒绝其他精子再进入卵内）①受精的标志：观察到两个极体或雌、雄原核②受精完成的标志：雌雄原核融合，形成合子③受精卵中细胞核遗传物质的来源：④受精卵中细胞质遗传物质的来源：一半精子、一半卵子几乎全部来自于卵子掌握：胚胎工程的理论基础——胚胎早期发育

1①场所：②过程：输卵管、子宫受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑葚胚囊胚原肠胚卵裂期原肠胚桑葚胚囊胚原肠胚受精卵分裂方式：项目变化细胞数目胚胎的总体积每个细胞体积DNA总量每个细胞内的DNA总量有机物总量增加减小增多不变减少不增加有丝分裂胚胎发育早期，有一段时间是在透明带内进行分裂，细胞数量不断增加，胚胎总体积不增加，这种受精卵的早期分裂称为卵裂。致密的细胞团，形似桑葚。每个细胞具有全能性，属于全能性细胞。胚胎早期发育过程：受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑葚胚囊胚原肠胚囊胚特点细胞逐渐分化内细胞团滋养层细胞囊胚腔——发育成胎儿的各种组织——发育成胎膜和胎盘内细胞团囊胚腔滋养层囊胚透明带具有全能性孵化：透明带破裂，胚胎从其中伸展出来原肠胚——出现胚层分化胚胎早期发育过程：受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑葚胚囊胚原肠胚逐渐分化形成各种组织、器官等表面的细胞层向内迁移的细胞内外两个胚层之间中胚层：外胚层：内胚层：结构胚胎早期发育过程：原肠胚桑葚胚囊胚原肠胚受精卵胚胎干细胞可以从哪个阶段获得？①桑葚胚及其之前的任何一个阶段②囊胚的内细胞团试管动物

比较项目试管动物克隆动物发育起点生殖方式技术手段遗传物质受精卵重构胚有性生殖无性生殖体外受精早期胚胎培养胚胎移植动物细胞培养动物细胞融合技术动物体细胞核移植早期胚胎培养胚胎移植来自两个亲代主要来自核供体是指通过人工操作使卵子在体外受精，经培育发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。包括

、

和

等步骤。卵母细胞的采集精子的获取受精成熟培养获能处理适当的培养液（MII）卵巢新鲜或解冻的精液MII期卵母细胞获能精子精子离心处理体外受精受精卵培养卵母细胞的采集精子的获取目的是除去精浆以利于精子获能。体外受精适当的培养液培养2体外受精21.过程：2.意义：提高动物繁育能力，为胚胎移植提供可用胚胎。3胚胎移植1.概念：将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到

的雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。供体：受体：提供胚胎的个体接受胚胎的个体同种的、生理状态相同体内受精、转基因、核移植等2.实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移3.意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短了供体本身的繁殖周期产生具有优良遗传特性的胚胎承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务4.地位：胚胎工程的最终技术环节供体职能：受体职能：优良供体母牛优良公牛（遗传性状优良，生产能力强）受体母牛（有健康体质和正常繁殖能力）具有优良性状的后代进行同期发情处理超数排卵处理受体发情发情配种或人工授精移植胚胎收集胚胎并检查对受体进行妊娠检查牛的胚胎移植示意图正常繁殖或两三个月后进行另一次移植用促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。（一般用孕激素）5.过程：

为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境。自主阅读课本P61内容，回答以下问题。1.将胚胎移植到任何一个受体的子宫内，胚胎都能正常发育吗？2.胚胎移植的一般选择什么时期的胚胎？

P593.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？4.产下的犊牛性状取决于谁？性别取决于？

性状取决于供体母牛和公牛桑葚胚或囊胚人工授精不能，需要移植到同种的、生理状态相同的个体内。不会性别取决于供体取决供体公牛的精子类型生理基础：1）哺乳动物发情排卵后，同种动物的供体和受体生殖器官的生理变化是相同的。——提供相同的生理环境。（同期发情处理）2）早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，处于游离状态。——为胚胎的收集提供了可能。3）受体对外来胚胎不发生免疫排斥反应。——为胚胎在受体内的存活提供了可能。4）供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其遗传特性不受任何影响。1.概念：2.目的：3.繁殖方式：4.主要仪器：

工具：5.材料：采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。体视显微镜、显微操作仪桑葚胚或囊胚无性繁殖（克隆）分割针或分割刀①选择发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚②分割囊胚时，要将内细胞团均等分割

显微操作仪体视显微镜

产生多个基因型相同的后代4胚胎分割6.过程：囊胚腔透明带滋养层内细胞团分割针分割针二分胚内细胞团胚胎移植盛有操作液的培养皿中，在显微镜下分割性别鉴定遗传病筛查（DNA分析）牛胚胎性别鉴定和分割示意图产生多个基因型相同的后代7.优点①可以促进优良动物品种的繁殖②产生的

的后代是进行遗传学研究的宝贵材料③在胚胎移植前，进行

等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义8.局限性①存在一些问题，如刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等。②实践证明，采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。4胚胎分割遗传性状相同性别鉴定、遗传病筛查2.

杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示。（1）请将图中括号内的内容补充完整。（2）为了获得数量较多的卵母细胞，可以对雌性杜泊羊进行怎样的处理?（3）在进行体外受精操作之前，还要对获得的卵母细胞和精子进行怎样的处理?体外胚胎培养胚胎移植超数排卵处理卵母细胞——成熟培养

精子进行——获能处理教材P64试管动物克隆动物生殖方式技术手段后代遗传物质继承特点是否遵循遗传规律有性生殖无性生殖体外受精胚胎移植核移植技术胚胎移植遵循不遵循试管动物vs克隆动物染色体vs遗传物质继承双亲的遗传物质与核供体亲本基本一样思考：转基因动物是有性生殖还是无性生殖？取决于受体细胞是体细胞还是受精卵【2019·江苏，29】利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中，然后通过核移植技术培育基因编辑猪，可用于生产基因工程疫苗。如图为基因编辑猪培育流程，请回答下列问题：(1)对1号猪使用___________处理，使其超数排卵，收集并选取处在____时期的卵母细胞用于核移植。促性腺激素MⅡ(2)采集2号猪的组织块，用___________处理获得分散的成纤维细胞，放置于37℃的CO2培养箱中培养，其中CO2的作用是_______________。胰蛋白酶胶原蛋白酶维持培养液的pH(3)为获得更多基因编辑猪，可在胚胎移植前对胚胎进行_____。产出的基因编辑猪的性染色体来自于___号猪。分割2(4)为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达，可采用的方法有______(填序号)。①DNA测序②染色体倍性分析③体细胞结构分析④抗原—抗体杂交①④7.和牛是世界公认的高档肉牛品种，其体型较小，肉质鲜嫩，营养丰富。我国科研人员利用胚胎移植技术，按如图所示流程操作，成功地批量培育了和牛这一优良品种。请回答下列问题：(1)用_______激素处理，可使供体母牛超数排卵，过程①中产生的精子需要进行_____处理后才具有与卵母细胞受精的能力。(2)试管牛的培育需要的工程技术有_______________________和胚胎移植等。促性腺获能体外受精、早期胚胎培养(3)移植的胚胎处于_____期，移入的甲胚胎能在代孕雌牛子宫中存活的生理基础是_____________________________________________；为培育子代雌性小牛，胚胎移植前须进行性别鉴定，宜取_______细胞进行DNA分析。囊胚受体雌牛子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应滋养层(4)为提高胚胎利用效率，尽快获得数量较多的子代和牛，图中甲环节是对牛胚胎所做的处理，使用的技术称为_________，最终目的是________________________；这一过程中，要特别注意将内细胞团_____分割，其原因是_______________________________________________________。胚胎分割产生多个基因型相同的后代均等

若分割不均匀，将影响分割后的胚胎恢复和发育，如含内细胞团少的部分发育不良或不发育1.卵裂时期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加(

)2.在胚胎移植中，对供体母畜要用促性腺激素进行超数排卵处理(

)3.可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植(

)4.小鼠胚胎干细胞可来自对囊胚内细胞团的分离培养(

)5.为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂(

)6.对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割(

)×√××√×易错辨析【对点训练】下列有关胚胎工程的说法，正确的是（

）A．透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障。