專題3 胚胎工程復(fù)習(xí)課件 高二生物人教版選修三

選修三現(xiàn)代生物科技專題

專題3胚胎工程期末復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)（一）生殖細(xì)胞的發(fā)生和受精作用1.精子與卵細(xì)胞的發(fā)生過(guò)程（1）精子的發(fā)生：精原細(xì)胞先進(jìn)行有絲分裂后進(jìn)行減數(shù)分裂；變形過(guò)程中，細(xì)胞核為精子頭的主要部分，高爾基體發(fā)育為頂體，中心體演變?yōu)榫拥奈?，線粒體在尾基部形成線粒體鞘膜，其他物質(zhì)濃縮為原生質(zhì)滴直至脫落。[線粒體為精子運(yùn)動(dòng)提供能量]（2）卵子的發(fā)生：卵原細(xì)胞演變成初級(jí)卵母細(xì)胞[被卵泡細(xì)胞包圍]，減一分裂在排卵前后完成，形成次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體進(jìn)入輸卵管準(zhǔn)備受精；減二分裂是在受精過(guò)程中完成的。（3）精子與卵細(xì)胞發(fā)生過(guò)程比較（學(xué)生自填）項(xiàng)目精子的發(fā)生過(guò)程卵子的發(fā)生過(guò)程發(fā)生場(chǎng)所

發(fā)生時(shí)間

發(fā)生過(guò)程是否連續(xù)

核物質(zhì)含量

是否變形

結(jié)果

細(xì)胞質(zhì)分裂

2.受精作用：（1）受精場(chǎng)所：是母體的輸卵管上段。（2）受精前的準(zhǔn)備a.精子獲能（在雌性動(dòng)物生殖道內(nèi)）；b.卵子的準(zhǔn)備（排出的卵子要在輸卵管中進(jìn)一步成熟到減數(shù)第二次分裂中期才具備受精能力）；（3）受精過(guò)程[卵子周圍的結(jié)構(gòu)由外到內(nèi)：放射冠、透明帶、卵黃膜]，a頂體反應(yīng)：精子釋放頂體酶溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)，穿越放射冠。b透明帶反應(yīng)：頂體酶可將透明帶溶出孔道，精子穿入，在精子觸及卵黃膜的瞬間阻止后來(lái)精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)[它是防止多精子入卵受精的第一道屏障]；c卵黃膜的封閉作用：精子外膜和卵黃膜融合，精子入卵后，卵黃膜會(huì)拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)的過(guò)程[它是防止多精子入卵受精的第二道屏障]；精子尾部脫落，原有核膜破裂形成雄原核，同時(shí)卵子完成減二分裂，形成雌原核[注意：受精標(biāo)志是第二極體的形成；受精完成標(biāo)志是雌雄原核融合成合子]1.如圖為家畜卵子發(fā)生和成熟示意圖(n表示染色體組)。下列敘述錯(cuò)誤的是A.Ⅰ→Ⅱ過(guò)程中細(xì)胞核內(nèi)DNA數(shù)目加倍B.Ⅱ的形成和在卵巢中的儲(chǔ)備是在胎兒時(shí)期完成的C.減數(shù)第一次分裂在排卵前后完成，排出的Ⅲ為成熟的卵子D.Ⅳ為受精卵，在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可觀察到兩個(gè)極體D課堂練習(xí)2.下列不是精子、卵子發(fā)生的區(qū)別的是A.初級(jí)精母細(xì)胞、初級(jí)卵母細(xì)胞的形成時(shí)間B.MⅠ和MⅡ的時(shí)間連續(xù)性C.成熟生殖細(xì)胞是否經(jīng)過(guò)變形D.成熟生殖細(xì)胞中染色體的數(shù)目D（二）動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程1.胚胎發(fā)育是指受精卵發(fā)育成_______________的過(guò)程2.胚胎發(fā)育的各個(gè)階段的特點(diǎn)：（1）卵裂期：特點(diǎn)：細(xì)胞有絲分裂，細(xì)胞數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體體積并不增加。（2）桑椹胚：特點(diǎn)：胚胎細(xì)胞數(shù)目達(dá)到32個(gè)左右時(shí)，胚胎形成致密的細(xì)胞團(tuán)，形似桑椹。是全能細(xì)胞。（3）囊胚：特點(diǎn)：細(xì)胞開始出現(xiàn)分化（該時(shí)期細(xì)胞的全能性仍比較高）。聚集在胚胎一端個(gè)體較大的細(xì)胞群稱為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織。而滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)發(fā)育成胎膜和胎盤；胚胎內(nèi)部逐漸出現(xiàn)囊胚腔[注：囊胚的擴(kuò)大會(huì)導(dǎo)致透明帶的破裂，胚胎伸展出來(lái)，這一過(guò)程叫孵化]（4）原腸胚：特點(diǎn)：有了三胚層的分化，具有原腸腔。(三)胚胎工程的應(yīng)用胚胎工程指對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，由體外受精技術(shù)、胚胎移植技術(shù)、胚胎分割技術(shù)、胚胎冷凍保存技術(shù)和性別控制技術(shù)等組成的現(xiàn)代生物技術(shù)。1.體外受精和胚胎的早期培養(yǎng)(1)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)：主要方法：用促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，然后，從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精。第二種方法：從剛屠宰母畜的卵巢中采集卵母細(xì)胞；第三種方法是借助超聲波探測(cè)儀、腹腔鏡等直接從活體動(dòng)物的卵巢中吸取卵母細(xì)胞。采集的卵母細(xì)胞，都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精。(2)精子的采集和獲能：在體外受精前，要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理。(3)受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵細(xì)胞在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^(guò)程。(4)胚胎的早期培養(yǎng)：精子與卵子在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。培養(yǎng)液成分較復(fù)雜，除一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營(yíng)養(yǎng)成分，以及血清等物質(zhì)。當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可將其取出向受體移植或冷凍保存。不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)間不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚階段才能進(jìn)行移植，小鼠、家兔等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物可在更早的階段移植，人的體外受精胚胎可在8~16個(gè)細(xì)胞階段移植。)2.胚胎移植(1)胚胎移植是指將雌性動(dòng)物的早期胚胎，或者通過(guò)體外受精及其它方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其它雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。其中提供胚胎的個(gè)體稱為“供體”，接受胚胎的個(gè)體稱為“受體”。（供體為優(yōu)良品種，作為受體的雌性動(dòng)物應(yīng)為常見或存量大的品種。）地位：如轉(zhuǎn)基因、核移植，或體外受精等任何一項(xiàng)胚胎工程技術(shù)所生產(chǎn)的胚胎，都必須經(jīng)過(guò)胚胎移植技術(shù)才能獲得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”。(2)胚胎移植的意義：大大縮短了供體本身的繁殖周期，充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖能力。(3)生理學(xué)基礎(chǔ)：①動(dòng)物發(fā)情排卵后，同種動(dòng)物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的。這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。②早期胚胎在一定時(shí)間內(nèi)處于游離狀態(tài)。這就為胚胎的收集提供了可能。③受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。這為胚胎在受體的存活提供了可能。④供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但供體胚胎的遺傳特性在孕育過(guò)程中不受影響。(4)基本程序主要包括：①對(duì)供、受體的選擇和處理。選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體，有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體，供體和受體是同一物種。并用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理，用促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理。②配種或人工授精。③對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存。配種或輸精后第7天，用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來(lái)(也叫沖卵)。對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查，此時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹或胚囊胚階段。直接向受體移植或放入－196℃的液氮中保存。④對(duì)胚胎進(jìn)行移植。⑤移植后的檢查。對(duì)受體母牛進(jìn)行是否妊娠的檢查。3.胚胎分割(1)概念：是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割2等份、4等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。(2)意義：來(lái)自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，屬于無(wú)性繁殖。(3)材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。（桑椹胚至囊胚的發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞開始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。）(4)操作過(guò)程：對(duì)囊胚階段的胚胎分割時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。（四）胚胎干細(xì)胞及其應(yīng)用1.干細(xì)胞分類(1).按照分化潛能的大小分______________(例___________________________)、______________（例________________）、______________（例_____________）。(2).按來(lái)源分___________________、_____________________。2.胚胎干細(xì)胞(1)、哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞，來(lái)源于早期胚胎或從原始性腺中分離出來(lái)。(2)、具有胚胎細(xì)胞的特性，在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。另外，在體外培養(yǎng)的條件下，可以增殖而不發(fā)生分化，可進(jìn)行冷凍保存，也可進(jìn)行遺傳改造。(3)、胚胎干細(xì)胞的主要用途是：（了解）①可用于研究哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律；②是在體外條件下研究細(xì)胞分化的理想材料，在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子，如牛黃酸等化學(xué)物質(zhì)時(shí)，就可以誘導(dǎo)ES細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化，這為揭示細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理提供了有效的手段；③可以用于治療人類的某些頑疾，如帕金森綜合癥、少年糖尿病等；④利用可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞的特性，移植ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能；⑤隨著組織工程技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)ES細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，定向培育出人造組織器官，用于器官移植，解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。3.下列關(guān)于卵裂期的敘述，正確的是A.細(xì)胞不斷分裂，胚胎體積不斷增大B.卵裂處于囊胚形成的過(guò)程中，每個(gè)細(xì)胞的體積不斷增大C.卵裂過(guò)程進(jìn)行有絲分裂，胚胎中DNA總量不斷增加D.卵裂需要消耗能量，有機(jī)物總量和種類都不斷減