選修三--專題3、4-胚胎工程知識(shí)點(diǎn)必背

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專題3 胚胎工程知識(shí)點(diǎn)必背胚胎工程是指對(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)，如體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過(guò)處理后獲得的胚胎，還需移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。其過(guò)程實(shí)質(zhì)是人工對(duì)體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育的模擬操作。一、體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育1、精子和卵子的發(fā)生及受精作用(1)受精作用概念：精子和卵子結(jié)合成合子（受精卵）的過(guò)程。受精場(chǎng)所：輸卵管(2)準(zhǔn)備階段：包括精子獲能及卵子達(dá)到減數(shù)第二次分裂中期。(3)受精階段：包括精子穿越放射冠和透明帶，進(jìn)入卵黃膜，雌、雄原核形成及結(jié)合。(4)受精過(guò)程中卵子防

2、止多精入卵的機(jī)制：透明帶反應(yīng)；卵黃膜封閉作用。(5)受精的標(biāo)志：在透明帶與卵黃膜的間隙可以觀察到兩個(gè)極體受精完成的標(biāo)志：雌、雄原核的融合。2、早期胚胎發(fā)育 (1)過(guò)程：受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原腸胚組織器官分化幼體。早期胚胎發(fā)育(2)場(chǎng)所：輸卵管子宮 (3)圖示桑葚胚細(xì)胞還未分化，都具全能性囊胚開始出現(xiàn)分化形成內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞可發(fā)育成胎兒的各種組織，具有全能性，提取內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞培養(yǎng)可得到胚胎干細(xì)胞，該階段還可進(jìn)行胚胎分割。對(duì)囊胚進(jìn)行分割時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。二、體外受精和早期胚胎培養(yǎng)試管動(dòng)物技術(shù)：通過(guò)人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再

3、經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。 方法一：用促性腺激素處理，使其超數(shù)排卵，從輸卵管沖取精子（針對(duì)卵母細(xì)胞的采集 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，家畜豬、羊等） 方法二：從屠宰母畜卵巢中采集方法三：借助超聲波探測(cè)儀、內(nèi)窺鏡、腹腔鏡等工具直接從活體母畜 卵巢中吸?。ㄡ槍?duì)大家畜或大型動(dòng)物，如牛） 體外受精 卵母細(xì)胞的培養(yǎng)：在體外人工培養(yǎng)成熟 精子的采集：方法有假陰道法、手握法和電刺激法等精子的獲能：方法有培養(yǎng)法（通過(guò)獲能培養(yǎng)液）、化學(xué)誘導(dǎo)法（通過(guò)肝素或鈣離子載體A23187） 獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤菏芫韩@能的精子 培養(yǎng)成熟的卵子 完成受精 胚胎早期培養(yǎng) 條件：受精卵在發(fā)育培養(yǎng)液中培養(yǎng) 培養(yǎng)液成分：無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、

4、氨基酸、核苷酸、血清等1、試管動(dòng)物生產(chǎn)流程（注意與克隆動(dòng)物區(qū)別） 2、克隆動(dòng)物的培育流程 三、胚胎工程的應(yīng)用及前景1、胚胎移植（1）概念：是指將雌性動(dòng)物的早期胚胎，或者通過(guò)體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(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)體叫供體，接受胚胎的個(gè)體叫受體。（2）地位：胚胎移植是轉(zhuǎn)基因、核移植、或體外受精等技術(shù)的最后一道“工序”（3）意義：加速育種工作和品種改良 大量節(jié)省購(gòu)買種畜的費(fèi)用；一胎多產(chǎn)； 保存品種資源和瀕危物種；可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體繁殖潛力。 供體主要職能只是產(chǎn)生優(yōu)良特性的胚胎，縮短繁殖周期；受體的主要任務(wù)是妊娠和

5、育仔。（4）生理學(xué)基礎(chǔ)（見(jiàn)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)） （5）基本程序： 早期胚胎培養(yǎng)（1） 特別提醒 胚胎分割 無(wú)性繁殖。（2）（3）沖卵含義:沖出早期胚胎,不是沖出卵子2、胚胎分割（動(dòng)物無(wú)性繁殖或克隆）（1）概念：用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2、4或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。（2）儀器設(shè)備：實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀（3）分割時(shí)期：桑椹胚或囊胚（4）注意事項(xiàng)：對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。分割針?lè)指钭甜B(yǎng)層，做胚胎DNA分析性別鑒定。胚胎分割的份數(shù)越多，操作的難度會(huì)越大，移植的成功率也越低。（5）意義及局限：此法可由一個(gè)胚胎獲得多個(gè)后代個(gè)體，大大提高胚胎的利用率剛出生的動(dòng)物體重偏

6、低，毛色和斑紋上存在差異，同卵多胎的可能性有限。3、胚胎干細(xì)胞（1）概念：由早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞。簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞。（2）形態(tài)上：體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯（3）功能上：具有發(fā)育的全能性，即可分化為成年動(dòng)物體任何一種組織細(xì)胞；在體外可增殖而不發(fā)生分化；可冷凍保存；可進(jìn)行遺傳改造 。 （4）來(lái)源：從哺乳動(dòng)物的早期胚胎(囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán))或從胎兒的原始性腺中分離而來(lái)（5）應(yīng)用： 治療人類的某些頑疾。 移植ES細(xì)胞修復(fù)壞死或退化部位，治療人類由于細(xì)胞壞死、退化或功能異常引起的疾病，如帕金森綜合癥、老年癡呆癥等，目前尚未攻克。培育出人造組織器官，用于器官移植。ES細(xì)胞體外定向誘導(dǎo)分化

7、出各種組織器官。 研究體外細(xì)胞分化的理想材料。ES細(xì)胞在牛黃酸、丁酰環(huán)腺苷酸等誘導(dǎo)因子作用下可向不同類型組織細(xì)胞分化。專題4 生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題（一）轉(zhuǎn)基因生物的安全性爭(zhēng)論 ：轉(zhuǎn)基因生物存在安全性的原因(1)對(duì)基因的結(jié)構(gòu)，基因間的相互作用及基因的調(diào)控機(jī)制了解相當(dāng)有限；(2)轉(zhuǎn)移的基因雖然是功能一致的基因，但不少是異種生物的基因；(3)外源基因插入宿主基因組的部分往往是隨機(jī)的。(1)基因生物與食物安全：反方觀點(diǎn)：反對(duì)“實(shí)質(zhì)性等同”、出現(xiàn)滯后效應(yīng)、出現(xiàn)新的過(guò)敏原、營(yíng)養(yǎng)成分改變正方觀點(diǎn)：有安全性評(píng)價(jià)、科學(xué)家負(fù)責(zé)的態(tài)度、無(wú)實(shí)例無(wú)證據(jù)(2)轉(zhuǎn)基因生物與生物安全：對(duì)生物多樣性的影響反方觀點(diǎn)：擴(kuò)散到

8、種植區(qū)之外變成野生種類、成為入侵外來(lái)物種、重組出有害的病原體、成為超級(jí)雜草、有可能造成“基因污染”正方觀點(diǎn)：生命力有限、存在生殖隔離、花粉傳播距離有限、花粉存活時(shí)間有限(3)轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全：對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響反方觀點(diǎn)：打破物種界限、二次污染、重組出有害病原微生物、毒蛋白等可能通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體正方觀點(diǎn)：不改變生物原有的分類地位、減少農(nóng)藥使用、保護(hù)農(nóng)田土壤環(huán)境（二）生物技術(shù)的倫理問(wèn)題(1)克隆人：兩種不同觀點(diǎn)，多數(shù)人持否定態(tài)度。否定理由：克隆人嚴(yán)重違反了人類倫理道德，是克隆技術(shù)的濫用；克隆人沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念；克隆人是在人為的制造在心理上和社會(huì)地位上都

9、不健全的人。肯定理由：技術(shù)性問(wèn)題可以通過(guò)胚胎分級(jí)、基因診斷和染色體檢查等方法解決。不成熟的技術(shù)也只有通過(guò)實(shí)踐才能使之成熟。中國(guó)政府的態(tài)度：禁止生殖性克隆，不反對(duì)治療性克隆。四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人的實(shí)驗(yàn)。(2)設(shè)計(jì)試管嬰兒：與試管嬰兒的區(qū)別。兩種不同觀點(diǎn)，多數(shù)人持認(rèn)可態(tài)度。否定理由：把試管嬰兒當(dāng)作人體零配件工廠，是對(duì)生命的不尊重；早期生命也有活下去的權(quán)利，拋棄或殺死多余胚胎，無(wú)異于“謀殺”。肯定理由：解決不育問(wèn)題，提供骨髓中造血干細(xì)胞救治患者最好、最快捷的方法，提供骨髓造血干細(xì)胞并不會(huì)對(duì)試管嬰兒造成損傷。 設(shè)計(jì)試管嬰兒試管嬰兒技術(shù)手段多了胚胎移植前進(jìn)行遺傳診斷這一環(huán)節(jié)不需進(jìn)行遺傳診斷實(shí)踐應(yīng)用用于白血病、貧血病等疾病的治療解決不孕不育二者都是體外受精,體外早期胚胎發(fā)育,再進(jìn)行胚胎移植,從生殖方式上應(yīng)為有性生殖(3)基因身份證：否定理由：個(gè)人基因資訊的泄漏造成基因歧視，勢(shì)必造成遺傳學(xué)失業(yè)大軍、造成個(gè)人婚姻困難、人際關(guān)系疏遠(yuǎn)等嚴(yán)重后果?？隙ɡ碛桑和ㄟ^(guò)基因檢測(cè)可以及早采取預(yù)防措施，適時(shí)進(jìn)行治療，達(dá)到挽救患者生命的目的。（三）生物武器 (1)種類：致病菌、病毒、生化毒劑，以及經(jīng)過(guò)基因重組的致病菌。(2)散布方式：吸入、誤食、接觸帶菌