高三生物一輪復(fù)習(xí)專題三 胚胎工程基礎(chǔ)知識(shí)

選修3現(xiàn)代生物科技專題專題3胚胎工程知識(shí)點(diǎn)1、體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育精子和卵子的發(fā)生項(xiàng)目項(xiàng)目精子卵細(xì)胞部位動(dòng)物的睪丸或精巢動(dòng)物的卵巢原始生殖細(xì)胞精原細(xì)胞卵原細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)的分裂分配情況兩次分裂都均等只有減數(shù)第二次分裂中第一極體分類均等，其他分類皆不均等分裂結(jié)果一個(gè)精原細(xì)胞——4個(gè)精細(xì)胞（2種或4種（交叉互換））1個(gè)卵原細(xì)胞——1個(gè)卵細(xì)胞是否變形變形不變形2、受精過程準(zhǔn)備階段：精子在雌性動(dòng)物生殖道中或能；卵細(xì)胞在輸卵管內(nèi)發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期。受精階段①精子通過發(fā)生頂體反應(yīng)，溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)，并將透明帶溶出一條孔道，從而使精子先穿過放射冠和透明帶。②精子在觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，透明帶發(fā)生透明帶反應(yīng)，這是防止多精入卵的第一道屏障。③精子入卵后，卵細(xì)胞立即發(fā)生拒絕其他精子入卵的生理發(fā)應(yīng)叫做卵細(xì)胞膜反應(yīng)，這是防止多精入卵的第二道屏障。精子入卵后精子和卵子的變化：a.精子尾部脫離原有核膜溶解，形成比原細(xì)胞和大的雄原核；b.同時(shí)，次級(jí)卵母細(xì)胞完成減數(shù)第二次分裂形成雌原核；c.雌雄原核經(jīng)充分的發(fā)育相互融合，形成合子。判斷精卵細(xì)胞是否受精的重要標(biāo)志：在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(gè)極體時(shí)，說明卵子已近完成受精。早期胚胎發(fā)育知識(shí)點(diǎn)2、體外受精和早期胚胎培養(yǎng)體外受精哺乳動(dòng)物的體外受精主要包括卵細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能、受精等幾個(gè)主要的步驟。卵細(xì)胞的采集①超數(shù)排卵：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細(xì)胞，直接與或能的精子在體外受精。②從已經(jīng)屠宰的母畜卵巢中采集卵母細(xì)胞。其關(guān)鍵是注意卵巢的保溫和防止細(xì)菌污染。③從活體動(dòng)物的卵巢中吸取卵母細(xì)胞，稱為活體采卵。需要借助超聲波探測(cè)儀，內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等工具。后兩種方法所采集的卵母細(xì)胞都要在體外經(jīng)過人工培養(yǎng)成熟后，才能與或能的精子受精。精子的采集和獲能①收集精子的方法：假陰道法、手握法、電刺激法等。②精子體外獲能的方法a.培養(yǎng)法：將精子放入人工配置的獲能液中獲能b.化學(xué)誘導(dǎo)法：將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能受精:獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子?？梢栽佾@能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程。胚胎的早期培養(yǎng)哺乳動(dòng)物培養(yǎng)液成分：無機(jī)鹽、有機(jī)鹽類、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等。胚胎發(fā)育到適宜階段，可以取出向受體移植或冷凍保存知識(shí)點(diǎn)3、胚胎工程的應(yīng)用及其前景胚胎移植生理學(xué)基礎(chǔ)①同種動(dòng)物排卵后，生殖器官的生理變化是相同的，這就為移植胚胎提供了相同的生理環(huán)境。②早期胚胎處于游離狀態(tài)，為胚胎收集提供了可能。③受體對(duì)外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，為胚胎在受體內(nèi)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，但其遺傳特性不發(fā)生影響。胚胎移植的培育流程胚胎移植的意義①加速育種工作和配種改良②大量節(jié)省購(gòu)買種畜的費(fèi)用③一胎多產(chǎn)④保存優(yōu)良品種資源和瀕危潛力⑤可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能胚胎移植成功與否的兩個(gè)條件①應(yīng)對(duì)受體和供體的母畜同時(shí)進(jìn)行同期發(fā)情處理，使它們的生理?xiàng)l件達(dá)到同步或一致，這樣才能使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生理?xiàng)l件，這是胚胎移植成功與否的關(guān)鍵。②移入受體子宮胚胎的位置應(yīng)該與其在供體體內(nèi)的位置相同或相似，移入胚胎一側(cè)的受體子宮角對(duì)應(yīng)的卵巢必需有黃體存在。胚胎分割概念：胚胎分割是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成兩份、4等分、8等分，經(jīng)移植獲得同卵雙胞胎或多胞胎的技術(shù)。胚胎分割可以看做是動(dòng)物無性繁殖或克隆動(dòng)物的無性繁殖稱為克隆。就胚胎分割技術(shù)本身而言，是將同一胚胎分割成幾部分，借助胚胎移植技術(shù)產(chǎn)生遺傳物質(zhì)相同的后代，是一種無性繁殖的方式，因此，也屬于動(dòng)物克隆的一種方法。使用的主要儀器設(shè)備：實(shí)體顯微鏡、顯微操作儀選用胚胎：應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚具體操作：以二分胚胎的分割和移植為例分割針或分割刀片將胚胎分開，吸取其中的半個(gè)胚胎，注入預(yù)先準(zhǔn)備好的空透明帶中，或直接將裸半胚胎移植給受體。在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分裂，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步的發(fā)育。胚胎干細(xì)胞來源：哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞，簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞，是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞。ES細(xì)胞的特點(diǎn)：①形態(tài)大?。篍S細(xì)胞具有胚胎細(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。②功能：具有發(fā)育的全能性，即可以分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞③在體外培養(yǎng)的條件下，ES細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化。對(duì)它進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造。ES細(xì)胞的應(yīng)用價(jià)值