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1、-WORD 格式-可编辑-专业资料-完整版学习资料分享-课题：生物选修 3 专题 1 胚胎工程导学案 编写人：审核组长：审核主任：温馨寄语：【学习目标】1.简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程 2简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点 3简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤 4简述哺乳动物胚胎的早期培养方法 5认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义 6举例说出胚胎移植和胚胎分割 7认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用 8.关注胚胎工程的研究进展和应用价值【知识梳理】胚胎工程的概念：胚胎工程是指对动物 或 所进行的多种显微操作和处理技术，如、等技术。经过处理后获得的，还需移植到生产后代，以
2、满足人类的各种需求。（一）体内受精和早期胚胎发育 1.精子和卵子的发生（1）哺乳动物精子的发生是在性动物的的内完成的。（2）哺乳动物的成熟精子分为、和三部分。其中主要由一个细胞核构成，发育成顶体，演变成尾，聚集在尾的基部形成鞘膜，细胞内的其他物质浓缩为球状，叫做。（3）哺乳动物卵子的发生是在性动物的内完成的。卵母细胞的减数第一次分裂是在雌性动物前后完成的，其结果是产生一个和，进入，准备与精子受精。减数第二次分裂是在的过程中完成的，次级卵母细胞经分裂产生一个和。在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个时，说明卵子已经完成了受精。（4）哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在（即时期）完成的，这是精子
3、和卵子在发生上的重要区别。2.受精（1）受精是指与结合成（受精卵）的过程，受精是在内完成的。（2）受精过程：分两个阶段 准备阶段：包括和。受精阶段：精子穿越和，进入卵黄膜，形成和结合。a.获能后的精子与卵子相遇时，首先发生反应，使内的酶释放出来，溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越的通道。随后精子与接触，再将溶出一条孔道，精子借自身的运动穿越，并接触卵黄膜。在精子触及卵黄膜的瞬间，会产生反应，它是防止多个精子进入透明带，引起多精入卵受精的第一道屏障。精子入卵导 学 案 装 订 线 -WORD 格式-可编辑-专业资料-完整版学习资料分享-后，卵黄膜会立即发生的生理反应，这是防止多精入卵受精的第二
4、道屏障。b.精子进入卵子后发生的另一变化：首先是脱离，并且原有的破裂；随后，精子形成一个新的，最后形成一个比原来精子核还大的核。与此同时，卵子完成分裂，排出后，形成。（3）排卵是指卵子从中排出。（4）体外受精时，精子与卵子在体外结合前，需要对精子进行处理，并将卵母细胞培养成熟至。（5）受精的标志是卵黄膜和透明带的间隙可以观察到，受精过程结束的标志是。（6）受精过程中有三大反应(作用)：顶体反应：主要是；透明带反应：是；卵黄膜封闭作用：是。3.胚胎发育（1）胚胎发育的起点是，发育过程中的细胞分裂均为分裂。（2）期：在透明带内进行。其特点是：细胞分裂方式为：；细胞的数量，每个细胞的体积，胚胎的总体
5、积，或。（3）早期发育的胚胎根据其形态的变化可分为、三个时期。桑椹胚：这一阶段及之前的细胞都属于 囊胚 内含腔，细胞开始出现，但仍很高 内细胞团：将来发育成滋养层细胞：将来发育成 原肠胚：内含 内细胞团 表层细胞形成下方的细胞形成滋养层发育为胎儿的由内胚层包围的囊腔叫（二）体外受精和早期胚胎培养 试管动物技术是指通过人工操作使和在条件下成熟和受精，并通过培养发育为后，再经产生后代的技术。1体外受精的主要步骤：的采集和培养；的采集和获能；受精。（1）对于小型家畜，卵母细胞的采集采用的主要方法是：用处理，使其排出更多的卵子，然后从中冲出卵子，直接与获能的在体外受精。（2）对于大型家畜，卵母细胞的采
6、集采用的主要方法是：从刚中采集卵母细胞；或是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从中吸取卵母细胞。（3）采集的卵母细胞，都要在体外经后，才能与受精。（4）收集精子的方法有、和。（5）在体外受精前，要对精子进行处理。通常采用的精子体外获能的方法有和（即将精子放在一定浓度的或溶液中，用化学药物诱导精子获能）。-WORD 格式-可编辑-专业资料-完整版学习资料分享-（6）受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞在溶液或溶液中完成受精过程。2胚胎的早期培养（1）精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入中继续培养，以检查和。（2）培养液成分包括无机盐、有机盐、等营养成分以及等物质（3）当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其
7、取出向或。不同动物胚胎移植的时间不同：牛、羊一般培养到或囊胚阶段；小鼠、家兔等实验动物可在移植，人的试管胚胎一般培养到阶段。（三）胚胎工程的应用及前景 1.胚胎移植（1）胚胎移植概念：是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎，移植到的、相同的其它雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“”，接受胚胎的个体称为“”。（为优良品种，作为的雌性动物应为常见或存量大的品种。）（2）地位：如转基因、核移植，或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎，都必须经过技术才能获得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”。（3）意义：大大缩短了，充分发挥。（4）生理学基
8、础：动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的。这就为供体的胚胎移入受体提供了。早期胚胎在一定时间内处于状态。这就为。受体对移入子宫的外来胚胎不发生。这为。供体胚胎可与受体子宫建立正常的和联系，而供体胚胎的在孕育过程中不受影响。(4)基本程序主要包括：对供、受体的选择和处理。选择优秀的供体，有和的受体，供体和受体是物种。并用激素进行，用对供体母牛做处理。对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第天，用特制的装置，把供体母牛子宫内的冲洗出来(也叫)。对胚胎进行检查，此时的胚胎应发育到阶段。直接向受体移植或放入中保存。对胚胎进行。a.法；b.法 移植后的检查。对受体母牛进行的检查。2.胚胎分
9、割（1）概念：是指采用机械方法将切割 2 等份、4 等份或 8 等份等，经移植获得或的技术。（2）意义：来自同一胚胎的后代具有的遗传物质，属于繁殖。（3）材料：发育良好，形态正常的或。对囊胚阶段的胚胎分割时，要将分割，否则会影响和。（4）仪器设备：和显微操作仪 3.胚胎干细胞（1）来源：是由或中分离出来的一类细胞。简称或细胞。-WORD 格式-可编辑-专业资料-完整版学习资料分享-（2）特点 1形态上表现为小，大，明显2在功能上，具有发育的3在体外培养条件下，可增殖而不发生，可进行保存，也可进行改造（3）胚胎干细胞的主要用途是：可用于研究哺乳动物；是在体外条件下研究的理想材料，在培养液中加入，
10、如牛黄酸等化学物质时，就可以诱导 ES 细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示的机理提供了有效的手段；可以用于治疗，如帕金森综合症、少年糖尿病等。利用可以被诱导分化形成的特性，移植 ES 细胞可使的部位得以修复并恢复正常功能；随着组织工程技术的发展，通过 ES 细胞，定向培育出，用于，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。生物选修 3 专题 1 胚胎工程导学案答案【知识梳理】早期胚胎 配子 体外受精 胚胎移植 胚胎分割 胚胎干细胞培养 胚胎 雌性动物体内 （一）体内受精和早期胚胎发育 1.（1）雄 睾丸 曲细精管 （2）头 颈 尾 头部 高尔基体 中心体 线粒体 原生质滴 （3）雌 卵巢
11、 排卵 次级卵母细胞 第一极体 输卵管 精子和卵子结合 成熟的卵子 第二极体 极体 （4）出生前 胎儿 2.（1）精子 卵子 合子 输卵管 （2）精子获能 卵子的准备 放射冠 透明带 原核 配子 a.顶体 顶体 放射冠 透明带 透明带 透明带 透明带 卵黄膜封闭作用 b.尾部 核膜 核膜 雄原核 减数第二次 第二极体 雌原核（3）卵泡 （4）获能 减数第二次分裂中期 （5）两个极体 雌、雄原核融合成合子 （6）形成精子穿越放射冠的通路 防止多精子入卵受精的第一道屏障 防止多精子入卵受精的第二道屏障。3.（1）受精卵 有丝 （2）卵裂 有丝分裂 增加 减小 不增加 略有缩小（3）桑椹胚 囊胚 原
12、肠胚 全能细胞 囊胚 分化 全能性 胎儿的各种组织 胎膜和胎盘 原肠腔 外胚层 内胚层 胎膜和胎盘 原肠腔 （二）体外受精和早期胚胎培养 卵子 精子 体外 早期胚胎 移植 1 卵母细胞 精子 -WORD 格式-可编辑-专业资料-完整版学习资料分享-（1）促性腺激素 输卵管 精子 （2）屠宰母畜的卵巢 活体动物的卵巢 （3）人工培养成熟 获能的精子 （4）假阴道法 手握法 电刺激法 （5）获能 培养法 化学诱导法 肝素 钙离子载体 A23187 （6）获能 专用的受精 2（1）发育培养液 受精状况 受精卵的发育能力 （2）维生素 激素 氨基酸 核苷酸 血清 （3）受体移植 冷冻保存 桑椹胚 更早
13、的阶段 816 个细胞 （三）胚胎工程的应用及前景 1.（1）同种 生理状态 供体 受体 供体 受体（2）胚胎移植 （3）供体本身的繁殖周期 雌性优良个体的繁殖能力 （4）生理变化是相同的 相同的生理环境 游离 胚胎的收集提供了可能 免疫排斥反应 胚胎在受体的存活提供了可能 生理 组织 遗传特性 (4)遗传特性和生产性能 健康的体质 正常繁殖能力 同一 同期发情处理 促性腺激素 超数排卵 配种或人工授精 7 冲卵 胚胎 冲卵 质量 桑椹胚或囊胚 196的液氮 移植 a.手术 b.非手术 是否妊娠 2.（1）早期胚胎 同卵双胎 多胎 （2）相同 无性 （3）桑椹胚 囊胚 内细胞团均等 分割后胚胎的恢复 进一步发育（4）分割针或分割刀 3.（1）早期胚胎 从原始性腺 ES EK （2）体积 细胞核 核仁 全能性 分化 冷冻 遗传 （3）个体发生和发育规律 细胞分化 分化诱导因子 细胞分化和细胞凋亡 人类的某些顽疾 新的组织细胞 坏死或退化 体外诱导分化 人造组织器官 器官移植