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1、选 修 3 现 代 生 物 科 技 专 题 专 题 3 胚 胎 工 程 知 识 点 1、体 内 受 精 和 早 期 胚 胎 发 育 1、精 子 和 卵 子 的 发 生 项 目 精 子 卵 细 胞 部 位 动 物 的 睾 丸 或 精 巢 动 物 的 卵 巢 原 始 生 殖 细 胞 精 原 细 胞 卵 原 细 胞 细 胞 质 的 分 裂 分 配 情 况 两 次 分 裂 都 均 等 只 有 减 数 第 二 次 分 裂 中 第 一 极 体 分 类 均 等，其 他 分 类 皆 不 均 等 分 裂 结 果 一 个 精 原 细 胞-4 个 精 细 胞（2 种 或 4 种（交 叉 互 换）1 个 卵 原 细
2、胞 一 一 1 个 卵 细 胞 是 否 变 形 变 形 不 变 形 2、受 精 过 程（1）准 备 阶 段：精 子 在 雌 性 动 物 生 殖 道 中 或 能；卵 细 胞 在 输 卵 管 内 发 育 到 减 数 第 二 次 分 裂 中 期。（2）受 精 阶 段 精 子 通 过 发 生 顶 体 反 应，溶 解 卵 丘 细 胞 之 间 的 物 质，并 将 透 明 带 溶 出 一 条 孔 道，从 而 使 精 子 先 穿 过 放 射 冠 和 透 明 带。精 子 在 触 及 卵 细 胞 膜 的 瞬 间，透 明 带 发 生 透 明 带 反 应，这 是 防 止 多 精 入 卵 的 第 一 道 屏 障。精 子
3、 入 卵 后，卵 细 胞 立 即 发 生 拒 绝 其 他 精 子 入 卵 的 生 理 发 应 叫 做 卵 细 胞 膜 反 应,这 是 防 止 多 精 入 卵 的 第 二 道 屏 障。精 子 入 卵 后 精 子 和 卵 子 的 变 化：a.精 子 尾 部 脱 离 原 有 核 膜 溶 解，形 成 比 原 细 胞 和 大 的 雄 原 核；b.同 时，次 级 卵 母 细 胞 完 成 减 数 第 二 次 分 裂 形 成 雌 原 核；c.雌 雄 原 核 经 充 分 的 发 育 相 互 融 合，形 成 合 子。I 至 II 受 精 前 准 备 I-U 受 精 阶 段 I彳+i 丁，I 精 子.获 能 1 I
4、 卵 子 准 备 1 I顶 体 反 应 I I透 明 单 反 应 I I封 闭 作 用 I形 成 产 生 阻 卵 黄 膜 产 刚 排 出 的 精 子 必 卵 子 也 要 经 历 类 精 子 止 后 来 生 的 拒 绝 须 在 雄 雄 生 殖 道 似 精 子 获 能 的 过 穿 越 精 子 进 其 他 精 子 发 生 相 应 的 生 理 程，即 要 在 输 卵 管 放 射 入 透 明 再 进 入 卵 变 化，才 能 与 卵 子 内 成 熟 后，才 具 备 冠 的 带 的 生 内 的 生 理 完 成 受 精 与 精 子 受 精 能 力 通 路 理 反 应 反 应（3）判 断 精 卵 细 胞 是 否
5、 受 精 的 重 要 标 志：在 卵 细 胞 膜 和 透 明 带 的 间 隙 可 以 观 察 到 两 个 极 体 时，说 明 卵 子 已 近 完 成 受 精。3、早 期 胚 胎 发 育 受 精 卵：锻 初 发。住 卵 管 进 行 伸 t分 裂 卵 地 期：在 透 明 带 内 进 行 有 向 分 裂，细 胞 数 峡 不 断 增 加，做 藤 给 总 体 租 并 不 增 加，或 略 少.桑 根 胚：由 典 订 全 能 性 娟 用 构 成，sm数 住 32个 左 右，得 列 素 俯，胖 似 桑 根 资 环（L 金 器 环 网 内 集 111%发 育.儿 他 倒 衰 的（内 需 衰 阳 法 养 m 发
6、做 脱 腰 和 船 依（滋 养 朕 外 麟 根 原 肠 胚（内 含 原 肠 腔）中 状 从 内 部 以 1 I 皎 肪 腔 胎 儿 形 成 受 箱*2细*胚-神 胞 M胞 胚-桑 根 胚 一 产 一 原 产.F:1K 4（,卵 裂 期-姓 占 地 胞 分 裂 方 式 是 才 丝 分 裂.细 胞 数 口 不 断 地 普 里 I I知 识,人 V嘴 嘉 膜 并 不 增 加，或 略 塘 小 II网 网 1、体 外 受 精 哺 乳 动 物 的 体 外 受 精 主 要 包 括 卵 细 胞 的 采 集 和 培 养、精 子 的 采 集 和 获 能、受 精 等 几 个 主 要 的 步 骤。（1）卵 细 胞 的
7、 采 集 超 数 排 卵：促 性 腺 激 素 处 理，使 其 排 出 更 多 的 卵 子，然 后 从 输 卵 管 中 冲 取 卵 细 胞，直 接 与 或 能 的 精 子 在 体 外 受 精。从 已 经 屠 宰 的 母 畜 卵 巢 中 采 集 卵 母 细 胞。其 关 键 是 注 意 卵 巢 的 保 温 和 防 止 细 菌 污 染。从 活 体 动 物 的 卵 巢 中 吸 取 卵 母 细 胞，称 为 活 体 采 卵。需 要 借 助 超 声 波 探 测 仪,内 窥 镜 或 腹 腔 镜 等 工 具。后 两 种 方 法 所 采 集 的 卵 母 细 胞 都 要 在 体 外 经 过 人 工 培 养 成 熟 后
8、，才 能 与 或 能 的 精 子 受 精。（2）精 子 的 采 集 和 获 能 收 集 精 子 的 方 法：假 阴 道 法、手 握 法、电 刺 激 法 等。精 子 体 外 获 能 的 方 法 a.培 养 法：将 精 子 放 入 人 工 配 置 的 获 能 液 中 获 能 b.化 学 诱 导 法：将 精 子 放 在 一 定 浓 度 的 肝 素 或 钙 离 子 载 体 A23187溶 液 中，用 化 学 药 物 诱 导 精 子 获 能（3）受 精:获 能 的 精 子 和 培 养 成 熟 的 卵 子。可 以 再 获 能 溶 液 或 专 用 的 受 精 溶 液 中 完 成 受 精 过 程。2、胚 胎
9、的 早 期 培 养哺 乳 动 物 培 养 液 成 分：无 机 盐、有 机 盐 类、维 生 素、激 素、氨 基 酸、核 甘 酸、血 清 等。胚 胎 发 育 到 适 宜 阶 段，可 以 取 出 向 受 体 移 植 或 冷 冻 保 存 知 识 点 3、胚 胎 工 程 的 应 用 及 其 前 景 1、胚 胎 移 植(1)生 理 学 基 础 同 种 动 物 排 卵 后，生 殖 器 官 的 生 理 变 化 是 相 同 的，这 就 为 移 植 胚 胎 提 供 了 相 同 的 生 理 环 境。早 期 胚 胎 处 于 游 离 状 态，为 胚 胎 收 集 提 供 了 可 能。受 体 对 外 来 胚 胎 基 本 上
10、 不 发 生 免 疫 排 斥 反 应，为 胚 胎 在 受 体 内 存 活 提 供 了 可 能。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 发 生 影 响。(2)胚 胎 移 植 的 培 育 流 程 选 择 供 体 母 牛 受 体 母 牛 同 期 发 情 处 理 超 数 排 卵 供 体 公 牛 一 配 种(3)胚 胎 移 植 的 意 义 加 速 育 种 工 作 和 配 种 改 良 冲 卵 I质 量 检 查、培 养 胚 胎 移 植 妊 娠 检 查 分 娩(胚 胎 移 植 的 犊 牛)大 量 节 省 购 买 种 畜 的 费 用 一
11、 胎 多 产 保 存 优 良 品 种 资 源 和 濒 危 潜 力 可 以 充 分 发 挥 雌 性 优 良 个 体 的 繁 殖 潜 能(4)胚 胎 移 植 成 功 与 否 的 两 个 条 件 应 对 受 体 和 供 体 的 母 畜 同 时 进 行 同 期 发 情 处 理，使 它 们 的 生 理 条 件 达 到 同 步 或 一 致，这 样 才 能 使 供 体 的 胚 胎 移 入 受 体 后 有 相 同 或 相 似 的 生 理 条 件，这 是 胚 胎 移 植 成 功 与 否 的 关 键。移 入 受 体 子 宫 胚 胎 的 位 置 应 该 与 其 在 供 体 体 内 的 位 置 相 同 或 相 似，移
12、 入 胚 胎 一 侧 的 受 体 子 宫 角 对 应 的 卵 巢 必 需 有 黄 体 存 在。2、胚 胎 分 割(1)概 念:胚 胎 分 割 是 指 采 用 机 械 方 法 将 早 期 胚 胎 切 割 成 两 份、4 等 分、8 等 分，经 移 植 获 得 同 卵 双 胞 胎 或 多 胞 胎 的 技 术。(2)胚 胎 分 割 可 以 看 做 是 动 物 无 性 繁 殖 或 克 隆 动 物 的 无 性 繁 殖 称 为 克 隆。就 胚 胎 分 割 技 术 本 身 而 言，是 将 同 一 胚 胎 分 割 成 几 部 分，借 助 胚 胎 移 植 技 术 产 生 遗 传 物 质 相 同 的 后 代，是
13、一 种 无 性 繁 殖 的 方 式，因 此，也 属 于 动 物 克 隆 的 一 种 方 法。(3)使 用 的 主 要 仪 器 设 备：实 体 显 微 镜、显 微 操 作 仪(4)选 用 胚 胎：应 选 择 发 育 良 好、形 态 正 常 的 桑 根 胚 或 囊 胚(5)具 体 操 作：以 二 分 胚 胎 的 分 割 和 移 植 为 例,分 割 针 一分 割 针 或 分 割 刀 片 将 胚 胎 分 开，吸 取 其 中 的 半 个 胚 胎，注 入 预 先 准 备 好 的 空 透 明 带 中，或 直 接 将 裸 半 胚 胎 移 植 给 受 体。在 对 囊 胚 阶 段 的 胚 胎 进 行 分 割 时，
14、要 注 意 将 内 细 胞 团 均 等 分 裂，否 则 会 影 响 分 割 后 胚 胎 的 恢 复 和 进 一 步 的 发 育。3、胚 胎 干 细 胞（1）来 源：哺 乳 动 物 的 胚 胎 干 细 胞，简 称 ES或 EK细 胞，是 由 早 期 胚 胎 或 原 始 性 腺 中 分 离 出 来 的 一 类 细 胞。（2）ES细 胞 的 特 点：形 态 大 小：E S 细 胞 具 有 胚 胎 细 胞 的 特 性，在 形 态 上，表 现 为 体 积 小、细 胞 核 大、核 仁 明 显。功 能：具 有 发 育 的 全 能 性，即 可 以 分 化 为 成 年 动 物 体 内 任 何 一 种 组 织 细 胞 在 体 外 培 养 的 条 件 下，E S 细 胞 可 以 增 殖 而 不 发 生 分 化。对 它 进 行 冷 冻 保 存，也 可 以 进 行 遗 传 改 造。（3）ES细 胞 的 应 用 价 值 ES细 胞 可 以 治 疗 人 类 的 某 些 顽 症。培 育 成 人 造 组 织 器 官，用 于 器 官 移 植 对 ES细 胞 的 培 养 和 诱 导，为 揭 示 细 胞 分 化 和 细 胞 凋 亡 的 机 理 提 供 了 有 效 的 手 段。ES细 胞 可 用 于 对 哺 乳 动 物 个 体 发 生 和 发 育 规 律 的 研 究