高中生物选修3专题3.pptx

专题3胚胎工程,1/95,2/95,考纲要求,三年考情,1.动物胚胎发育基本过程与胚胎工程理论基础,2.胚胎干细胞移植,3.胚胎工程应用,浙江,江苏,江苏,山东,广东,浙江,江苏,海南,广东,山东,3/95,一、体内受精和早期胚胎发育,1.胚胎工程概念,(1)操作对象:动物_或配子。,(2)技术:_、_、胚胎分割、胚胎干细胞培养,等。,2.精子和卵子发生,(1)精子发生:,场所:睾丸_。,时间:_生殖机能衰退。,早期胚胎,体外受精,胚胎移植,曲细精管,初情期,4/95,第一阶段：_形成,第二阶段：_形成,第三阶段：,精子变形,细胞核,_主要部分,高尔基体,_,_,精子尾,线粒体,聚集在尾基部形成_,初级精母细胞,精子细胞,精子头,头部顶体,中心体,线粒体鞘,过程,5/95,(2)卵子发生:,场所:_。,时间:_。,过程,减数第一次分裂：_完成,减数,第二次分裂：_过程中完成,卵巢,胎儿期和初情期后,排卵前后,精子和卵子结合,6/95,3.受精,(1)场所:_。,(2)过程:,准备阶段,受精阶段,输卵管,精子获能：在_内获能,卵子准备：发育到_,才有受精能力,顶体反应（穿越_）_反应（穿越透明带）,_作用（进入卵黄膜）,原核形成，配子结合成受精卵,生殖道,M,中期,放射冠,透明带,卵黄膜封闭,7/95,4.胚胎发育,受精卵_囊胚(内细胞团),原肠胚,卵裂期,桑椹胚,_发育成外胚层和内胚层,滋养层发育为胎儿_,内细胞团,胎膜和胎盘,8/95,二、体外受精和早期胚胎培养,1.体外受精,(1)卵母细胞采集和培养:,超数排卵法：用_处理后冲卵,直接采集法：从屠宰场已屠宰母畜卵巢中采集或直接,从活体动物卵巢中吸收,促性腺激素,9/95,(2)精子采集和获能:,(3)受精:_和培养成熟卵子在_或专用,受精溶液中完成受精作用。,采集：_、手握法、_,获能：_、化学诱导法,假阴道法,电刺激法,培养法,获能精子,获能溶液,10/95,2.胚胎早期培养,(1)目标:检验受精情况和受精卵发育能力。,(2)培养液成份巧记,(3)胚胎处理:_或冷冻保留。,两“盐”：_,两“素”：_,两“酸”：_,另有水和_等,无机盐和有机盐,维生素和激素,氨基酸和核苷酸,血清,受体移植,11/95,三、胚胎工程应用及前景,1.胚胎移植,(1)概念剖析:,供体:能提供早期胚胎或经过体外受精及其它方式得到胚,胎雌性动物。,受体:_其它雌性动物。,结果:产生新个体。,(2)意义:充分发挥_。,同种、生理状态相同,雌性优良个体繁殖潜力,12/95,(3)生理学基础:,移入:排卵后,_生理改变是相同。,搜集:早期胚胎处于_。,存活:受体对移入子宫外来胚胎基本上不发生_,_。,遗传性:供体胚胎可与受体子宫建立正常_联络,但移入受体供体胚胎_不受任何影响。,(4)基本程序:,对供、受体选择和处理_对胚胎,搜集、检验、培养或保留_移植后检验。,供、受体生殖器官,游离状态,免疫排斥反,应,生理和组织,遗传特征,配种或进行人工授精,胚胎移植,13/95,2.胚胎分割,(1)概念:,方法:机械方法;,分割份数:将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等;,目标:取得_。,(2)定位:动物_方法之一。,(3)材料:发育良好、形态正常_。,(4)要求:将_均等分割。,同卵双胎或多胎,无性繁殖或克隆,桑椹胚或囊胚,内细胞团,14/95,3.胚胎干细胞(ES或EK细胞),(1)起源:_。,形态：体积_、细胞核_、_显著,(2)特点,功效：含有发育_,体外培养：可增殖而不_,早期胚胎或原始性腺,小,大,核仁,全能性,发生分化,15/95,1.成熟精子并不含有受精能力,必须获能后才具备受精能,力。(),【分析】,刚才排出精子,不能马上与卵子受精,必须在雌性动,物体内发生对应生理改变,即获能后,才能取得受精能力。,2.排卵是指卵泡从卵巢中排出。(),【分析】,排卵是指卵子从卵泡中排出,而不是指卵泡从卵巢中,排出。,16/95,3.(江苏T9A)胚胎移植时对供体和受体母牛都要进行相同,激素处理。(),【分析】,对供体和受体母牛进行同期发情处理,所用激素相同,但对供体母牛进行超数排卵要用促性腺激素,受体母牛则不需,要。,4.卵子形成过程中,减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续,。(),【分析】,卵子形成过程中,减数第一次分裂和减数第二次分裂,是不连续。减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成,而减数第二次分裂是在精子和卵子结合过程中完成。,17/95,5.判断卵子是否受精标志是在卵黄膜和透明带间隙能够观,察到两个极体。(),【分析】,当卵黄膜和透明带间隙能够观察到两个极体时,说,明卵子已经完成了受精,这是判断卵子是否受精主要标志。,6.在对囊胚进行分割时,要将滋养层细胞均等分割。(),【分析】,进行胚胎分割时,对囊胚阶段胚胎进行分割,必须将,内细胞团均等分割,不然会影响分割后胚胎恢复和深入发,育。,18/95,7.(浙江T2C)囊胚滋养层细胞含有发育全能性。(),【分析】,滋养层细胞是高度分化细胞,不再含有发育全能,性。,8.胚胎分割份数越多,操作技术难度会越大,移植成功率,也越低。(),【分析】,胚胎分割份数越多,操作技术难度会越大,如刚出,生动物体重偏低,毛色和斑纹上还存在差异等,造成移植成,功率也越低。,19/95,考点一,体内受精和早期胚胎发育,1.精子和卵子发生,(1)比较:,项目,精子发生,卵子发生,不,同,点,场所,睾丸曲细精管,卵巢(减数第一次分裂)、输卵管(减数第二次分裂),时间,初情期到生殖机能衰退,卵泡形成和在卵巢内贮备:出生前(即胎儿时期),排卵:初情期,20/95,项目,精子发生,卵子发生,不,同,点,过程,21/95,项目,精子发生,卵子发生,不一样点,特点,减数第一次分裂和减数第二次分裂连续,需要变形,减数第一次分裂和减数第二次分裂不连续,不需要变形,相,同,点,原始生殖细胞增殖为有丝分裂,生殖细胞成熟为减数分裂;成熟过程均经一次复制和两次分裂,子细胞中染色体数目减半,22/95,(2)卵子发生主要特点:,初级卵母细胞减数第一次分裂发生在排卵前后,产生一个次级卵母细胞和一个第一极体。,当精子与卵子结合时,次级卵母细胞进行减数第二次分裂形成卵子和第二极体。,预防多精子入卵机制:,a.第一道屏障:透明带反应。,b.第二道屏障:卵细胞膜反应。,23/95,2.受精,第一步:精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内酶释放出来并溶解放射冠内卵丘细胞之间物质;透明带反应是预防多精子入卵受精第一道屏障。,第二步:精子进入卵细胞膜。卵细胞膜反应是预防多精子入卵受精第二道屏障。,第三步:原核形成。雄原核和雌原核形成。,第四步:配子结合。雌、雄原核融合形成合子(受精卵)。,24/95,3.早期胚胎发育,(1)受精卵:个体发育起点。,(2)卵裂期:,分裂方式为有丝分裂。,细胞体积缩小。,细胞数量增加。,胚胎总体积不变或略有缩小。,25/95,(3)桑椹胚:,细胞数目在32个左右。,细胞未分化,属于全能细胞。,(4)囊胚:,内细胞团胎儿各种组织。,滋养层胎盘和胎膜。,(5)原肠胚:出现外胚层、内胚层和原肠腔。,26/95,【高考警示】,受精标志受精完成标志,受精标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体;而受精完成标志是雌、雄原核融合。,27/95,【典例1】,如图是畜牧业生产上培育某种优良种牛两种方法,请分析回答以下问题。,28/95,(1)方法和方法均用到生物技术有,_,和,。,(2)用激素处理目标是使B牛,从B牛体内取得卵母细胞需要培养到,(时期)才能与精子结合。,(3)A牛精子要与B牛卵细胞结合,完成受精作用,必须先,。卵子受精标志是,。,(4)生产上惯用,期胚胎进行胚胎移植。若希望同时取得多个性状相同家畜个体,能够使用,技术。,29/95,【解析】,(1)方法、中都用到了动物细胞培养技术和胚胎移植技术。,(2)超数排卵应用促性腺激素处理,取得卵母细胞需要在减数第二次分裂中期才能与精子结合。,(3)体外受精前应该让精子获能,然后才能完成受精作用。卵子受精标志是卵细胞膜和透明带之间能观察到两个极体。,(4)胚胎移植惯用桑椹胚或囊胚进行,胚胎分割能同时取得性状相同多个个体。,30/95,答案:,(1)动物细胞培养胚胎移植,(2)超数排卵减数第二次分裂中期,(3)获能在卵细胞膜和透明带间隙能够观察到两个极体,(4)桑椹胚或囊胚胚胎分割,31/95,【互动探究】,(1)题中E牛和F牛性状是否完全相同?,提醒:,不完全相同,E牛性状起源于A牛和B牛,而F牛性状几乎全部起源于C牛。,(2)题中还利用了哪些生物技术?,提醒:,体外受精、核移植。,32/95,【变式训练】,请回答以下与哺乳动物精子和卵子发生相关问题:,(1)精子细胞经变形后,高尔基体发育形成精子顶体,顶体内含有,能帮助精子穿过卵母细胞放射冠和透明带。,(2)某动物排卵时,减数第一次分裂还未完成,此时卵子处于,卵母细胞阶段,当该细胞发育至减数第二次分裂,期时,才具备受精能力。若在卵细胞膜和透明带之间看到两个极体,则表明,过程已完成。,33/95,(3)动物早期胚胎移植到同种且,与供体相同动物体内,使之继续发育为新个体技术叫做胚胎移植。为了取得更多早期胚胎,惯用,激素对供体进行处理,其目标是取得更多,经人工授精后可得到早期胚胎。用某染料判定胚胎细胞是否为活细胞时,发觉活胚胎细胞不能被染色,其原因是活细胞膜,。,(4)若要经过胚胎移植取得遗传物质完全相同两个新个体,可对发育到桑椹胚期或囊胚期阶段早期胚胎进行,处理,再植入到受体内。若要对早期胚胎进行长久保留,应将其置于,条件下。,34/95,【解析】,(1)精子与卵子相遇后,发生顶体反应,顶体内顶体酶释放出来,直接溶解卵丘细胞之间物质,随即将透明带溶出一条孔道,从而帮助精子穿过卵母细胞放射冠和透明带。,(2)排出卵子减数第一次分裂还未完成,所以处于初级卵母细胞阶段。排出卵子在输卵管内深入成熟,当到达减数第二次分裂中期时,才具备与精子受精能力。完成受精标志是卵细胞膜和透明带间隙看到两个极体。,35/95,(3)胚胎移植要求将早期胚胎移植到同种且生理状态相同其它雌性动物体内。用促性腺激素进行超数排卵处理,使其产生更多能进行受精卵母细胞,从而取得较多早期胚胎。因为细胞膜含有选择透过性,所以染料不能进入活细胞,因而活胚胎细胞不能被染色。,(4)胚胎分割属于无性繁殖技术,可将一个胚胎经过胚胎分割形成两个遗传物质完全相同新个体。对胚胎进行长久保留普通放入-196液氮中。,36/95,答案:,(1)顶体酶,(2)初级中受精,(3)生理状态促性腺卵母细胞对物质吸收含有选择透过性,(4)胚胎分割-196液氮,37/95,考点二,体外受精和早期胚胎培养,1.体外受精,(1)卵母细胞采集和培养:,试验动物以及家畜猪、羊等:用促性腺激素处理,使其排出更多卵子,然后,从输卵管中冲取卵子,直接与获能精子在体外受精。,大家畜或大型动物:从刚被屠宰母畜卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物卵巢中吸收卵母细胞,然后在体外经人工培养成熟后,才能与获能精子受精。,38/95,(2)精子采集和获能:,搜集精子方法:主要有假阴道法、手握法和电刺激法等。,精子体外获能方法:主要有培养法(啮齿动物、家兔、猪等)和化学诱导法(牛、羊等家畜精子常采取化学法,即将精子放在一定浓度肝素或钙离子载体A23187溶液中,用化学药品诱导精子获能)。,(3)体外受精:,获能精子和培养成熟卵子能够在获能溶液或专用受精溶液中完成受精过程。,39/95,2.早期胚胎发育,(1)过程:受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原肠胚。,(2)每个阶段详细特点和体内早期胚胎发育相同。,40/95,【高考警示】,(1)取得精子和卵子后,二者并不马上在体外结合:需要对精子进行获能处理,并将卵母细胞培养成熟至减数第二次分裂中期。,(2)胚胎发育过程中,细胞全能性并非完全相同,桑椹胚含有全能性,囊胚是开始分化阶段,原肠胚时期已出现高度分化。,41/95,【典例2】,(浙江高考改编)培育“试管山羊”基本过程如图所表示。据图回答以下问题。,42/95,(1)甲过程为,其过程中可经过给母山羊注射,使其超数排卵。,(2)乙过程目标之一是,处理。,(3)乙过程与丙过程中采取培养液成份不一样,乙过程培养液为,或专用受精培养液,丙过程培养液为,。,(4)丁过程是,是指将早期胚胎移植到同种、生理状态相同代孕母羊子宫内。,43/95,【解析】,分析图示可知,甲过程为卵母细胞采集,普通用促性腺激素处理良种母山羊,使其超数排卵。乙过程为精子获能以及受精,获能精子和成熟卵子在获能培养液或专用受精培养液中完成受精。丙过程为早期胚胎培养,在发育培养液中进行。丁过程是胚胎移植,是指将早期胚胎移植到同种、生理状态相同(而不是性状相同)其它雌性动物子宫内使之继续发育。,答案:,(1)卵母细胞采集促性腺激素,(2)对精子进行获能(3)获能培养液发育培养液,(4)胚胎移植,44/95,考点三,胚胎移植和胚胎分割,1.胚胎移植实质,早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置转换,胚胎本身遗传物质并不发生改变。,2.影响胚胎移植成功率两个主要条件,(1)要在同种动物之间进行移植,“同种”是指“同一物种”。,(2)供、受体生理状态要相同:,供、受体母畜发情时间一致;,胚胎移入受体子宫位置应该与其在供体内位置相同或相同。,45/95,3.胚胎移植时间,(1)不一样动物其胚胎移植时间不一样。,(2)牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段;小鼠、家兔在桑椹胚前;人胚胎可在816个细胞阶段移植。,(3)几乎全部动物都不能在原肠胚阶段移植,因为此时胚胎细胞分化程度高,移植成功率很低。,46/95,4.胚胎分割,(1)理论基础:细胞全能性。,(2)材料选择:发育良好、形态正常桑椹胚或囊胚。,(3)囊胚期分割要求:内细胞团均等分割,以免影响分割后胚胎恢复和深入发育。,(4)意义:加紧繁殖速度,是动物无性繁殖或克隆方法之一,其它克隆方法还有核移植。,47/95,【高考警示】,(1)试管动物和克隆动物性状不一样:前者由父本和母本共同决定,后者与核供体相同。,(2)胚胎分割所用胚胎并非来自于胚胎发育任何时期:桑椹胚时期细胞均未分化,细胞全能性最高,是胚胎分割最正确时期。,48/95,【典例3】,胚胎工程是一项综合性动物繁育技术,可在畜牧业和制药业等领域发挥主要作用。下列图是经过胚胎工程培育试管牛过程。,49/95,(1)从良种母牛采集卵母细胞,都需要进行体外培养,其目标是,;从良种公牛采集精子需,后才能进行受精作用。,(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量O,2,以维持细胞呼吸外,还需要提供,气体以维持,。,(3)图中过程A称为,它在胚胎工程中意义在于,。,(4)研制能够产生人类白细胞介素牛乳腺生物反应器,需将目标基因导入牛受精卵,最惯用导入方法是,;取得转基因母牛后,假如,即说明目标基因已经表示。,50/95,【解析】,(1)人工采集卵母细胞要在体外培养成熟后才能与获能精子完成受精,同理,在体外受精前,要对精子进行获能处理。,(2)体外培养受精卵所需气体主要有O,2,和CO,2,。O,2,是细胞代谢必需,CO,2,主要作用是维持pH稳定。,(3)把早期胚胎移入受体母牛子宫过程称为胚胎移植,意义在于能够充分发挥雌性优良个体繁殖潜力。,(4)基因工程中把目标基因导入动物细胞最惯用方法是显微注射法;取得基因表示产物即母牛乳汁中含有些人类白细胞介素,说明目标基因已经表示。,51/95,答案:,(1)使卵母细胞成熟(或使卵母细胞取得受精能力)获能,(2)CO,2,培养液(基)pH,(3)胚胎移植提升优良母畜繁殖率,(4)显微注射法牛奶中含有些人类白细胞介素(或牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素),52/95,【互动探究】,(1)题图中A过程对受体和供体需怎样处理?为何?,提醒:,同期发情。为供体胚胎移入受体提供相同生理环境,从而提升胚胎成活率。,(2)图中大量取得卵母细胞需要什么激素处理良种母牛?,提醒:,促性腺激素。,53/95,【变式训练】,自然情况下,牛生育率很低,经过当代科技伎俩,能够实现良种牛快速繁殖。请按照提醒,回答以下问题:,(1)使一头良种雌性黄牛,在一年内繁殖数百头后代,最简便方法有,。,(2)现有一头良种雌性黄牛,采取胚胎移植方法,可使这头良种牛一年生下数十头自己后代。其操作过程中用激素使供体母牛,。胚胎搜集过程也叫做,。用于移植胚胎应发育到,或,阶段。,54/95,(3)采取试管动物技术还能够使普通雌性黄牛产下奶牛、良种,肉牛等不一样品种小牛。该技术中首先要做是体外受精和,。,55/95,【解析】,(1)经过人工授精、胚胎分割和胚胎移植方法,能够在短时间内大量繁殖优良品种。,(2)胚胎移植进行前,用促性腺激素处理供体母牛使其超数排卵;人工搜集发育到桑椹胚或囊胚阶段胚胎进行移植。,(3)试管动物技术包含体外受精和胚胎早期培养。,答案:,(1)人工授精、胚胎分割、胚胎移植,(2)超数排卵冲卵桑椹胚囊胚,(3)早期胚胎培养,56/95,【拓展延伸】,胚胎干细胞,1.种类,类别,起源或举例,特点,全能干细胞,桑椹胚或囊胚及以前阶段,能发育成完整个体,多能干细胞,内细胞团细胞或原始性腺细胞,能分化出动物各种组织细胞,专能干细胞,骨髓干细胞、皮肤生发层细胞,分化出特定组织,57/95,2.干细胞培养关键,需要一个能促进胚胎干细胞生长,但抑制其分化培养体系。,3.起源,(1)从体外培养胚胎取得;,(2)从克隆胚胎中取得;,(3)从成体中取得。,58/95,4.胚胎干细胞特征,(1)形态:体积小、细胞核大、核仁显著。,(2)功效:含有发育全能性,可分化为成年动物体内任何一个组织细胞。,(3)在体外培养条件下,能够增殖而不发生分化,可进行冷冻保留,也可进行遗传改造。,59/95,5.胚胎干细胞主要用途,(1)可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律。,(2)是在体外条件下研究细胞分化理想材料。,(3)能够用于治疗人类一些顽疾,如帕金森综合征、少年糖尿病等。,(4)利用其能够被诱导分化形成新组织细胞特征,移植胚胎干细胞可使坏死或退化部位得以修复并恢复正常功效。,(5)经过胚胎干细胞体外诱导分化,定向培育出人造组织器官,用于器官移植,处理供体器官不足和器官移植后免疫排斥问题。,60/95,【备选典例】,如图为哺乳动物胚胎干细胞及其分化示意图。请回答:,61/95,(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至,期内细胞团或胎儿,中分离得到一类细胞。,(2)图中分化程度最低干细胞是,。在体外培养条件下,培养液中加入,因子,可诱导该种干细胞向不一样类型组织细胞分化。,(3)在机体内,皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因,结果。,62/95,(4)某患者不能产生正常白细胞,经过骨髓移植能够到达治疗目标,骨髓移植实质是将上图中,细胞移植到患者体内。,(5)若要克隆某种哺乳动物,从理论上分析,上述红细胞、白细胞、皮肤细胞、神经细胞中不能选取作为供体细胞是成熟,其原因是,。,63/95,(6)若某药品可抑制肝肿瘤细胞DNA复制,使用该药品可使肝肿瘤细胞停留于细胞周期,期。,(7)在制备单克隆抗体过程中细胞融合阶段,用,细胞与骨髓瘤细胞融合,经屡次筛选最终得到能分泌,杂交瘤细胞。,64/95,【解析】,(1)胚胎干细胞普通取自囊胚内细胞团细胞或胎儿原始性腺细胞。在动物个体发育过程中,伴随生物发育程度加大,各组织细胞分化程度越来越高,受精卵、桑椹胚细胞、胚胎干细胞没有分化。,(2)胚胎干细胞含有全能性,在含有分化诱导因子培养液中可能被诱导分化成各种组织细胞。,(3)在个体发育过程中,不一样类型干细胞分化形成不一样组织细胞,其实质是细胞中基因选择性表示。,65/95,(4)依据图示可知,骨髓移植目标是向患者体内注射造血干细胞,造血干细胞在体内能够分裂、分化形成白细胞等血细胞。,(5)哺乳动物成熟红细胞中没有细胞核,所以不能提供克隆所需细胞核。,(6)细胞分裂过程中DNA复制发生在有丝分裂或减数第一次分裂间期。,(7)单克隆抗体制备过程中首先应将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,再经筛选取得能产生特异性抗体杂交瘤细胞。,66/95,答案:,(1)囊胚原始性腺,(2)胚胎干细胞分化诱导(3)选择性表示,(4)造血干(5)红细胞细胞中无细胞核,(6)间(7)B淋巴特异性抗体,67/95,【变式训练】,胚胎干细胞研究是当前生物学和医学界一大热点,依据以下材料信息分别回答相关问题。,材料一哺乳动物胚胎干细胞(embryonic stem cell)简称ES或EK细胞。ES细胞分离和培养成功是胚胎工程中重大成就之一,在基础生物学、畜牧学和医学上都含有十分主要应用价值。,68/95,材料二在动物试验方面,用ES细胞诱导分化出一些组织细胞已成功地治愈了糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑难病症。可能在很快未来,当我们身体某一类细胞功效出现异常或退化时,就能够经过诱导ES细胞定向分化来及时进行修补。,69/95,材料三ES细胞也是研究体外细胞分化理想材料。ES细胞在喂养层细胞上或在添加抑制因子培养液中,能够维持不分化状态。在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸等化学物质时,就能够诱导ES细胞向不一样类型组织细胞分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡机理提供了有效伎俩。同时胚胎干细胞还可用于对哺乳动物个体生长和发育规律研究。,70/95,(1)胚胎干细胞是从,中分离出来一类细胞。,(2)ES细胞含有胚胎细胞特征,在形态上,表现为,;在功效上,含有发育,性,即能够分化为成年动物体内任何一个组织细胞。,(3)伴随组织工程技术发展,经过ES细胞体外诱导分化,还能够培养出人造组织器官,处理当前临床上存在,问题。,71/95,(4)因为ES细胞可分化为胚胎内胚层、,中任何一类细胞,于是能够将带有遗传标识ES细胞注入早期胚胎,经过组织化学染色,了解ES细胞分化特点,这就为研究胚胎发育过程中细胞分化及组织和器官形成规律,进而研究动物体器官形成,等提供了可能。,72/95,【解析】,(1)胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来一类细胞。(2)胚胎干细胞含有胚胎细胞特征,在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁显著,在功效上含有发育全能性,可分化为成年动物体内任何一个组织细胞。(3)胚胎干细胞经过体外诱导分化,可培养出人造组织器官,以处理临床上存在供体器官不足和器官移植后免疫排斥等问题。(4)早期胚胎可分化出外胚层、中胚层、内胚层细胞,不一样胚层细胞将分化发育为个体不一样组织和器官。所以,经过对早期胚层细胞进行遗传标识,可研究胚胎发育过程中细胞分化和组织器官形成规律。,73/95,答案:,(1)早期胚胎或原始性腺,(2)体积小、细胞核大、核仁显著全能,(3)供体器官不足和器官移植后免疫排斥,(4)中胚层、外胚层囊胚腔时间、发育过程、影响原因,74/95,1.回答以下相关胚胎工程问题:,(1)在输卵管内,次级卵母细胞减数第二次分裂是在,过程中完成。判断卵子是否受精主要标志是,。,(2)在哺乳动物受精过程中,有哪些机制能够预防多个精子入卵:,。,(3)冲卵得到胚胎之后要进行质量检验,胚胎应发育到,阶段。,75/95,(4)在胚胎工程中经过任何一项技术,如,、,、,等技术取得胚胎,都必须移植给受体才能取得后代。,(5)胚胎干细胞体外培养时需要条件是,、,、,、,。,76/95,【解析】,(1)与精子结合不是卵子而是卵母细胞,在精卵结合过程中减数分裂结束。当第二极体产生时,卵子产生同时与精子结合。,(2)预防多精子入卵第一道屏障是透明带反应,发生在精子触及卵细胞膜瞬间;第二道屏障是卵细胞膜反应,发生在精子透过卵细胞膜进入卵子后。两道屏障是稳定遗传确保。,(3)配种或受精后第7天左右进行冲卵,这时胚胎发育阶段普通为桑椹胚或囊胚。,77/95,(4)转基因、核移植、体外受精等技术取得细胞,都必须体外培养一段时间后移入受体内发育。,(5)胚胎干细胞培养属于动物细胞培养,需要排除微生物干扰,需要适宜条件,也需要一定气体来调整pH或确保有氧环境。,78/95,答案:,(1)精子和卵细胞结合,在卵细胞膜和透明带间隙里能够观察到两个极体,(2)透明带反应和卵细胞膜反应(3)桑椹胚或囊胚,(4)转基因核移植体外受精,(5)无菌无毒适宜温度和pH充分营养,一定气体环境,79/95,2.克隆羊成功轰动世界。它不但奠定了克隆性治疗疾病基础,又处理了器官移植中供体不足问题,同时也给人类带来了一些过去还未碰到问题。下列图为人类对克隆羊技术拓展和应用,请据图回答以下问题。,80/95,(1)图中所包括当代生物技术有,、,和,等。,(2)以下相关胚胎移植叙述正确有(),A.冲卵指是从子宫中冲出胚胎,而非冲出卵子,B.供、受体生理环境不一致,移入受体胚胎也能被接收,C.供体和受体要进行免疫检验,预防发生免疫排斥反应,D.不一样动物胚胎移植时间不一样,人胚胎移植最好在原肠胚时期进行,81/95,(3)图中两个克隆动物长大后,各方面特征与原型动物相同,这说明,含有全能性,早期胚胎发育在,阶段以前细胞是全能细胞。,(4)使用培养基进行胚胎干细胞培养时,通常要加入,等天然成份。除了确保被培养细胞处于无菌、无毒及充分氧气环境中,还需要确保细胞生活所需,。,(5)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”培养过程中,普通用,处理内细胞团,使之分散成单个细胞。,82/95,【解析】,(1)图中包括当代生物技术有核移植、胚胎移植、细胞培养。(2)冲卵是将供体母牛子宫内胚胎冲洗出来。,(3)克隆动物产生说明体细胞核含有全能性。(4)动物细胞培养时需要加入血清等。,答案:,(1)核移植胚胎移植细胞培养,(2)A(3)体细胞核桑椹胚,(4)血清温度和pH(5)胰蛋白酶,83/95,3.(怀化模拟)胚胎移植基本程序如图(以牛胚胎移植为例),请据图回答:,84/95,(1)对供体母牛、供体公牛要求是,。,(2)同期发情处理方法是,冲卵中“卵”是指,。,(3)哺乳动物受精过程有以下中,机制阻止多精子入卵受精(多项选择)(),A.精子获能含有差异性,B.精子穿越卵子透明带触及卵黄膜,造成透明带反应,C.精子触发卵黄膜表面微绒毛抱合反应,D.精子入卵后,触发卵黄膜封闭作用,85/95,(4)受精相关过程有:第一次卵裂开始,释放第二极体,顶体反应,穿越透明带,雌、雄原核形成,核膜消失,雌、雄原核融合。其正确次序为,(填序号),受精标志是,。,(5)若供体母牛含有许多优良性状,可利用体细胞克隆技术加速遗传改良进程,请回答以下相关问题:,当前核移植技术中普遍使用去核方法是,。,用于核移植体细胞普通选取,代以内细胞,原因是,。,86/95,【解析】,(1)胚胎移植供体公牛、供体母牛必须是具优良遗传性状同种牛。,(2)胚胎移植首先要对供、受体母牛进行选择,并用激素进行同期发情处理。配种或输精后第7天,用特制冲卵装置,把供体母牛子宫内胚胎冲洗出来。,(3)透明带反应是预防多个精子进入透明带引发多精子受精第一道屏障;卵黄膜封闭作用是预防多精子入卵受精第二道屏障。,87/95,(4)受精过程为:精卵相遇,发生顶体反应,精子穿过放射冠;精子接触透明带;精子穿过透明带,接触卵黄膜;精子头膨胀,同时次级卵母细胞完成减数第二次分裂,释放第二极体;雌、雄原核形成;核膜消失,两个原核融合;第一次卵裂即将开始。,(5)当前核移植技术中普遍使用去核方法是显微操作去核法;用于核移植供体细胞普通都选取10代以内细胞,原因是10代以内细胞普通能确保正常二倍体核型,确保了供体细胞正常遗传基础。,88/95,答案:,(1)具优良性状同种牛,(2)注射激素早期胚胎(3)B、D,(4)卵黄膜和透明带间出现两个极体,(5)显微操作去核法,1010代以内细胞普通能确保正常二倍体核型,89/95,4.下面是以小鼠为对象进行研究工作,请分析回答下列问题:,(1)进行小鼠胚胎工程操作时,首先在光控周期下(光照14 h,黑,暗10 h)喂养成年雌鼠,并注射促性腺激素,目标是,。然后从雌鼠输卵管中取出卵细胞,在一定条件下培养成熟;并从,雄鼠附睾中取出精子,在一定条件下培养一段时间,目标,是,。再在37,5%CO,2,条件下,精卵共同作用4 h,冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎改变,第5天能够,看到胚胎发生收缩,细胞间隙扩大,接着胚胎内部出现裂隙,这,是胚胎,期开始标志。,90/95,(2)假如体外受精后,在精核与卵核融合之前,用微型吸管吸除雄核,再用细胞松弛素B处理(作用类似于用秋水仙素处理植物细胞),处理后受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中显著优点是,。,(3)假如将小鼠甲体细胞核移入小鼠乙去核卵细胞中,由重组细胞发育成小鼠丙,则小鼠丙基因起源于,。,(4)假如将外源基因导入小鼠受精卵,则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有可发育成转基因小鼠,有却死亡。请分析因外源基因插入造成受精卵死亡最可能原因:,。,91/95,【解析】,(1)在胚胎工程中,使用促性腺激素处理雌鼠,使其排出更多卵细胞。在体外受精前,经过采取培养法和化学诱导法处理精子,使其获能。受精卵不停进行有丝分裂,细胞数目逐步增多。伴随胚胎深入发育,胚胎内部出现裂隙,这就是早期囊胚腔,标志着囊胚期开始。,(2)用细胞松弛素B处理去掉雄核细胞,细胞再进行分裂,染色体能正常复制,但纺锤体不能形成,着丝点断裂后子染色体不能移向细胞两极,细胞不能分裂为两个子细胞,使细胞中染色体数目增加一倍,形成纯合子。这种育种方法叫做单倍体育种,其优点是大大缩短育种年限。,92/95,(3)在核移植技术中,重组细胞细胞质基因来自于去核卵细胞,细胞核基因来自于供核体细胞细胞核。,(4)在动物基因工程中,外源基因是随机插入到小鼠受精卵DNA中,当外源基因插入到受精卵内生命活动必需一些基因上时,这些必需基因就不能正常表示,造成受精卵死亡。,93/95,答案:,(1)使成年雌鼠超数排卵(或促进排卵),使精子获能囊胚,(2)轻易取得纯合子并缩短育种时间,(3)小鼠甲(体细胞)核基因和小鼠乙(卵细胞)细胞质基因,(4)外源基因插入使受精卵内生命活动必需一些基因不能正常表示,94/95,95/95,