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专题3 胚胎工程
胚胎工程:是指对动物_________________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,以满足人类的各种需求.
胚胎工程的许多技术,实际是在______条件下,对动物__________和_____________条件进行的模拟操作。
(一)体内受精和早期胚胎发育
1、精子的发生
场所:_________________
时间:__________________________________
过程:第一阶段:位于曲细精管管壁的____________经过数次的____________,产生大量出的______________,其中部分____________经过 ____________和_________,进一步形成 _________________。
第二阶段:________________连续进行两次分裂(即__________,包括___和______);第一次分裂产生两个 ____________,每个 ___________再分裂一次产生两个含___________的__________。
第三阶段:圆形的___________经过变形,其中的________变为精子头部的主要部分,____________发育为头部的顶体,___________演变为精子尾,______积聚在尾的基部形成线粒体鞘,同时,细胞内的其他物质浓缩为球状,叫做_______,随精子的成熟过程向后移动,直到最后脱落。对于大多数家畜来说,精子在睾丸内形成的时间为___________。
精子的外形:似蝌蚪,分___、____、____三部分。不同种动物精子的形态____大小__________,与_________________无关.
2卵子的发生
场所:_____________
时间:_________________
过程:减数第一次分裂是在______________完成的,其结果产生一个________和_________,进入__________,准备与精子受精(不同的动物排卵的时间不同)。
减数第二次分裂是在_____和______结合的过程中完成的,当________________________________时,说明卵子已经完成了受精,这是判断卵子是否受精的重要标志。一个卵泡中能形成_____个成熟的卵子.
3受精:
受精是___________________________________________________(即_____)的过程,它包括____________和___________.
场所:_________________
过程:
准备阶段1:___________;
刚排出的精子不能立即与卵子受精,必须在_________________发生相应的生理变化后,才能获得受精能力
准备阶段2:____________:
动物排出的卵子成熟程度不同,有的可能是___________,有的可能是________________,它们但都在要_______内进一步成熟,达到_________________,才具备与精子受精的能力。
受精阶段:过程主要包括:精子穿越________,_________,进入_________,___________和____________.
阻止多精入卵受精的第一道屏障是____________,第二道屏障是_________________.精子入卵后的另一种变化是____________,两组____________合为一组,形成_________________.
4、动物胚胎发育的基本过程
(1)_______:特点:细胞分裂方式为___________,细胞数量__________,但胚胎的总体体积___________,或__________.
(2)_______:特点:胚胎细胞数目达到________时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹,叫做________,实验证实,这一阶段的每一个细胞都具有_______________________,属于_______.
(3)_______:特点:细胞开始出现______,聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为________,将来发育成______________.而沿透明带内壁扩展和排列的、体积较小的细胞,称为__________,将来发育成_________________.随胚胎的进一步发育,胚胎的内部出现了含有液体的囊腔—-_______,这个时期的胚胎叫做_______。其进一步发育扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫做_________。
(4)________:特点:内细胞团表层的细胞形成__________,下方的细胞形 成__________。
(二)体外受精和早期胚胎培养
1、 试管动物技术:是指通过人工操作使______和_____在体外条件下____和_____,并通过培养发育为_________后,再经过______产生后代的技术。在这项技中首先要做的是_______________和_______________。
2、 体外受精主要过程包括:_________________,______________,和______.
(1)卵母细胞的采集和培养:
对实验动物:用______________处理,使其排出更多的卵子,然后,从________中冲取卵子,直接与_____________在体外受精。
对于大家畜或大型动物:从刚屠宰母畜的______中采集卵母细胞,或借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从_______________中吸取卵母细胞。采集的卵母细胞,都要在体外经______________后,才能与_____________受精.
(2) 精子的采集和获能:
精子的采集方法有_________,________和________。
在体外受精前,要对精子进行____处理,方法有_________和_________法两种.
对于龋齿动物、家兔和猪等动物的精子,一般采用_________,即将取自附睾的精子,放入人工配置的________中,培养一段时间后,精子就可获能;对于牛羊等家畜的精子常采用________。即将精子放在一定浓度的_______或____________中,用化学药物诱导精子获能。
(3) 受精:_______精子和________卵细胞在_______或________________中完成受精过程。
(4)胚胎的早期培养: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_____________。培养液成分较复杂,除一些无机盐和有机盐外,还需添加______、___、______、_______等营养成分,以及_____等物质.当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向_________或____________.不同动物胚胎移植的时间不同.(牛、羊一般要培育到____________阶段才能进行移植,小鼠、家兔等实验动物可在___________移植,人的体外受精胚胎可在__________阶段移植.)
(三)胚胎工程的应用及前景
1胚胎移植
(1) 胚胎移植是指将雌性动物体内的__________,或者通过__________及其它方式得到的胚胎,移植到____________________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________。
地位:如________、________,或_________等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎,都必须经过__________才能获得后代,是____________________.
(2)胚胎移植的意义:大大缩短了____________________,充分发挥____________________。
应用:良种畜群迅速扩大,加速了育种工作和品种改良;胚胎移植不受时间和地域的限制,大量节省了购买种畜的费用;一次多胎或一次双胎;建立胚胎库,保存品种资源和濒危物种。
(3生理学基础:①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______________。
②早期胚胎在一定时间内处于______状态。这就为______________。
③受体对移入子宫的外来胚胎不发生_____________。这为____________________________.
④供体胚胎可与受体子宫建立正常的______________联系,但供体胚胎的______________在孕育过程中不受影响。
(4)基本程序主要包括:
①对供、受体的选择和处理.选择_______________________优秀的供体,有_________________________的受体,供体和受体是______物种.并用激素进行________处理,用____________对供体母牛做____________处理。
②配种或人工授精。
③对胚胎的收集、检查、培养或保存.配种或输精后第7天,用特制的_____装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫_____).对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到______________阶段。直接向受体移植或放入___________中保存。
④对______进行移植。
⑤移植后的检查。对受体母牛进行_________的检查.
2 胚胎分割
(1)概念:是指采用机械方法将___________切割2等份、4等份或8等分等,经移植获得______________的技术。
(2)特点:来自同一胚胎的后代具有______________,属于______繁殖。
(3)意义:______________
(3)材料:发育良好,形态正常的______________.
(4)操作过程:用分割针或分割刀片将胚胎切开,吸出其中的_____________,注入预先准备好的_____________,或直接将裸半胚__________。对囊胚阶段的胚胎分割时,要将__________均等分割,否则会影响____________________________.
3.胚胎干细胞
(1)、哺乳动物的胚胎干细胞简称____或_____细胞,是由________或_________中分离出来的一类细胞。
(2)、具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为________,________,__________;在功能上,具有____________,可分化为成年动物体内______________。另外,在体外培养的条件下,可以______而不发生_____,可进行______保存,也可进行__________。
(3)、胚胎干细胞的主要用途是:
①可以用于治疗_____________________,人类由于__________、_______或_______ 引起的疾病,如帕金森综合症、少年糖尿病等;
②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__________的问题。
③是在体外条件下研究__________的理想材料,ES细胞在___________或在添加_________的培养液中,能够维持不分化的状态.在培养液中加入_______________,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_________和__________的机理提供了有效的手段;
④可用于研究哺乳动物_____________和_____________;
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