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生物选修三（胚胎工程）复习提纲

第一节 动物的胚胎发育和胚胎工程
一、哺乳动物生殖细胞的发生和受精作用
1．哺乳动物生殖细胞
1．1精子的发生
精原细胞先进行有丝分裂后进行减数分裂，最后形成4个精细胞，再经过成熟过程形成精子。产生部位：睾丸的曲细精管；储存部位：曲细精管的管腔中；营养来源：支持细胞。
1．2卵子的发生
卵原细胞先进行 有丝分裂 后进行减数分裂，最后形成1个卵子。
具体过程：卵原细胞进行有丝分裂演变成初级卵母细胞[被卵泡细胞包围]形成初级卵泡，经过减数第一次分裂形成第一极体和次级卵母细胞，其中，第一极体经过减数第二次分裂形成2个第二极体，而次级卵母细胞的减数第二次分裂是在受精过程输卵管中完成的，形成1个卵子和1个第二极体，最终结果产生1个卵子和3个第二极体。
1．3精子卵子形成过程的不同点
项目
精子的发生过程
卵子的发生过程
发生场所
睾丸
卵巢和输卵管
发生时间
减数分裂
减数分裂和受精过程
发生过程
连续
不连续
核物质含量
减半（n）
减半(n)
是否变形
是
否
一个性原细胞最终产生的生殖细胞个数
4
1
细胞质分裂
均等
不均等
2．受精作用
精子获能
精子在附睾中成熟后必须在雌性动物生殖道内经历一段时间才能获得受精能力的过程。
卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体可使精子获能。
特征
（1）受精作用的定义：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
（2）受精作用的场所：输卵管的壶腹部
（3）受精标志：第二极体的形成；受精完成标志是雌雄原核融合成合子。
（4）受精作用的结果：使单倍体的精子和卵子结合形成二倍体的受精卵，染色体数目恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自父方，另一半来自母方。
（5）减数分裂和受精作用的意义：对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
二、哺乳动物胚胎发育的基本过程
受精过程的完成，标志着胚胎发育的开始。
起点：受精卵；终点：幼体；包括卵裂（细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加）、囊胚（细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织）、原肠胚、胚层分化等主要阶段。
三、胚胎工程的主要技术与应用
1．胚胎工程的概念及技术手段
对动物生殖细胞、受精卵和早期胚胎细胞所进行的多种显微操作和处理技术，由体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎冷冻保存技术和性别控制技术等组成的现代生物技术。
胚胎发育学是胚胎工程的理论基础。
1．1体外受精技术
是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。[属有性生殖过程]
基本原理：人工模拟体内环境，包括营养、温度、pH等，使初级卵母细胞成熟，同时使精子获能，最终完成受精作用，并有计划地保存胚胎等。
卵母细胞的采集和培养 对体型小的动物用促性腺激素处理，从输卵管冲取卵子（可直接受精）；对体型大的动物从卵巢中采集卵母细胞（要在体外培养成熟）。
体外受精技术是哺乳动物胚胎移植技术、克隆技术、转基因技术和性别控制技术不可缺少的组成部分。
1．2胚胎移植技术
a概念：将雌性动物的早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。
b优势：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期。
c胚胎移植的生理学基础：同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的[对供体和受体进行同期发情处理]；早期胚胎形成后处于游离状态，为胚胎的收集提供可能；受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应；移入受体的供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
d胚胎移植的程序：①对供、受体母牛进行选择，用激素进行同期发情处理；②对供体母牛用激素做超数排卵处理；③选择同种优秀公牛配种[有性生殖过程]；④对胚胎进行收集[此时胚胎处于游离状态]；⑤对胚胎进行质量检查[此时胚胎应发育到桑椹胚或囊胚]；胚胎移植[或冷冻保存]；⑥检查受体母牛是否受孕；⑦产下胚胎移植的犊牛。
1．3胚胎分割技术
a概念：用显微手术方法将早期胚胎切割成2、4、8等份，经体内或体外培养后植入受体，以获得同卵双生或同卵多生后代的技术[可看作是动物无性繁殖或克隆]。
b基本过程：选择良好的桑椹胚或囊胚移入培养皿中，用分割针或分割刀片将其切开，吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体。[注意：内细胞团要均等分割，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育]
1．4胚胎冷冻保存技术
a概念：将动物的早期胚胎，通过特殊的保护剂和降温措施，使其长期保存在超低温环境下。
B优势：可以使胚胎移植不受时间和地域的限制，简化引种过程。
1．5动物性别控制技术
指通过人为干预，使动物按照人们的愿望繁衍所需性别的后代的技术。
第二节 胚胎干细胞的研究及其应用
一、胚胎干细胞及其研究进展
1干细胞：动物（包括人）胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞，是重建、修复病损或衰老组织、器官功能的种子细胞。
按照分化潜能的大小，干细胞基本上可分为专能干细胞（只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞）、多能干细胞（具有分化成多种细胞或组织的潜能却失去发育成完全个体能力的细胞）和全能干细胞（可以分化为全身各种细胞，并进一步形成机体的所有组织、器官）。
2成体干细胞：存在于胎儿、儿童和成人组织中的多能干细胞。
造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源，主要存在于骨髓、脐血、外周血中。
3胚胎干细胞：由早期胚胎[囊胚]或原始性腺[胎儿]中分离出来的一类细胞，又叫ES或EK细胞。具有增殖能力并保持未分化状态、在一定的条件下可以向各种组织和器官分化、易于进行基因改造操作等特点。如内细胞团细胞（位于囊胚的囊胚腔一侧）
特征：形态上体积小、细胞核大、核仁明显；功能上具有发育的全能性，即可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
二、胚胎干细胞的应用
用于治疗人类疾病，如利用ES细胞诱导其分化成新的组织细胞特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复。
三、胚胎干细胞研究面临的挑战
在法律、伦理、国家和社会安全等方面带来冲击。