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第二章 细胞工程
第3节 胚胎工程
一、胚胎工程的理论基础
1.胚胎工程概念:对__________、__________或_______________进行多种显微操作和处理,然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。(P56)
2.胚胎工程技术
(1)操作对象:_______________、__________、_______________;
(2)技术种类:__________、__________、__________;(P56)
(3)特点:_______________________________________________________;
(4)理论基础:_____________________________________________。(P56)
(一)受精
1.受精概念:_____与_____结合形成_____(即受精卵)的过程。(P56)
2.受精场所:在__________下,哺乳动物的受精在__________内完成。(P56)
3.受精过程:包括____________________和__________;
前者又包括__________和__________备。
4.精子获能
(1)概念:刚刚排出的精子__________与卵子受精,必须在____________________发生_________________________道后,才能获得_______________,这一生理现象称为“精子获能”。(P56)
*获能的能指的是“受精能力”而不是“能量”。
(2)使精子获能的两种方法:(P56相关信息)
a.直接利用______________________________使精子获能
b.将精子培养在___________________________________中使其获能
*获能液的成分因动物种类不同而有所差异;
*获能液常见有效成分有肝素、Ca2+载体等。
(3)研究精子获能机制的意义:实现了各种哺乳动物在体外条件下的获能,为____
_________________________的建立奠定了基础。(P57)
5.卵子的准备
(1)卵子一般在排出__________后才能被精子穿入。(P57)
(2)动物排出的卵子成熟程度_____。(P57)
有的可能是_______________,如马、犬等;
有的可能是_______________,如猪、羊等。
(3)卵子成熟的场所:排出的卵子都要在__________进一步成熟。
(4)卵子具备与精子受精能力的时期 _____期。(P57)
6.受精阶段过程:
(1)精子释放__________溶解卵细胞膜外的一些结构,精子_____透明带。(P57)
(2)透明带反应:阻止多精入卵的第一道屏障。(P57)
(3)透明带反应具体表现:_____________________________________________
_____________________________________________。(P57)
(4)透明带反应发生时间:________________________________________。(P57)
(5)精子入卵:(卵细胞膜反应:阻止多精入卵的第二道屏障。)(P57)
(6)卵细胞膜反应具体表现:________________________________________
_____________________________________________。(P57)
(7)卵细胞膜反应发生时间:_______________。(P57)
(8)雄原核的形成:精子入卵后,尾部_____,原有的核膜_____并__________
______________,最后形成一个比_______________的核,叫做雄原核。(P57)
(9)雌原核的形成:精子入卵后,被_____的卵子完成_______________,排出第二极体后,形成雌原核。(P57)
(10)受精的标志:
a._____________________________________________。
b._____________________________________________。
注意:多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ,因而不会形成两个第二极体,观察到的两个极体为一个第一极体一个第二极体。(P58相关信息)
(11)受精完成的标志:________________________________________。(P57)
(12)受精过程结束后,__________的发育也就开始了。(P57)
(13)受精卵中细胞核遗传物质来源一半来源于_____,一半来源于__________。
细胞质遗传物质来源几乎全部来自于_____。
(二)胚胎早期发育
1.__________是胚胎发育过程中全能性最高的阶段。
2.哺乳动物胚胎早期发育场所:__________和_____。
3.胚胎早期发育阶段(P58)
__________→__________→__________→__________。
4.卵裂
(1)场所:_______________。(P58)
(2)分裂方式:_______________。(P58)
(3)特点(P58)
a.________________________________________。
b.________________________________________。
(4)其他表现
每个细胞体积________;DNA总数目________;每个细胞的核DNA数目_____;
有机物总量_____;有机物种类_____。
3.桑葚胚
(1)概念:当卵裂产生的子细胞逐渐形成_____的细胞团,形似桑葚时,这时的胚胎称为桑葚胚。(P58)
(2)特点:这一阶段及之前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能,属于___________________。
4.囊胚
(1)概念: 胚胎进一步发育,细胞开始出现_____,形成____________________、__________;随着胚胎进一步发育,胚胎内部出现了含有_____的囊腔—_____,这个时期的胚胎叫做囊胚。(P58)
(2)特点:_______________。(P58)
(3)结构组成:__________、__________、__________。(P58)
a.内细胞团(P58)
位置:_______________。作用:______________________________。
b.滋养层(P58)
位置:______________________________。作用:____________________。
c.囊胚腔:胚胎内部含有_____的腔。(P58)
(4)孵化:囊胚进一步_____,会导致__________,胚胎从__________中伸展出来,这一过程叫做孵化。(P58)
5.囊胚期的__________细胞具有全能性。
6.原肠胚:囊胚孵化后,将发育形成__________;原肠胚表面的细胞层为_____,向内迁移的细胞形成_____;随着发育的进行,一部分细胞还会在内外两个胚层之间形成_____;这三个胚层将逐渐分化形成各种_____、_____等。(P58小字)
7.牛在自然情况下,胚胎最早可在8-16细胞阶段进入子宫,但在实践中通常对发育到囊胚阶段的胚胎进行移植的原因:_________________________________。
注意:不同种动物精子的形态相似,大小略有不同,与动物的体型大小无关。
二、胚胎工程技术及其应用
(一)体外受精
1.试管动物:通过人工操作使卵子在_____受精,经培养发育为__________后,再进行_____产生的个体。(P60)
2.体外受精技术的主要过程:_______________、__________和_____。(P60)
(1)采集到的卵母细胞和精子,要分别在体外进行__________(即培养至_____期)和__________(可对精子进行_____处理),然后才能用于体外受精。(P60)
(2)一般情况下,可以将_____的精子和__________的卵子置于_______________中共同培养一段时间,来促进它们完成_____。(P60)
3.体外受精的意义:__________________________________________________
_______________________________________________________。(P60)
(二)胚胎移植
1.概念:是指将通过__________及其他方式得到的胚胎,移植到__________、____________________的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。(P61)
2.胚胎来源:_____________________________________________。
其他方式包括:__________、_______________、_____________________等。
3.胚胎移植的基本程序:
(1)供体、受体的选择和处理。
提供胚胎的个体称为_____。(P61)
供体选择标准:____________________、_______________。
供体职能:___________________________________。
接受胚胎的个体叫_____。(P61)
受体选择标准:有健康_____和正常_____能力。
受体职能:承担繁重而漫长的_____和_______________。
对受体进行的处理:_______________。(P61图)
该处理的目的:________________________________________。
只对供体进行的操作:_________________________。(P61图)
该处理需要用的激素:_____________________________________。
该处理的结果:_____________________________________________。
(2)配种或人工授精(应选择______________________________)。(P61)
(3)胚胎的收集、检查、培养或保存。(P61)
胚胎收集的基础:_______________________________________________
_____________________________________________。
移植前检查的目的:____________________。
胚胎保存的方法(了解):_________________________。
(4)胚胎的移植。(P61)
胚胎移植的时期:一般选择移植_________________________。
(5) 移植后的检查。(P61)
移植后检查的目的:________________________________________。
4.胚胎移植过程中进行了_____次目的_____检查
(1)第一次目的:______________________________。
(2)第二次目的:___________________________________。
5.胚胎移植的实质:__________________________________________________
__________________________________________________。(P62思考)
6.胚胎移植的地位:___________________________________。
7.胚胎移植的意义(P62)
(1)充分发挥雌性 优良个体的__________。
(2)__________了供体本身的繁殖周期。
(3)对供体施行__________处理后,增加后代数量。
8.胚胎移植是如何充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力的?
_________________________________________________________________
__________________________________________________。(P62)
9.检查合格的胚胎移植到任何一个受体子宫内都能正常发育吗?(P62思考)
_________________________________________________________________。
10.胚胎移植前应该对受体进行怎样的处理?(P62思考)
___________________________________________________________________
____________________________________________________________。
11.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应?_____。(P62思考)
12.胚胎移植后,经受体孕育的后代,其遗传特性与供体还是受体保持一致?为什么?(P62思考)_____________________________________________________
____________________________________________________________。
补充了解——胚胎移植的生理学基础:
1.哺乳动物发情排卵后,不管是否妊娠,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。(意义:为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境)。
2.哺乳动物早期胚胎形成后,在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系,而是处于游离状态。(意义:为胚胎的收集提供可能)。
3.受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。(意义:为胚胎在受体内的存活提供了可能)。
4.供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但移入受体的供体胚胎的遗传特性,在孕育过程中不受任何影响(即遗传物质不会发生改变)。(意义:为移植后的胚胎继续发育提供了营养等方面的保障,同时保留了遗传特性)
(三)胚胎分割
1.胚胎分割概念:采用__________将早期胚胎切割成_____、_____或_____等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。(P62)
2.胚胎分割理论基础:__________________________________________________。
3.胚胎分割生殖方式:______________________________。(P62)
4.胚胎分割的方法__________。所需主要仪器设备:__________和__________。分割工具:____________________。(P62)
5.操作对象及要求:选择发育良好、形态正常的_______________(原因:桑葚胚或囊胚的内细胞团细胞具有__________),将它移入盛有操作液的培养皿中,在显微镜下用__________或__________分割。在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意_______________(原因:防止影响分割后胚胎的_____和__________)。(P62)
6.胚胎分割的操作环境:________________________________________。(P62)
7.分割后胚胎去向:_____________________________________________。(P63)
8.胚胎分割的意义(P63)
(1)促进优良动物品种的__________,产生__________相同的后代(____________
_________________________)用于遗传学研究。
(2)在胚胎移植前,对胚胎进行__________(取样部位为__________,鉴定方法为做__________)、_______________等,对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义。
9.胚胎移植的局限性:__________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________。
10.利用核移植技术、体外受精(试管婴儿)、胚胎分割获得胚胎,生殖方式一样吗?_______________________________________________________________
____________________________________________________________。
练习:
A__________ B__________ C__________ D__________ a_____
①_______________ ②__________ ③_____
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