1、第35讲 胚胎工程,本讲目录,回归教材夯实基础,知能演练强化闯关,高频考点深度剖析,易错辨析技法提升,一、受精作用与胚胎发育过程 精子卵受精卵卵裂囊胚 _ 组织器官 分化幼体 1受精：成熟的精卵融合成为受精卵的过程。精细胞需要_精卵需要通过细胞表面的识别蛋白相互识别。 2哺乳动物的胚胎发育早期是在_中开始的，一般到_期进入子宫，囊胚期着床。,原肠胚,变形获能,输卵管,桑椹胚,3卵裂：卵裂是有丝分裂；随着卵裂球细胞数目的增加，细胞体积逐渐变小；28个细胞中的每一细胞均可发育成一个完整个体。 4囊胚期： _ 的细胞是一种未分化的细胞,具有 _ ，能分化出成体动物的所有组织和器官。 5原肠胚期：细胞
2、开始分化，出现了_三个胚层和原肠腔。,内细胞团,发育全能性,外胚层、中胚层、内胚层,二、胚胎工程 1含义：在_ 过程中进行的胚胎操作技术叫胚 胎工程。 2技术：主要包括体外受精、 _ 培养、胚胎移 植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。 3研究对象：主要限定于高等脊椎动物，特别是 _ 。,胚胎发育,胚胎体外,哺乳动物,想一想 胚胎工程在拯救濒危动物、家畜良种的繁育和推广中的作用是什么？ 【提示】 加快了畜牧业的发展速度，使得家畜优良品种的生产工厂化，同时对保护珍稀动物和拯救濒危动物也发挥重大作用。,三、体外受精与胚胎体外培养 1体外受精过程 (1)从附睾中取出成熟精子，在培养液中_； (2)给母体注
3、射促性腺激素取出_和卵泡液培养基中人工培养促进卵母细胞成熟； (3)试管中完成受精。 2胚胎体外培养 (1)早期胚胎在_外的发育； (2)胚胎不同发育期需要_ ； (3)尚无从受精卵到新生儿的全体外胚胎培养技术。,培养获能,卵母细胞,子宫,不同培养液,四、胚胎移植与胚胎分割 1胚胎移植 (1)原因：无法进行全体外胚胎培养； (2)移植的胚胎可以来自试管，也可以取自 _； (3)移植的最适宜时期是8细胞以上的胚胎，如早期囊胚。 2胚胎分割 (1)显微镜下用切割针或切割刀把早期囊胚切成多份； (2)用_ 酶处理卵裂球，使卵裂球中的细胞分散开； (3)分割的胚胎或细胞直接移植给受体，或在体外培养到囊
4、胚阶段，再移植到受体内。,输卵管或子宫角,胰蛋白,五、胚胎干细胞 1来源：囊胚内细胞团。 2培养：一般用胚胎成纤维细胞做饲养层培养胚胎干细胞，这样可以促进干细胞生长的同时抑制干细胞的分化。 3获取：把囊胚放到饲养层的培养液中继续培养，直至内细胞团突出饲养上，然后用酶消化或机械剥离内细胞团，再把它用酶消化成单个细胞，置于新鲜培养液中培养。 4应用 (1)胚胎干细胞核移植：将胚胎干细胞核移植到去核卵细胞中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。 (2)用于细胞克隆器官，为器官移植提供器官。,(2013温州十校联考)下列关于胚胎工程的叙述，错误的是( ) A分割后的胚胎或细胞
5、可以直接移植给受体 B胚胎培养是胚胎工程的最终技术 C早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清 D试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术 【解析】 分割的胚胎或细胞可直接移植给受体，或在体外培养到囊胚阶段再移植到受体内；胚胎移植是胚胎工程的最终技术。 【答案】 B,变式训练,A依次为滋养层、内细胞团 B高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵卵裂期32细胞期囊胚期原肠胚期幼体，其中最关键的时期是原肠胚期 C高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期，终止于生命结束 D进行胚胎分割时，应选择原肠胚期的胚胎进行,解析：选D。图示为胚胎发育的囊胚期，此期聚集在胚胎一端，个
6、体较大的细胞为内细胞团，即图中，沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞为滋养层细胞，即图中。细胞分化开始于囊胚期，胚胎分割时，多选择在32细胞期和囊胚期。囊胚孵化后进一步发育即为原肠胚期，此期内细胞团形成三胚层细胞,滋养层发育成胎膜和胚盘。,特别提醒 (1)胚胎移植分析 “供体”与“受体”的确定：提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”；供体为优良品种，作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。 实质：胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此各种性状均能保持其原来的优良特性。 胚胎移植过程中两次使用促性腺激素，第一次对受
7、、供体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。,(2)胚胎分割分析 胚胎分割 对囊胚阶段的胚胎进行分割时，必须将内细胞团均等分割，若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。 胚胎移植是有性生殖还是无性生殖取决于胚胎是由受精卵形成的还是由核移植技术形成重组细胞发育而成的。,(2013温州十校联考)下列有关胚胎工程的叙述，正确的是( ) A对某一胚胎的干细胞核移植，产生的动物中雄性和雌性的概率各占1/2 B胚胎分割的对象可选择受精卵到原肠胚阶段的胚胎 C胚胎干细胞培养时，为了抑制其分化，常需接种在胚胎成纤维细胞上
8、D从附睾取出的成熟精子即可直接与成熟的卵细胞受精,【解析】 性别由细胞核中的性染色体决定，故核移植产生的动物性别相同；胚胎分割的对象是细胞未分化的早期胚胎；从附睾取出的成熟精子需要培养获能后才具有受精能力；胚胎成纤维细胞可分泌一些能抑制细胞分化的物质，满足干细胞生长的同时抑制干细胞分化的条件。 【答案】 C,变式训练 下列关于胚胎工程的叙述，错误的是( ) A体外受精形成的受精卵不能直接移植 B胚胎分割后须经过早期培养才能进行胚胎移植 C胚胎体外培养不同发育时期的培养液成分不同 D同期发情处理可以提高胚胎移植的成功率,解析：选B。体外受精形成的受精卵需要培养到早期胚胎后进行胚胎移植，故A对；分
9、割后的胚胎可直接进行胚胎移植，故B错；根据胚胎在不同发育阶段的特点应使用不同成分的培养液进行体外培养，故C对；同期发情处理为供体胚胎移入受体子宫提供一个相同环境，从而提高成功率，故D对。,易错警示 试管动物与克隆动物易于混淆克隆羊的成功轰动世界，它不仅奠定了克隆性治疗疾病的基础，而且解决了器官移植中供体不足的问题，但同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展和应用，请据图回答：,(1)图中所涉及的现代生物技术有_和_等。 (2)下列有关胚胎移植的叙述正确的有_。 A冲卵指的是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子 B只有供、受体的生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受
10、C供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应 D不同动物胚胎移植的时间不同，人的胚胎移植最好在原肠胚时期进行,(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_具有全能性，早期胚胎发育在_阶段以前的细胞是全能细胞。 (4)使用培养基进行胚胎干细胞培养时，通常要加入_等天然成分，除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及氧气充足的环境中，还需要保证细胞生活所需的_。 (5)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中，一般用_处理内细胞团，使之分散成单个细胞。,【解析】 (1)利用核移植技术制备重组细胞；培养重组细胞得到早期胚胎；将胚胎移植到母体子宫内利用的是胚胎移植技术。(2)大量研究
11、已经证明，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。胚胎移植在桑椹胚或囊胚期进行，因原肠胚期的胚胎已形成，此时胎盘与母体发生联系。(4)胚胎干细胞培养时在培养液中加入血清，可以补充一些天然成分和一些微量营养物质。(5)胰蛋白酶可以水解细胞间质(蛋白质)而使细胞相互分离。 【答案】 (1)核移植 胚胎移植 细胞培养(任意两个) (2)A、B (3)体细胞核 桑椹胚 (4)血清 温度和pH (5)胰蛋白酶,【纠错笔记】 试管动物与克隆动物的比较,考题链接 胚胎工程和基因工程的综合考查(2011高考山东卷)人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高
12、血压转基因模型大鼠的流程如下图所示。,(1)卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可从已处死的雌鼠_中获取。 (2)图中的高血压相关基因作为_，质粒作为_，二者需用_切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有_有关。 (3)子代大鼠如果_和_，即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。 (4)在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是_、早期胚胎培养和胚胎移植。,【解析】 (1)对于实验动物大鼠，如果是从活体输卵管中采集的卵母细胞，可以直接与获能的精子在体外受精。如果是从已处死的雌鼠卵巢中采集的卵母细胞，需要在体外经人工培养成熟后，
13、才能与获能的精子受精。(2)题图中的高血压相关基因作为目的基因，质粒作为载体，二者需用同种限制性核酸内切酶切割后才能连接成重组载体，该过程与质粒上有限制酶切割位点有关。(3)若在子代大鼠的体内检测出与高血压相关的蛋白质，则从分子水平上说明高血压相关基因已成功表达；若子代大鼠出现高血压症状，则从个体水平上说明高血压相关基因已成功表达。(4)在转基因动物的培育过程中，需要用到的胚胎工程技术主要有体外受精技术、早期胚胎培养和胚胎移植等。,【答案】 (1)卵巢 (2)目的基因 载体 同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶) 限制酶切割位点 (3)检测到体内有相关蛋白 出现高血压 (4)体外受精,本部分内容讲解结束,按ESC键退出全屏播放,
