(浙江选考)高考生物一轮复习 第36讲 胚胎工程课件-人教版高三全册生物课件.pptx
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1、第第3636讲讲胚胎工程知识1 受精作用和胚胎发育的基本过程知识2 胚胎工程及其应用知知识识梳梳理理考点一 胚胎发育的过程考点二 胚胎工程的基本流程考考点点突突破破知识知识1 1受精作用和胚胎发育的基本过程受精作用和胚胎发育的基本过程一、受精作用和胚胎发育一、受精作用和胚胎发育教材研读1.精子+卵细胞受精卵卵裂囊胚原肠胚组织器官分化幼体2.受精作用受精作用成熟的精卵融合成为受精卵的过程。受精大体包括精卵识别、精子附着于卵膜、精卵质膜融合等几个过程。精卵需要通过细胞表面的识别蛋白相互识别。二、动物胚胎发育的基本过程二、动物胚胎发育的基本过程1.哺乳动物的胚胎发育早期是在输卵管中进行的,一般到桑椹
2、胚期进入子宫,囊胚期着床。2.卵裂期卵裂期:细胞分裂方式为有丝分裂;随着卵裂球细胞数目的增加,细胞体积逐渐变小;28个细胞时的每一个细胞均可发育成一个完整个体。3.桑椹胚期桑椹胚期:当胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹,叫作桑椹胚。4.囊胚期囊胚期:内细胞团的细胞是一种未分化的细胞,具有发育全能性,能分化出成体动物的所有组织和器官。5.原肠胚期原肠胚期:出现了外胚层、中胚层、内胚层三个胚层和原肠腔。知识知识2 2胚胎工程及其应用胚胎工程及其应用一、胚胎工程一、胚胎工程1.含义含义:通常指在胚胎发育过程中进行的胚胎操作技术。2.研究的重点内容研究的重点内容:主要包括体外
3、受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。3.研究对象研究对象:主要限定于高等脊椎动物,特别是哺乳动物。二、体外受精与胚胎的体外培养二、体外受精与胚胎的体外培养1.体外受精过程体外受精过程(1)从附睾中取出成熟精子,在培养液中培养,使精子获能;(2)给母体注射促性腺激素取出未成熟卵母细胞人工培养促进卵母细胞成熟;(3)试管中完成受精。2.胚胎体外培养胚胎体外培养(1)早期胚胎在人工创造的环境中的发育;(2)胚胎不同发育时期需要不同培养液;(3)尚无从受精卵到新生儿的全体外培养技术。三、胚胎移植与胚胎分割三、胚胎移植与胚胎分割1.胚胎移植胚胎移植(1)原因:无法进行全体外胚胎培养
4、;(2)移植的胚胎可以来自试管,也可以取自输卵管或子宫角;(3)通常移植时期是发育到8细胞以上的胚胎,如早期囊胚。2.胚胎分割胚胎分割(1)在显微镜下用切割针或切割刀把胚胎切成多份;或用酶处理卵裂球使卵裂球中的细胞分散开;(2)将分割的胚胎或细胞直接移植给受体,或在体外培养到囊胚阶段再移植到受体内,着床发育产仔。四、胚胎干细胞四、胚胎干细胞1.来源来源:囊胚内细胞团。2.培养培养: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,同时抑制干细胞的分化。3.获取获取:把囊胚放到有饲养层的培养液中继续培养,直到内细胞团突出饲养层外,然后用酶消化或机械剥离内细胞团,再把它用酶消化成
5、单个细胞,置于新鲜培养液中培养。4.应用应用(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)用干细胞克隆器官,为器官移植提供器官。1.如图表示通过体外受精培育牛的过程,下列叙述错误的是(B)A.获取的精子经获能后才能进行体外受精B.过程只与细胞膜的流动性有关C.过程的细胞增殖方式是有丝分裂D.过程属于胚胎移植过程解析解析在进行体外受精时,获取的精子需获能后才能进行体外受精;图中的过程是受精作用,该过程涉及精卵细胞的识别、精子附着于卵膜、精卵质膜融合等;过程是卵裂过程,该过程的细胞增殖方式是有丝分裂;过程是将多细胞胚胎
6、移入受体子宫的过程,属于胚胎移植过程。2.培育“试管山羊”的基本过程如图所示。若要培育成功,下列叙述正确的是(A)受精卵早期胚胎代孕母羊试管山羊A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟C.丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液D.丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内解析解析分析图示可知,甲过程为卵母细胞的采集,一般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,获能的精子和成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精。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
7、种的、生理状态相同的其他雌性动物子宫内使之继续发育。故A项正确。3.下列有关胚胎工程的叙述,正确的是(C)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1/2B.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解析对某一胚胎的干细胞核移植产生的动物的性别与干细胞来源有关,如果干细胞来自雄性动物,则培养的动物个体都是雄性,如果干细胞来自雌性动物,则培养的动物个体都是雌性;胚胎分割应选择在胚胎尚未进行细胞分化时进行;胚胎成纤维细胞是已经分化的细胞,会抑制胚胎干细胞分化;
8、精子需要获能后才能与成熟的卵细胞受精。4.下列有关胚胎工程的叙述,正确的是(B)A.胚胎移植时,通常需用激素处理受体,使之超数排卵B.胚胎干细胞培养时需要制备饲养层来抑制其分化同时促进其生长C.胚胎分割时,可采用酶处理原肠胚,从而将原肠胚细胞分散开D.培养不同时期胚胎的培养液所含的成分相同解析解析胚胎移植时要用激素处理受体,使其子宫具备胚胎发育的条件,A错误;胚胎干细胞培养时为防止其分化,需要制备饲养层来培养,B正确;胚胎分割时,可采用酶处理方式将卵裂球中的细胞分散开,C错误;不同时期的胚胎需要的营养成分不同,所以培养液所含的成分不同,D错误。5.下面是牛胚胎分割示意图。请据图回答问题:(1)
9、进行胚胎分割时,应选择发育到时期的胚胎进行操作。(2)指的是。(3)通过胚胎分割产生的两个或多个个体共有的特点是。(4)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意。答案答案(1)桑椹胚或囊胚(2)囊胚腔(3)具有相同的遗传物质(4)将内细胞团均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育解析解析(1)进行胚胎分割时,所选的胚胎所处时期为桑椹胚期或囊胚期。(3)由于经胚胎分割产生的个体来源于同一个细胞,其遗传物质相同,遗传性状也相同。(4)胚胎分割时要将内细胞团均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育。考点一胚胎发育的过程考点一胚胎发育的过程考点突破1.图示图示一、胚胎发育过程一、胚胎发育过程2.胚胎发育的
10、过程胚胎发育的过程受精卵动物个体发育的起点,在输卵管内完成受精作用时已开始分裂卵裂球(1)组成:28个全能细胞(2)特点:卵裂球细胞数目增加,每个细胞的体积逐渐减小囊胚(1)组成:内细胞团:将来能发育成动物的所有组织和器官滋养层:将来发育成胚胎的附属结构或胚外结构(2)特点:细胞开始出现分化原肠胚(1)组成:外胚层、中胚层、内胚层(2)特点:胚层分化知能拓展知能拓展(1)受精卵及卵裂球细胞都具有全能性。(2)囊胚内细胞团细胞是胚胎干细胞,具有发育全能性。(3)原肠胚细胞已发生分化,细胞全能性降低。二、胚胎干细胞二、胚胎干细胞(ES细胞细胞)培养培养1.概念概念:ES细胞是从早期胚胎或原始性腺中
11、分离出来的一类细胞。2.特点特点:(1)形态:体积小、细胞核大、核仁明显。(2)功能:具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。(3)体外培养条件下,ES细胞可以增殖而不分化。对它可以进行冷冻保存,也可以进行遗传改造。3.种类种类:类别来源或举例特点全能干细胞桑椹胚及以前阶段的细胞能发育成完整个体多能干细胞(胚胎干细胞)内细胞团细胞能分化出动物体内的任何组织专能干细胞(成体干细胞)骨髓干细胞、皮肤生发层细胞能分化出特定的组织4.培养关键培养关键:需要一种能促进胚胎干细胞生长,但抑制其分化的培养体系,这种体系中用于饲养层的细胞一般是胚胎成纤维细胞。5.培养过程培养过程:知能拓展知能
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