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(共24张PPT)
胚胎工程
考点一 胚胎工程的理论基础
1、胚胎工程的概念
胚胎工程：指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞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。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
操作对象：
技术手段：
操作水平：
理论基础：
生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞
胚胎移植、体外受精、胚胎分割等
哺乳动物的体内受精和早期胚胎的发育规律
主要集中在细胞水平
②尾的发育
考点一 胚胎工程的理论基础
2、受精作用
A、精细胞变形形成精子
③精子头出现
④细胞质浓缩
①顶体的发生
⑤精子形成
1.细胞核—— 2.高尔基体——
3.中心体—— 4.线粒体——
5.细胞内其他物质——
头
顶体
尾
线粒体鞘
原生质滴 (球状,后脱落)
考点一 胚胎工程的理论基础
B、卵子的形成
胚胎期
出生后
青春期后
动物排卵，排出的可能是初级卵母细胞或次级卵母细胞
2、受精作用
考点一 胚胎工程的理论基础
2、受精作用
C、精子获能和卵子的准备
受精作用：指精子和卵子结合形成合子 (受精卵)的过程
过程：
受精前的准备阶段
受精阶段
准备阶段1：精子获能
准备阶段2：卵子的准备
卵子在输卵管内进一步成熟，达到MⅡ期时，才具备受精能力。
“精子获能”，精子必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力的现象
考点一 胚胎工程的理论基础
2、受精作用
D、受精阶段
2)精子接触卵细胞膜的瞬间，透明带发生生理反应(防止多精入第一道卵屏障)
1)顶体反应： 精子释放顶体酶，溶解卵丘细胞间物质及透明带
3)精子进入卵细胞膜，卵细胞膜发生生理反应（防止多精入卵第二道屏障）
阻止多精入卵屏障的意义是保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致，从而保证遗传的稳定性。
考点一 胚胎工程的理论基础
2、受精作用
精
子
入
卵
后
变化①
变化②
变化③
卵细胞膜发生生理反应
尾部脱离，核膜破裂
形成雄原核
激活卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体
形成雌原核
发育、 移动、 接触、 融合、
形成受精卵
5)配子结合：雌雄原核融合形成合子(受精卵)
4)原核形成：雄原核和雌原核形成
D、受精阶段
考点一 胚胎工程的理论基础
2、受精作用
D、受精阶段
受精的标志：在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体或雌、雄原核时；
受精完成的标志是雌雄原核的融合；
精子与卵细胞结合体现了细胞膜的流动性。
考点一 胚胎工程的理论基础
3、早期胚胎发育
早期胚胎发育的起始场所在输卵管，在透明带内进行有丝分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积不增加，这种受精卵的分裂叫做卵裂。
2细胞
4细胞
8细胞
桑葚胚
受精卵
囊胚
透明带
内细胞团
囊胚腔
滋养层
有丝分裂
增加
减小
减少
增加
细胞分裂方式：
细胞数目：
每个细胞体积：
每个细胞DNA含量：
有机物总量：
有机物种类：
不变
考点一 胚胎工程的理论基础
3、早期胚胎发育
桑葚胚
桑葚胚：细胞数目达到32个，排列紧密，形似桑葚。每个细胞具有全能性，属于全能性细胞。
受精卵
2细胞胚
4细胞胚
8细胞胚
桑葚胚
囊胚
原肠胚
卵裂期
考点一 胚胎工程的理论基础
3、早期胚胎发育
囊胚
透明带
内细胞团
囊胚腔
滋养层
囊胚：
①细胞开始出现分化
③滋养层将来发育成胎盘和胎膜
②内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。
④囊胚进一步发育，胚胎的内部出现了含有液体的囊腔——囊胚腔。囊胚进一步扩大会导致透明带破裂破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化。
受精卵
2细胞胚
4细胞胚
8细胞胚
桑葚胚
囊胚
原肠胚
卵裂期
考点一 胚胎工程的理论基础
3、早期胚胎发育
受精卵
2细胞胚
4细胞胚
8细胞胚
桑葚胚
囊胚
原肠胚
卵裂期
原肠胚:囊胚孵化后，内细胞团表层的细胞形成外胚层，下方的细胞形成内胚层，出现由内胚层包围的空腔叫做原肠腔。由原肠胚的三个胚层进一步发育为不同的组织、器官、系统。
考点二 胚胎工程技术及其应用
1、体外受精
培养到MⅡ期
要进行获能处理
意义：①是提高动物繁殖能力的有效措施
②还可以为胚胎移植提供可用的胚胎
精液中的精浆含有一种抑制精子获能的物质，离心的目的是除去精浆以利于精子获能；
将精子培养在人工配制的获能液中进行获能。
①卵母细胞的采集
②精子的获取
③受精
置于适当培养液中共同培养
考点二 胚胎工程技术及其应用
2、胚胎移植
概念：
供体、受体和胚胎来源
①供体：
②受体：
③胚胎来源：
职能：
职能：
条件：
同种动物、生理状态相同。
胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种(物种）的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术
提供胚胎的个体
产生具有优良遗传特性的胚胎
接受胚胎的个体
承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务
转基因、核移植和体外受精等获得的胚胎
考点二 胚胎工程技术及其应用
2、胚胎移植
优势：
牛胚胎移植过程：
地位：
主要包括供体、受体的选择和处理，配种或人工授精，胚胎的收集、检查、培养或保存，胚胎的移植，以及移植后的检查等步骤。
(1)可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力；
(2)大大缩短了供体本身的繁殖周期；
(3)增加后代数量。
胚胎移植作为胚胎工程的最终技术环节
考点二 胚胎工程技术及其应用
2、胚胎移植
牛胚胎移植过程重点解析
超数排卵处理：注射促性腺激素
体外培养至MⅡ期
需进行同期发情处理，生理状态一致
需进行胚胎检查
不同动物胚胎移植时间不同，一般要到桑葚胚或囊胚阶段
需进行妊娠检查
如何使雌性动物排出更多的卵子？
采集的卵子是否马上可以受精？
受体母牛可以直接接受胚胎移植吗？
收集的胚胎可以直接移植吗？
胚胎发育到哪个阶段进行移植？
移植后，是否都可以产生优良性状的后代？
考点二 胚胎工程技术及其应用
2、胚胎移植
胚胎移植
胚胎移植过程中的两次处理和两次检查
两次处理
两次检查
对供、受体进行同期发情处理
注射促性腺激素使供体超数排卵
对收集的胚胎进行质量检查
对受体是否妊娠进行检查
考点二 胚胎工程技术及其应用
（2022 全国甲卷）某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题，
（1）为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是____________。在体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是__________________________________________________________；精子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是
_________________________（答出1点即可）。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到___________时才具备与精子受精的能力。
冷冻保存
刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能获得受精能力
肝素或钙离子载体A23187
MⅡ期
考点二 胚胎工程技术及其应用
（2022 全国甲卷）某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题，
（2）体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行，该培养液的成分除无机盐、激素、血清外，还含的营养成分有_____________________________（答出3点即可）等。将培养好的良种囊胚保存备用。
（3）请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是
___________________________________________________________。
维生素、氨基酸、核苷酸
对受体母羊进行发情处理，合适的时间，将保存的囊胚移植入受体母羊的子宫
考点二 胚胎工程技术及其应用
3、胚胎分割
概念：
实质：
主要仪器设备：
体视显微镜
显微操作仪
适合分割的胚胎：
分割囊胚时注意事项：
分割后胚胎去向：
指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
动物的无性繁殖或克隆
体视显微镜和显微操作仪
发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚
将内细胞团均等分割
直接移植给受体，或经体外培养后，再移植给受体
考点二 胚胎工程技术及其应用
3、胚胎分割
做DNA分析,鉴定性别
已知性别胚胎
胚胎移植
在显微镜下切割胚胎
分割针
囊胚腔
透明带
滋养层
内细胞团
分割针
取样滋养层
内细胞团
二分胚
（1）胚胎移植前，为什么要对胚胎进行DNA分析和性别鉴定？
进行DNA分析的目的是进行遗传病筛查，以防止产生的后代具有严重的遗传病；进行性别鉴定，是为了人工筛选后代动物的性别。
（2）为什么要取滋养层细胞进行分析和鉴定？
避免损伤内细胞团；滋养层和内细胞团均来自同一个受精卵的有丝分裂，含有相同的遗传物质。
考点二 胚胎工程技术及其应用
3、胚胎分割
胚胎分割意义：
胚胎分割的局限性：
(1)可以促进优良动物品种的繁殖。
(2)产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料。
(3)胚胎移植前进行性别鉴定、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义。
分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高，以提高家畜胚胎利用率。另外，还存在刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等问题。
（2012 山东卷 T35）毛角蛋白Ⅱ型中间丝（KIFⅡ）基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。
（１）过程①中最常用的运载工具是______，所需要的酶是限制酶和_____________。
（２）在过程②中，用___________________________处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中，CO2的作用是________________________。
质粒
DNA 连接酶
胰蛋白酶（或胶原蛋白酶 ）
维持培养基（液）的pH
（2012 山东卷 T35）毛角蛋白Ⅱ型中间丝（KIFⅡ）基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。
（３）在过成③中，用___________处理以获取更多的卵（母）细胞。成熟卵（母）细胞在核移植前需要进行_________处理。
（４）从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是_________________。在胚胎移植前，通过_________技术可获得较多胚胎。
促性腺激素
去核
（早期）胚胎培养
胚胎分割

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