专题42 胚胎工程-备战2023年高考生物复习思维导图

胚胎工程的概念、 是指对生殖细胞、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 实质在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作 概念 精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段 场所一自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成 刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物的生殖道发生相应 精子的获能 的生理变化后，才能获得受精能力，这一生理现象称为“精子获能” -I.准备阶段 卵子一般在排出2~3后才能被精子穿入。动物排出的卵子成熟程度不同，（有的 卵子的准备一 可能是初级卵母细胞，如马、犬等；有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等)但 它们都要在输卵管内进一步成熟，到MⅡ期时，才具备与精子受精的能力。 获能后的精子与卵子相遇时，精子释放出多种酶，以溶解卵 细胞膜外的一些结构，同时借助自身的运动接触卵细胞膜。 受精 在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带会迅速发生生 过程 理反应，阻止后来的精子进入透明带。然后，精子入卵。 两道屏障 精子入卵后，卵细胞膜也会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。 过程 Ⅱ.受精阶段 精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂并形城一个新的核膜，最后形成一个比原来精子 的核还大的核，叫作雄原核。与此同时，精子人卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出 第二极体后，形成雌原核： 雄、雌原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，核膜消失。这个含有两个染色体组的合子 理论 就是受精卵。受精过程结束后，受精卵的发育也就开始了 基础 观察到两个极体或者雌、雄原核 多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ， 受精的标志 因而不会形成两个第二极体 场所：输卵管→子宫 不同动物的胚胎进入子宫时发育程度不同 过 不受精卵⊙ 受精卵一—发育起点 2细胞⑧ 胚胎发育早期，有一段时间是在透明带内进行分裂，细胞的数量不断 卵 裂 熊图 全能细 卵裂 增加，但胚胎的总体积并不增加，这种受精卵的早期分裂称为卵裂 恩 桑葚胚 卵裂产生的子细胞形成致密的细胞团，形似桑葚。桑葚胚阶段前的 胚 每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能。 胎工 胚胎 早期 胎发育 细胞开始出现分化。内细胞团的细胞具有发育成完整胚胎的能力。 桑葚胚( 囊胚腔：随着胚胎的进一步发育，胚胎内部出现了含有液体 发育 囊胚 胞 囊胚 的腔，这个时期的胚胎叫做囊胚。 程 内细胞团（集聚在胚胎一端）→胎儿的各种组织； 胎 化 原肠胚 解化 滋养层（沿透明带内壁扩展和排列）→胎膜、胎盘 发育 继续分化 孵化：囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程 幼体 叫作孵化。孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育。孵化后 原肠胚 出生发育 继续发育形成原肠胚。 育 性成熟个体 包括外胚层，内胚层，中胚层。这三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等 试管动物 通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体 精子获能的方法：①直接利用雌性动物的生殖道使精子获能。②将精子培养在人工配制的获能液中使其获能获能液的成分 体外受精 因动物种类不同而有所差异，常见的有效成分有肝素、Ca2+载体等。 采集到的卵母细胞和精子， 要分别在体外进行成熟培养和获能处理 基本流程 将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精 优良供体母牛 受体母牛 (遗传性状优良、生产能力强)（有健康的体质和正常繁殖能力） 是指将通过体外受精及其他方式得到的胚 进行同期发情处理 概念一胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动 超数排卵处理 受体发情 物体内，使之继续发育为新个体的技术 胚胎 优良公牛→发情配种或人工授精 ,移植胚胎 在胚胎移植中接受胚胎的个体。职能是 受体 移植 承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务 技术 收集胚胎并检查 对受体进行妊娠检查 在胚胎移植中提供胚胎的个体。职能是 供体 正常繁殖或两三个月后进行另一次移植具有优良性状的后代 产生具有优良遗传特性的胚胎 移植胚胎的来源0核移植一②体外受精一③体内受精—④基因工程 是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。来自同一胚胎的后 概念 代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之 案 取样滋养层 做DNA 主要仪器设备—体视显微镜和显微操作仪 胚胎 作 (1)选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，移入盛有操作液的培养皿中 透明 性别胚胎 分割 (2)在显微镜下用分割针或分割刀分割。在分割囊胚阶段的胚胎时，注意将内 滋养月 序 不胎移植 细胞团均