2023届高三生物一轮复习专题三 胚胎工程基础知识

选修3 现代生物科技专题 专题3 胚胎工程 知识点1、体内受精和早期胚胎发育 1、 精子和卵子的发生 项目 精子 卵细胞 部位 动物的睾丸或精巢 动物的卵巢 原始生殖细胞 精原细胞 卵原细胞 细胞质的分裂分配情况 两次分裂都均等 只有减数第二次分裂中第一极体分类均等，其他分类皆不均等 分裂结果 一个精原细胞——4个精细胞（2种或4种（交叉互换）） 1个卵原细胞——1个卵细胞 是否变形 变形 不变形 2、受精过程 （1） 准备阶段：精子在雌性动物生殖道中或能；卵细胞在输卵管内发育到减数第二次分裂中期。 （2） 受精阶段 ①精子通过发生顶体反应，溶解卵丘细胞之间的物质，并将透明带溶出一条孔道，从而使精子先穿过放射冠和透明带。 ②精子在触及卵细胞膜的瞬间，透明带发生透明带反应，这是防止多精入卵的第一道屏障。 ③精子入卵后，卵细胞立即发生拒绝其他精子入卵的生理发应叫做卵细胞膜反应，这是防止多精入卵的第二道屏障。 1 精子入卵后精子和卵子的变化：a.精子尾部脱离原有核膜溶解，形成比原细胞和大的雄原核；b.同时，次级卵母细胞完成减数第二次分裂形成雌原核；c.雌雄原核经充分的发育相互融合，形成合子。 （3） 判断精卵细胞是否受精的重要标志：在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已近完成受精。 3、 早期胚胎发育 知识点2、体外受精和早期胚胎培养 1、 体外受精 哺乳动物的体外受精主要包括卵细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精等几个主要的步骤。 （1） 卵细胞的采集 ①超数排卵：促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后从输卵管中冲取卵细胞，直接与或能的精子在体外受精。 ②从已经屠宰的母畜卵巢中采集卵母细胞。其关键是注意卵巢的保温和防止细菌污染。 ③从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，称为活体采卵。需要借助超声波探测仪，内窥镜或腹腔镜等工具。 后两种方法所采集的卵母细胞都要在体外经过人工培养成熟后，才能与或能的精子受精。 （2） 精子的采集和获能 ①收集精子的方法：假阴道法、手握法、电刺激法等。 ②精子体外获能的方法 a.培养法：将精子放入人工配置的获能液中获能 b.化学诱导法：将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能 （3） 受精:获能的精子和培养成熟的卵子。可以再获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。 2、 胚胎的早期培养 哺乳动物培养液成分：无机盐、有机盐类、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等。 胚胎发育到适宜阶段，可以取出向受体移植或冷冻保存 知识点3、胚胎工程的应用及其前景 1、 胚胎移植 （1） 生理学基础 ①同种动物排卵后，生殖器官的生理变化是相同的，这就为移植胚胎提供了相同的生理环境。 ②早期胚胎处于游离状态，为胚胎收集提供了可能。 ③受体对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内存活提供了可能。 ④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其遗传特性不发生影响。 （2） 胚胎移植的培育流程 （3） 胚胎移植的意义 ①加速育种工作和配种改良 ②大量节省购买种畜的费用 ③一胎多产 ④保存优良品种资源和濒危潜力 ⑤可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能 （4） 胚胎移植成功与否的两个条件 ①应对受体和供体的母畜同时进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生理条件，这是胚胎移植成功与否的关键。 ②移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体体内的位置相同或相似，移入胚胎一侧的受体子宫角对应的卵巢必需有黄体存在。 2、 胚胎分割 （1） 概念：胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成两份、4等分、8等分，经移植获得同卵双胞胎或多胞胎的技术。 （2） 胚胎分割可以看做是动物无性繁殖或克隆 动物的无性繁殖称为克隆。就胚胎分割技术本身而言，是将同一胚胎分割成几部分，借助胚胎移植技术产生遗传物质相同的后代，是一种无性繁殖的方式，因此，也属于动物克隆的一种方法。 （3） 使用的主要仪器设备：实体显微镜、显微操作仪 （4） 选用胚胎：应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚 （5） 具体操作：以二分胚胎的分割和移植为例 分割针或分割刀片将胚胎分开，吸取其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚胎移植给受体。 在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分裂，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步的发育。 3、 胚胎干细胞 （1） 来源：哺乳动物的胚胎干细胞，简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。 （2） ES细胞的特点： ①形态大小：ES细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上，表现为体积小、细胞核大、核仁明显。 ②功能：具有发育的