2023届高三生物一轮复习：核移植和胚胎工程 知识总结

主备人：王艳 审核：高二生物组 时间：2023-6-3 学案编号：05 班级： 姓名： 核移植和胚胎工程 1、 核移植（克隆） 1.分类：包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植，其中胚胎细胞（分化程度低，表现全能性相对容易）核移植较易成功。 2.原理：动物细胞核具有全能性 3.过程： 4.动物体细胞核移植属于无性生殖。 5．选择MⅡ期的卵母细胞作为受体细胞的原因： (1)细胞大，易于操作；且卵黄多，营养丰富，为发育提供充足的营养。 (2)卵母细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质。 6.卵母细胞去核（纺锤体染色体复合物）方法：常用显微操作法（会穿透膜和透明带） 此外梯度离心、紫外线短时间照射、化学物质处理也可以去核，但不穿透透明带，只是使其中DNA变性。 7.细胞培养一般选用10代以内（原代培养）的细胞，以保证供体细胞正常遗传基础 8.克隆动物性状 (1)克隆动物细胞核基因来自体细胞核供体，因此，克隆动物的性状与体细胞核供体基本相同。 (2)克隆动物的细胞质基因来自供体和卵母细胞，因此，克隆动物的性状与卵母细胞供体部分相同。 (3)代孕母体没有为克隆动物提供遗传物质，因此，克隆动物的性状与代孕母体没有直接关系。 9.重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完成个体的能力。 用物理或化学方法（电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程 10.动物克隆过程运用到的技术包括：动物细胞核移植、动物细胞培养、动物细胞融合、早期胚胎培养、胚胎移植 11.应用前景 (1)医药卫生领域 ①转基因克隆动物作为生物反应器，生产珍贵的医用蛋白。 ②转基因克隆动物的细胞、组织和器官可作为异种移植的供体。 ③人的核移植胚胎干细胞经诱导分化，形成相应的细胞、组织、器官后，可用于组织器官的移植。 (2)了解胚胎发育及衰老过程。 (3)用克隆动物做疾病模型，使人们更好地追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病。 (4)保护濒危物种方面：保护濒危物种，增加濒危动物的存活数量。 存在问题 (1)体细胞核移植技术的成功率非常低。 (2)克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷等 二、胚胎工程 1．胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。 2.体外受精步骤：卵母细胞的采集、精子的获取和受精。 3.卵母细胞的采集方法：输卵管冲取卵子（可直接受精）、卵巢中取卵（需体外培养至MП期才能受精） 卵子形成过程：第一阶段：胚胎在性别分化后，雌性胎儿卵巢内的卵原细胞通过有丝分裂增加数量，部分卵原细胞经染色体复制和其他物质的合成，演变为初级卵母细胞，形成卵泡。第二阶段：排卵前后完成了减数分裂Ⅰ,产生一个次级卵母细胞和一个第一极体，进入输卵管。第三阶段：减数分裂Ⅱ是在精子与卵子结合的过程中哺乳完成的，次级卵母细胞经分裂产生一个成熟的卵子和第二极体。 4.精子获取：①精液由精子和精浆两部分组成,精浆中含有一种能抑制精子获能的物质，精子获能前进行离心处理，目的是除去精浆以利于精子获能 ②精子获能方法：直接利用雌性动物的生殖道使精子获能； 将精子培养在人工配制的获能液中，使其获能等。获能液的成分因动物种类不同有所差异,常见的有肝素，钙离子载体等。 5.受精阶段：受精场所在输卵管 ①阻止精子入卵反应：透明带反应、卵细胞膜反应 ②受精的标志是观察到两个极体或雌雄原核，而受精完成的标志为雌、雄原核的融合形成合子，即受精卵 6.胚胎早期发育，场所是输卵管和子宫 过程 受精卵 ↓ 卵裂期 ↓ 桑葚胚：卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团形似桑葚 ↓ 囊胚内细胞团仍具有全能性 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 ↓ 原肠胚：形成外胚层、内胚层和中胚层→各种组织、器官 项目 变化 项目 变化 细胞数目 增多 每个细胞内的DNA总量 不变 每个细胞体积 减小 有机物总量 减少 DNA总量 增多 物质种类 增多 开始出现细胞分化的阶段是囊胚期，细胞分化最显著的阶段是原肠胚的三个胚层分化形成各种组织、器官。细胞分化的原因是细胞内基因的选择性表达。 7.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 ①获得胚胎的方式：体内受精（人工授精）、体外受精、核移植、转基因等 ②超数排卵：促性腺激素；同期发情处理：孕激素 ③胚胎移植过程