专题31胚胎工程与生态工程考点1胚胎工程一、胚胎工程的操作流程二、体内受精和早期胚胎培养1.精子与卵子的发生(2)卵裂:细胞分裂方式是有丝分裂。(3)囊胚:由滋养层细胞和内细胞团构成,内细胞团细胞具有发育全能性,能分化出幼体动物的所有组织器官。(4)原肠胚:出现了三个胚层和原肠腔。[知能拓展]1.排卵是指卵子从卵泡中排出,而不是卵泡从卵巢中排出。2.防止多精子入卵的机制包括:第一道屏障:透明带反应;第二道屏障:卵细胞膜反应。3.受精标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体;而受精过程完成的标志是雌、雄原核的融合。4.卵裂期细胞体积、数量及胚胎总体积的变化细胞体积缩小,细胞数量增加,胚胎总体积不变或略有缩小。三、体外受精和早期胚胎培养1.体外受精(1)精子的采集与获能:采集方法有假阴道法、手握法和电刺激法等;体外获能方法通常有培养法和化学诱导法。(2)卵母细胞的采集和培养:给哺乳动物注射促性腺激素,使其超数排卵,然后从输卵管中冲出卵子;也可从废弃的卵巢或活体卵巢中采集,但需要培养到减Ⅱ中期时,才可受精。(3)体外受精:获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精。2.早期胚胎培养(1)培养液成分:无机盐、有机盐(两盐);维生素、激素(两素);氨基酸、核苷酸(两酸),另外还有水、血清等。(2)胚胎去向:向受体移植或冷冻保存。[知能拓展]1.原肠胚不属于早期胚胎早期胚胎是指可用于移植的胚胎,包括原肠胚之前的囊胚、桑椹胚,甚至更早的阶段。2.获得精子和卵子后,两者并不立即在体外结合:需要对精子进行获能处理,并将卵母细胞培养至减数第二次分裂中期。3.胚胎发育的过程中,细胞的全能性并非完全相同,桑椹胚细胞具有全能性,囊胚细胞开始分化,原肠胚时期细胞已出现高度分化。四、胚胎移植、胚胎分割与胚胎干细胞1.胚胎移植(1)概念剖析①供体:能提供早期胚胎或通过体外受精及其他方式得到胚胎的雌性动物。②受体:与供体同种的、生理状态相同的其他雌性动物。③结果:产生新个体。(2)意义:充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(3)生理学基础①移入:排卵后,供、受体生殖器官的生理变化是相同的。②收集:早期胚胎处于游离状态。③存活:受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。④遗传性:供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但移入受体的供体胚胎的遗传特性不受任何影响。 (5)胚胎移植的实质:早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换,而胚胎本身的遗传物质并不发生改变,因此各种性状能保持其原来的优良特性。(6)胚胎移植的优势:充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,从而大大缩短了供体本身的繁殖周期,大大推动了畜牧业的发展。2.胚胎分割(1)材料:发育良好,形态正常的桑椹胚或囊胚。(2)实质:胚胎分割可增加动物后代,其实质是动物的无性繁殖或克隆。(3)注意:对囊胚分割时,注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。3.胚胎干细胞(1)来源:早期胚胎或原始性腺。(2)特点:在形态上,体积小、核大、核仁明显;在功能上,具有发育的全能性;在体外培养条件下可以增殖而不分化。[知能拓展]1.探究用于移植的胚胎来源及生殖方式(1)核移植 无性繁殖(2)体外受精 有性生殖(3)体内受精→冲卵→移植→有性生殖2.同期发情处理一般用雌性激素,超数排卵处理用促性腺激素。3.胚胎移植过程要经过两次检查,分别是:①冲卵后,对胚胎进行质量检查;②移植后是否妊娠检查。比较项目例2(2016广西浔州高中二模,40)图为牛胚胎移植过程示意图,请回答下列问题。(1)①阶段常用激素对供体母牛进行处理,其目的是获得更多的卵子。(2)冲卵的生理基础是。(3)③阶段对胚胎进行质量检查,这时的胚胎应发育到或阶段。(4)若要通过④获得遗传物质完全相同的多个新个体,可对③阶段检查合格的胚胎进行技术处理,该过程中应注意对进行均等分割。(5)ES或EK细胞的形态特征是,在培养液中加入,可诱导其向不同类型的组织细胞分化。解析(1)胚胎工程中常用促性腺激素对供体母牛进行处理,其目的是获得更多的卵子。(2)早期胚胎形成后处于游离状态,未与母体子宫建立联系,这是冲卵的生理基础。(3)胚胎移植前对胚胎进行质量检查,这时的胚胎应发育到囊胚或桑椹胚阶段。(4)应用胚胎分割技术可以获得遗传物质完全相同的多个新个体,胚胎分割时注意对内细胞团进行均等分割。(5)胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等形态特征,在胚胎干细胞培养时向培养液中加入分化诱导因子,可诱导其向不同类型的组织细胞分化。答案(1)促性腺(2)早期胚胎形成后处于游离状态,未与母体子宫建立联系(3)囊胚桑椹胚(4)胚胎分割内细胞团(5