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高中生物選修3知識點總結:胚胎工程

 久離rrh2z6c2a9 2020-02-19
體內受精和早期胚胎發(fā)育
胚胎工程的建立
1. 精子的發(fā)生
場所:睪丸的曲細精管
時間:從初情期開始,,到生殖機能衰退
過程:      
(1)精原細胞→多個初級精母細胞(通過數次有絲分裂)
(2)1個初級精母細胞→2個次級精母細胞→4個精子細胞(通過減數分裂,,即MI和MII)  
(3)精子細胞→精子(通過變形)
2.卵子的發(fā)生
場所:卵巢
時間:從胎兒時期開始(胎兒時期完成了卵泡的形成和在卵巢內的儲備)
過程:
(1)卵原細胞→初級卵母細胞
(2)1個初級卵母細胞→1個次級卵母細胞+第一極體(排卵前后完成)
(3)1個次級卵母細胞→1個卵子+第二極體(精子和卵子結合中完成)
3.受精
概念:精子和卵子結合成合子(受精卵)的過程。
場所:雌性的輸卵管內
過程:1)受精前的準備階段1:精子獲能
(2)受精前的準備階段2:卵子的準備(到減數第二次分裂中期,,具備與精子受精的能力)
(3)受精階段
a.精子穿越放射冠和透明帶:頂體反應,,透明帶反應
b.進入卵黃膜:卵黃膜封閉作用
c.原核形成和配子結合                                                    4. 早期胚胎發(fā)育      
卵裂期:細胞在透明帶中進行有絲分裂,細胞數不斷增加,,但胚胎的總體積并不增加,,或略減小。
桑椹胚:胚胎細胞達32個左右,,每一個細胞都是全能細胞
囊胚:有囊胚腔,,出現孵化過程。開始出現分化:內細胞團,,將來發(fā)育成胎兒的各種組織,。滋養(yǎng)層發(fā)育成胎膜和胎盤
原腸胚:出現外中內三個胚層和原腸腔
 
3.2  體外受精和早期胚胎培養(yǎng)
方法一:用促性腺激素處理,,使其超數排卵,,從中輸卵管沖取卵子(針對實驗動物,家畜豬、羊等)卵母細胞的采集
方法二:從屠宰母畜卵巢中采集
方法三:借助超聲波探測儀,、內窺鏡,、腹腔鏡等工具直接從活體母畜卵巢中吸取(針對大家畜或大型動物,,如牛)
1.體外受精  卵母細胞的培養(yǎng):在體外人工培養(yǎng)成熟
子的采集:方法有假陰道法,、手握法和電刺激法等
精子的獲能:方法有培養(yǎng)法(通過獲能培養(yǎng)液)、化學誘導法(通過肝素或鈣離子載體A23187)獲能溶液或專用的受精溶液
受精:獲能的精子 +培養(yǎng)成熟的卵子完成受精
 
2. 胚胎早期培養(yǎng)  
條件:受精卵在發(fā)育培養(yǎng)液中培養(yǎng)
培養(yǎng)液成分:無機鹽,、有機鹽,、維生素、激素,、氨基酸,、核苷酸、血清等
3. 試管動物技術:通過人工操作使卵子和精子在體外成熟和受精,,并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎(桑葚胚或囊胚)后,,再經移植產生后代的技術。
 
胚胎工程的應用及前景
一,、胚胎移植
1.概念:是指將雌性動物的早期胚胎,或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎,,移植到同種的,、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內,使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術,。其中提供胚胎的個體叫供體(遺傳特性和生產性能優(yōu)秀),,接受胚胎的個體叫受體(有健康的體質和正常繁殖能力)。
2.應用:胚胎移植是轉基因,、核移植,、或體外受精等技術的最后一道“工序”
3.現狀:在牛的胚胎移植中,技術方法更為簡便,、實用,。
4.意義:可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體繁殖潛力。供體主要職能只是產生優(yōu)良特性的胚胎,,縮短繁殖周期,。
5.生理學基礎: 胚胎移植成功與否關系到:供體和受體的生理狀況
1)供、受體生殖器官的生理變化相同,,為胚胎提供相同的生理環(huán)境
2)早期胚胎沒有與母體子宮建立組織聯系,,為胚胎收集提供可能
3)受體對外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應,為胚胎的存活提供可能
4)胚胎能與受體子宮建立正常的生理和組織聯系,,但其遺傳物質在孕育過程中不受影響
6.基本程序  
1)供,、受體的選擇和處理(使用激素進行同期發(fā)情處理(促性腺激素)超數排卵處理)
2)配種或人工受精
3)胚胎收集(沖卵(早期胚胎))、檢查(胚胎發(fā)育到桑椹胚或囊胚),、培養(yǎng)或保存(-196℃的液氮) 
4)胚胎移植:手術法(引出子宮和卵巢將其注入),;非手術法(用移植管將其送入子宮)
5)移植后的檢查(是否妊娠)等    
7.胚胎移植時間
不同動物胚胎移植的時間不同。(牛,、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚階段才能進行移植,,小鼠、家兔等實驗動物可在更早的階段移植,,人的體外受精胚胎可在8-16個細胞階段移植,。)    
二、胚胎分割
1.概念:
采用機械方法將早期胚胎切割成2,、4或8等份等,,經移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。
2.儀器設備:實體顯微鏡和顯微操作儀        
3.意義:來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質,,屬于無性繁殖,。
4.操作程序:
(1)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚,,移入盛有操作液的培養(yǎng)皿
(2)用分割針或分割刀切開胚胎,,吸出半個,注入空透明帶或直接將裸半胚移植給受體,。分割囊胚時要將內細胞團均等分割,,否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。此時還可用分割針分割滋養(yǎng)層,,做胚胎DNA分析性別鑒定,。     
5.局限:剛出生的動物體重偏低,毛色和斑紋上存在差異,,同卵多胎的可能性有限,。

三、胚胎干細胞
1.概念:由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞,。簡稱ES或EK細胞,。
2.特點
形態(tài)上:體積小、細胞核大,、核仁明顯
功能上:具有發(fā)育的全能性,,即可分化為成年動物體任何一種組織細胞;在體外可增殖而不發(fā)生分化,;可冷凍保存,;可進行遺傳改造

3. 意義:  
1)移植ES細胞修復壞死或退化部位,治愈糖尿病,、肝(心)衰竭,、成骨不良等病癥
2)ES細胞體外誘導分化,,可培育人造組織器官,解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥
3)ES細胞在牛黃酸,、丁酰環(huán)腺苷酸等分化誘導因子作用下可向不同類型組織細胞分化

4,、胚胎工程:是指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術,如胚胎移植,、體外受精,、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術,。經過處理后獲得的胚胎,,還需移植到雌性動物體內生產后代,以滿足人類的各種需求,。

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