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33 胚胎工程的应用及前景,专题3 胚胎工程,学习导航,专题3 胚胎工程,一、胚胎移植 1概念 (1)移植对象：雌性动物体内的_，或者通过_及其他方式得到的胚胎。 (2)移植受体：移植到_的其他雌性动物的体内。 (3)移植结果：发育为新个体。,早期胚胎,体外受精,同种的、生理状态相同,2生理学基础 (1)同种动物的供、受体排卵后，生殖器官的_是相同的。 (2)早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而处于_状态。 (3)受体对外来胚胎基本上不发生_。 (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_不受影响。,生理变化,游离,免疫排斥反应,遗传特性,3基本程序,同期发情,超数排卵,人工受精,桑椹胚,196 的液氮,手术,二、胚胎分割 1概念：是指采用机械方法将_分割成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，所得后代遗传物质完全相同。 2原理：细胞的_。 3繁殖方式：_生殖或_。,早期胚胎,全能性,无性,克隆,桑椹胚,囊胚,内细胞团,三、胚胎干细胞 1概念：由_或_中分离出来的一类细胞，简称ES或EK细胞。 2.,早期胚胎,原始性腺,3应用 (1)可以用于治疗人类的某些_。 (2)可以培育出人造组织器官，解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后_的问题。 (3)是研究体外_的理想材料。 (4)可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究。,顽症,免疫排斥,细胞分化,1判一判 (1)胚胎移植时，可以将早期胚胎移植到不同种的雌性动物的子宫内。( ) (2)胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。( ) (3)对于不同发育阶段的胚胎，分割的具体操作完全相同。 ( ),2填一填 胚胎移植的基本程序 写出图中字母代表的过程： a_；b._；c._。,同期发情,超数排卵,移植胚胎,胚胎移植,1获取胚胎供体的方法 (1)雌性动物体内早期胚胎。 (2)通过体外受精和早期胚胎的培养得到。 (3)通过哺乳动物体细胞核移植及培养而得到。,2胚胎移植成功与否的两个重要条件 (1)胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。这里的“同种”是指“同物种”。 (2)进行胚胎移植的供、受体生理状态要相同： 供、受体雌性动物的发情时间一致； 移入受体子宫内胚胎的位置应与其在供体子宫内的位置相同或相似。,4胚胎移植的意义 (1)加速育种工作和品种改良。 (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物种。 (5)可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力： 大大缩短了供体本身的繁殖周期。 增加供体一生繁殖后代的数量。,5地位：是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。 特别提醒 (1)同期发情处理的目的：在胚胎移植操作中应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理状态达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功的关键。 (2)胚胎移植操作的对象是早期胚胎而不是受精卵。,(2012高考江苏卷改编)通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是( ) A对供体和受体母牛都要进行相同激素处理 B受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行 C对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植 D早期胚胎需移植到与供体生理状态相同的代孕母牛体内 解析 A错误，对供体和受体母牛要进行同期发情处理，但不一定是相同激素处理。B错误，受精和胚胎的早期培养可以在体内进行。C错误，对冲卵获得的早期胚胎检查合格后方可移植。D正确，早期胚胎需移植到与供体生理状态相同的代孕母牛体内。,D,(1)C项中冲卵是指从子宫中冲出的卵子吗？ (2)D项中胚胎能在相同代孕母牛体内存活的基础是什么？ 提示：(1)不是，冲出的是早期胚胎。 (2)存活基础是受体对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。,(2014山东济宁高二检测)如图为牛胚胎移植示意图，据图分析下列叙述正确的是( ) A同期发情处理与过程a使用的是同一种激素 B过程b的生理基础是供体与受体生理环境相同 C过程c有手术法和非手术法两种方法 D图中供体母牛、供体公牛和受体母牛均要求遗传性能优秀,C,解析：据图可知，过程a、b、c依次是超数排卵、冲卵、胚胎移植。过程b是从供体母牛子宫内冲洗出胚胎，其生理基础是早期胚胎处于游离状态，未与母体子宫建立组织上的联系，与受体无关；对供体母牛和供体公牛要求选择遗传性能优秀的个体。,胚胎分割,1胚胎分割的基础和特点 (1)理论基础：细胞的全能性。 (2)物质基础：每个细胞核内具有相同的遗传物质。 (3)特点：每个后代具有相同的遗传特性。 2胚胎的选择：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。,4意义：加快繁殖速度，提高了胚胎的利用率。,5注意事项 (1)对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细胞团，若分割不均，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。 (2)分割的份数越多，每一份的细胞数会越少，不但难以做到均等分割，而且作为囊胚期的胚胎内细胞团的细胞所受的影响会越大。因此，分割的份数越多，技术难度会越大，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。,特别提醒 胚胎分割动物和体细胞克隆动物比较 (1)相同点：都属于无性生殖或克隆，最终技术是胚胎移植。 (2)不同点： 胚胎的来源可能不同。胚胎分割动物可能是雌性动物的早期胚胎或体外受精及其他方式得到的胚胎。体细胞核克隆动物是核移植技术获得的重组胚胎。 胚胎分割动物具有相同的遗传物质，两个亲本提供的核遗传物质一样多；而克隆动物的核遗传物质主要由供体细胞核提供。 克隆动物的起点是经过核移植形成的一个细胞，胚胎分割动物的起点是经过受精作用形成的一个细胞。,如图为牛胚胎性别鉴定和分割示意图，请据图完成下列问题：,(1)填出图中字母所代表的结构名称：A._；B._；C._；D._。 (2)写出甲、乙、丙过程的技术名称：甲_；乙_；丙_。进行乙过程时，所取的样本是_。 (3)进行甲过程时，所使用的基本仪器是_，本过程的技术关键是_。,囊胚腔,透明带,滋养层,内细胞团,胚胎分割,做DNA分析性别鉴定,胚胎移植,滋养层,实体显微镜和显微操作仪,将内细胞团均等分割,(4)尽管胚胎分割技术在多种动物中取得成功，但仍然存在一些问题，如刚出生的动物_，_上还存在着差异等;目前，成功率较高的是_，_成功的比例很小。,体重偏轻,毛色和斑纹,同卵双胎,同卵多胎,解析 (1)本题表示牛的囊胚分割示意图，囊胚内有一个大的空腔囊胚腔(A)，囊胚外面包着透明带(B)，透明带里面是囊胚的滋养层(C)和内细胞团(D)。 (2)(3)胚胎分割所用的主要仪器是实体显微镜和显微操作仪。进行胚胎分割时，要用分割针或分割刀片将胚胎切开，要注意将内细胞团均等分割，以便于分割后胚胎的恢复和进一步发育；另一方面，根据需要，可以用分割针切去一小部分囊胚(不含内细胞团),取其滋养层细胞，做DNA分析性别鉴定，以便于获得健康的个体或已知性别的个体(如图中乙)。,(4)胚胎分割技术虽然在多种动物中取得成功，但仍然存在一些问题，如刚出生的动物体重偏轻，毛色和斑纹上还存在着差异等。实践证明采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，目前最常见的是经分割产生的同卵双胎，同卵多胎的成功比例较小。,胚胎分割提高成活率的方法 胚胎分割，要借助实体显微镜和显微操作仪，用分割针或分割刀将胚胎切开，并将分开的胚胎吸出，而不能用镊子取出且分割时要将内细胞团均等分割，保证分割移植后的每一份胚胎正常发育。,胚胎分割是一种现代生物技术，关于这一技术的叙述正确的是( ) A胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份 B胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎 C胚胎分割技术属于有性生殖方式，因此不属于克隆 D胚胎分割技术可以分割任意时期胚胎 解析：胚胎分割常选择桑椹胚或囊胚时期的胚胎，一般分割成同卵双胎，并不能任意分割成多份。胚胎分割可以看作是动物无性繁殖或克隆的方法之一。,B,1干细胞种类,胚胎干细胞,具有形成机体的任何组织或器官直至形成完整个体的潜能,桑椹胚细胞或囊胚细胞及早期胚胎细胞,受精卵,胚胎干细胞,用于病人的器官移植等,具有分化成多种细胞或组织的潜能，但不能发育成完整的个体,内细胞团细胞、原始性腺细胞、造血干细胞,造血干细胞移植是治疗血液系统疾病、遗传性血液病等的有效手段,只能分化成某一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞,骨髓干细胞、皮肤生发层细胞、神经干细胞,神经干细胞移植治疗脑瘫、头颅外伤等病症,2.胚胎发育过程中不同干细胞发育分化过程：受精卵全能干细胞多能干细胞专能干细胞。 3干细胞的获得途径 (1)从体外培养的早期胚胎获得。 (2)从早期流产的胎儿获得。 (3)从克隆的胚胎获得。 (4)从成体获得。,特别提醒 正确理解干细胞的功能 (1)各类功能干细胞都可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。 (2)各类干细胞在体外条件下培养，可以只增殖而不分化。 (3)理论上讲，ES细胞可以分化成各种组织细胞，可形成各种器官。但是，目前从ES细胞向不同组织“细胞定向”的特定条件还不是十分清楚，这限制了当前ES细胞的临床应用。,(2012高考天津卷)下列有关干细胞的叙述，错误的是 ( ) A自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应 B胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化 C组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程 D造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病,B,解析 自体干细胞不属于异物，不会引起自身的免疫排斥反应，故A选项正确；胚胎干细胞具有全能性，在体外培养可以增殖分化，故B选项错误；组织的细胞更新包括增殖、分化和凋亡过程，故C选项正确；造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可以治疗白血病，故D选项正确。,胚胎干细胞具有发育的全能性，即具有形成机体的任何组织或器官，甚至完整个体的潜能，在体外培养既可增殖，也可分化，而造血干细胞为多能干细胞可分化为多种血细胞。,(2014广东省实验中学高二质检)胚胎干细胞是人胚胎发育早期囊胚中未分化的细胞，下列叙述错误的是( ) A胚胎干细胞具有发育的全能性 B胚胎干细胞有很强的增殖能力 C胚胎干细胞能分化成造血干细胞 D胚胎干细胞体积比受精卵大 解析：胚胎发育早期，随细胞分裂的进行，细胞数目不断增加，但胚胎的总体积并不增加或略有缩小，每个细胞的体积不断减小，所以，胚胎干细胞的体积要比受精卵的体积小得多。,D,
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