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,第三讲 胚胎工程,课前自主学习,课堂互动探究,1.精子和卵子的发生,体内受精和早期胚胎发育,2.卵细胞只允许同种单个精子完成受精的保障,(1)同种生物精卵结合的保障： 卵细胞透明带上存在精子的特异识别受体，只允许同种生物的精子与卵细胞结合。 (2)防止多精入卵的保障：单个精子穿过透明带，触及卵黄膜的瞬间引发透明带反应，透明带蛋白质变性成为较坚韧的一层，阻止其他精子进入，这是防止多精入卵的第一道屏障。单个精子穿过卵黄膜入卵后，立即引发卵黄膜的封闭作用，拒绝其他精子再进入卵细胞，这是防止多精入卵的第二道屏障。,(3)受精的标志和受精完成的标志：,受精标志：在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体。,受精完成的标志：雌、雄原核的融合。 3.早期胚胎发育 (1)过程：受精卵卵裂桑椹胚囊胚原肠胚。,(2)图示：,特别提醒 成熟的精子并不具有受精能力，必须获能后才具备受精能力。,卵细胞形成过程中，减数第一次分裂在排卵前后完成，而减数第二次分裂在受精时完成。,1下图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，下列相关描述正确的是( ),A图中3是透明带，7是原肠腔 B发育的先后顺序是甲丙乙 C1部位细胞将来发育成胎儿的各种组织 D甲、乙、丙时期的细胞都具有发育的全能性 解析：图中甲是桑椹胚，乙是囊胚，丙是原肠胚。图中1是滋养层，2是内细胞团，3是透明带，4是囊胚腔，5是外胚层，6是滋养层，7是原肠腔，8是内胚层。内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。 答案：A,1试管动物生产流程,胚胎工程的三个操作流程,2克隆动物的培育流程,3胚胎移植的培育流程 以牛胚胎移植为例：,(1)选择的对象包括良种公牛、母牛和普通母牛，处理是指对良种母牛和普通母牛做同期发情处理，以使其生殖器官的生理变化相同；同时要对良种母牛做超数排卵处理，以促其多产生卵子。 (2)冲卵是指将早期胚胎从良种母牛子宫内冲洗出来，而不是冲洗出卵子。,(3)良种牛后代的遗传特性是由供体公牛和母牛决定的，受体母牛只是提供了胚胎发育的场所，不影响后代的遗传特性。 (4)胚胎移植培育流程中有两次使用促性腺激素，第一次是对供、受体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。,2牛胚胎移植的基本程序如图，请据图回答：,(1)图中a、b、c过程分别是指_、_、_。 (2)供体母牛的主要职能是_；受体母牛必须具备_。 (3)为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是_； 处理的时期是_。,解析：(1)a过程是良种母畜在激素刺激下的超数排卵。b是用人工方法将母畜体内早期胚胎取出的冲卵过程。c是将符合移植要求的早期胚胎移植到受体母畜子宫内的过程。 (2)供体母牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎，受体母牛则是提供胚胎发育场所，所以受体母牛应具有健康的体质和正常的繁殖能力。 (3)进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。,答案：(1)超数排卵 冲卵 胚胎移植 (2)产生具有优良遗传特性的胚胎 健康的体质和正常的繁殖能力 (3)胚胎分割 桑椹胚或囊胚期,1干细胞的类型,胚胎干细胞,2.干细胞的培养过程,3胚胎干细胞的主要用途 (1)克隆动物培育： 将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的胚胎发育，操作流程如下：,(2)基因敲除，获得移植器官。 (3)培育出人造组织器官，用于器官移植。 (4)改良创造动物新品种。,3科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞“iPS细胞”，人类“iPS细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关说法正确的是( ),AiPS细胞分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性 BiPS细胞有细胞周期，它分化形成的神经细胞一般不具细胞周期 CiPS细胞可分化形成多种组织细胞，说明“iPS细胞”在分裂时很容易发生突变 DiPS细胞在分化时正常基因突变成原癌基因是细胞癌变的原因,解析：iPS细胞分化为神经细胞是细胞的选择性表达。iPS细胞能连续分裂，有细胞周期，它分化形成的神经细胞高度分化，一般不具细胞周期。iPS细胞可分化形成多种组织细胞，说明“iPS细胞”全能性较高。正常细胞都含有原癌基因。 答案：B,1下列有关哺乳动物精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述，正确的是( ) A采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用 B排卵就是排出成熟卵细胞的过程 C卵细胞形成时的分裂过程均在卵巢内完成 D卵子受精完成的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体,解析：采集到的精子必须经获能处理后才能受精，采集的卵细胞需要培养成熟后才可与获能的精子受精；初级卵母细胞的减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的，其结果产生一个次级卵母细胞和第一极体，进入输卵管，准备与精子受精。减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的。 答案：D,2下列关于哺乳动物胚胎的叙述不正确的是( ) A胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的 B囊胚的滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜 C早期胚胎在一定时间内不与母体子宫建立组织上的联系 D胚胎移植前必须先进行免疫排异反应的实验 解析：受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，故不需要进行免疫排斥反应实验。 答案：D,3(2011广东高考)华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有( ) 转基因 核移植 体外受精 体细胞克隆 胚胎移植 A B C D 解析：在试管动物技术中首先进行体外受精得到受精卵，在体外进行早期胚胎发育，然后再把胚胎移植到代孕母虎体内发育。 答案：D,4某干细胞研究小组人员从人的皮肤细胞中提取出细胞核，然后将其植入去核的牛卵母细胞中，从而培育出混合胚胎。该胚胎发育到第三天时已含有32个细胞，可从中提取胚胎干细胞供医学研究使用。下列说法错误的是( ) A该胚胎干细胞的遗传物质主要来自人的细胞核 B采集的牛卵母细胞应在体外培养到期中期才能进行受精,C混合胚胎发育到第三天时已分化为滋养层和内细胞团 D胚胎干细胞在形态上表现为细胞核大、核仁明显 解析：该胚胎干细胞的遗传物质主要由提供细胞核的生物提供；发育到期中期的卵母细胞才具有受精能力；混合胚胎含有32个细胞的时期为桑椹胚时期，细胞还没有开始分化；胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显的特点。 答案：C,5人血清白蛋白在临床上需求量很大。将人血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，就可以利用牛的乳腺细胞生产人血清白蛋白。大致过程如下：,(1)要实现超数排卵，应在性成熟雌牛发情期的某一阶段用_处理，然后在_中冲取卵子。通过采集的精子不能直接与成熟的卵子受精，原因是_。 (2)要使人血清白蛋白基因在奶牛乳腺细胞中特异性表达，完整的基因表达载体要包括目的基因、_、_、标记基因等部分。在过程之前要检测早期胚胎细胞是否已经导入人血清白蛋白基因，宜采用_技术。,(3)过程要选择“雌性奶牛胚胎”的原因是_。 (4)若要一次获得多只完全相同的转基因牛，过程应采用胚胎分割移植技术。胚胎分割移植后发育成小牛，这些小牛的基因型_(填“相同”或“不同”)，理由是_。,解析：(1)欲实现超数排卵可用促性腺激素处理，然后再从输卵管中冲出卵子。(2)完整的基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子等，可采用DNA分子杂交技术检测目的基因是否导入。(3)只有雌性转基因牛才可能分泌乳汁，并从中获得人血清白蛋白。(4)欲一次获得许多头完全相同的转基因牛，可采用胚胎分割移植，由于这些胚胎来自同一受精卵的有丝分裂，故其基因型应彼此相同。,答案：(1)促性腺激素 输卵管 精子没有获能 (2)启动子 终止子 DNA分子杂交 (3)雌性转基因牛进入泌乳期后，可以从其乳汁中获得人血清白蛋白 (4)相同 它们是由同一个受精卵经有丝分裂发育而来,
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