【生物】高中生物选修三:胚胎工程

【生物】高中生物选修三:胚胎工程

[本文适用于2015、2016级人教版生物课本]
[不建议读者在毫无基础的情况下阅读此文,应先通读课本]

胚胎工程的知识有点琐碎,估计是写完了我自己都不想看的类型。
最近班内二轮复习,被理综虐成doge…某狼的知识水平有限,还请多多指教,非常感谢。

概述

胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子进行多种显微操作和处理技术,如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术,并将处理后获得的胚胎移入雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。
这一过程不会改变生物的遗传物质,只是借助了体外受精、胚胎移植等技术操作。

体内受精

早期胚胎发育

精子的产生

时间:从初情期到生殖机能衰退
过程(连续)
1.位于曲细精管管壁的精原细胞有丝分裂,部分精原细胞形成初级精母细胞。
初级精母细胞的体积较大。
2.初级精母细胞经过两次减数分裂形成四个精细胞
3.精细胞变形为精子。高尔基体→顶体 中心体→尾 线粒体→尾部线粒体鞘
此过程一般为2个月左右。

卵子的产生

时间:雌性胎儿在性别分化后就产生初级卵母细胞。之后不再产生初级卵母细胞。
过程(不连续)
1.胚胎时期形成初级卵母细胞
2.初级卵母细胞在排卵前后完成减数第一次分裂。
排卵:卵子从卵泡中排出
一般情况下,哺乳动物的第一极体不会继续分裂。
3.次级卵母细胞在受精后完成减数第二次分裂。

受精

精子与卵子结合产生合子。
准备
1.精子获能:人类生殖学之父 张明觉
2.卵子达到MⅡ中期。
受精位置:输卵管的壶腹部
防止多精入卵:透明带反应、卵细胞膜反应
受精的标志:在卵细胞膜和透明带间隙可以观察到两个极体
受精完成的标志:核膜消失,雌雄原核融合。

胚胎发育

卵裂期:受精卵→桑椹胚(32细胞的实心球体)→囊胚(开始分化)
囊胚分为囊胚腔(含有液体的囊腔,内有内细胞团)、滋养层。
囊胚→孵化→原肠胚(分为外胚层、内胚层、中胚层)。
外胚层发育为神经、感官、表皮及附属物。
内胚层发育为消化道、呼吸道、肝脏、胰腺等
中胚层发育为结缔组织、血管、肌肉、骨骼、其他器官。
生物体发育全过程:受精卵→(胚胎发育)→幼体→(胚后发育)→性成熟

体外受精

卵母细胞的采集(根据实际情况选择三种不同的方法):
1.注射促性腺激素,使供体超数排卵
2.从屠宰场中已屠宰的母畜卵巢中采集卵母细胞
3.从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞
精子的采集:假阴道法、手握法、电刺激法
精子获能
1.对于啮齿动物、家兔、猪等动物,采用培养法
2.对于牛羊等家畜采用化学法。将精子放入一定浓度的肝素或钙离子载体A23187

早期胚胎培养

精子、卵子在获能液或专用受精溶液中完成受精后移入发育培养液中继续培养。
(此时的培养即为【动物细胞培养】
胚胎发育到适宜阶段(桑椹胚或囊胚)时,向受体细胞移植或在-196℃液氮中冷冻保存。

应用

胚胎移植

优势:充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,由受体代替妊娠,缩短了供体本身的繁殖周期。
应用条件
1.供体、受体具有相同的生理环境
2.早期胚胎处于游离状态
3.外来胚胎基本不发生免疫排斥反应
4.供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,遗传特性不会发生变化
操作步骤
1.同期发情处理
2.超数排卵处理
3.配种/人工授精
4.胚胎的收集:冲卵
剩余过程略(没考过。考到的话再补充)。

胚胎分割

采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份、8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎。
可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。
要求内细胞团必须均分,滋养层可以不均分。
取材:桑椹胚/囊胚
取样滋养层进行DNA性别鉴定。

胚胎干细胞

哺乳动物的胚胎干细胞简称为ES或EK细胞。在饲养层细胞(如输卵管上层细胞)或添加抑制因子的培养液中,能够维持不分化的状态,并被诱导向不同的组织细胞分化
取材:早期胚胎或原始性腺中分离出的细胞
形态特点:体积小、细胞核大、核仁明显
功能特点:具有发育的全能性
诱导分化的物质:牛黄酸、丁酰环腺苷酸等。



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