1.簡述胚胎形成經(jīng)過了受精及早期胚胎發(fā)育等過程。2.簡述胚胎工程包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等技術(shù)。
考點一 胚胎工程的理論基礎(chǔ)
考點二 胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用
主要考點 必備知識
概念:指對生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞進行多種顯微操作和處理,然后將獲得的胚胎移植到雌性動物體內(nèi)生產(chǎn)后代,以滿足人類的各種需求。胚胎工程技術(shù)包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
理論基礎(chǔ):哺乳動物受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律。
實質(zhì):在體外條件下,對動物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進行的模擬操作。
哺乳動物精子的發(fā)生是在睪丸內(nèi)完成的。雄性動物從初情期(相當(dāng)于人的青春期)開始,直到生殖機能衰退,在睪丸的曲細(xì)精管內(nèi)不斷進行著生殖細(xì)胞的增殖,源源不斷地產(chǎn)生精子。
各種家畜精子發(fā)生的過程大體可以分為三個階段。 第一階段,位于曲細(xì)精管管壁的精原細(xì)胞進行數(shù)次有絲分裂,產(chǎn)生大量的精原細(xì)胞,其中部分精原細(xì)胞經(jīng)過染色體復(fù)制和其他物質(zhì)的合成,進一步形成初級精母細(xì)胞。
精原細(xì)胞A(繼續(xù)有絲分裂)
精原細(xì)胞B(分化為初級精母細(xì)胞)
第二階段,初級精母細(xì)胞連續(xù)進行兩次分裂(即減數(shù)分裂,包括MⅠ和MⅡ);第一次分裂產(chǎn)生兩個次級精母細(xì)胞,每個次級精母細(xì)胞再分裂一次產(chǎn)生兩個含單倍染色體的精子細(xì)胞。
減數(shù)第一次分裂 初級精母細(xì)胞
減數(shù)第二次分裂 次級精母細(xì)胞
第三階段,圓形的精子細(xì)胞經(jīng)過變形,其中的細(xì)胞核變?yōu)榫宇^的主要部分,高爾基體發(fā)育為頭部的頂體,中心體演變?yōu)榫拥奈?,線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘。同時,細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)濃縮為球狀,叫做原生質(zhì)滴,隨精子的成熟過程向后移動,直到最后脫落。對于多數(shù)家畜來說,精子在睪丸內(nèi)形成的時間為兩個月左右。
線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘
細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)濃縮成球狀,稱為原生質(zhì)滴。最后脫落。
高爾基體發(fā)育為頭部的頂體
哺乳動物成熟的精子外形似蝌蚪,分頭、頸和尾三大部分。不同種動物精子的形態(tài)相似,大小略有不同與動物的體型大小無關(guān)。例如,大鼠的精子190μm長,而大象的精子卻只有50μm長。
卵巢(發(fā)生) 輸卵管(成熟)
胎兒期(性別分化后):形成初級卵母細(xì)胞
排出的卵是___________
卵從卵泡中排出進入輸卵管
排出的卵是__________
注意:正常情況下,一個卵泡只能形成一個成熟的卵子。 排卵是指卵子從卵泡中排出。具體的說排出的卵子是初級卵母細(xì)胞或次級卵母細(xì)胞。 剛排出的卵子尚未完全成熟,僅完成第次減數(shù)分裂,需要在輸卵管內(nèi)進一步成熟,直到第二次減數(shù)分裂的中期才能與精子結(jié)合完成受精過程。排出的卵子是在輸卵管內(nèi)與精子受精的。
精子和卵子相互識別,融合成合子(受精卵)的過程。
細(xì)胞膜的功能進行細(xì)胞間信息交流
細(xì)胞膜具有一定的流動性
場所:在自然條件下,哺乳動物的受精在雌性動物的輸卵管內(nèi)完成。
(1)準(zhǔn)備階段1—精子獲能概念:剛剛排出的精子,不能立即與卵子受精,必須在雌性動物生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后,才能獲得受精能力。1951年,張明覺和奧斯汀發(fā)現(xiàn)了這一生理現(xiàn)象,并把它稱為“精子獲能”(capacitatin)。
研究精子獲能機制的意義:實現(xiàn)了各種哺乳動物在體外條件下的獲能,為體外受精技術(shù)的建立奠定了基礎(chǔ)使精子獲能的方法①直接利用雌性動物生殖道使精子獲能;②將精子培養(yǎng)在人工配制的獲能液中使其獲能;
注意:獲能液的成分因動物種類不同而有所差異;獲能液常見有效成分有肝素、Ca2+載體等;
胚胎工程包括準(zhǔn)備階段和受精階段
(1)準(zhǔn)備階段2—卵子的準(zhǔn)備  卵子一般在排出后2一3h才能被精子穿入。一些實驗證據(jù)表明,卵子在受精前也要經(jīng)歷類似精子獲能的過程。動物排出的卵子成熟程度不同,有的可能是初級卵母細(xì)胞,如馬、犬等,有的可能是次級卵母細(xì)胞,如豬、羊等。但它們都要在輸卵管內(nèi)進一步成熟,當(dāng)達(dá)到減數(shù)第二次分裂的中期時,才具備與精子受精的能力。
具備受精能力的卵子結(jié)構(gòu)
(2)受精階段:哺乳動物的受精過程主要包括:精子穿越放射冠和透明帶,進入卵細(xì)胞膜,原核形成和融合。?、佾@能后的精子與卵子相遇時,首先發(fā)生頂體反應(yīng),使頂體內(nèi)的酶釋放出來。放射冠是包圍在卵子透明帶外而的卵丘細(xì)胞群,精子所釋放的頂體酶可直接溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì),形成精子穿越放射冠的通路。 
精卵相遇,發(fā)生頂體反應(yīng),精子穿入放射冠
?、诖┻^放射冠的精子立即與透明帶接觸,頂體酶隨后將透明帶溶出一條孔道,精子借自身運動穿越透明帶,并接觸卵細(xì)胞膜。在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間,會產(chǎn)生阻止后來的精子進入透明帶的生理反應(yīng),這個反應(yīng)稱做透明帶反應(yīng),它是防止多個精子進入透明帶,引起多精子入卵受精的第一道屏障。
精子穿過透明帶,并接觸卵細(xì)胞膜
 ③只有穿過透明帶的精子才能與卵細(xì)胞膜接觸。由于卵細(xì)胞膜表面有大量的微絨毛,當(dāng)精子與卵細(xì)胞膜接觸時,立即被微絨毛抱合,隨后,精子外膜和卵細(xì)胞膜相互融合,精子入卵?! 【尤肼押螅鸭?xì)胞膜會立即發(fā)生一種生理反應(yīng),拒絕其他精子再進人卵內(nèi),這種生理反應(yīng)稱做卵細(xì)胞膜反應(yīng)。這是防止多精入卵受精的第二道屏障?!?br/>精子頭部膨脹,同時卵子完成第二次成熟分裂,釋放第二極體
?、芫尤肼押蟮牧硪粋€變化,是尾部脫離,并且原有的核膜破裂;隨后,精子形成一個新的核膜,最后形成一個比原來精子核還大的核,叫做雄原核。與此同時,精子入卵后被激活的卵子完成減數(shù)第二次分裂,排出第二極體后,形成雌原核,雌原核一般略小于雄原核。  雄、雌原核充分發(fā)育后,相向移動,彼此接觸,二者體積縮小、合并,兩組核染色體合為一組,形成一個含二倍染色體的合子,也就是受精卵。受精過程至此結(jié)束,受精卵的發(fā)育也由此開始。
核膜消失,兩原核融合,第一次卵裂開始
 多數(shù)哺乳動物的第一極體不進行減數(shù)第二次分裂形成兩個第二極體。
精子入卵后,卵細(xì)胞膜會立即發(fā)生生理反應(yīng)。
精子入卵后,尾部脫離,原有的核膜破裂并形成一個新的核膜,最后形成一個比原來精子的核還大的核,叫做雄原核。
注意:多數(shù)哺乳動物的第一極體不會進行減數(shù)分裂Ⅱ,因而不會形成兩個第二極體。
與此同時,被激活的卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ,排出第二極體后,形成雌原核。
特點:細(xì)胞數(shù)量不斷增加,胚胎總體積并不增加。 每個細(xì)胞體積不斷變小,DNA總數(shù)目不斷增加, 每個細(xì)胞的核DNA數(shù)目不變,有機物總量減少, 有機物種類增加。
桑葚胚(一般32細(xì)胞)
概念:當(dāng)卵裂產(chǎn)生的子細(xì)胞逐漸形成致密的細(xì)胞團,形似桑葚時,這時的胚胎稱為桑葚胚。
特點:這一階段及之前的每一個細(xì)胞都具有發(fā)育成完整胚胎的潛能,屬于全能細(xì)胞。
胚胎進一步發(fā)育,出現(xiàn)細(xì)胞分化
囊胚:概念胚胎進一步發(fā)育,細(xì)胞_____________,形成__________、________;隨著胚胎進一步發(fā)育,胚胎內(nèi)部出現(xiàn)了含有______的囊腔—________,這個時期的胚胎叫做囊胚;特點_________________結(jié)構(gòu)組成________、______、_______①內(nèi)細(xì)胞團位置:_________________________;作用:___________________②滋養(yǎng)層位置:_________________________;作用:_____________________③囊胚腔:胚胎內(nèi)部含有_________的腔孵化:囊胚進一步______,會導(dǎo)致__________,胚胎從_________中 ________,這一過程叫做孵化
將來發(fā)育成胎兒的各種組織
沿透明帶內(nèi)壁擴展和排列
原腸胚 ________后,將發(fā)育形成______; 原腸胚表面的細(xì)胞層為_______,向內(nèi)遷移的細(xì)胞形成_______;隨著發(fā)育的進行,一部分細(xì)胞還會在內(nèi)外兩個胚層之間形成_______; 這三個胚層將________________________________;
逐漸分化形成各種組織、器官等
馬的胚胎進入子宮時發(fā)育程度最高,其次為小鼠。 體外培養(yǎng)的馬胚胎移植到母馬子宮時,應(yīng)選擇囊胚階段的胚胎。牛在自然情且況下,胚胎雖然最早可在8~16細(xì)胞階段進入子官,但為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率在實踐中通常用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進行移植。
  不同動物受精卵的發(fā)育及其進入子宮的時間有明顯的差別。請分析下表,討論相關(guān)問題。
1.下圖表示精子入卵后,發(fā)生(或引起)的一系列變化形成受精卵的過程,下列敘述錯誤的是(  )
A.圖中X指卵細(xì)胞膜反應(yīng),Y指卵子的減數(shù)分裂ⅡB.經(jīng)圖中Y過程只形成了雌原核C.精子入卵主要指精子的頭部外膜與卵細(xì)胞膜融合D.精子入卵后精子的尾部留在外面,并在溶酶體的作用下自溶
解析:透明帶反應(yīng)形成第一道屏障,卵細(xì)胞膜反應(yīng)形成第二道屏障;精子入卵后,精子的尾部脫落,并且原有的核膜破裂,隨后,精子形成一個新的核膜,最后形成一個比原來精子核還大的核,叫作雄原核;與此同時,精子入卵后被激活的卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ,釋放第二極體,形成雌原核。故Y過程既形成了雌原核,又形成了第二極體。
對點訓(xùn)練1.下列有關(guān)哺乳動物精子、卵子的發(fā)生及受精作用的敘述,正確的是(  )A.頂體反應(yīng)是防止多精入卵的一道屏障B.卵子形成的過程需在卵巢和輸卵管內(nèi)完成C.采集到的精子和卵子相遇即可發(fā)生受精作用D.卵子發(fā)生時,MⅠ和MⅡ過程是不連續(xù)的,但細(xì)胞質(zhì)均等分配
解析:透明帶反應(yīng)是防止多精入卵的一道屏障,A錯誤;卵子形成的過程需在卵巢和輸卵管內(nèi)完成,B正確;采集到的精子獲能后與成熟的卵子相遇即可發(fā)生受精作用,C錯誤;卵子發(fā)生時,MⅠ和MⅡ過程是不連續(xù)的,細(xì)胞質(zhì)不均等分配,D錯誤。
考向  胚胎早期發(fā)育
1.如圖表示某種哺乳動物受精作用及早期胚胎發(fā)育的部分過程。下列有關(guān)敘述正確的是(  )
A.圖1中各細(xì)胞內(nèi)的DNA分子數(shù)目與體細(xì)胞中相同B.圖2和圖3中的極體都將繼續(xù)分裂C.同期發(fā)情處理能使供體產(chǎn)生更多的圖4結(jié)構(gòu)D.圖1到圖4的過程發(fā)生在輸卵管和子宮中
解析:圖1中精子和卵子內(nèi)的DNA分子數(shù)目相同,比體細(xì)胞減少一半,A錯誤;圖2和圖3中的第一極體一般不分裂,第二極體不能再分裂,B錯誤;同期發(fā)情處理使得供體和受體具有相同的生理環(huán)境,圖4結(jié)構(gòu)表示原腸胚,C錯誤;圖1到圖3的過程發(fā)生在輸卵管,圖4的形成發(fā)生在子宮中,D正確。
對點訓(xùn)練2.如圖為受精作用及胚胎發(fā)育示意圖,a、b代表兩個發(fā)育時期。下列敘述錯誤的是(  )
A.①過程發(fā)生同源染色體分離B.②過程通過有絲分裂增殖C.胚胎發(fā)育到③過程開始發(fā)生分化D.處于a時期的胚胎中具有囊胚腔
解析:①是受精作用,該過程中不會發(fā)生同源染色體分離,A錯誤;受精卵通過有絲分裂增殖,B正確;①~④過程中,③④過程都會發(fā)生細(xì)胞分化,③過程開始發(fā)生分化,C正確;囊胚期胚胎的內(nèi)部出現(xiàn)了含有液體的腔,為囊胚腔,D正確。
4.卵裂時期胚胎中細(xì)胞數(shù)目和有機物總量在不斷增加(  )
1.卵子形成過程中,減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ是連續(xù)的(  )2.精子獲能就是獲得“能量”(  )3.透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精子入卵的兩道屏障(  )
1.選擇性必修3 P56“相關(guān)信息”:使精子獲能的方法有直接利用雌性動物的生殖道使精子獲能;將精子培養(yǎng)在人工配制的獲能液中使其獲能等。獲能液的成分因動物種類不同而有所差異,常見的有效成分有  、    等。
2.(選擇性必修3 P58)判斷卵子是否受精的標(biāo)志:____________________   。
觀察到兩個極體或者雌、
3.選擇性必修3 P59“思考·討論”:將體外培養(yǎng)的胚胎移植到子宮時,應(yīng)選擇至少發(fā)育到什么階段的胚胎:小鼠:  ??;綿羊:16細(xì)胞;豬:4~6細(xì)胞;馬:  ;牛:     。
1.體外受精:哺乳動物的體外受精技術(shù)主要包括卵母細(xì)胞的采集、精子的獲取和受精等步驟。
注意:精子離心處理的目的是,去除精清中的抑制獲能的物質(zhì)。
從屠宰場已屠宰母畜的卵巢中采集卵母細(xì)胞,也可以借助超聲波探測儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等工具,直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細(xì)胞。采集的卵母細(xì)胞,都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后,才能與獲能的精子受精。活體采卵在一些畜牧業(yè)發(fā)達(dá)的國家已開始商業(yè)化生產(chǎn),它對充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖潛力具有重要意義。
注意:從卵巢上取出的卵母細(xì)胞還沒有成熟,尚未完成第一次減數(shù)分裂。應(yīng)在體外人工模擬輸卵管環(huán)境進行培養(yǎng),才能使其成熟,即達(dá)到受精前的成熟階段。
收集精子的方法有假陰道法、手握法和電刺激法等。
假陰道法是采用仿生學(xué)的方法,模仿發(fā)情雌性動物陰道環(huán)境設(shè)計的裝置,它能夠滿足雄性動物交配時對壓力、溫度和潤滑度的要求,同時配有與采精動物相適應(yīng)的活臺畜或假臺畜。使用假臺畜時,要訓(xùn)練被采精動物爬跨臺畜,并將精液射入假陰道,以便收集。
手握法不需要任何設(shè)備,徒手或戴上乳膠手套,直接把握雄性動物的陰莖,給予適當(dāng)?shù)膲毫痛碳?,就可引起射精。這種方法只適于豬和犬等體型較小,易于控制的家畜。
電刺激法是將動物麻醉后,用特制的電極伸入動物的直腸,直接刺激位于腰薦部的射精中樞神經(jīng),引起射精。這種方法多用于野生或經(jīng)濟動物。
在體外受精前,要對精子進行獲能處理。通常采用的體外獲能方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法兩種:對于嚙齒動物、家兔和豬等動物的精子,一般采用培養(yǎng)法,即將取自附睪的精子,放入人工配制的獲能液中,培養(yǎng)一段時間后,精子就可獲能;對于牛、羊等家畜的精子常采用化學(xué)法,即將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中,用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能。
獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子,一般情況下都可以在獲能溶液或?qū)S玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程,精子和卵子一般要放在培養(yǎng)液小滴內(nèi)共同培養(yǎng)一段時間才能完成受精。
精子與卵子在體外受精后,應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng),以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。哺乳動物胚胎的培養(yǎng)液成分一般都比較復(fù)雜,除一些無機鹽和有機鹽類外,還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分,以及血清等物質(zhì)。 當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時,可將其取出向受體移植,或冷凍保存。
不同動物胚胎移植的時間不同,例如,牛、羊一般要培養(yǎng)到??芭唠A段或囊胚階段才進行移植,小鼠和家兔等實驗動物可在更早的階段移植,人的體外受精胚胎,即試管胚胎,可在8~16個細(xì)胞階段移植。
意義:體外受精技術(shù)是提高動物繁殖能力的有效措施,還可以為胚胎移植提供可用的胚胎。
(1)胚胎來源:體外受精及其他方式得到的胚胎(2)供體和受體①提供胚胎的個體稱為供體 供體選擇標(biāo)準(zhǔn):遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強 供體職能:產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎②接受胚胎的個體叫受體 受體選擇標(biāo)準(zhǔn):有健康體質(zhì)和正常繁殖能力 受體職能:承擔(dān)繁重而漫長的妊娠和育仔任務(wù)
2.胚胎移植:指將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)相同的雌性動物體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù).
注意:胚胎移植時應(yīng)對供體和受體母畜進行同期發(fā)情處理,使它們的生理條件達(dá)到同步或一致,這樣才能使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件,這是胚胎移植成功與否的關(guān)鍵。因此,必須做到供、受體母畜的發(fā)情時間一致。同時還要做到移入受體子宮胚胎的位置應(yīng)該與其在供體內(nèi)的位置相同或相似,移入胚胎一側(cè)的受體子宮對應(yīng)的卵巢必須有黃體存在。胚胎移植成功率的高低與供、受體生理環(huán)境條件一致性密切相關(guān)。只有供、受體生理環(huán)境高度一致,移入受體的胚臉才能被接受,并繼續(xù)發(fā)育。所以我們可以把胚胎移植簡單概括為早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。
胚胎移植能否成功,與供體和受體的生理狀況有關(guān)。 第一,哺乳動物發(fā)情排卵后,不管是否妊娠,在一段時間內(nèi),同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的,這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。
第二,哺乳動物的早期胚胎形成后,在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系,而是處于游離狀態(tài),這就為胚胎的收集提供了可能。
第三,大量的研究已經(jīng)證明,受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。
第四,供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系,但移入受體的供體胚胎的遺傳特性,在孕育過程中不受任何影響。
實質(zhì):早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移
地位:胚胎工程的最終技術(shù)環(huán)節(jié)
意義:①可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力; ②大大縮短了供體本身的繁殖周期; ③對供體施行超數(shù)排卵處理后,可獲得多枚胚胎,經(jīng)移植可得到多個后代,使供體生產(chǎn)下的后代數(shù)量是自然繁殖的十幾倍到幾十倍
采集良種母牛的卵母細(xì)胞
思考回答以下問題:為什么應(yīng)對供體和受體母畜進行同期發(fā)情處理?
使它們的生理條件達(dá)到同步或一致,這樣才能使供體的胚胎移入受體后有相似的生理環(huán)境。
在牛的胚胎移植過程中有兩次使用激素、兩次檢查,其目的分別是什么?
第一次用孕激素對受、供體進行同期發(fā)情處理,第二次用促性腺激素處理使供體超數(shù)排卵。第一次是對收集的胚胎進行質(zhì)量檢查,第二次是對受體母畜是否妊娠進行檢查。
胚胎移植的優(yōu)勢是什么?
可以發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖能力。
胚胎移植中的四個注意點
概念:采用機械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)
分割方法:機械方法所需要的主要儀器:體視顯微鏡、顯微操作儀分割工具:分割針或分割刀
胚胎分割產(chǎn)生后代的特點:具有相同的遺傳物質(zhì)
生殖方式:無性生殖(無性繁殖、克隆)
理論基礎(chǔ):早期胚胎干細(xì)胞具有很強的分裂能力,并保持著細(xì)胞全能性
選擇分割的胚胎:育良好的、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚。
注意:桑葚胚或囊胚的內(nèi)細(xì)胞團細(xì)胞具有發(fā)育的全能性
操作環(huán)境:盛有操作液的培養(yǎng)皿,在顯微鏡下分割。
分割后胚胎去向:直接移植給受體或經(jīng)體外培養(yǎng)后,再移植給受體
性別鑒定的取樣部位:滋養(yǎng)層
性別鑒定的方法:做DNA分析
對囊胚分割的注意事項:將內(nèi)細(xì)胞團均等分割
注意:內(nèi)細(xì)胞團一般到囊胚階段才出現(xiàn),它是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞,其他細(xì)胞為滋養(yǎng)細(xì)胞,只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將內(nèi)細(xì)胞團均等分割,會出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團多的部分正常發(fā)育的能力強,少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良,甚至不能發(fā)育等問題。均等分割的原因是為了防止影響分割后胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育。
胚胎分割的優(yōu)點可以促進優(yōu)良動物品種的繁殖;產(chǎn)生的遺傳性狀相同的后代是進行遺傳學(xué)研究的寶貴材料;在胚胎移植前,進行性別鑒定、遺傳病篩查等,對于人工控制動物性別、動物繁育健康后代有重要意義。胚胎移植的局限性 實踐證明,采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的,分割次數(shù)越多,分割后胚胎成活的概率越小,目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。
利用核移植技術(shù)、體外受精(試管嬰兒)、胚胎分割獲得胚胎,生殖方式一樣嗎?
不一樣核移植——無性生殖; 體外受精——有性生殖; 胚胎分割——無性生殖
1.印度沙漠貓是一種珍稀貓科動物,通過胚胎工程技術(shù),可以讓家貓代孕而繁育,主要步驟如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是(  )
A.步驟甲、乙分別是指精子獲能、胚胎分割B.誘導(dǎo)超數(shù)排卵所注射的激素只能作用于特定細(xì)胞C.受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于培養(yǎng)液D.步驟甲使用的培養(yǎng)液和早期胚胎培養(yǎng)液成分基本相同
解析:甲、乙分別是體外受精和胚胎移植,A項錯誤;誘導(dǎo)超數(shù)排卵所注射的激素是促性腺激素,該激素只作用于性腺細(xì)胞,B項正確;受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于卵黃,C項錯誤;步驟甲使用的培養(yǎng)液(獲能溶液或?qū)S玫氖芫芤?與早期胚胎培養(yǎng)液成分不同,D項錯誤。
[對點訓(xùn)練]1.下列關(guān)于“試管?!迸囵B(yǎng)流程的敘述,不正確的是(  )
A.過程①可對供體母牛注射促性腺激素,使其排出更多的卵子B.過程②發(fā)生的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個極體或雌、雄原核C.大量的研究已經(jīng)證明,過程③基本不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)D.移入受體的供體胚胎的遺傳特性,在孕育過程中受受體的影響
解析:過程①可對供體母牛注射促性腺激素使其超數(shù)排卵,即使其排出更多的卵子,A正確;過程②表示體外受精,在實際胚胎工程操作中,常以觀察到兩個極體或雌、雄原核作為受精的標(biāo)志,B正確;胚胎移植時,受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這是胚胎移植成功的理論基礎(chǔ),C正確;“試管?!钡倪z傳物質(zhì)來自供體母牛和供體公牛,胚胎遺傳性狀取決于供體,在孕育過程中不受受體的影響,D錯誤。
考向 胚胎移植和胚胎分割
1.紅安格斯牛因肉質(zhì)鮮美營養(yǎng)全面被稱為“貴族?!保呈痉娥B(yǎng)殖基地利用本地黃牛作為受體?!敖韪股印?,同期移植接種了150枚的純種紅安格斯牛胚胎。下列相關(guān)敘述錯誤的是(  )A.紅安格斯牛的主要職能是提供具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎B.對本地黃牛要采取超數(shù)排卵技術(shù)C.“借腹生子”可以充分發(fā)揮紅安格斯牛的繁殖潛力D.本地黃牛作為受體牛應(yīng)具有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力
解析:在胚胎移植中紅安格斯牛應(yīng)作為供體,供體的主要職能是提供具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎,所以為了獲得較多的優(yōu)良胚胎可以對供體進行超數(shù)排卵處理;繁重而漫長的妊娠和育仔的任務(wù)由受體取代,所以應(yīng)選擇有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體;胚胎移植大大縮短了供體本身的繁殖周期,所以胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良動物個體的繁殖能力。
[對點訓(xùn)練]2.羊奶的脂肪顆粒體積為牛奶的三分之一,更利于人體吸收,其維生素及微量元素含量明顯高于牛奶,并且長期飲用羊奶不會引發(fā)肥胖。欲利用胚胎工程技術(shù)加快高產(chǎn)奶的薩能山羊的繁殖,下列說法正確的是(  )A.為使薩能母羊超數(shù)排卵,可在其飼料中添加適量的促性腺激素B.卵裂期的細(xì)胞數(shù)量增加,但細(xì)胞的體積和細(xì)胞內(nèi)有機物的種類會減少C.為提高胚胎利用率,可采用胚胎分割、胚胎移植等無性生殖技術(shù)D.生產(chǎn)上可選用原腸胚細(xì)胞進行性別鑒定
解析:促性腺激素的本質(zhì)是多肽,如果飼喂會被消化道中的消化酶分解,所以不能飼喂,A錯誤;卵裂期細(xì)胞內(nèi)有機物的含量減少,但是種類會增加,B錯誤;目前,二分胚胎的分割和移植效率最高,這成為提高家畜胚胎利用率的手段之一,C正確;性別鑒定是在囊胚期利用滋養(yǎng)層細(xì)胞進行的,D錯誤。
1.在胚胎移植中,對供體母畜要用促性腺激素進行超數(shù)排卵處理(  )2.可選用囊胚期或原腸胚期的胚胎進行移植(  )3.為避免代孕綿羊?qū)χ踩肱咛ギa(chǎn)生排斥反應(yīng),應(yīng)注射免疫抑制劑(  )4.對囊胚進行分割時,要將滋養(yǎng)層細(xì)胞均等分割(  )5.利用胚胎分割技術(shù)可以獲得兩個基因型完全相同的胚胎(  )
1.(選擇性必修3 P61)胚胎移植是________________________________________________________________________________________________________。2.(選擇性必修3 P61)供體母牛和受體母牛的選擇標(biāo)準(zhǔn)為__________________________________________________________________________________________________。
指將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)相同的雌性動物體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)
良、生產(chǎn)能力強的個體,受體是有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的個體,且二者必須是同一物種
3.選擇性必修3 P61~62“圖2-23”和“思考·討論”(1)胚胎移植的實質(zhì)是                     。
早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移
4.選擇性必修3 P62“相關(guān)信息”:超數(shù)排卵是指應(yīng)用外源___________,誘發(fā)卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子。
5.(選擇性必修3 P62)胚胎移植的實質(zhì)是_________________________________________。6.(選擇性必修3 P62)胚胎移植的優(yōu)勢是指_________________________________。7.(選擇性必修3 P62)胚胎分割是指_______________________________________________________________________________。
早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空
可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁
采用機械方法將早期胚胎切割成2等份、
4等份或8等份等,經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)

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