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3.3胚胎工程的应用及前景选修3现代生物技术专题专题3胚胎工程一、胚胎移植将雌性动物的，或者通过得到的胚胎，移植到的、的其他雌性动物的体内，使之发育为新个体的技术。同种生理状态相同早期胚胎1.概念:供体：遗传性能和生产性能优秀的个体受体：有健康体质和正常繁殖能力的个体提供胚胎的个体。接受胚胎的个体。其他方式转基因、核移植、体外受精胚胎移植是胚胎工程其它技术的最后一道“工序”。2.胚胎移植的意义胚胎移植可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。⑴哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，一段时间内，同种动物供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。⑵哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能。⑶受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这就为胚胎在受体内存活提供了可能。⑷供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受任何影响。3.胚胎移植的生理学基础4.胚胎移植的基本程序同期发情处理用什么方法？超数排卵用什么方法？注射孕激素/前列腺素注射促性腺激素①对供、受体母牛进行选择，并用激素进行同期发情处理。②用激素对供体母牛做超数排卵处理。③超数排卵的母牛发情后，选择同种优秀的公牛进行配种或人工授精。4.胚胎移植的基本程序④胚胎的收集：配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）⑤冲卵后，对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。⑥将收集的胚胎直接向受体移植或放入－176℃的液氮中保存。4.胚胎移植的基本程序⑧对受体母牛进行是否妊娠的检查。⑦胚胎的移植：⑴手术法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口。⑵非手术法：将装有胚胎的移植管送入母牛子宫的相应部位，注入胚胎。⑨受体母牛产下胚胎移植的犊牛。选择供体母牛受体母牛……同期发情处理……超数排卵供体公牛配种冲卵质量检查、培养胚胎移植妊娠检查分娩（胚胎移植的犊牛）4.胚胎移植的基本程序培育“试管山羊”的基本过程如下图所示，若要培育成功，下列叙述正确的是A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟C.丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液D.丁过程中早期胚胎须移植到供体性状相同的代孕母羊子宫内A例1请回答胚胎工程和基因工程方面的问题：（1）应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、＿＿＿＿、＿＿＿以及在母体中发育和产出等过程。（2）在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其＿＿＿＿＿。另外，培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和＿＿＿＿＿。（3）通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是＿＿＿＿＿＿。（4）利用基因工程可以获得转基因牛，从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是＿＿＿＿＿＿＿、基因表达载体的构建、＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是＿＿＿＿＿（显微注射法、农杆菌转化法），为获得能大量产生人干扰素的转基因牛，该基因表达载体应导入的受体细胞是＿＿＿＿（受精卵、乳腺细胞）。早期胚胎培养胚胎移植获能促性腺激素获取目的基因将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定人干扰素基因（或目的基因）终止子标记基因显微注射法受精卵第一极体例2二、胚胎分割采用方法将切割成等份,等份或等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。2.概念:机械早期胚胎2483.特点:后代具有的遗传物质，属于繁殖，即克隆。相同无性4.胚胎的选择:发育良好的,形态正常的。5.主要仪器：和。实体显微镜显微操作仪1.理论基础：动物胚胎细胞的。全能性桑椹胚/囊胚6.胚胎分割的基本操作及注意事项选择良好的桑椹胚或囊胚移入培养皿中，用分割针或分割刀片将其切开，吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。7、胚胎分割技术的意义提高胚胎的利用率。8、胚胎分割技术的意义存在的问题①刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹存在差异；②胚胎分割产生同卵多胎的可能性是有限的。下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述。错误的是A．对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理B．人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割C．利用胚胎分剖技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎D．一次给受体母羊植人多个胚胎．可增加双胞胎和多胞胎的比例B例3回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题：(1)精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体，顶体内含有的___________能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。(2)某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于_______卵母细胞阶段，当该细胞发育至减数第二次分裂_____期时，才具备受精能力。若在卵黄膜和透明带之间看到两个极体，则表明_________过程已完成。(3)动物的早期胚胎移植到同种且___________与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。为了获得更多的早期胚胎，常用_________激素对供体进行处理，其目的是获得更多的___________，经人工受精后可得到早期胚胎。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜____________________________。(4)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到桑椹期或囊胚期阶段的早期胚胎进行___________处理，再植入到受体内。若要对早期胚胎进行长期保存，应将其置于___________条件下。顶体酶初级中受精生理状态促性腺卵母细胞对物质的吸收具有选择透过性胚胎分割冷冻(或液氮)例41.概念：简称,是由或中分离出来的一类细胞。2.特点:三.胚胎干细胞①形态：体积,细胞核,核仁；②功能：具有发育的,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞;③体外培养条件下：ES细胞可。对它可以进行，也可以进行。ES或EK细胞早期胚胎原始性腺全能性小大明显增殖而不发生分化冷冻保存遗传改造胚胎干细胞分离途径示意图①移植ES细胞用于治疗人类的某些顽症。3.主要用途目前，在动物实验方面，用ES细胞诱导分化出的某些组织细胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑难病症。②通过ES细胞体外诱导分化培育出人造组织器官，用于器官移植。ES细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态。在培养液中加入分化诱导因子,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化。③ES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料。下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是A．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加B．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割C．胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点D．胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离获取D例5右图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答：（1）胚胎干细胞是从动物胚胎发育至______期的内细胞团或胎儿的____________中分离得到的一类细胞。（2）图中分化程度最低的干细胞是___________。在体外培养条件下，培养液中加入________因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。囊胚原始性腺细胞胚胎干细胞分化诱导例6（3）在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因___________的结果。（4）某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的，骨髓的治疗的实质是将上图的_______细胞移植到患者体内。（5）若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的________，其原因是______________。（6）若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制，使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的_______期。（7）在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用__________细胞与骨髓瘤细胞融合，经多次筛选最终得到能分泌____________的杂交瘤细胞。选择性表达造血干红细胞细胞中无细胞核间B淋巴特异性抗体