生物選修三重點(diǎn)難點(diǎn)(2)
生物選修三重點(diǎn)難點(diǎn)
生物選修三重難點(diǎn)二:胚胎工程
一、體內(nèi)受精與早期胚胎發(fā)育
1、胚胎發(fā)育過(guò)程
2.受精過(guò)程中的“三大反應(yīng)”與防止多精入卵受精的“兩道屏障”
(1)頂體反應(yīng):精子膜和頂體外膜發(fā)生一系列改變并釋放頂體酶的過(guò)程即為頂體反應(yīng)。頂體反應(yīng)的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道,是精子和卵子結(jié)合必不可少的條件。
(2)透明帶反應(yīng):精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間,會(huì)產(chǎn)生阻止后來(lái)的精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng),稱做透明帶反應(yīng),它是防止多精入卵受精的第一道屏障。
(3)卵細(xì)胞膜反應(yīng):精子入卵后,卵細(xì)胞膜會(huì)立即發(fā)生一種生理反應(yīng),拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi),稱為卵細(xì)胞膜反應(yīng),這是防止多精入卵受精的第二道屏障。
易錯(cuò)警示!(1)動(dòng)物排出卵子的成熟程度不同,有的可能是次級(jí)卵母細(xì)胞,如豬、羊等;有的可能是初級(jí)卵母細(xì)胞,如馬、犬等,但它們都要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟,當(dāng)達(dá)到減數(shù)第二次分裂的中期時(shí),才具有與精子受精的能力。
(2)受精的標(biāo)志是在卵黃膜和透明帶的間隙觀察到兩個(gè)極體;受精完成的標(biāo)志是雌、雄原核融合成合子,受精卵是個(gè)體發(fā)育的開(kāi)始。
二、胚胎工程
1. 動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)
動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程:受精卵→2細(xì)胞→4細(xì)胞→8細(xì)胞→桑葚胚→囊胚→原腸胚
胚胎工程的理論基礎(chǔ):哺乳動(dòng)物受精和早期胚胎發(fā)育規(guī)律
(1)精子和卵子的產(chǎn)生過(guò)程中精子變形,卵子沒(méi)有。卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備,是在出生前完成的。
考點(diǎn)細(xì)化:
?、倬?xì)胞產(chǎn)生后要經(jīng)過(guò)頂體形成、尾部發(fā)育、細(xì)胞質(zhì)濃縮最終精子形成
②卵子的發(fā)生在胎兒時(shí)期就完成了卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備,排卵前后進(jìn)行了減數(shù)第一次分裂,減Ⅱ分裂在精子和卵細(xì)胞結(jié)合過(guò)程中完成。
(2)精、卵細(xì)胞結(jié)合前各自要發(fā)生哪些生理過(guò)程?(提示:在受精前精子要在雌性動(dòng)物生殖道內(nèi)獲能;排出的卵子要在輸卵管中進(jìn)一步成熟到減Ⅱ中期才具備受精能力)。
(3)受精過(guò)程:精子獲能→卵子準(zhǔn)備階段→受精。卵子防止多精入卵的屏障:透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)
拓展:
① 桑椹胚一般指 32 個(gè)左右的細(xì)胞數(shù)目的胚胎。
② 胚胎分割選用的胚胎最好處于桑椹胚或者囊胚時(shí)期,因?yàn)槿苄暂^高
(6)胚胎工程包含的技術(shù):體外受精技術(shù)、胚胎早期培養(yǎng)技術(shù)、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎分割技術(shù)、胚胎移植技術(shù)
(7)獲得精子必須經(jīng)獲能處理后才能進(jìn)行體外受精
(8)采集卵子前一般要對(duì)雌體進(jìn)行促性腺激素處理,從較大體型動(dòng)物卵巢中采集卵母細(xì)胞都要經(jīng)過(guò)體外人工培養(yǎng)成熟后,才能與獲能精子受精。
(9)胚胎的早期培養(yǎng)培養(yǎng)液還需要添加激素和血清
(10)獲得的早期胚胎有向受體移植、冷凍保存兩種去向
2. 胚胎干細(xì)胞的移植
(11)從早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞可以稱為胚胎干細(xì)胞
(12)胚胎干細(xì)胞在形態(tài)上:體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯;在功能上,具有發(fā)育的全能性。另外在體外培養(yǎng)的條件下,胚胎干細(xì)胞可以增殖二不發(fā)生分化。對(duì)它可以進(jìn)行冷凍保存,也可進(jìn)行遺傳改造。
(13)干細(xì)胞按分化潛能可分為全能干細(xì)胞(如胚胎干細(xì)胞可以分化形成所有的成體組織細(xì)胞,甚至發(fā)育成為完整的個(gè)體)、 多能干細(xì)胞(具有多向分化的潛能,可以分化形成除自身組織細(xì)胞外的其他組織細(xì)胞,如造血干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞、皮膚干細(xì)胞等)和專能干細(xì)胞(維持某一特定組織細(xì)胞的自我更新,如腸上皮干細(xì)胞)三種類型。
(14)干細(xì)胞可以通過(guò)從哺乳動(dòng)物的早期胚胎(囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán))或從胎兒的原始性腺中分離而來(lái)
3. 胚胎工程的應(yīng)用
(15)胚胎分割時(shí)要注意注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。
(16)胚胎移植技術(shù)包括對(duì)供、受體的選擇和處理,配種或進(jìn)行人工授精,對(duì)胚胎的收集(沖卵),檢查、培養(yǎng)或保存,對(duì)胚胎進(jìn)行移植,以及移植后的檢查等步驟
考點(diǎn)細(xì)化:
?、?胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ):
a.哺乳動(dòng)物發(fā)情排卵后,不論是否妊娠,在一段時(shí)間內(nèi)同種動(dòng)物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的,這為胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境
b.早期胚胎在一定時(shí)間內(nèi)處于游離狀態(tài),為胚胎的收集提供了可能
c.受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能
d.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(guò)程中不受任何影響。
?、谂咛ヒ浦驳膶?shí)質(zhì)是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過(guò)程。
?、叟咛ヒ浦驳膬?yōu)勢(shì)是可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力。
?、芘咛ヒ浦策^(guò)程中兩次使用激素的目的是:第一次,對(duì)供體、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理,注射孕激素;第二次,對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理,注射促性腺激素。
⑤胚胎移植過(guò)程產(chǎn)下的犢牛性狀取決于供體牛
?、薏煌瑒?dòng)物其胚胎移植的時(shí)間不同,例如:牛、羊一般要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段才能進(jìn)行移植,小鼠等可在更早的階段移植。