高中生物胚胎工程知识点

高中生物胚胎工程知识点

胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子（针对胚胎发育过程）所进行的多种显微操作和处理技术；研究对象主要限定于高等脊椎动物，尤其是哺乳动物；重点内容包括胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。

（一）动物胚胎发育的基本过程

1、受精作用：成熟的精卵融合成为受精卵的过程（获能精子+减II中期的成熟卵细胞）

——受精时精卵质膜融合后，次级卵母细胞才最终完成减II，精卵核融合

场所：输卵管上段

2、胚胎发育：受精卵发育到幼体

胚后发育：出生到性成熟

个体发育：受精卵发育到性成熟

3、动物胚胎发育的基本过程

（1）卵裂期（2——8）：

细胞数量增加，有机物总量/总体积减小，每个细胞都具有全能性，未出现细胞分化，每个细胞都能发育成完整新个体

（2）桑椹胚（16——32）

（3）囊胚/胚泡：

细胞开始分化，形成滋养层（胚胎附属结构/胚外结构）和内细胞团（胚胎干/ES 细胞，发育全能性），之间为囊胚腔

注意题目要求填写滋养层细胞还是滋养层

原肠胚：三胚层分化，其将分化成各种器官原基；

——哺乳动物胚胎有机物总量增加（胚泡期已着床），其他动物有机物减少PS早期胚胎（桑葚胚和早期囊胚）

（二）胚胎干细胞

1、哺乳动物胚胎干细胞来源于囊胚内细胞团（ES）或胎儿的原始性腺（EK）

2、形态特征：具有胚胎细胞的特性，体积小，核大，核仁明显，二倍体核型功能特征：具有发育全能性

胚胎干细胞体外培养：分离早期胚胎中的内细胞团；胰酶处理解离培养

——饲养层（胚胎成纤维细胞）：促进生长，抑制分化4、胚胎干细胞的主要用途是：

①基因敲除；

②用分化诱导因子诱导胚胎干细胞定向分化，组织器官移植；

③治疗人类的某些顽疾，修复坏死或退化的部位；

④胚胎干细胞核移植，经胚激活、胚胎培养、胚胎移植；

⑤改良和创造动物新品种

胚胎工程的应用

1.体外受精

(1)卵母细胞的采集和培养：

①卵巢经促性腺激素处理超数排卵，使用超声监视器确定卵泡位置，插入穿刺针吸取卵泡液，取出卵母细胞（各阶段卵母细胞均有可能）

②体外培养至成熟（减II中）

(2)精子的采集和获能（获得能与卵细胞结合的能力）：获能液由相关物质组成非ATP

(3)受精：获能精子和成熟卵细胞在体外合适环境中共同培养

——试管动物/珍稀动物保护（体外受精）

Cf克隆动物（核移植）

胚胎体外培养：

（1）由于胚胎不同发育时期生理代谢需求不同，需配制一系列含有不同成分的培养液；

由于哺乳动物胚胎发育条件复杂，尚不能实现胚胎全体外培养

（2）目的：检测受精状况和受精卵的发育能力

（3）培养液成分：水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、动物血清

（4）胚胎去向：①胚胎移植②液氮冷冻保存

胚胎移植

——胚胎可能来自受精卵/核移植/胚胎分割；8细胞期之后

(1)供体：经济价值高、遗传性状优良

受体：①同种②生理状态相同/同期发情但未配种③常见或存量大④具有健康体质和正常繁殖能力

(2)胚胎移植的意义：大大缩短供体的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖能力

(3)生理学基础：

①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。

②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。（胚胎收集）

③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。（胚胎存活）

——若同种不需接受免疫检查，若不同种需要

④供体胚胎与受体建立生理联系（仅提供胚胎发育场所），但其遗传特性不受影响

(4)基本程序主要包括：

①对供、受体的选择和处理：

同期发情处理（激素处理）：供体促性腺激素，受体前列腺素或孕酮

超数排卵：供体促性腺激素

②配种或人工授精

③胚胎收集、检查、培养或保存：冲卵（早期胚胎）

④胚胎移植到受体的相应部位（输卵管/子宫角）

⑤移植后检查

胚胎分割（无性繁殖）

(1)意义：快速繁殖良种畜

(2)材料：卵裂球或早期胚胎

(3)操作过程（囊胚为例）：

(1)①用切割针/刀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）

②采用酶处理将卵裂球中的细胞分散开

(2)分割的胚胎/细胞直接移植或体外培养至囊胚阶段再移植

考题解析

1．(2010年高考江苏卷)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．利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎

D．一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例

解析：哺乳动物在发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物的供体与受体的生殖器官的生理状态是相同的，这就为供体的胚胎移入受体体内提供了相同的生理环境，所以要对供体和受体进行同期发情处理，A项正确；收集胚胎时应收集处于桑椹胚或囊胚期的胚胎，所以B项错误；利用胚胎分割技术获得的两个胚胎实质上来自于同一个受精卵的有丝分裂，因此可以获得两个基因型完全相同的胚胎，C项正确；D项一次给受体母羊植入多个胚胎，即可形成多个个体，也就是增加了双胞胎和多胞胎的比例。

答案：B

2．(2010年高考江苏卷)老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的β淀粉样蛋白体，它的逐渐积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降，某些基因的突变会导致β淀粉样蛋白体的产生和积累。下列技术不．能用于老年痴呆症治疗的是()

A．胚胎移植技术

B．胚胎干细胞技术

C．单克隆抗体技术

D．基因治疗技术

解析：治疗老年痴呆症，可将胚胎干细胞引导分化成未发生基因突变的组织或器官，来取代已经发生基因突变的组织或器官；或利用基因治疗技术将突变基因切除，导入正常基因；或制备针对β淀粉样蛋白体的抗体，利用单克隆抗体