高中生物选修3胚胎工程

关于高中生物选修胚胎工程思维导图，很详细也很清晰，基本覆盖常考知识点，根植于课本，可以作为学习笔记和复习资料，帮助大家系统地回顾和巩固所学知识，学生更好地理解和记忆知识。

胚胎工程

• 概念
  • 对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术
  • 胚胎工程包括哪些技术
    • 体外受精
    • 胚胎移植
    • 胚胎分割
    • 胚胎干细胞培养
• 体内受精和早期胚胎发育
  • ①精子的发生
    • 先有丝分裂后减数分裂（有精子的变形 ： 精细胞→精子）
    • 场所——睾丸的曲细精管
    • 结构 书P57 （从上至下） 书中精子大小：牛＞猪＞绵羊＞马
      • 头（有细胞核）
        • 顶部有顶体（高尔基体），分泌顶体酶
      • 颈
      • 线粒体鞘
        • 供能使精子能够旋转运动
      • 尾（中心体）
  • ②卵子的发生
    • 同精子一样（无变形）
    • 场所——在卵巢产生，在输卵管成熟
    • 结构 书P57 （由外至里）
      • 透明带（是包裹在卵母细胞外的一层基质，化学本质是糖蛋白，由卵细胞或其他细胞分泌）
      • 卵细胞膜
      • 核
      • 第一极体
  • ③受精
    • 概念
      • 受精是精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段
      • 信息交流方式
        • 直接接触
      • 意义
        • 1.子代多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现有性生殖的优越性
        • 2.维持每种生物有性生殖前后 后代体细胞中的染色体数目的恒定，对于遗传和变异都是十分重要的
    • 场所——输卵管
    • 过程
      • 准备阶段
        • 精子获能
          • 概念：刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后才能获得受精能力这一生理现象称为精子获能
          • 方法：直接利用雌性动物的生殖道使精子获能
        • 卵子的准备
          • 易错点
            • 1.卵原细胞的增殖过程在出生时母亲子宫内就已发育完成
            • 2.卵子一般在排出2~3h后才能被精子穿入
            • 3.动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初级卵母细胞MⅠ期，有的可能是次级卵母细胞MⅡ期，但是他们都要在输卵管内进一步成熟MⅡ期到期（中期）时才具备与精子受精的能力
      • 受精阶段 （受精标志： 1.透明带和卵细胞膜 之间观察到两个极体 2.观察到两个雌、雄原核）
        • A.获能精子与卵子相遇
          • 原因：卵母细胞释放强有力的化学信号
          • 拓：卵泡是一层保护的细胞和卵母细胞
        • B.透明带反应（发生在精子接触卵细胞膜的瞬间）
          • 过程：精子释放多种酶，以溶解卵细胞膜外的一些结构，如透明带，同时借助自身的运动接触细胞膜精子触及细胞膜的瞬间卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应
          • 作用：阻止后来的精子进入透明带（第一道屏障）
          • 拓：双精或多精入卵会导致受精卵不能发育或胚胎早期致死
        • C.卵细胞膜反应（发生在精子穿过卵细胞膜后）
          • 作用：同透明带反应（第二道屏障）
        • D.形成雌、雄原核
          • 雄原核
            • 过程：精子入卵→尾部脱离→原核膜破裂并形成新核膜→形成一个比原来精子的核还大的核（雄原核）
          • 雌原核
            • 过程：被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ→排出第二极体→雌原核
        • E.形成受精卵
          • 雌、雄原核融合（核膜消失）——标志受精完成
          • 受精卵遗传物质来源
            • 核遗传物质——精子的细胞核与卵子的细胞核，精卵各提供一半
            • 细胞质遗传物质——几乎全部来自卵细胞
  • ④胚胎早期发育
    • 场所——输卵管、子宫
    • 特点
      • 1.受精卵有一段时间在透明带进行有丝分裂
      • 2卵裂期.细胞数量增加，胚胎总体积不变（核质比增大）
    • 过程：受精卵→卵裂期（一般＜32细胞）→桑葚胚（每个细胞都具有全能性）→囊胚（开始细胞分化，内细胞团有全能性，滋养层细胞发育为胎盘和胎膜）→原肠胚（囊胚进一步发育，分化程度最大）→胚层分化
    • 囊胚
      • 囊胚腔——胚胎内部含有液体的腔
      • 孵化——囊胚进一步扩大，导致透明带破裂胚胎从中伸展出来（不孵化，不发育）
• 胚胎工程技术及其应用
  • ①体外受精
    • 卵母细胞的采集 （要先成熟培养再用， 培养到桑葚胚或囊胚期）
      • 1.超数排卵——用促性腺激素处理卵巢＜无需培养＞（若注射性腺激素，虽能得到，但卵巢会萎缩→负反馈）
      • 2.从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，从卵巢中采集卵母细胞
      • 3.用超声波探测仪等，直接从活体动物的卵巢内吸取卵母细胞
    • 精子的获取和受精
      • 获取——电刺激法
      • 受精 1.培养法 2.化学诱导法【精子离心处理（目的：分离精子与精浆，精浆会抑制精子获能）→置于获能液（肝素、Ca²⁺载体）】
    • 优点
      • 1.提高动物繁殖能力
      • 2.为胚胎移植提供可用的胚胎
  • ②胚胎移植
    • 概念——通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的（子宫环境可能因物种不同而不同）、生理状态相同（比如同期发情处理（孕激素）使子宫增厚，模拟受孕生理环境）的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术
    • 实质——早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
    • 过程
      • 1.供体、受体的选择和处理
        • 雌 供体——遗传性状优良、生产能力强
        • 雌 受体——有健康的体质和正常繁殖能力
      • 2.配种或人工授精
      • 3.胚胎的收集、检查、培养、保存
      • 4.胚胎的移植（不能晚于囊胚期）
      • 5.移植后的检查（正常繁殖或三两个月后才能进行另一次移植）
    • 优点/意义
      • 1.充分发挥了雌性优良个体的繁殖潜力，从而大大缩短了供体本身的繁殖周期，推动了畜牧业的发展
      • 2.减少优良种畜的引进，丰富品种资源
  • ③胚胎分割
    • 概念——采用机械方法将早期胚胎切割成n等份（多为2分割）（分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，故不能说移植的胚胎数与后代数成正比），经移植获得同卵双胎或多胎的技术
    • 实质——动物的无性繁殖或克隆
    • 理论基础——早期胚胎具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性
    • 仪器设备——体视显微镜和显微操作仪
    • 胚胎分割对象——内细胞团（需均等分割）
    • 做DNA分析，鉴定性别——用滋养层细胞