生物：专题3《胚胎工程》专题复习课件(人教版选修3).ppt

1、第第3939讲胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题讲胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题20142014最新考纲最新考纲 1.1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础()()2.2.胚胎干细胞的移植胚胎干细胞的移植()()3.3.胚胎工程的应用胚胎工程的应用()()4.4.转基因生物的安全性转基因生物的安全性()()5.5.生物武器对人类的威胁生物武器对人类的威胁()()6.6.生物技术中的伦理问题生物技术中的伦理问题()()胚胎工程复习胚胎工程复习 胚胎工程指对动物胚胎工程指对动物早期胚胎早期胚胎或或配子配子所进行所进行的多种显微操作和处理技术，如

2、的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。等技术。经过处理后获得的胚胎，还需要移植到经过处理后获得的胚胎，还需要移植到雌性雌性动动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。物体内生产后代，以满足人类的各种需求。体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育一、精子和卵细胞的发生一、精子和卵细胞的发生精原细胞精原细胞有丝分裂有丝分裂初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞精子精子M第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段M精精子子发发生生的的过过程程多个精原细胞多个精原细胞染色体复制染色体复制

3、变形变形 1.1.细胞核细胞核2.2.高尔基体高尔基体3.3.中心体中心体4.4.线粒体线粒体5.5.细胞内其他物质细胞内其他物质精子的头部精子的头部精子头部的顶体精子头部的顶体精子的尾部精子的尾部 线粒体鞘线粒体鞘 原生质滴原生质滴 (球状球状,最后脱落最后脱落)精细胞变形总结：精细胞变形总结：卵原细胞卵原细胞有丝分裂有丝分裂多个卵原细胞多个卵原细胞染色体复制染色体复制初级卵母细胞初级卵母细胞M第一极体第一极体次级卵母细胞次级卵母细胞第二极体第二极体卵子卵子卵子发生过程卵子发生过程M胎儿时期完胎儿时期完成成初初情情期期至至生生殖殖衰衰退退期期受精过程中完成受精过程中完成初情期初情期后形成后形

4、成 要要变形变形 不不变形变形睾睾 丸丸 内完成内完成卵子和精子的发生主要不同点卵子和精子的发生主要不同点1 1个卵子个卵子和和3 3个极个极体体4 4个精子个精子卵巢卵巢和和输输卵管卵管胎儿期胎儿期(先天先天的的)变形变形子细胞的子细胞的数目数目卵卵子子精精子子场所场所发生时发生时间间形状形状蝌蚪蝌蚪 形形球形球形(1)场所场所:。(2)过程过程输卵管输卵管雌性生殖道雌性生殖道减数第二次分裂中期减数第二次分裂中期顶体顶体卵丘细胞卵丘细胞透明带透明带卵黄膜封闭卵黄膜封闭雌雄原核雌雄原核合子合子指指精子和卵子精子和卵子结合形成结合形成合子合子 (即即受精卵受精卵)的过程。的过程。二二.受精作用受

5、精作用发生发生顶体顶体反应反应，穿越放射冠穿越放射冠受精阶段受精阶段1)精子穿越放射冠和透明带精子穿越放射冠和透明带顶体反应顶体反应透明带反应透明带反应(第一道第一道)2)精子进入卵黄膜精子进入卵黄膜卵黄膜封闭作用（第二道）卵黄膜封闭作用（第二道）3)原核形成原核形成雄原核和雌原核形成雄原核和雌原核形成4)配子结合：配子结合：雌雄原核融合形成合子雌雄原核融合形成合子(受精卵受精卵)二、早期胚胎发育二、早期胚胎发育1.过程：过程：2.图示图示学学.科科.网网 zxxk.受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚原肠胚原肠胚滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘三、早期胚胎发育

6、三、早期胚胎发育误点警示：误点警示：1 1、一个卵泡中一般能形成一个成熟的卵子。、一个卵泡中一般能形成一个成熟的卵子。2 2、排卵是指卵子从卵泡中排出而不是指卵泡、排卵是指卵子从卵泡中排出而不是指卵泡 从卵巢中排出。从卵巢中排出。3 3、刚排出的卵子尚未完全成熟，一般仅完成、刚排出的卵子尚未完全成熟，一般仅完成 减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步 成熟。成熟。受精标志受精标志受精完成的标志受精完成的标志:卵子受精的标志：在透明带和卵细胞膜卵子受精的标志：在透明带和卵细胞膜间隙观察到两个极体。间隙观察到两个极体。受精完成的标志：雌雄原核融合成含二受精完成的标

7、志：雌雄原核融合成含二倍染色体的合子。倍染色体的合子。1 1、成熟的精子无受精能力，需要在生殖道内、成熟的精子无受精能力，需要在生殖道内 获能后方能受精。获能后方能受精。2 2、动物排出的卵子并未成熟，只有达到减数、动物排出的卵子并未成熟，只有达到减数 第二次分裂中期时，才具备受精能力。第二次分裂中期时，才具备受精能力。3 3、受精卵的遗传物质中，核遗传物质一半、受精卵的遗传物质中，核遗传物质一半 来自精子，一半来自卵子，质遗传物质几来自精子，一半来自卵子，质遗传物质几 乎全来自卵子。乎全来自卵子。4.意义 维持每种生物前后代体细胞中染色体数目维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定的恒定

8、；对于生物的遗传和变异十分重要。；对于生物的遗传和变异十分重要。二、体外受精和早期胚胎培养（一）、试管动物技术（二）、体外受精（三）、早期胚胎培养（一）试管动物技术（一）试管动物技术促性腺激素促性腺激素-超数排卵处理超数排卵处理 在在获能溶液获能溶液或或专用的受精溶专用的受精溶液液中完成。中完成。发育培养液发育培养液:水、无机盐、有机水、无机盐、有机盐、维生素、激素、盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以氨基酸、核苷酸以及动物血清等。及动物血清等。（一）、试管动物技术（一）、试管动物技术1 1试管动物技术是指：通过试管动物技术是指：通过_使卵子和精子使卵子和精子在在_成熟和受精，并通过培养发育为成

9、熟和受精，并通过培养发育为_后后再经移植产生后代的技术。再经移植产生后代的技术。2 2这项技术的前期工作包括这项技术的前期工作包括_和和_。人工操作人工操作体外条件下体外条件下早期胚胎早期胚胎体外受精体外受精早期胚胎早期胚胎（二）、体外受精（二）、体外受精:1 1哺乳动物的体外受精主要包括哺乳动物的体外受精主要包括_、_和和_等主要步骤。等主要步骤。2 2卵母细胞的采集和培养卵母细胞的采集和培养对于实验动物如小鼠、兔、猪、羊，常采用对于实验动物如小鼠、兔、猪、羊，常采用_处处理，使其排出更多的理，使其排出更多的_，然后从，然后从_中中冲取卵子。冲取卵子。卵母细胞的采集卵母细胞的采集 精子的获取

10、精子的获取 受精受精 促性腺激素促性腺激素 卵子卵子 输卵管输卵管 3.3.精子的采集和获能精子的采集和获能:收集精子的方法收集精子的方法:精子体外获能的方法精子体外获能的方法培养法：采用将精子放人人工配制的培养法：采用将精子放人人工配制的_中中使其获能。使其获能。化学诱导法：将精子放在一定浓度的化学诱导法：将精子放在一定浓度的_或或钙离子载体钙离子载体A23187A23187溶液中，用溶液中，用_诱导精子获诱导精子获能。能。4 4受精：受精：_和培养成熟的卵子，一般情况下和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在都可以在_或或_ _中完成受精。中完成受精。获能液获能液 肝素肝素 化学药物化学药物

11、获能的精子获能的精子 获能溶液获能溶液 专用的受精溶液专用的受精溶液 3 3胚胎移植的时间胚胎移植的时间(1)(1)牛、羊一般在牛、羊一般在_或或_进行移植。进行移植。(2)(2)人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在_ _ _阶段移植。阶段移植。受精状况受精状况 受精卵的发育能力受精卵的发育能力 桑椹胚阶段桑椹胚阶段 囊胚阶段囊胚阶段 受体移植受体移植 冷冻保存冷冻保存 8-168-16个细胞个细胞 （三）、胚胎的早期培养（三）、胚胎的早期培养1 1哺乳动物胚胎的培养液成分：？哺乳动物胚胎的培养液成分：？2 2胚胎早期培养的目的胚胎早期培养的目的(1)(1)精子

12、和卵细胞在体外受精后，应将受精卵移入发育培精子和卵细胞在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查养液中继续培养，以检查_ _ _ _和和_ _。(2)(2)当胚胎发育到适宜的阶段进行当胚胎发育到适宜的阶段进行_ _或或_ _。一、胚胎移植一、胚胎移植胚胎移植：胚胎移植：将雌性动物的早将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，精及其他方式得到的胚胎，移植到移植到同种的同种的、生理状态生理状态相同相同的其他的其他雌性雌性动物体内，动物体内，使之继续发育为新个体的使之继续发育为新个体的技术。技术。提供胚胎提供胚胎供体供体受体受体三、胚胎工程的应用

13、及前景三、胚胎工程的应用及前景选择选择 供体母牛供体母牛受体母牛受体母牛同期发情处理同期发情处理超数排卵超数排卵供体公牛供体公牛配种配种冲卵冲卵质量检查、培养质量检查、培养胚胎移植胚胎移植妊娠检查妊娠检查分娩（胚胎移植的犊牛）分娩（胚胎移植的犊牛）（人工授精）（人工授精）3、胚胎移植、胚胎移植基本操作程序基本操作程序(以牛为以牛为例例)：生理学基础：生理学基础：1)1)供体和受体相供体和受体相同的生理环境同的生理环境2)2)早期胚胎处于早期胚胎处于游离状态游离状态,为胚为胚胎的收集提供胎的收集提供了可能了可能3)3)受体对移入子受体对移入子宫的胚胎基本宫的胚胎基本上不发生免疫上不发生免疫排斥排

14、斥4)4)胚胎与受体建胚胎与受体建立正常的联系立正常的联系,但遗传物质没但遗传物质没有改变有改变 胚胎移植的意义：胚胎移植的意义：可充分发挥优秀个体的繁殖潜能，可充分发挥优秀个体的繁殖潜能，缩短繁殖周期缩短繁殖周期,增加一生繁殖增加一生繁殖的后代数量的后代数量操作操作胚胎胚胎移植移植透明带透明带滋养层滋养层内细内细胞团胞团DNADNA分析分析2、胚胎分割1.1.概念概念:采用机械方法将早期胚胎切割成采用机械方法将早期胚胎切割成2 2等份等份,4 4等份或等份或8 8等份等等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。经移植获得同卵双胎或多胎的技术。2.2.特点特点:后代具有后代具有相同的遗传物质相同

15、的遗传物质（无性繁殖无性繁殖）3.3.选择的胚胎选择的胚胎:发育良好的发育良好的,形态正常的形态正常的桑椹胚桑椹胚或或囊胚囊胚。4.4.分割要求：内细胞团分割要求：内细胞团均等分割。均等分割。1 1、胚胎干细胞、胚胎干细胞受精受精全能全能细胞细胞囊囊胚胚内细胞团细胞内细胞团细胞胎儿胎儿生殖腺生殖腺细胞细胞胚胎干细胞胚胎干细胞分离培养分离培养（三）、胚胎干细胞的培养 简称简称ESES或或EKEK细胞细胞,是由早期胚是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。类细胞。2 2.特点特点:1)1)形态形态:体积小体积小，细胞核大细胞核大,核仁明显。核仁明显。2)2)功能功能:

16、具有具有发育的全能性发育的全能性。可分化为成年动物体内任何一。可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。种组织细胞。3 3）在）在体外培养体外培养的条件下，的条件下，ESES细胞细胞可以增殖而不发生分化可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。3 3.主要用途主要用途(1)(1)治疗人类的某些顽症治疗人类的某些顽症(2)(2)培育出人造组织器官，用于器官移植培育出人造组织器官，用于器官移植(3)(3)是研究体外细胞分化的理想材料是研究体外细胞分化的理想材料四、生物技术中的安全问题和伦理问题四、生物技术中的安全问题和伦理问题1.转基因生

17、物的安全性转基因生物的安全性判一判判一判(1)转基因食物是安全的转基因食物是安全的,可以放心食用。可以放心食用。()(2)转基因生物可能会破坏生态平衡。转基因生物可能会破坏生态平衡。()(3)对待转基因技术应该趋利避害对待转基因技术应该趋利避害,不能因噎废食。不能因噎废食。()2.生物技术的伦理问题生物技术的伦理问题(1)克隆人克隆人:中国政府的态度中国政府的态度:禁止禁止 ,但不反对治疗性克隆。但不反对治疗性克隆。四不原则四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何不赞成、不允许、不支持、不接受任何 的实验。的实验。(2)试管婴儿试管婴儿:设计试管婴儿需对胚胎进行设计试管婴儿需对胚胎进行 。五、生物武器的种类五、生物武器的种类 连一连连一连 生殖性克隆生殖性克隆生殖性克隆人生殖性克隆人基因检测基因检测