配子与胚胎生物工程

3．1 体内受精和早期胚胎发育1．简述精子和卵子的发生过程。

(难点) 2.了解哺乳动物受精的过程。

(重点) 3．简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。

(重点)一、胚胎工程(阅读教材P 59) 1．操作对象：早期胚胎或配子。

2．技术手段：体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。

3．特点：经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。

二、精子和卵子的发生(阅读教材P 61～P 63) 1．精子的发生(1)场所：在睾丸内完成。

(2)时期：从初情期开始到生殖机能衰退。

(3)过程第一阶段⎩⎪⎨⎪⎧精原细胞有丝分裂多个精原细胞――→染色体复制和其他物质的合成初级精母细胞第二阶段⎩⎪⎨⎪⎧ 减数第一次分裂次级精母细胞减数第二次分裂Ｆ第三阶段：精子细胞――→（变形）精子 (4)精子变形的变化2．卵子的发生(1)场所：卵巢和输卵管内。

(2)时期：胚胎性别分化之后和初情期。

(3)过程三、受精(阅读教材P 63～P 66)1．概念：精子与卵子结合形成合子的过程。

2．阶段：包括受精前的准备阶段和受精阶段。

3．场所：雌性动物的输卵管内完成。

4．过程准备阶段⎩⎪⎨⎪⎧精子获能：在生殖道内获能卵子的准备：发育到MⅡ中期才有受精能力 受精阶段防止多精子入卵，透明带反应第一障，卵细胞膜反应又一障。

四、胚胎发育(阅读教材P 66～P 67) 1．卵裂期的特点 (1)场所：透明带内。

(2)2．早期胚胎发育的阶段桑椹胚：该时期细胞属于全能细胞 ↓囊胚⎩⎪⎨⎪⎧①细胞开始出现分化②结构⎩⎪⎨⎪⎧内细胞团：发育为胎儿的各种组织滋养层细胞：发育为胎膜和胎盘囊胚腔：内含液体↓原肠胚⎩⎪⎨⎪⎧①三胚层⎩⎪⎨⎪⎧外胚层：内细胞团表层的细胞形成内胚层：内细胞团下方的细胞形成中胚层：内外胚层间的细胞形成②原肠腔：由内胚层包围的囊腔连一连判一判(1)精子和卵子的发生都是从初情期开始的。

(×)(2)顶体反应的作用是形成精子穿越放射冠和透明带的通道。

哺乳动物胚胎工程讲义绪论一、胚胎工程的概念：应用细胞学、分子生物学、遗传学技术等对动物的生殖和发育进行人为干预，使胚胎按着预先设想的方向发育为个体的一门新兴生物工程技术。

胚胎工程主要是对哺乳动物的胚胎进行某种人为的工程技术操作，然后让它继续发育，获得人们所需要的成体动物的新技术。

实际上是动物细胞工程的拓展与延伸。

二、胚胎工程技术研究内容与意义：胚胎生物工程技术是用人工方法对动物卵母细胞或胚胎进行改造的技术。

包含胚胎移植、体外受精、胚胎性别控制、胚胎分割、胚胎冷冻、胚胎嵌合等内容。

目前, 胚胎工程已在遗传学、医学、发育生物学、动物育种学上得到广泛应用。

三、胚胎工程技术的介绍• 1. 胚胎移植技术（embryo transfer，ET）将良种母畜配种后的早期胚胎取出，移植到具同种生理状态的畜体内，使之继续发育成新个体，所以也成“借腹怀胎”。

即一头母畜（称为“供体”）发情排卵，配种，在一定时间内从其生殖道（输卵管或子宫角）取出受精卵或胚胎，移植到另外一头与供体同时发情排卵、但未经配种的母畜（称为“受体”）的相应部位（输卵管或子宫角）。

这个来自供体的胚胎能够在受体的子宫着床，并继续生长和发育，最后产下供体的后代。

• 2 .体外受精技术（in vitro fertilization,IVF）人为操作使成熟的卵子与精子在合适的体外环境中完成受精过程。

体外受精是以正常体内受精的研究为基础的，尽可能给精—卵提供一个适宜的共培养体系是研究体外受精的目的。

目前受精成功的标志至少是看受精卵是否可发育至囊胚期阶段。

• 3. 胚胎冷冻技术为便于长途运输和随时供移植使用，将那些６～７日龄已有２０～３０个细胞的新鲜活胚胎（或分割后的半胚胎、１／４胎）在－１９６℃的超低温下冷冻贮存。

这是在冷冻精子的技术基础上进一步发展起来的一项新技术。

目前用冷冻胚胎移植的成功率约为鲜胚胎的７０％～８０％。

• 4. 胚胎分割技术为成倍甚至成数倍地提高优良胚胎移植后所得到的成体数，用显微外科的手术方法将一个胚胎分割为２个或多个，制造同卵多仔。

1.绪论动物胚胎工程就是以胚胎为研究对象，为了加速繁育经济动物，培育动物的优良品种，或挽救濒危动物使用的一系列工程技术方法，一般来说包括胚胎移植、试管动物（体外受精）、胚胎冷冻、胚胎分割、胚胎干细胞、核移植（克隆）技术等。

动物胚胎工程又称胚胎生物工程或胚胎生物技术，主要是对动物的卵子、精子和胚胎在体外条件下进行各种操作，以加速繁育经济动物，培育优良品种，或挽救濒危动物而使用的一系列工程技术方法。

生物工程包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程。

胚胎工程是细胞工程中的分支。

繁殖技术：同期发情、超数排卵、人工授精胚胎移植、体外受精、胚胎冷冻、胚胎分割、性别控制、动物克隆、发情鉴定、妊娠诊断、生殖免疫、助产技术、生殖疾病控制技术繁殖管理：从群体角度研究提高动物繁殖效率的理论与技术措施繁殖障碍及其防治：从畜牧学的角度分析动物繁殖障碍的发病率和病因，探讨防治繁殖障碍的方法与技术措施。

动物胚胎工程的研究内容：胚胎移植，胚胎分割，胚胎冷冻，体外受精，胚胎干细胞技术，转基因技术，动物克隆，性别控制，嵌合体技术胚胎移植：是指将一头良种母畜配种后的早期胚胎取出，移植到另外一头或数头同种的、生理状况相同或相似的母畜生殖道的适当部位，使之继续发育成新个体的过程。

胚胎分割技术：通过对胚胎进行显微操作，将一枚胚胎用显微手术等方法分割成二分、四分甚至八分胚，经体内或体外培养,然后移植入受体中，以得到同卵双生或同卵多生后代的技术。

其理论依据是早期胚胎的每一个卵裂球都具有独立发育成个体的全能性胚胎冷冻：胚胎的冷冻保存，是将胚胎贮存在－196℃，超低温下长期保存的方法。

胚胎的冷冻方法大体分为常规冷冻方法（慢速冷冻法）和玻璃化冷冻法两种。

胚胎干细胞技术：胚胎干细胞（embryonic stem cells，ES细胞）主要来自囊胚的内细胞团、早期胚胎的种细胞或胎儿的原始生殖细胞。

转基因技术：转基因动物就是用实验室方法将人们需要的目的基因导入动物的受精卵，使外源基因与动物本身的基因整合在一起，并随细胞的分裂而增殖，在动物体内得到表达，并能稳定地遗传给后代。

热点06 现代生物科技专题（建议用时：30分钟）【命题趋势】在高考中，现代生物科技的考查一直都是一个热点的问题，尤其是与现在的一些新技术相关。

对于现在的一些新的生物技术，大多数都与基因工程，细胞工程相关，所以在高考中的考查频率也是比较高的。

这部分内容在高考中主要是选择题的压轴题部分，同时在综合题中的考查也是很复杂，很难的。

【满分技巧】1.复习现代生物科技这部分的时候，首先要阅读教材的对应部分，把重要的知识点和技术的流程以及注意事项针对性的记忆；2.这部分最重要的知识就是基因工程，所以需要对与基因工程，及在基因工程中每一个步骤有深入的理解和思考；3.针对一年内有关的新技术和新发展，要有一定的积累。

【限时检测】一．选择题（共12小题）1．（2020•北京）为了对重金属污染的土壤进行生物修复，研究者将从杨树中克隆的重金属转运蛋白（HMA3）基因与外源高效启动子连接，导入杨树基因组中（如图）。

（注：①、②、③、④表示引物）为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因，同时避免内源HMA3基因的干扰，在进行PCR扩增时，应选择的引物组合是（ ）A．①+③B．①+②C．③+②D．③+④【解答】解：图示中克隆的重金属转运蛋白（HMA3）基因与外源高效启动子连接，导入杨树基因组中，若要检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因和高效启动子，需要检测是否含有高效启动子序列和HMA3基因序列，应选择的引物组合是①+②，即B正确，ACD错误。

故选：B。

2．（2020•浙江）下列关于基因工程的叙述，正确的是（ ）A．若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶，则一定有利于该重组质粒进入受体并保持结构稳定B．抗除草剂基因转入某抗盐植物获得2个稳定遗传转基因品系，抗性鉴定为抗除草剂抗盐和抗除草剂不抗盐。

表明一定是抗盐性的改变与抗除草剂基因的转入无关C．抗除草剂基因转入某植物获得转基因植株，其DNA检测均含目的基因，抗性鉴定为抗除草剂和不抗除草剂。

高中生物胚胎工程的知识点（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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动物繁殖学复习题第一章动物的生殖器官1、雌性、雄性动物生殖器官的结构特点与主要功能是什么？2、试比较马牛羊猪生殖器官的异同点。

3、精子为何能在附睾中存活比较长的时间？4、参考阅读：性腺的发生及性细胞的形成。

第二章生殖激素1、垂体后叶素的生理作用有哪些？催产素的产生途径和能够促进分娩的原因是什么？2、说明LH、FSH的生理作用及在脑垂体中二者的含量和比例与发情特点的关系3、促性腺激素的种类及其作用是什么？4、生殖激素产生的主要器官及其作用特点是什么？5、褪黑激素的生理作用与应用前景如何？6、性腺激素的生理作用有那些？7、参考阅读一：其他内分泌素及调节因子对生殖系统的的作用。

8、参考阅读二：生殖激素在繁殖中的应用9、参考阅读三：生殖激素的测定方法。

第三章雄性生殖生理1、外界因素是如何对精子产生影响的？2、精子发生的激素调控机制是什么？3、精子的产生与产生的过程是什么？4、精子的结构与运动特点精液的理化特性有那些？5、参考阅读：精子发生过程中的分子机制第四章雌性动物发情1、判断卵泡成熟的指标有哪些？2、为什么初情期（处女）母牛往往发情不明显？3、简述动物发情周期发生的机理生殖激素如何对动物发情周期进行调节的？4、动物为什么会出现异常发情的现象？5、试说明引起雌性动物发情的内分泌调控机制。

6、母猪在泌乳期为什么不易出现发情？7、参考阅读一：激素对生殖系统的反馈调节8、参考阅读二：激素受体的调节与研究进展第五章人工授精1、精液稀释液的主要成分、作用及制作方法是什么？2、动物输精的基本要求是什么？3、简述奶牛人工授精的操作程序和注意的有关事项。

4、甘油抗冻作用的原因是什么？5、人工授精成功的关键是什么6、影响精液品质的因素有那些7、冷冻精液制作的程序是什么？8、参考阅读：组织与细胞冷冻保存的原理。

第六章：受精与怀孕1、简述动物的受精过程2、配子在受精前的准备工作有那些？3、受精时，精子要发生的反应有那些？卵子要发生的反应有那些？4、胎膜与胎盘的类型及其特点是什么？5、怀孕期间母体对胎儿为什么不发生免疫排斥反应？6、异常受精的类型是那些？双胎是怎么回事？7、参考阅读：妊娠诊断的方法与实践第七章分娩与助产1、激素与分娩的关系是什么？2、分娩的预兆和过程是什么？3、助产的原则有那些？4、参考阅读：动物分娩的调空机制第八章：繁殖控制技术1、发情控制的关键是什么？2、试说明用于超数排卵的激素类型和所起到的作用。

胚胎工程复习资料名词解释1.初情期：是动物生命中首次产生成熟的配子、开始繁殖活动的时期（雌性动物：初情期指第一次释放出精子的时期；母蓄第一次排卵的年龄，但一般无发情表现，公畜的初情期晚于母畜）2.精子的获能：指精子在雌性生殖道中，经过一段孵育时间，精子外膜要发生一系列的形态、生理和生化等发面的变化，而获得受精能力的过程。

3.精子的去能：若将获能的精子重新至于精清中，便又失去受精能力，这种要去能。

4.人工受精AI：就是利用假阴道采集公畜的精液，在利用器械把经过检查和处理的静夜输送到母畜的生殖道的适当部位，使之妊娠，以此来代替公母畜自然交配的一种科学配种方法。

5.精子活率：在37-38℃的精液中作直线前进运动的精子占总精子的百分比6.生物技术：以生命科学为基础，利用生物体系和工程原理生产生物制品和创造新物种的综合性科学技术称为生物工程（生物技术）7.胚胎生物工程：是生物工程技术的核心内容，它是以配子（精子和卵子）和附植前胚胎为研究对象，在体外条件下对其进行的各种操作和处理的技术。

8.胚胎移植ET：是指将遗传品质优良的繁殖母畜经超数排卵处理，发情后配种或人工授精，将其早期胚胎取出，或者是由体外受精及其他方式获得的早期胚胎，经过检查处理，移植到生理状态相同的同属母畜生殖道内，使胚胎继续发育成为新个体的技术。

9.超数排卵：在母畜发情周期的适当时间，施以外源性促性腺激素，使卵巢中比自然情况下有较多的卵泡发育并排卵，这种方法称为超数排卵，简称超排。

10.过冷现象：溶液达到冰点温度时不结冰，而在低于冰点10℃左右的温度下也不会生成冰晶，如果继续降温或处于超低温情况下便会有冰晶生成，这种现象叫~11.人工植冰;在稍低于溶液的冰点温度（一般在-5℃）时强行冷却可以使溶液结冰，使溶液瞬间度过冰点温度，防止过冷现象的发生。

这种促使溶液结冰的方法，称作诱发结冰或人工植冰。

12.体外受精（IVF）：就是将哺乳动物卵母细胞从母体取出，在体外进行精卵结合以生产可以移植胚胎的技术过程13.显微受精：是通过对哺乳动物精子和卵母细胞进行显微操作，协助其完成受精作用而生产胚胎的技术，所以称为显微操纵协助受精（MAF）14.性别控制：是通过人为地干预并按人们的愿望使雌性动物繁殖出所需性别后代的一种繁殖新技术15.胚胎干细胞ES：是一类具有自我更新和发育全能性并产生分化后代能力的早期胚胎细胞，其基本特点是具有发育全能性，能分化为属于外胚层、中胚层和内胚层范畴的各种分化细胞，甚至参与个体发育，故称为“万能细胞”（胚胎干细胞主要来源于囊胚的内细胞团ICM）16.嵌合体：同一个体中由基因型不同的细胞或组织互相接触，且各自独立并存（混合存在），将这样的个体称为嵌合体。

动物繁殖学考试大纲（供动物遗传育种与繁殖学科学术型硕士、畜牧专业学位硕士入学参考）一.参考书目1．朱士恩，《动物繁殖学》（第六版）（2015年），中国农业出版社二.考试内容与基本要求第一章家畜的生殖器官[考试要求]本章要求学生掌握家畜生殖器官的组成和生理功能，了解动物生殖器官的组织构造。

[考试内容]1.公畜的生殖器官组成和功能2.母畜的生殖器官组成和功能第二章生殖激素[考试要求]本章要求学生了解生殖激素的种类，掌握各种生殖激素的生物学作用及其在生产实践中的应用。

[考试内容]1.调节繁殖机能的器官组织2.生殖激素的分类2.生殖激素的生物学作用（GnRH、OXT、FSH、LH、PRL、雌激素、雄激素、孕激素）3.各种生殖激素的应用第三章雄性动物生殖生理[考试要求]本章要求学生了解雄性动物生殖机能的发育和性行为、精子的运行与释放，掌握精子发生的过程。

[考试内容]1. 精子发生的过程2. 精细管上皮周期和精子发生波3. 血睾屏障4. 精子的形态结构和生理特性5. 精液的组成和理化特性6. 环境条件对精子的影响第四章雌性动物的发情周期[考试要求]本章要求学生了解雌性动物性成熟和适配年龄，掌握卵子的发生和卵泡的发育、发情周期中机体的生理变化和激素调节。

[考试内容]1. 卵子发生的过程与机制2. 精子和卵子发生的不同点3. 卵母细胞成熟的调控4. 卵子的形态与结构5. 卵泡的发育过程6. 黄体的形成与退化7. 发情周期的调节机理8. 影响初情期和性成熟的因素第五章受精与早期胚胎发育[考试要求]本章要求学生了解精子和卵子在受精前的准备，掌握受精过程、胎膜和胎盘的结构和特点。

[考试内容]1. 精子受精前的生理变化2. 卵子受精前的生理变化3. 受精过程4. 早期胚胎发育的阶段和特点5. 胎膜和胎盘的结构与特点第六章妊娠与分娩[考试要求]本章要求学生了解妊娠维持及妊娠母畜的主要生理变化，掌握妊娠诊断的方法、意义和分娩机理。

专题三胚胎工程一、胚胎工程概念：是指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，经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。

﹡操作对象：早期胚胎或配子（生殖细胞、受精卵和早期胚胎细胞）基因工程——DNA分子水平细胞工程——细胞或细胞器水平﹡实质：在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。

﹡理论基础：哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律（胚胎发育学）﹡技术：体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎干细胞培养技术二、精子和卵子的发生1、精子的发生场所：睾丸（注意字怎样写）的曲细精管时间：从初情期开始，到生殖机能衰退区别于卵子的产生时间初情期：雌性动物初次表现发情行为并发生排卵的时期，雄性动物第一次释放有受精能力的精子并表现出完整性行为序列的时期。

过程：体细胞精原细胞 1个初级精母细胞 2个次级精母细胞 4个精细胞 4个精子so精子多卵子少上述过程可概括为三个阶段：第一阶段（初级精母细胞的形成）：位于曲细精管管壁的精原细胞进行数次有丝分裂，产生多个初级精母细胞。

第二阶段（减数分裂）：初级精母细胞连续进行两次分裂（即减数分裂，包括MⅠ和MⅡ），第一次分裂产生2个次级精母细胞，每个次级精母细胞再分裂一次产生2个精子细胞。

第三阶段（变形）：圆形的精子细胞经过变形成为精子（小蝌蚪状）。

精子的变形：细胞核变成精子头的主要部分；高尔基体发育成头部的顶体；中心体演变成精子的尾；线粒体集中在尾的基部形成线粒体鞘；细胞内的其他物质浓缩为球状，叫做原生质滴，最后脱落。

★★★动物精子的大小与动物体型的大小无关2场所：卵巢、输卵管（进一步成熟）区别于精子的产生场所和时间时间：胎儿时期（性别分化以后）和初情期以后过程：（1）第一阶段——初级卵母细胞形成阶段动物的胚胎在性别分化以后，雌性胎儿卵巢内的卵原细胞，就通过有丝分裂的方式不断增加其数量，并进一步演变为初级卵母细胞，这时，它被卵泡细胞包围，形成卵泡。