x胚胎工程一轮

精子获能

卵子的准备

顶体反应

透明带反应

卵黄膜封闭

两个极体

有丝分裂

不增加

缩小

全能细胞

各种组织

胎膜和胎盘

问题探究1：哺乳动物精子和卵子的发生在时间上的主要区别是什么？提示：哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前(即胎儿时期)完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别。内胚层

中胚层

原肠腔

卵母细胞

精子

血清

桑椹胚

8～16个细胞

同种的、生理状态相同

生殖器官

游离状态

免疫排斥

生理和组织

遗传特性

选择和处理

人工受精

移植

早期胚胎

同卵双胎

多胎

桑椹胚

囊胚

内细胞团

问题探究2：(1)采集的卵母母细胞可直直接与获能能的精子受受精吗？(2)不同动物胚胚胎移植的的时间一样样吗？提示：(1)不可以。采采集的卵母母细胞，需需在体外经经人工培养养成熟后，，即培养到到减数第二二次分裂中中期，才能能与获能的的精子受精精。(2)不一样。有有的动物的的胚胎要培培养到桑椹椹胚阶段或或囊胚阶段段才能进行行移植(如牛、羊)，小鼠和家家兔等实验验动物可在在更早的阶阶段移植，，人的体外外受精胚胎胎，即试管管胚胎，可可在8～16个细胞阶段段移植。早期胚胎原始性腺细胞核核仁全能性分化1．下列有关关哺乳动物物精子和卵卵子的发生生以及受精精作用的叙叙述，正确确的是()A．采集到的的精子和卵卵子相遇即即可发生受受精作用B．排卵就是是排出成熟熟卵子的过过程C．卵子形成成时的分裂裂过程均在在卵巢内完完成D．受精作用用完成的标标志是在卵卵黄膜和透透明带的间间隙观察到到两个极体体【答案】D2．将下列哺哺乳动物受受精过程中中的变化按按顺序排列列，正确的的是()①第一次卵裂裂开始②释放第二极极体③顶体反应④穿越透明带带⑤雌、雄原核核的形成⑥核膜消失，，雌、雄原原核融合A．①②③④⑤⑤⑥B．③②④⑤⑥⑥①C．④⑤②①③③⑥D．③④②⑤⑥⑥①【答案】D3．在“试管牛”的生产过程程中，不是是必需的操操作是()A．卵母细胞胞的采集和和培养B．受精卵中中导入抗病病毒基因C．精子的采采集和获能能D．胚胎的早早期培养和和移植【答案】B4．科学家将将人体皮肤肤细胞改造造成了多能能干细胞——“iPS细胞”，人类“iPS细胞”可以形成神神经元等人人体多种组组织细胞。。以下有关关“iPS细胞”说法正确的的是()A．iPS细胞分化为为神经细胞胞的过程应应在培养细细胞的普通通培养基上上进行B．iPS细胞有细胞胞周期，它它分化形成成的神经细细胞一般不不具细胞周周期C．iPS细胞可分化化形成多种种组织细胞胞，说明“iPS细胞”在分裂时很很容易发生生突变D．iPS细胞分化成成人体多种种组织细胞胞，是因为为它具有不不同于其他他细胞的特特定基因【答案】B5．国家863计划项目“利用崂山奶奶山羊乳腺腺生物反应应器制备药药用蛋白”取得重大进进展。目前前，已经成成功获得经经纯化的抗抗凝血酶Ⅲ蛋白，达到到国际先进进水平。下下面是制作作崂山奶山山羊乳腺生生物反应器器的流程图图：(1)根据流程图图分析，动动物乳腺生生物反应器器主要利用用了________技术、胚胎胎工程技术术和细胞培培养技术。。(2)要实现①超数排卵，，应在崂山山奶山羊A发情周期的的某一阶段段用________处理，然后后在恰当时时期采集卵卵子。通过过②采集的精子子不能直接接使成熟的的卵子受精精，原因是是__________。(3)过程④需将抗凝血血酶Ⅲ基因注入受受精卵的雄雄原核内，，在显微镜镜下判断是是否完成受受精作用的的标志是________。(4)要使人的抗抗凝血酶Ⅲ基因在奶山山羊乳腺细细胞中特异异性表达，，完整的基基因表达载载体要包括括目的基因因、_________、_______、标记基因因等部分。。在⑤之前要检测测早期胚胎胎细胞是否否已经导入入抗凝血酶酶Ⅲ基因，宜采采用__________技术。(5)若要一次获获得多只相相同的转基基因崂山奶奶山羊D，⑤应采用__________________技术。【答案】(1)转基因(DNA重组)(2)促性腺激素素精子没没有获能(3)在卵黄膜和和透明带的的间隙观察察到两个极极体(4)启动子终终止子DNA分子杂交(5)胚胎分割移移植1.精子与卵子子发生的比比较项目精子发生卵子发生区别场所睾丸曲细精管(场所唯一)卵巢(MI)、输卵管(MⅡ)(场所不唯一)项目精子发生卵子发生区别时间初情期后性别分化后开始，卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前完成的，MⅡ是在精子和卵子的结合过程中完成的过程特点MI和MⅡ是连续的，需变形；细胞质均等分配MI和MⅡ是不连续的，不需要变形；细胞质不均等分配结果形成4个精子形成1个卵细胞和3个极体相同点原始生殖细胞的增殖为有丝分裂；生殖细胞的增殖为减数分裂；成熟过程均经一次复制和两次分裂，子细胞中染色体数目减半2.受精作用的的过程(1)受精前的准准备阶段①精子获能：：精子必须须在雌性动动物的生殖殖道中发生生相应的生生理变化后后，才能获获得受精能能力的生理理现象。②卵子的准备备：在输卵卵管中发育育到减数第第二次分裂裂的中期，，才具有与与精子受精精的能力。。(2)受精阶段第一步：精精子穿越放放射冠和透透明带。顶顶体反应使使顶体内的的酶释放出出来并溶解解放射冠内内的卵丘细细胞之间的的物质，透透明带反应应是防止多多精入卵受受精的第一一道屏障。。第二步：精精子进入卵卵黄膜。卵卵黄膜封闭闭作用是防防止多精入入卵受精的的第二道屏屏障。第三步：原原核形成。。雄原核形形成和雌原原核形成。。第四步：配配子结合。。雌雄原核核融合形成成合子(受精卵)。3．早期胚胎胎发育(1)过程：受精精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚(2)图示：(1)图中A是________，B是________，E是指________，阶段C是指________，阶段D是指________。(2)当观察到第第二极体时时，可以表表明________________。(3)能发生染色色体的着丝丝点分裂的的阶段是________(填序号)。(4)①阶段存在的的变异方式式是________。【解析】本题考查卵卵子形成过过程中的有有关知识。。(1)图中①为有丝分裂裂，可增加加卵原细胞胞的数量，，卵原细胞胞进一步演演变为初级级卵母细胞胞；③④为减数分裂裂，只有在在受精后，，次级卵母母细胞才能能最终完成成减数第二二次分裂，，因此E是受精，B是合子；卵卵泡的形成成是在胎儿儿期，减数数分裂是从从初情期开开始的，因因此阶段C为胎儿期，，阶段D为初情期后后；(2)当观察到第第二极体时时，表明卵卵子已完成成了受精作作用；(3)着丝点分裂裂可发生在在有丝分裂裂中，也可可发生在减减数第二次次分裂中，，因此为①④；(4)有丝分裂中中的变异类类型只有基基因突变、、染色体变变异，没有有基因重组组。【答案】(1)第一极体合合子受受精胎儿儿期初情情期后(2)卵子已经完完成了受精精(3)①④(4)基因突变、、染色体变变异1.卵泡与卵子子的关系雌性胎儿卵卵巢内卵原原细胞初级级卵母细胞胞―→每个初级卵卵母细胞被被卵泡细胞胞包围卵泡泡―→排卵前后进进行减数第第一次分裂裂，形成一一个次级卵卵母细胞和和第一极体体―→进入输卵管管精子与卵子子综合过程程次级卵母细细胞经减数数第二次分分裂形成一一个卵子和和第二极体体。2.排卵是指排排出“卵泡”而不是排出出卵子。3.哺乳动物卵卵泡的形成成和在卵巢巢内的储备备是在出生生前(胎儿期)完成的——这是精子和和卵子在发发生上的重重要区别。。1．(2012·浙江理综)下列关于高高等哺乳动动物受精与与胚胎发育育的叙述，，正确的是是()A．绝大多数数精卵细胞胞的识别具具有物种特特异性B．卵裂球细细胞的体积积随分裂次次数增加而而不断增大大C．囊胚的滋滋养层细胞胞具有发育育全能性D．原肠胚发发育分化形形成内外两两个胚层【解析】此题考查受受精作用与与胚胎发育育的相关知知识。精卵卵细胞的识识别具有物物种特异性性，卵细胞胞受精时，，一般只能能接受同种种生物的精精子，A正确；受精精卵开始的的几次卵裂裂，由于没没有接受外外来营养物物质，细胞胞数目虽在在增加，但但卵裂球细细胞总体积积并没有增增大，甚至至略有减小小，B错误；囊胚胚由滋养层层和内细胞胞团组成，，滋养层细细胞没有发发育全能性性，将来发发育成胚胎胎的附属结结构，内细细胞团细胞胞才具有发发育全能性性，C错误；原肠肠胚已有外外、中、内内三个胚层层的分化，，D错误。【答案】A2．(2012·盐城一模)下列有关哺哺乳动物卵卵细胞在生生物技术中中的应用正正确的是()A．提取出来来的卵细胞胞与精子相相遇即可结结合形成受受精卵B．直接进行行细胞培养养可形成试试管动物C．可直接作作为核移植植的受体细细胞D．作为目的的基因的受受体细胞，，但不能直直接培育成成转基因动动物【解析】获取哺乳动动物卵细胞胞时，提取取出来的是是初级卵母母细胞或次次级卵母细细胞，其要要发育到减减数第二次次分裂中期期才能与获获能的精子子结合形成成受精卵，，A项错误。哺哺乳动物的的卵细胞单单独培养不不能形成试试管动物，，需进行受受精后才可可形成试管管动物，B项错误。卵卵细胞去核核后可以作作为核移植植的受体，，C项错误。卵卵细胞不能能直接培育育成转基因因动物，D项正确。【答案】D3．如图表示示哺乳动物物胚胎发育育过程的几几个阶段，，请据图回回答问题：：(1)写出各个阶阶段的名称称：A________，B________，C________。(2)写出图中各各标号的名名称：[2]________，[4]________，[5]________，[7]________，[8]________。(3)A时期的细胞具具有发育上的的________性，B时期开始出现现________，C时期开始出现现________。(4)[2]将来发育成________。(5)动物胚胎是由由合子经有丝丝分裂形成的的，保证合子子只能由一个个精子和卵子子结合的生理理基础是______、________。【解析】本题考查受精精和动物的胚胚胎发育等知知识以及识图图、填图能力力。(1)图中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原肠胚。(2)图B中1是滋养层细胞胞，2是内细胞团，，3是透明带，4是囊胚腔；图图C中5是外胚层，6是滋养层，7是原肠腔，8是内胚层。(3)桑椹胚细胞具具全能性；囊囊胚开始出现现细胞分化，，已分化为滋滋养层细胞和和内细胞团细细胞；原肠胚胚已有胚层分分化，分化为为外胚层、内内胚层和中胚胚层。(4)内细胞团细胞胞将发育为胎胎儿的各种组组织，滋养层层细胞将发育育为胎膜和胎胎盘。(5)受精时的透明明带反应和卵卵黄膜封闭作作用是防止多多精入卵的两两道屏障。【答案】(1)桑椹胚囊胚胚原肠胚(2)内细胞团囊囊胚腔外胚胚层原肠腔腔内胚层(3)全能细胞分分化胚层分分化(4)胎儿的各种组组织(5)透明带反应卵卵黄膜封闭闭作用1.理论基础(1)胚胎移入受体体的生理基础础：哺乳动物物发情后，生生殖器官的生生理变化相同同。(2)胚胎收集的理理论基础：早早期胚胎形成成后，处于游游离状态，未未与母体子宫宫建立组织上上的联系。(3)胚胎在受体内内存活的生理理基础：受体体对移入子宫宫的外来胚胎胎基本上不发发生免疫排斥斥反应。(4)胚胎在受体内内正常发育的的生理基础：：供体胚胎可可与受体子宫宫建立正常的的生理和组织织上的联系，，但遗传特性性不受影响。。2．基本操作程程序(以牛为例)(1)选择的对象包包括良种公牛牛、母牛和普普通母牛，处处理是指对良良种母牛和普普通母牛做同同期发情处理理，以使其生生殖器官的生生理变化相同同，同时要对对良种母牛做做超数排卵处处理，以促其其多产生卵子子。(2)冲卵是指将早早期胚胎从良良种母牛子宫宫内冲洗出来来，而不是冲冲洗出卵子。。(3)良种牛后代的的遗传特性是是由供体公牛牛和母牛决定定的，受体母母牛只是提供供了胚胎发育育的场所，不不影响后代的的遗传特性。。根据以上信息息回答下列相相关问题。(1)试管动物技术术通常是指通通过人工操作作使卵子和精精子在体外条条件下________，并通过培养养发育为________后，再经________产生后代的技技术。(2)图中过程①通常采用________技术。在这个个过程中________的精子与卵子子相遇时，首首先发生________反应释放出有有关的酶直接接溶解卵丘细细胞之间的物物质。(3)胚胎移植时，，受体应处于于适合的生理理状况，此时时可利用激素素对受体进行行________处理；此外，，受体对移入入子宫的外来来胚胎基本上上不发生________反应，这为胚胚胎在受体内内的存活提供供了可能。(4)为了确保得到到所需性别的的试管牛，往往往需要对移移植前的胚胎胎进行性别鉴鉴定，请举出出两种对早期期胚胎进行性性别鉴定的方方法(只需写出名称称或简要原理理)。_________________________________________________(5)人们利用试管管动物技术成成功培育了转转基因动物，，在基因工程程操作的基本本程序中，基基因工程的核核心是__________，科学家利用用基因工程技技术，使转基基因动物本身身变成“批量生产药物物的工厂”。如建立的生生产生长激素素的乳房生物物反应器，即即：科学家将将____________重组在一起，，通过________等方法，导入入哺乳动物的的受精卵中，，然后将受精精卵送入母体体内，使其生生长发育成转转基因动物。。转基因动物物进入泌乳期期后，可以通通过分泌乳汁汁来生产所需需要的药物。。【解析】(1)试管动物技术术通常是指通通过人工操作作使卵子和精精子在体外条条件下成熟和和受精，培养养发育为早期期胚胎，再进进行胚胎移植植。(2)精子获能后与与卵子受精。。(3)胚胎移植要进进行同期发情情处理，使供供、受体的子子宫所处的生生理环境一致致。(4)对移植前的胚胚胎进行性别别鉴定，可用用DNA分子杂交技术术(利用基因探针针鉴定)或分析胚胎细细胞的染色体体组型。(5)基因工程的核核心是基因表表达载体的构构建。乳房生生物反应器是是将目的基因因与乳腺蛋白白基因的启动动子等调控组组件组合在一一起，构建基基因表达载体体。【答案】(1)成熟和受精早早期胚胎胚胚胎移植(2)体外受精获获能顶体(3)同期发情免免疫排斥(4)DNA分子杂交技术术(利用基因探针针鉴定)、分析胚胎细细胞的染色体体组型(5)基因表达载体体的构建生生长激素基因因与乳腺蛋白白基因的启动动子等调控组组件显微注注射1.胚胎移植实质质上是早期胚胚胎在相同生生理环境条件件下空间位置置的转换，而而胚胎本身的的遗传物质并并不发生改变变，因此各种种性状能保持持其原来的优优良特性。2.胚胎移植的供供体和受体必必须是同种生生物，同一物物种的动物才才有可能具有有相同的生理理特征。3.作为受体的雌雌性动物应为为常见或存量量大的品种，，供体则为优优良的品种。。1．(2012·江苏单科)通过胚胎移植植技术，可以以实现良种牛牛的快速繁殖殖。下列相关关叙述正确的的是()A．对供体和受受体母牛都要要进行相同激激素处理B．受精和胚胎胎的早期培养养都需要在体体外进行C．对冲卵获得得的原肠胚检检查合格后方方可移植D．胚胎分割移移植实现同卵卵多胎的成功功率较低【解析】本题主要考查查胚胎移植的的有关问题。。常用孕激素素对受体母牛牛进行同期发发情处理，对对供体母牛还还要注射促性性腺激素做超超数排卵处理理，故A错；受精和早早期胚胎培养养可在雌性动动物体内完成成，也可以在在体外完成，，故B错；对冲卵获获得的桑椹胚胚或囊胚检查查合格后方可可移植，故C错；胚胎分割割移植最常见见的是同卵双双胎，而同卵卵多胎的成功功率很小，故故D对。【答案】D2．人的血清白白蛋白(HSA)在临床上需求求量很大，通通常从人血中中提取。但由由于艾滋病病病毒(HIV)等人类感染性性病原体造成成的威胁与日日俱增，使人人们对血液制制品的使用顾顾虑重重。如如果应用基因因工程和克隆隆技术，将人人的血清白蛋蛋白基因转入入奶牛细胞中中，那么利用用牛的乳汁生生产血清白蛋蛋白就成为可可能。其大致致过程如下：：Ⅰ.采集良种供体体奶牛的卵母母细胞和精液液，通过体外外受精，形成成奶牛受精卵卵；Ⅱ.将人血清白蛋蛋白基因导入入奶牛受精卵卵，形成重组组细胞；Ⅲ.电脉冲刺激重重组细胞，促促使其形成早早期胚胎；Ⅳ.将胚胎移植到到受体母牛的的子宫中，最最终发育成转转基因小牛。。请回答下列列问题：(1)一般情况下，，良种奶牛所所产生的能用用于体外受精精的卵母细胞胞往往数量不不足，请举出出一种可以获获得更多卵母母细胞的方法法：________________________________________。(2)步骤Ⅰ中，在体外受受精前，需要要对奶牛的精精子进行________处理。受精时时，往往一个个卵母细胞只只能和一个精精子结合，受受精过程中防防止多精入卵卵的生理反应应包括________反应和卵黄膜膜封闭作用。。(3)步骤Ⅱ中，将人的血血清白蛋白基基因导入奶牛牛受精卵最为为有效的方法法是________。导入基因前前，需要将血血清白蛋白基基因与奶牛乳乳腺蛋白基因因的启动子等等调控组件重重组在一起，，这一步骤属属于基因工程程“四部曲”中的________，此步骤的目目的是_________________________其中将血清白白蛋白基因与与调控组件结结合时必须用用到限制性核核酸内切酶和和________酶。(4)实验步骤Ⅲ中，进行动物物早期胚胎的的体外培养时时，培养液中中除了含有各各种无机盐和和有机盐类、、维生素、氨氨基酸、核苷苷酸等营养成成分外，还要要添加________和动物血清。。(5)实验步骤Ⅳ中，应选择性性别为________的奶牛胚胎进进行移植。请请举出一种人人工控制或筛筛选胚胎性别别的方法：__________________________________________________。(6)若需迅速得到到大量转基因因奶牛，现有有两种处理方方法：方法A：在步骤Ⅳ中将早期胚胎胎分割成若干干个胚胎细胞胞，让其分别别发育成一头头小牛。进行行上述操作时时，应选择发发育至________阶段的胚胎进进行操作，分分割时必须注注意要将早期期胚胎中的________均等分割。方法B：在步骤Ⅳ中将早期胚胎胎细胞的细胞胞核移植到普普通黄牛的________细胞中，使其其重组并发育育成新胚胎。。为获得大量量可供移植的的胚胎细胞核核，可将早期期胚胎细胞分分离出来，在在添加了抑制制因子的培养养液中，将其其培养成能够够增殖而不发发生分化的________细胞，再从该该细胞中提取取所需的细