第三章胚胎工程

3现代生物技术专题选修③1个次级卵母细胞→1个卵子＋第二极体（第三章过程中完成）胚胎工程动物的胚胎发育和胚胎工程第一【例3的形成和在卵巢内的储备是在【学 、1A.出生前A2说出受精作用的概（B.出生后至性成熟述哺乳动物胚胎发育的基本过（A3.性成熟时期C、简述动物早期胚胎培养常用的方法及其基本原理（A4D.性成熟以后、说胚胎移植技术的概念及其应用（A5【例4】排卵时，细胞处于的时期是（ 【知识梳理】A胞1、精子的发生C．成熟卵细胞胞或次级卵母细胞

用B（）场所：睾丸的曲细精管D．初级卵母细（2）时间：从初情期开始，直到生殖机能衰退3）过程3.受精作用位于曲细精管壁的精原细胞先分裂为两个细胞，然①第一阶段——初级精母细胞的形成：（1）概念：卵细胞和精子相互识别、融合成受精卵（即合子）的过程。后进行数次有丝分裂，产生多个初级精母细胞（2）场所：输卵管中②第二阶段——精子细胞的形成：一个初级精母细胞连续进行两次分裂（即减数分裂（3）过Ⅰ产生两个次级精母细胞MMⅡ共产生4个精子细胞①准备阶段Ⅰ—精子的获能刚刚排出的精子不能立即与卵子受精必须在雌性动物生细胞核变为精子的头主要部分③第三阶段——精子细胞经过变形为精子：殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。集在尾的基部形成线粒体鞘。同时，其它物子获能）质浓缩为球状，叫原生质滴。②准备阶段Ⅱ―卵子的准备，动物排出的可能是次级卵母细胞，也可能是初级卵母细胞，都 1【例题】有关精子的发生，错误的是（）要在输卵管内进一步成熟，达到减数第二次分裂的中期时，才具备与精子受精的能力。经过减数分裂，产生初级精母细胞A.③受精阶段：受精过程主要包括精子穿越放射冠和透明带、进入卵黄膜、原核形成和配子结初级精母细胞经过减数第一次分裂产生两个次级精母细胞B.合。精子与卵子相遇，首先发生顶体反应，精子穿过放射冠，接触透明带，穿过透明带，接触卵C.两个次级精母细胞经过减数第二次分裂产生两个精子细胞黄膜入卵受精的第一道屏障是透明带是卵黄膜精子入卵后另一变化尾部D.产生的精子细胞经过变形，形成精子脱离，两组染色体合为一组，形成一个含二倍染色体的合子，也就是受精卵。）以下对精子形成过程的说法，不正确的是（2【例题】 【注意】A.精子细胞中的细胞核变为精子头的主要部分1极是融合成合子。高尔基体发育为头部的顶体B.2、防止多精入卵受精的两道屏障C.线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘膜屏障一透明带反应当精子越过放射冠带并接触卵黄膜的瞬间，卵子发出指令（信细胞内的其它物质浓缩为球体，叫做原生质滴。原生质滴中存在中心体D.号2个精子进入卵黄膜后巢子入卵阻滞。2的形成和在卵巢内的储备）时期开始（胎儿时期完成了 3作用的结果：使单倍体的精子和卵子结合形成二倍体的受精卵，染色体数目恢复到体细（3）过胞中的数目，其中一半染色体来自父方，另一半来自母。①卵原细胞→初级卵母细胞3、减数分裂和受精作用的意义：对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生个次级卵母细胞＋第一极体（排卵前后完成）1个初级卵母细胞→1②，都是十分重要的。物的遗传和变异1选修3题二、哺乳动物胚胎发育的基本过程（1）培养液成分哺乳动物胚胎的培养成分一般都比较复杂无机盐和有机盐类外还需要添加维生1概念：是指受精卵发育成幼体的过程（受精过程的完成，标志着胚胎发育的开始）素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及血清等物质。2、过程（2）培养过程受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→胚层分化→胎儿、各个时期的特点①精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和3受精卵的发育能力。（1）卵裂期：合子形成后即在输卵内进行有丝分裂，细胞的数量增但胚胎的总体积不增加或略有缩小②当胚胎发育到适宜阶段时可将其取出向受体移植或冷冻保存。的进行不断缩小遗传物质并未减少小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在4个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹，这32）一阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能干细胞【例6】胚胎早期培养需要用液体培养基，此培养液的成分是( )（3A生素、激素、有机盐、氨基酸、核苷酸、血清等细胞出现分化——内细胞团和滋养层，内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层将来发a.B育成胎膜和胎盘Cb.出现囊胚腔D水无机盐维生素有机盐、淀粉等发生孵化，即囊胚进一步扩大，导致透明带破裂，胚胎从中伸展出来。c.3胚胎移植技术原肠胚点一孔胚孔腔腔三胚层：1胎移植到同的其他雌性动物的体内中胚层细胞团的部分表层细胞和部分下方的细胞共同形成；内胚 继续发育为新个体的技术。层：内细胞团下层的细胞形成（2挥雌性优良个体的繁殖潜力缩供体本身的繁殖周期。3所进行的多种显微操作和处理技术，由胚胎工程是对动物生殖细胞、早期胚胎细胞受精卵和①同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的(对供体和受体进行同期发情处理)。等组成的现代胚胎分割技术胚胎冷冻保存技术和性别控制技术体外受精技术胚胎移植技术、②早期胚胎形成后处于游离状态，为胚胎的收集提供可能。生物技术学是胚胎工程的理论基础。 ③受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。1体外受精技术④移入受体的供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。性有）概念：是指哺乳动物的精子和卵子在1体外人工控制的环境中完成受精过程的技术（属（（4）胚胎移植的程序：生用素进行同期发情处理。2p初级卵拟体内营温度②对供体母牛用激素（促性腺激素）做超数排卵处理。，最终完成子获能受精胚胎等。作用，并有计划地保存（可3（）处理，对体型小的动物用

③选择同种优秀公牛配种(有性生殖过程)。促性腺激素从输卵管冲取卵子操作——卵母细胞的采集和培 ④对胚胎进行收集(此时胚胎处于游离状态)。直接受精动物从。中采集卵母细胞（要在体外培养成熟卵巢 ⑤对胚胎进行质量检查(此时胚胎应发育桑椹胚或囊胚)体外受精技术是哺乳动物胚胎移植技术克隆技术转基因技术和性别控制技术不可缺少的⑥胚胎移(或冷冻保存)。2002】5【例我国首例“虎狮兽”年在南京红山动物园诞生。它是利用了雄虎的精子和雌狮的卵⑧产下胚胎移植的犊牛。 子进行“体外受精”而产生。下列有关说法正确的例7．精子进行获能处理AA.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植B用化学物质处理掉卵黄膜便于精子进入B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态 抽取精子卵子的细胞核进行融合C精子入卵后进行人工处理防止多精入卵DC.超数排卵技术要使用一定的激素、早期胚胎培养2试管婴儿只是受精即早期卵裂过程在试管中进行D.2选修3题64、胚胎分割技术．牛胚胎移植的基本程序如下图，请据图回答：（81体内或体概念用显微手术等份经方法将4早期胚切割成培养后植入受体2、以获同卵双生或同卵多生[可看作是动物无性繁殖或克隆]。（2）基本过程：选择良好的桑椹胚或囊胚移入培养皿中，用分割针或分割刀片将其切开，吸出均等分割，否则会影响其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体注意细胞团要)胎的恢复和进一步发育5、胚胎冷冻保存技术在超低境（1的期的限制，简化引种过程（2）优势：可以使胚胎移植不受时间和地域、动物性别控制技术6 图中a指通过人为干，使动物按照人们的愿望繁衍所需性别的后代的技术。、b、c过程分别是指（1；受体母牛必须（2。备【基础检测】 ；处理的时 ）为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是 1.关于哺乳动物减数分裂及受精作用的说法正确的（）A.是减数分裂形成成熟的精子和卵子后，才能完成受精作用形成受精卵态ESB.次级卵母细胞只有与精子结合后，才能完成减数第二次分裂或EK（4）从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为C.精子在睾丸内成熟和获能后，才能与卵子结合特征有日宣布，他们已从人的皮肤月17.英国纽卡斯尔大学约翰伯恩教授领导的研究小组D.精子获能的本质就是使已经成熟的精子获得与卵子结合所需的足够的能量2008年4细胞中提取出细胞核然后将其植入几乎被完全剔除了遗传信息的牛卵细胞或兔卵细胞中，从而）透明带反应发生在什么时候（2.个细胞，研究人员希望。该胚胎发育到第三天时已含有B.精子与放射冠接触时32排卵时顶体释放水解酶后C.它能继续生长到六天，再从胚胎中取出干细胞供医学研究使用。D.精子接触卵黄膜时．在受精过程中（3①精子必须发生顶体反应，释放顶体酶②顶体酶可使精子穿过放射冠、透明带、卵细胞膜③卵细胞恢复并很快完成了第一次成熟分裂④精子和卵细胞的细胞核分别形成雄原核和雌原核⑤透明带反应防止了多精入卵和多精受精的发生．②③④．②④⑤DC．①④⑤ A．①②⑤）有人担心此项研究会培育出“牛头人身”式的怪物，而生物学家认为不可能，支持生物学1） 术可解决动物生育率低的问题家的理由是________．试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵细胞B％是牛的，这1％的牛基因（2）混合胚胎的基因组成有99％以上都是人类的，只有不到1_______。位于C．试管动物技术可以通过普通家畜繁育良种家畜激素，可获得更多的牛卵母细胞。哺乳动物的胚胎干细胞简称___ ____3．试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖D（）通过对母牛注射分离出来的一类细胞早期胚胎的培养液成分较复杂除一些无___ ___或）列在胚胎移植中没有必要进行的（5.EK细胞由ES 等物质核苷酸等营养成分，A.对供体和受体要进行选择机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、以及技术得以实现。但应选择，可通过__要用激素对供体进行超数排卵处理B.“重组动物想同时得到多头基因型相同的（4供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应C.发育到桑椹胚或囊胚时期的早期胚胎进行操作，在对囊胚期胚胎进行分割时，要注意将____D.胚胎移植常采用手术法和非手术法两种割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。33选修现代生物技术专题D．胚胎干细胞最早发现于20世纪第二节60年代胚胎干细胞的研究及其应用4.从理论上讲，任何涉及丧失正常细胞的疾病，都可以通过移植由胚胎干细胞分化而来的特异【学习目标】细胞或组织来治疗，下列说法不正确的是（1 、简述胚胎干细胞及其研究进展（AA2．用神经细胞治疗帕金森综合征等、举例说出胚胎干细胞的应用前景（ BA．用胰岛细胞治疗糖尿病）C．用心肌细胞修复坏死的心肌等【知识梳理】 D．用甲状腺细胞治疗侏儒症5一、胚胎干细胞及其研究进展．胚胎干细胞在基础生物学研究和临床应用方面具有重要价值。下图是胚胎干细胞获取方法图有自我复制和1、干细胞建、修复病损或衰老组织、器官功能的种子细胞。干细（只能分化成一种类型或功能密切相分化潜能的大小干细胞基本上可分为专按（1）早期充育的胚胎分为关的两种类型的细胞、多能干细胞（具有分化成多种细胞或组织的潜能却失去发育成完全个体__________几个主要阶段。（2CD细胞分别为_________和________________。能力的细胞）和全能干细胞（可以分化为全身各种细胞，并进一步形成机体的所有组织、器官。（3）胚胎干细胞有何应用前景?(说出两)。2、成体干细胞：存在于胎儿、儿童和成人组织中的多能干细胞。（4中外周反对克隆人?造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源，主要存在于骨髓、脐血或胎]由3、胚胎干细胞：早期胚胎[囊胚或原始性腺[]中分离出来的一类细胞，又叫ESEK基增未分化状态、在一定的条件下可以向各种组织和器官分化、易于进行62n/4n嵌合体胚胎是指用四倍体(4n)胚胎与二倍体胚胎(2n)或胚胎干细胞(ES细胞腔一侧）造囊囊)组成的嵌合体小的成年动嵌合体胚胎的构建常用方法如下图，请据全能特征：图分析回：物体内任何一种组织细胞二、胚胎干细胞的应用细胞诱导其分化成新的组织细胞特性移植用于治疗人类疾病如利用ESES细胞可使坏死或退化的部位得以修复有可能为部分细胞坏死的病人进行细胞移植失的功能（如帕金森病。三、胚胎干细胞研究面临的挑战在法律、伦理、国家和社会安全等方面带来冲击。【基础检测】 干细胞是指1.A．动物（包括人）胚胎中具有多向分化潜能的细胞．动物（包括人）胚胎及某些器官中具有自我复制的原始细胞BC动（包括人动胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞（1 2.干细胞按分化潜能的大小，基本上可分为（）受精卵是胚胎发育的开端，图中的卵细胞达到 期，才具备受精的能力，而精子需经过．专能干细胞和全能干细胞两类．专能干细胞、多能干细胞两类A B 过程才能和卵细胞结合。（22的ES细胞来自胚胎发育过程的 期，本实验中从功能上说明了该细胞 能干细胞和全能干细胞两类DC．专能干细胞、多能干细胞和全能干细胞三类（3/4n嵌合体胚胎的构建用到的现代生物工程技术主要有： 下列关于胚胎干细胞的说法中，正确的是（3.）（胚胎干细胞是在人胚胎发育早期的原肠胚中未分化的细胞A.4）ES细胞经嵌合体方法培育的动物与核移植方法培育的动物相比，遗传物质来源的区别主要是什么？胚胎干细胞具有全能性，属于全能干细胞B. C．胚胎干细胞属于专能干细胞4选修3现代生物技术专题嵌合体小鼠体内有＿＿鱼．._＿种基因型的体细胞。(4）取患者的淋巴细胞（脐带血细胞）作为＿第一节_～连－__，插入正常的外源基因后，再回输体内，以替代、修复或纠正有缺陷的基因，这种方法称为＿分） （1 胚胎移植1分）-－全－__（6.8分（11_＿很好地解决了这一问题。(5（2（1分） 康的体质和健康的繁殖能力（分））与该技术相似，将抗虫基因导入棉花细胞中后可以通过一一主＿技术，大量获得抗虫棉。分）1分）桑椹胚和囊胚期（1分）此时还未出现细胞分化1（3）胚胎分割移植（4）体积小、细胞核大、核仁明显（1分）7（7分）（1）重组细胞的遗传物质主要来自人的细胞核（2）卵细胞细胞质中的线粒体（答“卵细胞细胞质”不得分）（3）促性腺 囊胚内细胞团细胞或原始性腺 血清（4）胚胎分割移植