胚胎分割与胚胎干细胞培养
高三生物胚胎工程知识点
《高三生物胚胎工程知识点全解析》在高三生物的学习中，胚胎工程是一个重要的知识点板块。
胚胎工程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，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
通过这些技术，可以充分发挥优良母畜的繁殖潜力，为畜牧业生产和医学研究提供有力支持。
一、体内受精和早期胚胎发育1. 精子和卵子的发生（1）精子的发生哺乳动物的精子发生在睾丸的曲细精管内。
从初情期开始，直到生殖机能衰退，精子发生过程包括三个阶段：第一阶段是精原细胞经过数次有丝分裂产生大量的精原细胞，其中部分精原细胞继续分裂成为初级精母细胞；第二阶段是初级精母细胞经过减数分裂形成含有单倍染色体的精子细胞；第三阶段是精子细胞经过变形成为成熟的精子。
（2）卵子的发生卵子发生在卵巢内。
在胎儿时期，卵原细胞进行有丝分裂，演变成初级卵母细胞，并被卵泡细胞包围，形成卵泡。
初情期后，初级卵母细胞继续发育，在排卵前后完成减数第一次分裂，形成一个次级卵母细胞和第一极体。
在精子和卵子结合的过程中，次级卵母细胞完成减数第二次分裂，形成一个成熟的卵子和第二极体。
2. 受精（1）受精场所：输卵管。
（2）受精过程：包括精子获能、顶体反应、透明带反应和卵黄膜封闭作用等阶段。
精子在雌性动物生殖道内经过一段时间的成熟和获能后，才能与卵子结合。
当精子接触到卵子周围的放射冠时，释放顶体酶，溶解放射冠和透明带，形成精子穿越放射冠和透明带的通道。
穿过透明带的精子触及卵黄膜的瞬间，会引起透明带反应，阻止其他精子进入透明带。
随后，精子入卵，卵黄膜立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，这一过程称为卵黄膜封闭作用。
精子入卵后，尾部脱离，原有核膜破裂，形成新的核膜，最后形成雄原核。
同时，卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体，形成雌原核。
雌雄原核融合，形成合子，标志着受精过程完成。
3. 早期胚胎发育（1）卵裂期：在透明带内进行的有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有缩小。
3.3胚胎工程的应用及前景
讨论P76
1.在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环 境保持一致？例如，供、受体的发情时间要一致吗？供体胚胎 移入受体子宫的位置，应与在供体内的位置相同或相似吗？ 答：应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生 理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后 有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。 因此，必须做到供、受体母畜的发情时间一致。同时还要做 到移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置相同或 相似，移入胚胎一侧的受体子宫角对应的卵巢必须有黄体存 在。 2.胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的 转移。你认为这样的概括正确吗？ 答：胚胎移植成功率的高低与供、受体生理环境条件一致 性密切相关。只有供、受体生理环境高度一致，移入受体的 胚胎才能被接受，并继续发育。所以我们可以把胚胎移植简 单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。 这样的概括是正确的。
胚 胎 分 割
概念：指采用 机械 方法将早期胚胎切割成2、4或8等份等， 经移植获得 双胎或多胎的技术。 同卵 仪器设备：实体显微镜 和显微操作仪 操作程序 1选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，移入盛 有 操作液 的培养皿 2用分割针或分割刀切开胚胎，吸出半个，注入空 透明带 或 直接将 裸半胚 移植给受体。分割囊胚时要将 内细胞团 均等 分割。此时还可用分割针分割滋养层 ，做胚胎DNA分 析 性别鉴定 。 局限：刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹上存在差 异， 同卵多胎 的可能性有限。
三、胚胎干细胞（ES或EK）
来源：早期胚胎或原始性腺。 特性：体积小、细胞核大、核仁明显、全能性、 增殖不分化。 受精 胎儿 全能 细胞 囊 胚 生殖腺 细胞 胚胎干细胞 分离培养
内细胞团细胞
胚胎移植与胚胎分割胚胎干细胞
.
3.胚胎移植的生理学基础
1)哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，生殖器官的 生理变化相同，
胚胎移入受体提供了相同的生理环境。
2)早期胚胎处于游离状态, 胚胎的收集提供了可能。 3)受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥， 胚胎在受体内存活提供了可能。 4)胚胎与受体建立正常的联系,但遗传物质没有改变。 胚胎的遗传物质来自优良供体。
三.胚胎干细胞
阅读课本，思考以下问题： 1、什么是胚胎干细胞？ 简称是什么？ 2、胚胎干细胞的来源。 3、胚胎干细胞的特性。 4、胚胎干细胞的应用。
1.概念：
简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原 始性腺中分离出来的体积小,细胞核大,核仁明显； （2）功能： 具有发育的全能性,可分化为成年动物 体内任何一种组织细胞; （3）在体外培养的条件下，ES细胞可 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。
. .
4.胚胎移植的意义
可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 供体职能：产生具有优良遗传特性的胚胎。 受体职能：替供体完成妊娠和育仔任务。 实用意义：
假设：大学毕业后，你选择自主创业， 自己开了一家牛养殖场，现有以下问题：
体重 成年牛价格
澳大利亚 海福特牛 我国黄牛
两岁时体重达 3～5万元 800 kg 成年300 kg 8000元左右
A
4、下面是科学家快速繁殖良种奶牛的两种方法， 请据图回答：
获得“试管牛”所用的生物工程技术有： 有性 体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植 _______________________________属于_______生殖。 获得“克隆牛”的生殖方式生物工程技术有： 核移植、早期胚胎培养、胚胎移植 无性 _________________________________属于_______生殖, 雄 牛C 牛G性别为____性，其性状与___最接近。
3.3《胚胎工程的应用及前景》(胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养)
胚胎与受体可建立正常的生理和 组织联系,但胚胎遗传物质在孕育 4)遗传特性： 过程中不受任何影响。
步骤
对供体、受体的选择和处理 （同期发情处理和超数排卵处理） ▼ 配种或人工授精 ▼ 对胚胎的收集●检查● 培养● 保存 ▼ 移植胚胎 ▼ 移植后检查
胚胎移植的实质是什么？
其实质是早期胚胎在相同生理环 境条件下空间位置的转移，而胚胎本 身的遗传物质并不发生改变，因此各 种性状能保持其原来的优良特性。
.
.
♂
精子采集
♀
卵子采集
♀
高产奶牛 （供体）
卵巢 卵母细胞
体细胞如 精子获能 卵子体外培养 耳细胞 去核卵母细胞 体外受精 早期体外受精胚胎 重组细胞
MⅡ期卵 母细胞
胚胎移植
同种牛子宫
早期重组胚胎
同种牛子宫
试管牛
克隆牛
一.胚胎移植的概念
将雌性动物的早期胚胎，或者 通过体外受精及其他方式得到的胚胎, 移植到同种的、生理状态相同的其他 雌性动物的体内，使之继续发育为新 个体的技术。 供体： 提供胚胎的个体。 受体： 接受胚胎的个体。
在显微镜下切割胚胎
.半裸胚直接移植, 均等, 为什么只能2份
.还存在什么问题
胚胎分割的基本过程
胚胎移入培养液
分割胚胎（机械法、酶处理） 着床产仔
移植胚胎给受体
五、胚胎干细胞
1、概念：由 早期胚胎 或_______中分 原始性腺
离出来的一类细胞。简称ES或EK细胞。
.特点
2、特性：
形态：
体积小、细何一 种组织。 另外 体外培养，可以增殖而不发生分化。可 冷冻保存， 进行遗传改造
四、胚胎分割
概念:采用机械方法将早期胚胎切割成2等份，4
高考生物 考点一遍过 考点 胚胎工程(含解析)
藏躲市安详阳光实验学校考点86 胚胎工程（二）1．体外受精（1）卵母细胞的采集和培养（2）精子的采集和获能（3）受精：获能的精子和培养成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用。
2．胚胎的早期培养（1）目的：检查受精状况和受精卵的发育能力。
（2）培养液成分巧记另有水和血清等两“酸”：氨基酸和核苷酸（3）胚胎处理：向受体移植或冷冻保存。
3．胚胎工程的应用及前景（1）胚胎移植①地位：胚胎工程其他技术的最后一道工序。
②过程③意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。
（2）胚胎分割①材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。
②实质：胚胎分割可增加动物后代，其实质是动物的无性生殖即克隆。
③分割要求：对囊胚分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
（3）胚胎干细胞①早期胚胎或原始性腺。
②特点：形态上，体积小、核大、核仁明显；功能上具有发育的全能性；体外培养条件下可以增殖而不分化。
考向一体外受精过程分析1．如图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述错误的是A．获取的精子经获能后才能进行体外受精B．②过程只与细胞膜的流动性有关C．③过程的细胞增殖方式是有丝分裂D．④过程属于胚胎移植过程【参考答案】B技法提炼1．人工授精和体外受精的比较场所母畜的生殖道内体外过程人工采精→检查与储存精液→人工授精(用人工的方法将精液注入正在发情的母畜生殖道中)胚胎发育场所受精卵的形成和胚胎发育场所在母畜体内受精卵的形成和早期胚胎发育在体外，胚胎移植后的胚胎发育在母畜体内2（1）试管动物和克隆动物的性状不同：前者由父本和母本共同决定，后者一般与核供体相同。
（2）试管动物和克隆动物的生殖方式不同：前者是有性生殖，后者是无性生殖。
（3）试管动物和克隆动物的产生过程不同：前者经过了体外受精过程，后者经过了核移植过程。
（4）试管动物和克隆动物细胞核遗传物质来源不同：前者细胞核遗传物质来自于母本和父本两个个体，后者细胞核遗传物质仅来自一个个体。
胚胎移植与胚胎分割胚胎干细胞
胚胎干细胞是研究人类发育和疾病 机制的重要工具，可以用于探究基 因功能、细胞分化等生物学过程。
04
胚胎移植与胚胎分割胚胎 干细胞的关系
胚胎移植对胚胎干细胞的影响
胚胎移植过程中，胚胎可能会受到损伤，从而影响胚胎干细胞的发育和分化。
移植后的胚胎需要在母体中着床并发育，这一过程可能会对胚胎干细胞产生一定的 影响。
03
胚胎干细胞
胚胎干细胞的定义
胚胎干细胞是从早期胚胎或原始生殖细胞中分离出来的成体 干细胞，具有多向分化的潜能和自我更新能力。
胚胎干细胞可以在体外进行培养和扩增，用于研究、药物筛 选和疾病治疗等方面。
胚胎干细胞的特性
高度增殖能力
自我更新能力
胚胎干细胞具有强大的增殖能力，可 以在培养条件下不断扩增。
02
胚胎分割
胚胎分割的定义
01
胚胎分割是一种辅助生殖技术， 通过显微操作将早期胚胎切割成 多个部分，每部分都可用于胚胎 移植或胚胎干细胞分离。
02
胚胎分割技术通常在胚胎发育的 早期阶段进行，以确保切割后的 每个部分都有相同的发育潜力。
胚胎分割的方法
显微操作
使用显微操作技术，在显 微镜下将胚胎切割成多个 部分。
胚胎移植过程中使用的药物和激素可能会对胚胎干细胞的发育和分化产生影响。
胚胎分割对胚胎干细胞的影响
1
胚胎分割是一种将一个胚胎切割成多个部分的技 术，这些部分在某些情况下可以发育成完整的个 体。
2
胚胎分割可能会对胚胎干细胞的发育和分化产生 一定的影响，因为胚胎干细胞在胚胎中的位置和 环境可能会发生变化。
3
胚胎分割可能会导致胚胎干细胞的遗传物质和表 观遗传信息发生变化，从而影响其发育和分化。
胚胎工程知识点填空附答案
胚胎工程知识点填空附答案一、胚胎工程的概念胚胎工程是指对动物（）所进行的多种显微操作和处理技术，如（）、（）、（）、（）等技术。
经过处理后获得的胚胎，还需移植到（）动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。
答案：早期胚胎或配子；体外受精；胚胎移植；胚胎分割；胚胎干细胞培养；雌性二、精子和卵子的发生1、精子的发生（1）场所：（）（2）时间：从（）开始，到（）。
（3）过程：精原细胞经过（）形成初级精母细胞，再经过（）形成次级精母细胞，最后经过（）形成精子。
（4）精子的形态：外形似（），分头、颈和尾三大部分。
答案：睾丸；初情期；生殖机能衰退；有丝分裂；减数第一次分裂；减数第二次分裂；蝌蚪2、卵子的发生（1）场所：（）（2）时间：（）和（）。
（3）过程：卵原细胞经过（）形成初级卵母细胞，然后被（）包围，形成卵泡。
初级卵母细胞经过（）形成次级卵母细胞和第一极体。
次级卵母细胞经过（）形成卵子和第二极体。
答案：卵巢；胚胎期；初情期后；有丝分裂；卵泡细胞；减数第一次分裂；减数第二次分裂三、受精1、场所：（）2、过程（1）准备阶段 1——（）：精子在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化，获得受精能力的过程。
（2）准备阶段 2——（）：卵子在输卵管内达到减数第二次分裂（）期时，才具备受精能力。
（3）受精阶段：包括精子穿越（）和（），进入（），（）形成和（）结合。
答案：输卵管；精子获能；卵子的准备；中；放射冠；透明带；卵细胞膜；雌雄原核；雌雄原核融合四、早期胚胎发育1、卵裂期特点：细胞分裂方式为（），细胞数量（），但胚胎总体积（）或略有（）。
2、桑椹胚特点：这一阶段的细胞都属于（）。
3、囊胚（1）结构：囊胚包括（）、（）和（）。
（2）特点：细胞开始出现（），将来发育成胎儿的各种组织的是（），沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞是（），将来发育成胎膜和胎盘的是（）。
4、原肠胚特点：具有（）胚层，内胚层包围着的腔叫（）。
专题3 胚胎工程-2021年高考生物选修3知识点归纳(解析版)
专题 3 3 胚胎工程胚胎工程是指对动物_早期胚胎_或配子___所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
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。
1890 年，英国剑桥大学的生物学家将纯种安哥拉兔的两个 4 细胞胚胎移入一只纯种比利时兔的输卵管内，成功地产下两只纯种安哥拉子兔。
这个实验首次证实_同种动物的胚胎在异体动物体内发育的可能性。
3.1 体内受精和早期胚胎发育精子的发生哺乳动物精子的发生是在睾丸内完成的。
雄性动物从_初情期__（相当于人的青春期）开始，直到生殖机能衰退，在睾丸的_曲细精管__内不断进行着生殖细胞的增殖，源源不断地产生精子。
各种家畜精子发生的过程大体可以分为三个阶段。
第一阶段，位于曲细精管管壁的精原细胞进行数次_有丝分裂__，产生大量的精原细胞，其中部分精原细胞经过染色体复制和其他物质的合成，进一步形成初级精母细胞。
第二阶段，初级精母细胞连续进行两次分裂（即减数分裂，包括 M Ⅰ和 MⅡ）；第一次分裂产生两个_初级精母细胞_，每个次级精母细胞再分裂一次产生两个含_单__倍染色体的_精子细胞______。
第三阶段，圆形的精子细胞经过变形，其中的细胞核变为_精子头的主要部分__，高尔基体发育为_头部顶体__，中心体演变为_精子的尾_，线粒体聚集在尾的基部形成_线粒体鞘___。
同时，细胞内的其他物质浓缩为球状，叫做原生质滴，随精子的成熟过程向后移动，直到最后脱落。
对于多数家畜来说，精子在睾丸内形成的时间为两个月左右。
卵子的发生卵子的发生是在雌性动物的卵巢内完成的。
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。
初级卵母细胞需经过减数分裂才能变为成熟的卵子。
减数第一次分裂是在雌性动物__排卵__完成的，其结果产生一个次级卵母细胞和第一极体，进入_输卵管__，准备与精子受精。
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2.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过程的
C 重要原因是（
）
A.细胞分裂
B.细胞特化
C.细胞分化
D.细胞增殖
二、胚胎干细胞 受精
胚胎干细胞：ES或EK细胞。
特性：体积小、细胞核大、 核仁明显、全能性、增殖 不分化。
全能 囊 细胞 胚
胎儿
生殖腺 细胞
内细胞团细胞
胚胎干细胞 分离培养
三、主要用途
1.ES细胞可用于治疗人类的某些顽症。
④胚胎分割技术的缺陷是什么？
性状表现不稳定 同卵多胎成功率低
如果是一对漂 亮的公主该多 好啊！
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
牛胚胎性别鉴定
.
人称“豫剧红孩儿” 的邓鸣贺小朋友多才 多艺，歌舞、戏曲、 小品俱佳，曾是河南 电视台2010年度《梨 园春》少儿银奖擂主。 2012年龙年春晚开门 娃娃。登上2013年中 央电视台春节联欢晚 会。 现在因患上白血
你准备好了吗？
1.物品准备： 课本、优化、练习本、作业本。
2.背诵： ①胚胎移植的实质和优势是什么？ ②胚胎移植的生理学基础是什么？ ③胚胎移植的基本程序如何？
3.3 胚胎工程的应用及前景
第2课时 胚胎分割和胚胎干细胞
学习目标
1.简述胚胎分割、胚胎干细胞的理论基础。 2.举例说出胚胎分割、胚胎干细胞的应用 及发展前景。 3.关注胚胎工程的研究进展和应用价值。
胚胎分割所需要的主要仪器设备
实体显微镜
显微操作仪
小组讨论
①对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么 要将内细胞团均等分割？
不影响胚胎恢复和进一步发育 发育强/受阻
②为什么胚胎分割的份数越多，操作的难 度会越大，移植的成功率也越低？
早期胚胎体积小 细胞数少
③胚胎分割技术应用在哪些方面？
胚胎移植 提高胚胎利用率
5分钟后做检测题，比一比哪组最棒！
检测一
C 1.经胚胎分割移植的后代，具有（ )
A.不同的遗传物质、不同的性状 B.不同的遗传物质、相同的性状 C.相同的遗传物质、相同的性状 D.相同的遗传物质、不同的性状
B 2.胚胎分割技术研究的理论根据是（ )
A.细胞分化
B.细胞全能性
C.细胞增殖
D.细胞再生
（利用ES细胞可以被诱导形成新的组织细胞，移植ES 细胞可以使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常）
★2.体外诱导分化，培育成组织器官，用于器 官移植。
3.对ES细胞的培养和诱导，为揭示细胞分化 和细胞凋亡的机理提供了有效手段。
胚胎干细胞的应用前景
巩固练习
B 1.胚胎干细胞的特点是（ ）
A.在形态上表现为体积大、细胞核大、核仁明 显；在功能上具有发育的全能性
__囊__胚_______时期的胚进行操作。 (2)①指的是_内__细__胞__团____，②指的是__囊__胚__腔_____。
(3)通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有的特点是 _具__有__相__同__的__遗__传__物__质_____。
(4)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意
_胚__胎__分__割__要__将__内__细__胞__团__均__等__分__割__， 原因是_以__免__影__响__胚__胎__的__恢__复__和__进__一__步__发__育__能__力的提高 。
我有一个梦想 ——生一头奶牛宝宝！ 你能帮我实现吗？
双胞胎真好啊！
我又有了一个梦想 ——生一对双胞胎奶牛 宝宝！ 你还能帮我实现吗？
学习指导一
请认真阅读教材P78-79“胚胎分割”
部分，思考如下问题并标注在课本上： 1.什么是胚胎分割？ 2.胚胎分割的时期和注意事项是什么？ 3.胚胎分割的基本步骤是什么？
B.在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显； 在功能上具有发育的全能性
C.在形态上表现为体积小、细胞核小、核仁不明 显；在功能上不具有发育的全能性
D.在形态上表现为体积大、细胞核小、核仁明 显；在功能上具有发育的全能性
2.下图是牛胚胎分割示意图。请据图回答下列问题： (1)进行胚胎分割时，应选择发育到__桑__椹__胚_____和
病而在河北省邯郸市 大名县接受化疗，现 确诊为急性白血病， 属于初期。
干细胞分类
• 全能细胞 –桑椹胚及以前 –能发育成完整个体
• 多能干细胞 (胚胎干细胞) –内细胞团细胞、原始性腺细胞分离出来 –能分化出动物体内的任何组织
• 专能干细胞(成体干细胞) –如骨髓干细胞、皮肤生发层细胞等 –能分化出特定的组织
全能细胞
. 多能、专能.
胚胎干细胞: 内细胞团细胞 原始性腺细胞
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学习指导二
请认真阅读教材80页至81页的全部内容， 思考如下问题并标注在课本上： 1.什么是胚胎干细胞？ 2.胚胎干细胞的来源和主要特点是什么？ 3.胚胎干细胞的主要用途是如何？
3分钟后做检测题，比一比哪组最棒！
检测二
D 1.关于ES细胞的叙述不正确的是（ ） A.形态上，体积小，细胞核明显 B.体外培养可以增殖而不分化 C.ES细胞可以用来培养人造组织器官 D.ES细胞是指取自于原肠胚以后的细胞
3.在进行囊胚切割时，要注意将下列哪项
等分（ C ）
A.透明带
B.滋养层
C.内细胞团
D.囊胚腔
一、胚胎分割
胚胎分割：采用 机械方法将早期 胚胎切割成2、4 或8等份等，经移 植获得同卵双胎 或多胎的技术。
后代具有相同的 遗传物质，可看 成无性繁殖或克 隆的方法之一。
胚胎分割的基本操作
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， 吸出其中的半个胚 胎注入空透明带中 或直接移植给受体。
作业布置:
优化P56-57题目