高中生物选修三《专题三 胚胎工程》复习课件
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高考生物总复习配套课件3胚胎工程 选修三
(3)体外受精和胚胎的早期培养：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过 程，然后移入发育培养液中继续培养一段时间，经检查 发育正常时，即可在适宜的发育阶段向受体移植(或冷冻 保存)。
2．胚胎移植 (1)胚胎移植的培育流程(以牛胚胎移植为例) 对供、受体母牛进行选择，并 用激素进行同期发情处理 ↓ 用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理 ↓
(2)特点
形态：体积小、核大、核仁明显 具有胚胎细胞的特性 功能：具有发育的全能性 在体外培养条件下可以增殖而不分化 对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造
治疗人类的某些顽症 (3)应用培育移植用的人造组织器官 研究体外细胞分化的理想材料
答案 D
)
解析 初级精母细胞是雄性动物初情期开始后，才 由精原细胞分裂形成的，而初级卵母细胞是在胎儿期性 别分化后完成的。精子的产生过程中，MⅠ和MⅡ是连 续的，而卵细胞产生通过MⅠ形成次级卵母细胞，在精 子与卵子的结合过程中才完成MⅡ。精子细胞形成后变 形为蝌蚪状，卵细胞不需要变形。成熟的精子和卵细胞 经过减数分裂形成，都含有相当于亲本体细胞一半的染 色体数目。
力，必须获能后才具备受精能力。 ②排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是指卵泡从卵 巢中排出。 ③卵子受精完成的标志是在透明带和卵黄膜之间观 察到两个极体。
即时应用
1．下列哪一项不是精子、卵细胞发生的区别( A．初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间 B．MⅠ和MⅡ的时间连续性 C．成熟生殖细胞是否经过变形 D．成熟生殖细胞中染色体的数量
④供体胚胎可与受体子宫建立联系，且不影响供体 胚胎的遗传特性，这是供体胚胎正常发育的生理基础。 【特别提醒】 ①作为受体的雌性动物应为常见或
存量大的品种，供体则为优良的品种。 ②冲卵是指将早期胚胎从良种母牛子宫内冲洗出 来，而不是冲洗出卵子。
高中生物人教版选修三专题三胚胎工程复习课50PPT
第三阶段
MⅡ
4精子细胞 (N)
变形
细胞变形
4精 子 (N)
第三阶段：变形
1、精子细胞变形中的主要变化：
_细__胞__核_变为精子头的主要部分； _高__尔_基__体_ 发育为头部的顶体； _中__心__体__演变为精子的尾；
_线__粒__体__形成线粒体鞘； 其它物质浓缩成_原__生_质__滴_（球形）。
桑椹胚或 囊胚
胚胎的收集、 检查、培养
或保存
胚胎移植
移植后检查
冲卵 质量检查、培养
胚胎移植 妊娠检查
分娩（胚胎移植的犊牛）
二、胚胎分割
• 1、概念:采用机械方法将早期胚胎切割成 2等份,4等份 或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术.
• 来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质. • 胚胎分割可看做动物无性繁殖或克隆的方法之一.
不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了
新的途径。据此回答：
（1）“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是A
A.有性生殖
B.组织培养
C.克隆技术
D.基因工程
（2）“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术？①②③（填序号）
①体外培养 ②人工授精 ③胚胎移植 ④核移植
2、下列关于胚胎工程的叙述，正确的是（ B ）
• 2、胚胎分割的过程 • （1）主要仪器设备：实体显微镜、 显微操作仪 • （2）选材：选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚 • （3）操作过程：用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出
其中的半个胚胎，注入空透明带中或直接移植给受体
胚胎分割移植的显微操作 理论基础： 动物胚胎细胞的全能性 意义： 提高胚胎的利用率
胚胎工程
胚胎工程实质是在体外条件下，对动物自 然受精和早期胚胎发育条件的模拟操作。
MⅡ
4精子细胞 (N)
变形
细胞变形
4精 子 (N)
第三阶段：变形
1、精子细胞变形中的主要变化：
_细__胞__核_变为精子头的主要部分； _高__尔_基__体_ 发育为头部的顶体； _中__心__体__演变为精子的尾；
_线__粒__体__形成线粒体鞘； 其它物质浓缩成_原__生_质__滴_（球形）。
桑椹胚或 囊胚
胚胎的收集、 检查、培养
或保存
胚胎移植
移植后检查
冲卵 质量检查、培养
胚胎移植 妊娠检查
分娩（胚胎移植的犊牛）
二、胚胎分割
• 1、概念:采用机械方法将早期胚胎切割成 2等份,4等份 或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术.
• 来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质. • 胚胎分割可看做动物无性繁殖或克隆的方法之一.
不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了
新的途径。据此回答：
（1）“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是A
A.有性生殖
B.组织培养
C.克隆技术
D.基因工程
（2）“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术？①②③（填序号）
①体外培养 ②人工授精 ③胚胎移植 ④核移植
2、下列关于胚胎工程的叙述，正确的是（ B ）
• 2、胚胎分割的过程 • （1）主要仪器设备：实体显微镜、 显微操作仪 • （2）选材：选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚 • （3）操作过程：用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出
其中的半个胚胎，注入空透明带中或直接移植给受体
胚胎分割移植的显微操作 理论基础： 动物胚胎细胞的全能性 意义： 提高胚胎的利用率
胚胎工程
胚胎工程实质是在体外条件下，对动物自 然受精和早期胚胎发育条件的模拟操作。
高中生物选修三专题三胚胎工程复习课件
对受体母牛进行是否妊娠的检查 图3-17
【例2】图3-18为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质 奶牛的过程，请回答下列问题：
（1）A细胞是 （次级）卵母细胞 获能 处理。
，在进行体外受精前要对精子进行
（2）进行胚胎分割时，应选择发育到 桑椹胚或囊胚 时期的胚胎进行操作。 囊胚腔 （3）②指的是 。 （4）通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同遗传性状的根本原因是 具有相同的遗传物质 。 胚胎分割要将 （5）在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意 内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育 存活的生理基础是 受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应 。 。 （6）受体母牛必须和供体牛属于 同一物种 。移植后的胚细胞均未分化，细胞核全能性最高， 是胚胎分割的最佳时期。
＊随讲随练＊
2.胚胎分割是一种现代生物技术，关于这一技术的叙述 正确的是( B ) A.胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份 B.胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎 C.胚胎分割技术属于有性生殖方式，因此不属于克隆 D.胚胎分割技术可以分割任意时期的胚胎
天将降大任于斯人也， 必先盗其QQ，封其微 薄，收其电脑，夺其手 机，所以专注学习，使 其能不挂科也。
考点一 精子和卵子发生的比较 名称 精子的发生 场所 睾丸的曲细精管
时期 从初情期开始
卵子的发生 卵巢 输卵管
是否需变形 分裂情况
结果 MⅠ和MⅡ是否 连续
胚胎在性别分化以 后 需变形 无需变形 均等分裂 不均等分裂 形成1个卵子和3个 形成4个精子细胞 极体 是 否
考点二 胚胎工程的三个操作流程 （１）试管动物生产流程 （２）克隆动物的培育流程
（3）胚胎移植的培育流程（如图3-17） 以牛胚胎移植为例： 对供体、受体母牛进行选择， 并用激素进行同期发情处理
生物人教版选修三复习课件3-3胚胎工程
【解析】 “ 试管动物 ” 是通过体外受精， 体内发育获得的，属于有性生殖。卵裂时期每 一个细胞的体积比受精卵小。对某一胚胎的干 细胞核移植，产生的子代动物个体性别相同。 【答案】 C
【典例2】 (2010·山东高考)胚胎工程是一 项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药 业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程 培育试管牛的过程。
(3) 动物的早期胚胎移植到同种且 ________ 与供体相同的动物体内，使之继续发育成为新 个体的技术叫做胚胎移植。为了获得更多的早 期胚胎，常用 ________ 激素对供体进行处理， 其目的是获得更多的 ________ ，经人工授精后 可得到早期胚胎。用某染料鉴定胚胎细胞是否 为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其 原因是活细胞膜 _____________________________________ (4) 若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相 同的两个新个体，可对发育到桑椹胚或囊胚阶 段的早期胚胎进行 ________ 处理，再植入受体
例1
下列不是精子、卵细胞发生的区别的
是( 间
)
A．初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时 B．MⅠ和MⅡ的时间连续性
C．成熟生殖细胞是否经过变形
D．成熟生殖细胞中染色体的数量
[解析] 初级精母细胞是雄性动物初情期开 始后，才由精原细胞分裂形成的，而初级卵母
例2 (2009·海南卷)请回答下列与哺乳动物 精子和卵子发生有关的问题： (1) 精细胞经变形后，高尔基体发育形成精 子的顶体，顶体内含有的 ________ 能协助精子 穿过卵母细胞的放射冠和透明带。 (2) 某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完 成，此时卵子处于 ________ 卵母细胞阶段。当 该细胞发育至减数第二次分裂 ________ 期时， 才具备受精能力。若在卵黄膜和透明带之间看 到两个极体，则表明________过程已完成。
人教版高二生物选修三课件：专题三胚胎工程复习
小结 一.体内受精和早期胚胎发育 二.体外受精和早期胚胎培养 三.胚胎工程的应用
1.细胞核—— 精子头的主要部分 2.高尔基体—— 头部的顶体 3.中心体—— 精子的尾 4.线粒体—— 线粒体鞘膜(尾的基部) 5.细胞内其他物质—— 原生质滴(球状,
最后脱落)
1、场所：卵子的发生是在卵巢内完成的。 2、时期：性别分化以后
胎儿期
卵泡内
初情 M I 次级卵母细胞 第一极体
M II
获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下
在 获能溶液
或 专用受精溶液
中完成受精过程。
胚胎的早期培养
1.将受精卵放入发育培养液中的目的是： 检查受精状况和受精卵的发育能力。
2.培养液成分：水、无机盐、有机盐、维生素、 氨基酸、激素、核苷酸、血清等
三.胚胎工程的应用
胚胎移植
1.什么是胚胎移植？ 将雌性动物体内的 早期胚胎，或者通
2.精子的采集和获能
1)收集的方法以及适合的生物: 假阴道法（大型动物） 手握法（体型较小、易控制的动物） 电刺激法（野生或经济动物）
2)获能处理以及适合的生物: 培养法：放入获能溶液中（啮齿动物、家兔和猪） 化学法：把精子放入一定浓度肝素或钙离子载体 A23187溶液中。（牛、羊等家畜）
3.受精
体内任何一种组织细胞。
此外，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 。
5．饲养层细胞一般为什么细胞？它的作用是 什么？可以维持细胞处于什么状态？也可 添加什么物质达到相同的作用？ 成纤维细胞、输卵管上皮细胞 可作为干细胞分裂、增殖的营养细胞 维持不分化的状态 抑制因子
法在本质上最相近的是
最新生物课件人教版选修三-专题3-胚胎工程阶段复习
【解题指南】解答本题需注意以下两点: (1)卵细胞的形成过程:卵原细胞经过染色体复制后成为初级卵母细胞,经过减数第一次分 裂后成为次级卵母细胞,次级卵母细胞进行减数第二次分裂形成卵细胞。 (2)细胞分裂过程中染色体的数目变化:初级卵母细胞、次级卵母细胞和受精卵,它们在细 胞分裂后期的染色体组数依次为:2、2、4。
【训练3】胚胎移植的基本程序如图,请据图回答下面的问题:
(1)图中a、b、c过程分别是指
、
、
。
(2)胚胎干细胞是从哺乳动物
或
中分离出来的细胞,
简称ES或EK细胞,这类细胞的形态特征有
,
且具有发育的
。
(3)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义是______________
。
【解题指南】解答本题的关键: 胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理;②配种或人工授精;③对胚胎 的收集、检查、培养或保存;④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查等。
【解析】选A。具体分析如下:
二、胚胎移植与胚胎分割移植的比较
【特别提醒】 (1)不同动物胚胎移植的时间不同。 ①牛、羊一般要培养到桑椹胚或囊胚阶段。 ②小鼠、家兔等实验动物在桑椹胚前。 ③一般不会到原肠胚阶段移植,因为此时分化程度高,移植成功率低。 (2)胚胎分割的最佳时期也是在囊胚或桑椹胚时期。
。
(3)在过程③中,用
处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前
需要进行
处理。
【解题指南】解答本题的关键是: (1)了解基因工程的工具。 (2)了解动物细胞工程和胚胎工程中的一般技术方法和注意事项。
【解析】(1)过程①为基因工程的步骤之一,最常用的运载工具为质粒,在此过程中所需 的酶是限制酶和DNA连接酶。(2)过程②为动物细胞工程中的动物细胞培养,要用胰蛋白 酶或胶原蛋白酶处理组织使其分散成单个细胞;CO2的作用是维持培养液的pH。(3)过程 ③为动物细胞工程中的核移植技术,用促性腺激素处理可以获得更多的卵(母)细胞;成熟
人教版高二生物 选修三 专题三 胚胎工程 (共57张PPT)
3.主要用途
（1）.治疗人类的某些顽症
利用ES细胞可以诱导分化形成新的组织 细胞的特性，移植ES细胞可使坏死或退化的 部位得以修复并恢复正常功能。目前，在动 物实验方面，用ES细胞诱导分化出的某些组 织细胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰 竭和成骨不良等疑难病症。
（2）培育出人造组织器官，用于器官移植 随着组织工程技术的发展，通过ES细胞体 外诱导分化，还可以培育出人造组织器官， 解决目前临床上存在的供体器官不足和器 官移植后免疫排斥的问题。
教学目标：
1、胚胎工程的概念 2、精子和卵子的发生 3、受精作用
4、胚胎发育
1、胚胎工程的概念
• 操作的对象 早期胚胎或配子 • 技术手段 胚胎干细胞培养、胚胎分割、胚胎移 植、体外受精等 • 最后结果 产生动物个体，满足人类需求
一、精子和卵子的发生
（一）精子的发生
1、场所： 精子的发生是
在睾丸的曲细精管内完 成的 2、时期： 从初情期开始 直到生殖功能衰退
相似 ，大 （2）不同种动物精子的形态____ 小略有不同 ____，与动物的体形大小无关 ___。
（二）卵子的发生
卵子的发生是 1.场所： 在卵巢内完成 的(卵 巢有产卵与排卵、 分泌多种激素这二 大功能）。
（放射冠）
2.时期： 性别分化 以后
3、过程：
雌性胎儿卵巢内的卵原细胞，通过有 丝分裂增加其数量，并演变为初级卵母细 胞，被卵泡细胞包围,形成卵泡。初级卵母 细胞经过减数分裂变为成熟的卵子。 减数第一次分裂的时间是在雌性动物排 卵前后完成的，结果是产生1个次级卵母细 胞和1个第一极体(暂不分离),进入输卵管,准 备与精子受精。 减数第二次分裂时间是在精子和卵子结 合的过程中，结果是产生1个成熟卵子和3 个第二极体。
高考生物(人教版)总复习课件选修3专题3胚胎工程
(1)桑椹胚：这一阶段的细胞都属于□10 _全 ___能__细_胞 ______。
内细胞团：将来发育成□11 各种组织 (2)囊胚滋养层细胞：将来发育成□12 胎膜和胎盘 (3)原肠胚：具有□13 ___内 ___胚__层___、外胚层和□14 _中__胚__层____三 个胚层，以及由内胚层包围的□15 __原__肠__腔___。
(3)基本程序：
①对供受体的□27 ___选__择__和__处__理____。 ②配种或进行□28 __人__工__授__精____。
③对胚胎的收集、检查、培养或保存。
④对胚胎进行□29 ___移__植_____。
⑤移植后的检查。
2．胚胎分割
(1)概念：采用机械方法将 □30 _早__期__胚__胎___切割成2等份、4等 份或8等份等，经移植获得□31 _同__卵__双__胎___或□32 __多__胎___的技术。
应用训练1 下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是 () A．绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性 B．卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大 C．囊胚的滋养层细胞具有发育全能性 D．原肠胚发育分化形成内外两个胚层
[解析] 本题考查受精与胚胎发育的相关知识，意在考查考 生的识记、理解能力。同种动物的精卵细胞的表面通常具有相互 识别的特异性蛋白，这是同种动物的精卵能结合的原因之一，故 A项正确；受精卵通过卵裂产生的细胞团称为卵裂球，随着卵裂 的进行细胞逐渐变小，故B项错误；滋养层细胞不具有发育的全 能性，故C项错误；原肠胚发育分化形成内、中、外三个胚层， 故D项错误。
胎一般要培养到□20 __8_～__1_6_个__细__胞_____阶段。
四、胚胎工程 1．胚胎移植 (1)概念：将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他
内细胞团：将来发育成□11 各种组织 (2)囊胚滋养层细胞：将来发育成□12 胎膜和胎盘 (3)原肠胚：具有□13 ___内 ___胚__层___、外胚层和□14 _中__胚__层____三 个胚层，以及由内胚层包围的□15 __原__肠__腔___。
(3)基本程序：
①对供受体的□27 ___选__择__和__处__理____。 ②配种或进行□28 __人__工__授__精____。
③对胚胎的收集、检查、培养或保存。
④对胚胎进行□29 ___移__植_____。
⑤移植后的检查。
2．胚胎分割
(1)概念：采用机械方法将 □30 _早__期__胚__胎___切割成2等份、4等 份或8等份等，经移植获得□31 _同__卵__双__胎___或□32 __多__胎___的技术。
应用训练1 下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是 () A．绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性 B．卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大 C．囊胚的滋养层细胞具有发育全能性 D．原肠胚发育分化形成内外两个胚层
[解析] 本题考查受精与胚胎发育的相关知识，意在考查考 生的识记、理解能力。同种动物的精卵细胞的表面通常具有相互 识别的特异性蛋白，这是同种动物的精卵能结合的原因之一，故 A项正确；受精卵通过卵裂产生的细胞团称为卵裂球，随着卵裂 的进行细胞逐渐变小，故B项错误；滋养层细胞不具有发育的全 能性，故C项错误；原肠胚发育分化形成内、中、外三个胚层， 故D项错误。
胎一般要培养到□20 __8_～__1_6_个__细__胞_____阶段。
四、胚胎工程 1．胚胎移植 (1)概念：将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他
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【答案】A
• (1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至 囊胚 ________期的内细胞团或胎儿的 原始性腺细胞 ________中分离得到的一类细胞。 • (2)图中分化程度最低的干细胞是 胚胎干细胞 ________。在体外培养条件下，培养液中 分化诱导 加入________因子，可诱导该种干细胞向 不同类型的组织细胞分化。
B. 胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化， 这是由
于基因开始进行选择性表达 C. 动物卵子形成过程始于初情期后 D. 动物的个体发育过程是：受精卵→卵裂→桑椹胚→ 囊胚→原肠胚→幼体 【答案】B
高等哺乳动物受精后不久，受精卵 开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊 胚、原肠胚和组织器官的分化，最 后发育成一个完整的幼体，完成胚 胎发育的全过程，下列有关叙述错 误的是( )
症、糖尿病等)(或ES细胞体外诱导 分化培育出人造组织器官用于器官 移植、研究体外细胞分化等)
• (2010年广东省珠海市第二次调研)请分析回 答下列问题： • “试管婴儿”是通过将不孕夫妇的精子和卵 细胞取出在试管中完成受精，并在试管中培 养使其发育到一定时期，再将胚胎移入女性 子宫内发育成的胎儿。“试管婴儿技术”不 仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育 的机会，也为人类的优生优育开辟了新的途 径。据此回答： 获能 • (1)在体外受精时，精子首先要进行________ 处理，卵细胞则要培养到 减数分裂第二次分裂中期 ________________(时期)才能与精子结合。
1. 胚胎干细胞是在体外条件下研究细胞分化的 理想材料，在培养液中加入分化诱导因子，如 牛黄酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞向不 同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和 细胞凋亡的机理提供了有效的手段。 2. 利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特 性，移植胚胎干细胞可使坏死或退化的部位得 以修复并恢复正常功能。 3. 随着组织工程技术的发展，通过胚胎干细胞 体外诱导分化，定向培育出人造组织器官，用 于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后 免疫排斥的问题。
• (4)试管婴儿技术作为现代生物技术，它和母亲 正常怀孕、生产的过程的不同之处是 _____________________________________ 试管婴儿是“体外受精”形成的受精卵，初步 __________________________ 发育后再进行“胚胎移植”的产物 • (5)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是 _________________________________。 可能破坏人类正常的性别比例，违反伦理道德 • (6)早期胚胎中的胚胎干细胞，不仅可以应用于 哺乳动物胚胎性别鉴定，还可应用于 ___________________________等领域。 •治疗人类的某些疾病(如老年痴呆
• (2)“试管婴儿”的形成用到的生物技术 ①②③ 有________(填序号)。 • ①体外培养 ②体外受精 ③胚胎移植 ④核移植 胚胎分割移植 • (3)采用______________技术，能得到 “同卵双胞胎”，用这种方式诞生的双胞 胎，其性别________。这种技术一般采 相同 桑椹胚或囊胚 用发育良好、形态正常的___________。 对胚胎进行分割时，要特别注意将 内细胞团 ________均等分割，否则会影响分割后 的胚胎恢复和进一步发育。
• (2)受精阶段： • 第一步：
精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的酶 释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞，透明带反应 是防止多精入卵受精的第一道屏障。
第二步：
精子进入卵黄膜。卵黄膜封闭作用是防止多精入卵 受精的第二道屏障。 • 第三步： 原核形成。雄原核形成和雌原核形成
• 第四步：
配子结合。雌雄原核融合形成合子(受精卵)。
专题三、胚胎工程
知识网络构建
•
一、精子与卵子发生的比较
• • • •
二、受精作用与胚胎发育 1．受精作用的过程 (1)受精前的准备阶段：学.科.网 zxxk. 精子获能： 精子必须在雌性动物的生殖道中发生相应的生 理变化后，才能获得受精能力的生理现象。
• 卵子的准备： 在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期，才 具有与精子受精的能力。
三、应用前景：ES细胞的分离和培养成功是胚胎工程 中的重大成就之一，在基础生物学、畜牧学和医学上都 具有十分重要的应用价值。 1. ES细胞可用于治疗人类的某些顽症。利用ES细胞可 以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，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功能。 2. 培育成人造组织器官，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。 4. ES细胞可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研 究。
(2010·江苏高考·T17)老年痴呆症患者的脑血 管中有一种特殊的β－淀粉样蛋白体，它的逐 渐积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降， 某些基因的突变会导致β－淀粉蛋白体的产生 和积累。下列技术不能用于老年痴呆症治疗 的是( ) A. 胚胎移植技术 B. 胚胎干细胞技术 C. 单克隆抗体技术 D. 基因治疗技术
过程
生殖方式 遗传物质 意义
有性生殖 遗传物质来自两个个体 充分发挥雌性优良个体的繁 殖潜力，缩短供体本身的繁 殖周期
无性生殖 遗传物质与供体基本相同 加速家畜遗传改良进程、挽救 濒危物种等
胚胎干细胞
是一类具有自我复制能力(self-renewing)的多潜 能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞 （万用细胞、干什么都成的细胞）
胚胎干细胞的主要用途 1. 将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，经过胚激活、 胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物，操作流 程如下：
2. 基因敲除，获得移植器官。 3. 培育出人造组织器官，用于器官移植。 4. 改良创造动物新品种。
【例3】 (2010· 安庆四校联考)某婴儿在出生后医院 为他保留了脐带血，在以后他生长发育过程中如果 出现了某种难治疗的疾病，就可能通过血液中的干 细胞来为其治病，关于这个实例说法正确的是( ) A. 用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病， 需要激发细胞的所有全能性 B. 用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾 病 C. 如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用 到细胞培养技术 D. 如果要移植用他的干细胞培育出的器官，应该长 期给他使用免疫抑制药物 【答案】C
• 【答案】 B
• 三、胚胎工程 • 1．试管动物生产流程(体外受精) （冲卵）
• 2．克隆动物的培育流程
3、胚胎移植基本操作程序(以牛为例)： • 3．胚胎移植的理论基础
• •
•
•
•
及操作过程 理论基础 (1)胚胎移入受体的生理 基础：哺乳动物发情后， 生殖器官的生理变化相同。 (2)胚胎收集的理论基础： 早期胚胎形成后，处于游 离状态，未与母体子宫建 立组织上的联系。 (3)胚胎在受体内存活的 生理基础：受体对移入子 宫的外来胚胎基本上不发 生免疫排斥反应。 (4)胚胎在受体内正常发 育的生理基础：供体胚胎 可与受体子宫建立正常的 生理和组织上的联系，但 遗传特性不受影响。
• 2．关于受精过程的叙述错误的是 ( ) • A．获能后的精子与卵子相遇后，释放顶 体酶穿过透明带进入放射冠 • B．透明带反应是防止多精入卵的第一道 屏障 • C．精子与卵黄膜相互融合，精子入卵 • D．雄原核形成的同时，卵子完成减数第 二次分裂 • 【答案】 A
• 3．(2009年重庆市联合诊断)下列关于哺乳动物 受精和发育的叙述正确的是 ( ) • A．雌性动物排卵后遇精子即完成受精 • B．胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化，这 是由于基因开始进行选择性表达 • C．动物卵细胞形成过程始于初情期后 • D．动物的个体发育过程是：受精卵→卵裂→桑 椹胚→囊胚→原肠胚→幼体学.科.网 zxxk.
【答案】D
A. 题图是胚胎发育过程中囊胚期示意图，①②③依次 称之为透明带、滋养层、内细胞团 B. 高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵→卵裂 期→桑椹胚→囊胚期→原肠胚期→幼体，其中，最关键 的时期是原肠胚期 C. 高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期， 终止于生命结束 D. 进行胚胎分割时，应选择原肠胚期的胚胎进行
二、早期胚胎发育 1. 过程： 受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚 2. 图示学.科.网 zxxk.
1. 胚胎发育的起点受精卵，发育过程中的细 胞分裂均为有丝分裂。 2. 桑椹胚细胞仍具有全能性，是胚胎分割的 最佳时期。 3. 囊胚是开始分化的阶段，分化为滋养层细 胞——发育成胎膜和胎盘等结构和内细胞团细 胞——发育成胎儿，该阶段还可进行胚胎分割。
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1．下列不是精子发生与卵子发生区别的是() A．初级精母、卵母细胞的形成时间 B．MⅠ和MⅡ的时间的连续性 C．成熟生殖细胞是否经过变形 D．成熟生殖细胞中染色体数量 【答案】 D学.科.网 zxxk.
下列关于哺乳动物受精和发育的叙述正确的是()
A. 雌性动物排卵后遇精子即完成受精
精子和卵子的发生及受精作用
1. 精子的发生中两次减数分裂是连续的，是在 睾丸的曲细精管内进行的。卵子的发生中两次减 数分裂是不连续的，减数第一次分裂在卵巢内完 成，产生一个次级卵母细胞和第一极体，进入输 卵管，在与精子的结合过程中完成减数第二次分 裂，产生一个成熟的卵子和第二极体。当原核融 合时，第一极体完成分裂，形成2个第二极体。 有的哺乳动物的第一极体不再分裂。 2. 受精的标志是在透明带和卵黄膜之间观察到 两个极体；而受精完成的标志为雌原核的融合。
• (3)在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞 选择性表达 是机细胞中基因___________的结果。 • (4)某患者不能产生正常的白细胞，通过骨 髓移植可以达到治疗的目的。骨髓移植的 实质是将上图中的________细胞移植到患 造血干 者体内。
• (5)若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上 述红细胞、白细胞、皮肤细胞、神经细胞中不 能选用作为供体的细胞是成熟的________，其 红细胞 成熟的红细胞中无细胞核 原因是______________________________。 • (6)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制，使 用该药物可使肝肿瘤细胞停留于细胞周期的 ________期。 间 • (7)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段， 效应B淋巴 用______________细胞与骨髓瘤细胞融合，经 多次筛选最终得到能分泌___________的杂交 •特异性抗体 瘤细胞。
• (1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至 囊胚 ________期的内细胞团或胎儿的 原始性腺细胞 ________中分离得到的一类细胞。 • (2)图中分化程度最低的干细胞是 胚胎干细胞 ________。在体外培养条件下，培养液中 分化诱导 加入________因子，可诱导该种干细胞向 不同类型的组织细胞分化。
B. 胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化， 这是由
于基因开始进行选择性表达 C. 动物卵子形成过程始于初情期后 D. 动物的个体发育过程是：受精卵→卵裂→桑椹胚→ 囊胚→原肠胚→幼体 【答案】B
高等哺乳动物受精后不久，受精卵 开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊 胚、原肠胚和组织器官的分化，最 后发育成一个完整的幼体，完成胚 胎发育的全过程，下列有关叙述错 误的是( )
症、糖尿病等)(或ES细胞体外诱导 分化培育出人造组织器官用于器官 移植、研究体外细胞分化等)
• (2010年广东省珠海市第二次调研)请分析回 答下列问题： • “试管婴儿”是通过将不孕夫妇的精子和卵 细胞取出在试管中完成受精，并在试管中培 养使其发育到一定时期，再将胚胎移入女性 子宫内发育成的胎儿。“试管婴儿技术”不 仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育 的机会，也为人类的优生优育开辟了新的途 径。据此回答： 获能 • (1)在体外受精时，精子首先要进行________ 处理，卵细胞则要培养到 减数分裂第二次分裂中期 ________________(时期)才能与精子结合。
1. 胚胎干细胞是在体外条件下研究细胞分化的 理想材料，在培养液中加入分化诱导因子，如 牛黄酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞向不 同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和 细胞凋亡的机理提供了有效的手段。 2. 利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特 性，移植胚胎干细胞可使坏死或退化的部位得 以修复并恢复正常功能。 3. 随着组织工程技术的发展，通过胚胎干细胞 体外诱导分化，定向培育出人造组织器官，用 于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后 免疫排斥的问题。
• (4)试管婴儿技术作为现代生物技术，它和母亲 正常怀孕、生产的过程的不同之处是 _____________________________________ 试管婴儿是“体外受精”形成的受精卵，初步 __________________________ 发育后再进行“胚胎移植”的产物 • (5)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是 _________________________________。 可能破坏人类正常的性别比例，违反伦理道德 • (6)早期胚胎中的胚胎干细胞，不仅可以应用于 哺乳动物胚胎性别鉴定，还可应用于 ___________________________等领域。 •治疗人类的某些疾病(如老年痴呆
• (2)“试管婴儿”的形成用到的生物技术 ①②③ 有________(填序号)。 • ①体外培养 ②体外受精 ③胚胎移植 ④核移植 胚胎分割移植 • (3)采用______________技术，能得到 “同卵双胞胎”，用这种方式诞生的双胞 胎，其性别________。这种技术一般采 相同 桑椹胚或囊胚 用发育良好、形态正常的___________。 对胚胎进行分割时，要特别注意将 内细胞团 ________均等分割，否则会影响分割后 的胚胎恢复和进一步发育。
• (2)受精阶段： • 第一步：
精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的酶 释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞，透明带反应 是防止多精入卵受精的第一道屏障。
第二步：
精子进入卵黄膜。卵黄膜封闭作用是防止多精入卵 受精的第二道屏障。 • 第三步： 原核形成。雄原核形成和雌原核形成
• 第四步：
配子结合。雌雄原核融合形成合子(受精卵)。
专题三、胚胎工程
知识网络构建
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一、精子与卵子发生的比较
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二、受精作用与胚胎发育 1．受精作用的过程 (1)受精前的准备阶段：学.科.网 zxxk. 精子获能： 精子必须在雌性动物的生殖道中发生相应的生 理变化后，才能获得受精能力的生理现象。
• 卵子的准备： 在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期，才 具有与精子受精的能力。
三、应用前景：ES细胞的分离和培养成功是胚胎工程 中的重大成就之一，在基础生物学、畜牧学和医学上都 具有十分重要的应用价值。 1. ES细胞可用于治疗人类的某些顽症。利用ES细胞可 以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，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功能。 2. 培育成人造组织器官，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。 4. ES细胞可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研 究。
(2010·江苏高考·T17)老年痴呆症患者的脑血 管中有一种特殊的β－淀粉样蛋白体，它的逐 渐积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降， 某些基因的突变会导致β－淀粉蛋白体的产生 和积累。下列技术不能用于老年痴呆症治疗 的是( ) A. 胚胎移植技术 B. 胚胎干细胞技术 C. 单克隆抗体技术 D. 基因治疗技术
过程
生殖方式 遗传物质 意义
有性生殖 遗传物质来自两个个体 充分发挥雌性优良个体的繁 殖潜力，缩短供体本身的繁 殖周期
无性生殖 遗传物质与供体基本相同 加速家畜遗传改良进程、挽救 濒危物种等
胚胎干细胞
是一类具有自我复制能力(self-renewing)的多潜 能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞 （万用细胞、干什么都成的细胞）
胚胎干细胞的主要用途 1. 将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，经过胚激活、 胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物，操作流 程如下：
2. 基因敲除，获得移植器官。 3. 培育出人造组织器官，用于器官移植。 4. 改良创造动物新品种。
【例3】 (2010· 安庆四校联考)某婴儿在出生后医院 为他保留了脐带血，在以后他生长发育过程中如果 出现了某种难治疗的疾病，就可能通过血液中的干 细胞来为其治病，关于这个实例说法正确的是( ) A. 用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病， 需要激发细胞的所有全能性 B. 用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾 病 C. 如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用 到细胞培养技术 D. 如果要移植用他的干细胞培育出的器官，应该长 期给他使用免疫抑制药物 【答案】C
• 【答案】 B
• 三、胚胎工程 • 1．试管动物生产流程(体外受精) （冲卵）
• 2．克隆动物的培育流程
3、胚胎移植基本操作程序(以牛为例)： • 3．胚胎移植的理论基础
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及操作过程 理论基础 (1)胚胎移入受体的生理 基础：哺乳动物发情后， 生殖器官的生理变化相同。 (2)胚胎收集的理论基础： 早期胚胎形成后，处于游 离状态，未与母体子宫建 立组织上的联系。 (3)胚胎在受体内存活的 生理基础：受体对移入子 宫的外来胚胎基本上不发 生免疫排斥反应。 (4)胚胎在受体内正常发 育的生理基础：供体胚胎 可与受体子宫建立正常的 生理和组织上的联系，但 遗传特性不受影响。
• 2．关于受精过程的叙述错误的是 ( ) • A．获能后的精子与卵子相遇后，释放顶 体酶穿过透明带进入放射冠 • B．透明带反应是防止多精入卵的第一道 屏障 • C．精子与卵黄膜相互融合，精子入卵 • D．雄原核形成的同时，卵子完成减数第 二次分裂 • 【答案】 A
• 3．(2009年重庆市联合诊断)下列关于哺乳动物 受精和发育的叙述正确的是 ( ) • A．雌性动物排卵后遇精子即完成受精 • B．胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化，这 是由于基因开始进行选择性表达 • C．动物卵细胞形成过程始于初情期后 • D．动物的个体发育过程是：受精卵→卵裂→桑 椹胚→囊胚→原肠胚→幼体学.科.网 zxxk.
【答案】D
A. 题图是胚胎发育过程中囊胚期示意图，①②③依次 称之为透明带、滋养层、内细胞团 B. 高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵→卵裂 期→桑椹胚→囊胚期→原肠胚期→幼体，其中，最关键 的时期是原肠胚期 C. 高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期， 终止于生命结束 D. 进行胚胎分割时，应选择原肠胚期的胚胎进行
二、早期胚胎发育 1. 过程： 受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚 2. 图示学.科.网 zxxk.
1. 胚胎发育的起点受精卵，发育过程中的细 胞分裂均为有丝分裂。 2. 桑椹胚细胞仍具有全能性，是胚胎分割的 最佳时期。 3. 囊胚是开始分化的阶段，分化为滋养层细 胞——发育成胎膜和胎盘等结构和内细胞团细 胞——发育成胎儿，该阶段还可进行胚胎分割。
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1．下列不是精子发生与卵子发生区别的是() A．初级精母、卵母细胞的形成时间 B．MⅠ和MⅡ的时间的连续性 C．成熟生殖细胞是否经过变形 D．成熟生殖细胞中染色体数量 【答案】 D学.科.网 zxxk.
下列关于哺乳动物受精和发育的叙述正确的是()
A. 雌性动物排卵后遇精子即完成受精
精子和卵子的发生及受精作用
1. 精子的发生中两次减数分裂是连续的，是在 睾丸的曲细精管内进行的。卵子的发生中两次减 数分裂是不连续的，减数第一次分裂在卵巢内完 成，产生一个次级卵母细胞和第一极体，进入输 卵管，在与精子的结合过程中完成减数第二次分 裂，产生一个成熟的卵子和第二极体。当原核融 合时，第一极体完成分裂，形成2个第二极体。 有的哺乳动物的第一极体不再分裂。 2. 受精的标志是在透明带和卵黄膜之间观察到 两个极体；而受精完成的标志为雌原核的融合。
• (3)在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞 选择性表达 是机细胞中基因___________的结果。 • (4)某患者不能产生正常的白细胞，通过骨 髓移植可以达到治疗的目的。骨髓移植的 实质是将上图中的________细胞移植到患 造血干 者体内。
• (5)若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上 述红细胞、白细胞、皮肤细胞、神经细胞中不 能选用作为供体的细胞是成熟的________，其 红细胞 成熟的红细胞中无细胞核 原因是______________________________。 • (6)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制，使 用该药物可使肝肿瘤细胞停留于细胞周期的 ________期。 间 • (7)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段， 效应B淋巴 用______________细胞与骨髓瘤细胞融合，经 多次筛选最终得到能分泌___________的杂交 •特异性抗体 瘤细胞。