专题3 胚胎工程一、胚胎工程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，还需移植到生产后代，以满足人类的各种需求。

二、精子和卵子的发生比较项目精子的发生卵子的发生场所时间变形需要变形精细胞的细胞核高尔基体，中心体，线粒体；细胞内其它质不需变形分裂均等分裂结果形成4个精子MⅠ和MⅡ是否连续过程相同点原始生殖细胞的增殖为有丝分裂；生殖细胞的成熟为减数分裂；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三、受精作用1．场所中。

2．过程：它包括和(1)精子获能：刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在_内发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。

(2)卵子的准备：卵子要在输卵管内进一步成熟，到期，才具有受精能力。

(3)受精过程——四步曲第一步：精子穿越放射冠和透明带。

使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质，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。

是防止多精入卵受精的第二道屏障。

第三步：形成。

雄原核形成和雌原核形成。

第四步：形成。

雌雄原核融合形成合子(受精卵)。

【归纳总结】①受精过程中的三大反应的作用：形成精子穿越放射冠的通道。

是为了阻止多精子入卵。

②成熟的精子不代表具有受精能力，必须获能后才具有受精能力。

③排卵是指，而不是指卵泡从卵巢中排出。

刚排出的卵是成熟的卵子吗？④精子和卵子发生的重要区别是哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在完成。

⑤受精作用的标志是，而受精完成的标志是。

四、动物胚胎发育的基本过程1.胚胎发育过程：受精卵→→→→组织器官分化→幼体。

(1)个体发育的起点是。

(2)卵裂：哺乳动物的胚胎发育早期是在内进行的，卵裂方式是。

在透明带内发育，细胞数量，胚胎总体积，或略有缩小。

（3）桑椹胚：当胚胎细胞数目达到32个左右时形成的致密细胞团，这一阶段前的每一个细胞都是。

(4)囊胚期：细胞开始出现分化，个体较大的，在胚胎一端的为，发育成胎儿的各种组织；沿透明带的内壁扩展和排列的、个体较小的细胞是滋养层细胞，发育成。

(5)原肠胚期：出现了三个胚层和。

【归纳总结】细胞分化在胚胎期达到最大限度五、体外受精和胚胎的早期培养(1)卵母细胞的采集和培养：主要方法：用处理，使其排出更多的卵子，然后，从中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。

第二种方法：从中采集卵母细胞；第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。

采集的卵母细胞，都要在体外经后，才能与受精。

(2) 精子的采集和获能：采集方法有__法、手握法和电刺激法等；获能方法有___________法和化学诱导法。

在体外受精前，要对精子进行处理。

(3) 受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞在或完成受精过程。

(4)胚胎的早期培养：①培养液的成分：水、、、、、、以及动物血清等。

②胚胎去向：冷冻保存、移植到受体动物子宫内培养。

不同动物胚胎移植的时间不同。

(牛、羊一般要培育到阶段才能进行移植，小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎可在8－16个细胞阶段移植。

克隆动物和试管动物的比较比较项目试管动物克隆动物技术基础过程生殖方式遗传物质遗传物质与主要与供体相同六、胚胎移植1、概念：是指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，使之继续发育为新个体的技术。

实质：生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。

(2)胚胎移植的基本程序如下图（以牛胚胎移植为例）①对供、受体的选择和处理。

选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有的受体，供体和受体是物种。

并用激素进行，用促性腺激素对供体母牛做。

②配种或人工授精。

③对胚胎的收集、检查、培养或保存。

配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。

对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到阶段。

直接向受体移植或放入－196℃的液氮中保存。

④对胚胎进行移植。

移植方法有⑤移植后的检查。

对受体母牛进行是否妊娠的检查。

(3)胚胎移植的生理学基础①胚胎能够移入受体的生理基础②胚胎收集的生理基础③胚胎在受体内能够存活的生理基础④供体胚胎正常发育的生理基础(4)实质：因此各种性状能保持其原来的优良特性。

(5)优势：七、胚胎分割(1)概念：是指采用机械方法将切割2等份、4等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。

(2)意义：来自同一胚胎的后代具有遗传物质，属于繁殖。

(3)材料：发育良好，形态正常的。

（桑椹胚至囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。

）(4)操作过程：对囊胚阶段的胚胎分割时，要将分割，否则会影响。

八、胚胎干细胞1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于中分离出来。

2、特点为：具有胚胎细胞的特性，形态特点表现为；在功能上特点：，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。

另外，在体外培养的条件下，可以，可进行冷冻保存，也可进行。

3、应用：①可用于治疗人类的某些顽疾，如帕金森综合症、少年糖尿病等；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细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。

②通过ES细胞，培育成人造组织器官，用于器官移植③是在体外条件下研究细胞分化的理想材料，，能够维持不分化的状态。

在培养液中加入，就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化。

胚胎工程练习一、选择题:1、下列关于哺乳动物精子和卵子的发生的叙述，正确的是A．一个精原细胞经过减数分裂可直接产生4个精子B．精子的头部主要含细胞核，中心体发育为它的顶体C．卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在胎儿时期完成的D．排卵是指卵泡从卵巢中排出，马、牛的排卵都是排出次级卵母细胞2、关于高等动物受精作用的叙述，错误的是A．受精作用发生在输卵管B.精子和卵子的结合过程中，卵子完成减数第二次分裂C.受精作用的标志是在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体D.精子与透明带接触后会发生透明带反应，防止多精入卵3、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，下列有关叙述不正确的是A. 右图是胚胎发育过程中囊胚期示意图，②③依次称之为滋养层、内细胞团B. 高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵→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. 培养③处细胞时，如果缺少氨基酸供应，细胞一般会停留在细胞周期的分裂期D. ③处的细胞在功能上最大特点是具有全能性，能分化为成年动物体内任何一种组织细胞4、下列有关体外受精和早期胚胎培养的叙述，正确的是A．无论何种方法，采集到的精子和卵母细胞必须在相应溶液中培养一段时间方可进行受精B．精子的体外获能方法有培养法和化学诱导法，家兔和猪的精子一般是用培养法C．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液的成分完全相同D．将受精卵培育成早期胚胎后，可直接进行移植或在37℃下保存5、下列有关胚胎移植的叙述中，错误的是A．冲卵指的是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子B．受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态C．不同动物胚胎移植的时间不同，人的胚胎移植最好在囊胚时期进行D．移植后的胚胎能在受体子宫中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、将牛的胚胎分割后进行移植，可孕育出多头性状一致的小牛。

下列哪项与该过程的实质是相同的A．将胰岛素基因导入大肠杆菌，经过筛选得到可用于生产的工程菌B．淋巴细胞与瘤细胞融合成杂交瘤细胞C．利用植物的根尖组织细胞培育大量幼苗D．DNA分子在不同限制性内切酶的作用下，形成许多片段7、以下对于胚胎移植意义的说法正确的是①良种畜群迅速扩大，加速了育种工作和品种改良②在世界范围内，胚胎移植不受时间和地域的限制，大量节省了购买种畜的费用③利用胚胎冷冻保存技术，建立胚胎库，保存品种资源和濒危物种④在肉用家畜的生产中，一次给受体移入多个胚胎，可增加双胎和多胎的比例A．①② B．①③ C．①②③ D．①②③④8、下列关于哺乳动物胚胎干细胞的相关叙述，正确的是( )A．胚胎干细胞形态上表现为体积大，核大，核仁明显B．诱导胚胎干细胞进行分化需要在饲养层细胞上进行C．胚胎干细胞是一类未分化细胞，，可从早期胚胎（桑椹胚以前）或原始性腺中分离获取D．胚胎干细胞具有发育全能性，在体外可诱导分化出多种组织细胞，但一般不能发育成个体9、科学家研究发现，从怀孕妇女胎盘的羊水中发现的干细胞，其品质与早期胚胎中的胚胎干细胞相当，在实验室培养后生成了多种人体细胞，如骨骼肌细胞、淋巴细胞、神经细胞以及肝细胞等，以下有关说法不正确的是A．从羊水中提取干细胞的最大优势是提取过程中不会对胎儿造成伤害B．这些骨骼肌细胞、淋巴细胞、神经细胞、肝细胞等的形成是细胞分裂的结果C．从羊水中提取的干细胞与由其生成的肌细胞的染色体组成相同D．个体发育过程中，胚胎干细胞分化形成骨骼、血管等的过程是不可逆的10、下列关于哺乳动物胚胎工程的叙述中，正确的是( )A．囊胚的内细胞团细胞和滋养层细胞功能上的差异是基因选择性表达的结果B．胰蛋白酶处理卵裂球获得的细胞可直接移植到同期发情受体的子宫中继续发育C．利用胚胎分割技术得到的个体一定具有完全相同性状D．从卵巢中取出的卵母细胞与获能后的精子完成受精作用二、非选择题11、供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。

而治疗性克隆能最终解决这些问题。

下图是治疗性克隆的过程图解。

（1）“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有______ _。

相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是胰岛细胞，有的是血细胞，有的是心肌细胞，究其本质原因是基因____ _____的结果。

（2）重组的新细胞经过发育，要想获得基因型完全相同的两个胚胎，可采用技术。

（3）若将上述技术用于白血病人的骨髓移植，且图中患者是O型血，提供卵细胞的女性是AB型血的，则骨髓移植成功后患者的血型是____ ____型。

（4）科学家为何要将患者的体细胞的核植入去核的卵细胞，而不直接用体细胞进行细胞培养__ _________________________________________________________________（5）按上述方法克隆器官在器官移植方面的主要优点是___ ________。

12、左上图为牛胚胎性别鉴定和分割示意图，请据图完成下列问题：(1)填出图中字母所代表的结构名称：A________；B________；C________；D________；(2)写出甲、乙、丙过程的技术名称：甲________；乙______________________；丙____________________；请举出一种人工控制或筛选胚胎性别的方法：___________________。