专题知识整合
胚胎工程的理论基础。
配子的发生、受精和早期胚胎培养是胚胎工程的理论基础。
例1 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．精子与卵细胞膜相互融合，精子入卵
D．雄原核形成的同时，卵子完成第二次减数分裂
解析：精子获能后才具有受精能力，精子与卵子相遇后，首先发生顶体反应，释放顶体酶穿过放射冠进入透明带，然后进入卵细胞膜。在精子接触卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜会产生阻止后来精子进入透明带的生理反应，这是防止多精入卵的第一道屏障。然后精子与卵细胞膜相互融合，精子入卵，雄原核形成的同时，卵子完成第二次减数分裂形成雌原核，雌雄原核融合形成合子。
答案：A
名师点睛：配子的发生、受精和早期胚胎培养是胚胎工程的理论基础，配子的发生是通过有丝分裂和减数分裂完成的；精子获能后才具有受精能力，雌雄原核融合形成合子是受精完成的标志。
例2 关于胚胎发育的正确叙述是( )
A．胚胎发育早期随细胞不断分裂体积增大
B．在桑椹胚阶段，胚胎内部出现空腔
C．原肠胚阶段出现胚层分化
D．原肠胚阶段的每一个细胞均属于全能细胞
解析：胚胎发育的早期细胞不断分裂，数目增加，但是胚胎的体积并不增加或略有缩小。在桑椹胚期胚胎细胞形成致密的细胞团，此阶段的细胞是全能细胞。从囊胚期开始出现空腔叫囊胚腔，随后出现原肠腔，具有原肠腔的胚叫原肠胚，原肠胚具有三个胚层。
答案：C
名师点睛：胚胎发育进行的是有丝分裂，桑椹胚期胚胎细胞形成致密的细胞团，该期细胞具有全能性。原肠胚具有三个胚层，即外胚层、内胚层和中胚层。
2．胚胎工程技术的环节。
体外受精技术不仅为胚胎工程提供原材料，也是胚胎工程的关键技术环节之一。胚胎移植在畜牧生产中已经显示出大幅度提高供体母畜繁殖能力的作用，它又是胚胎工程技术的终端环节，即任何胚胎只有移植给受体才能获得后代。
例3 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细胞可以用来培育人造组织、器官
D．ES细胞是指取自于原肠胚以后的细胞
解析：胚胎干细胞是全能细胞，其细胞来自早期胚胎细胞和原始性腺中分离出来的一类细胞，形态上体积小、细胞核明显，其功能可以用来培育人造组织、器官。
答案：D
名师点睛：胚胎干细胞是从早期胚胎细胞和原始性腺中分离出来的一类细胞，是具有全能性的细胞。
例4 保证胚胎在移植前后所处的生理环境一致的方法是( )
A．用催产素处理供体和受体
B．用生长激素同时处理供体和受体
C．用抗利尿激素和醛固酮同时处理供体和受体
D．用促性腺激素同时处理供体和受体
解析：胚胎移植必须是同一种生物，而且供体和受体生理状态完全相同，同期发情。其处理方法是用促性腺激素处理供体和受体生物，促使供体和受体生理状态完全相同。
答案：D
名师点睛：胚胎移植成功的条件是必须使同一种动物供、受体生殖器官的生理变化相同，早期胚胎在母体子宫内处于游离状态，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥。
第1节 体内受精和早期胚胎发育
胚胎工程是指对动物________或________所进行的多种显微操作和技术，如胚胎移植、________、________________、胚胎干细胞培养等技术。
早期胚胎 配子 体外受精 胚胎分割移植
一、精子和卵子的发生(哺乳动物)
1．精子的发生。
(1)场所：________。
(2)时期：从________开始，到______________。
(3)过程。
第一阶段：________两个细胞多个____________。
第二阶段：一个初级精母细胞两个____________四个________。
第三阶段：精子细胞精子。
(4)形态：外形似蝌蚪，分________、________和________三大部分。
2．卵子的发生。
(1)场所：________和________。
(2)过程：
1．(1)睾丸 (2)初情期 生殖机能衰退 (3)精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 (4)头 颈 尾
2．(1)卵巢 输卵管 (2)初级卵母细胞 次级卵母细胞
二、受精
1．卵子受精的标志：在__________________的间隙可以观察到________时，说明卵子已经完成了受精。
2．场所：受精是在________内完成的。
3．过程：包括______________阶段和________阶段。
(1)准备阶段。
①精子获能：即精子必须在______________内发生相应生理变化后，才能获得受精能力。
②卵子的准备：即卵子在________内达到减数第二次分裂________时，才具备受精能力。
(2)受精阶段。
①顶体反应：精子获能后与卵子相遇时，精子顶体释放________，溶解________之间的物质，形成精子穿越________的通道。
②透明带反应：穿过放射冠的精子经孔道穿越________，接触________，随即产生阻止________进入透明带的生理反应。
③卵细胞膜封闭作用：当精子与________接触后，立即被卵细胞膜表面的________抱合，并发生________，精子入卵。此时卵细胞膜立即发生__________________其他精子再进入卵内的生理反应。
④原核形成及配子结合。
a．雄原核形成：精子入卵后，尾部脱离，原有核膜破裂，随后形成新________，最后形成________。
b．雌原核形成：被激活的卵子完成______________，排出________后，形成________。
c．配子结合：两核充分发育后，相向移动，彼此接触，体积缩小、合并，形成________________________，也就是受精卵。
1．卵细胞膜和透明带 两个极体
2．输卵管
3．受精前的准备 受精 (1)①雌性动物的生殖道 ②输卵管 中期 (2)①顶体酶 卵丘细胞 放射冠 ②透明带 卵细胞膜 精子 ③卵细胞膜 微绒毛 膜融合 卵细胞膜封闭作用阻止 ④a.核膜 雄原核 b．减数第二次分裂 第二极体 雌原核 c．一个含二倍染色体的合子
三、胚胎发育
1．卵裂期的特点：________分裂，细胞数目________，胚胎总体积________或________。
2．早期胚胎发育的几个阶段。
1．有丝 增多 并不增加 略有缩小
2．桑椹胚 全能 囊胚 分化 内细胞团 滋养层 囊胚腔 孵化 原肠胚 表层 下方 原肠
一、选择题
1．下列不属于胚胎工程技术的是( )
A．体外受精
B．胚胎分割、胚胎移植
C．胚胎干细胞培养
D．转基因鲤鱼的培育
解析：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，是在细胞水平上进行的操作，包括A、B、C等方面；而D项为分子水平上的操作，属于基因工程而不是胚胎工程技术。
答案：D
2．卵子的成熟部位和受精部位分别是( )
A．卵巢 卵巢 B．卵巢 输卵管
C．输卵管 输卵管 D．输卵管 子宫
解析：排出的卵子需要在输卵管内进一步成熟，然后再与获能的精子在该场所受精。
答案：C
3．下列不属于受精阶段发生的反应是( )
A．顶体反应 B．透明带反应
C．卵细胞膜封闭作用 D．妊娠反应
解析：由受精作用的过程可知，顶体反应、透明带反应、卵细胞膜反应都属于受精阶段发生的反应。妊娠反应是受精作用完成后，胎儿发育时期，母体产生的不适应的反应。
答案：D
4．下列哪项正确的表达了牛胚胎的发育顺序( )
A．配子→受精→合子→胚→卵裂
B．合子→胚→胎儿→幼体→成体
C．合子→卵裂→囊胚→原肠胚→胎儿
D．精卵细胞形成→受精→合子→胎儿→出生
答案：C
5．下面对高等动物减数分裂和受精作用描述正确的是( )
A．每个卵细胞继承初级卵母细胞1/4的细胞质
B．进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质
C．等位基因进入卵细胞的机会并不均等，因为一次减数分裂只形成一个卵子
D．雌雄配子的数量相等且彼此结合的几率也相等
解析：在卵细胞的形成过程中，初级卵母细胞中大部分的细胞质最后分配到了卵细胞中，A错误；受精卵中的线粒体等细胞质几乎全部来自卵细胞，B正确；等位基因进入卵细胞的机会是均等，C错误；雌、雄配子结合的机会相等，但是它们的数量并不相等，一般是精子的数量远远超过卵细胞的数量，D错误。
答案：B
6．精子与卵子结合过程中存在的两道屏障是( )
①顶体反应 ②透明带反应
③卵细胞膜封闭作用 ④精子穿越放射冠
A．①② B．②③
C．③④ D．②④
解析：透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障，卵细胞膜反应是防止多精入卵的第二道屏障。
答案：B
7．以下对精子形成过程的说法，不正确的是( )
A．精细胞中的细胞核变为精子头的主要部分
B．高尔基体发育为头部的顶体
C．线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘
D．细胞内的其他物质浓缩为球体，叫做原生质滴。原生质滴中存在中心体
解析：在精细胞演变为精子的过程中，细胞发生一系列的变化。其中，中心体演变为精子的尾，并没有随原生质滴脱落消失。
答案：D
8．下列说法正确的是( )
A．成熟精子遇到卵子便可发挥作用
B．排出成熟卵子的过程即为排卵
C．卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成
D．卵子产生中的减数第二次分裂在精子和卵子的结合过程中完成
解析：排卵是指卵子从卵泡中排出的过程，刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂中期才能与精子结合完成受精过程。卵子形成的整个过程需要在卵巢和输卵管两个场所完成。
答案：D
9．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．胚胎发育至囊胚时已经开始了细胞分化，这是由于基因的选择性表达
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
解析：雌性动物排出的卵子并非成熟的卵子，即使遇到精子，也要在继续成熟至减数第二次分裂中期时才具备与精子受精的能力。胚胎在桑椹胚后继续发育至囊胚时开始分化；动物卵细胞的形成开始于胚胎时期，精子的形成则始于初情期后。动物的个体发育既包括胚胎发育，又包括胚后发育，D项只是胚胎发育过程。
答案：B
10．下列图表示蛙的受精卵发育至囊胚的过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势(横坐标为发育时间)。其中正确的是( )
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
解析：受精卵发育至囊胚的过程，主要通过有丝分裂完成，每分裂一次，DNA分子都要复制一次，故DNA分子的总量呈指数式增长；随着细胞数目的增加，每个细胞的体积逐步减小，而整个囊胚总体积几乎不变甚至略有减小；在细胞分裂过程中，细胞要不断消耗大量的能量，因此有机物总量在逐步减少。
答案：A
二、非选择题
11．下图是家畜卵子发生和成熟示意图，请据图完成下列问题。
(1)写出下列字母所示的时期或细胞名称。
A______________，B______________，
C______________，D______________。
(2)卵子的发生是在雌性动物的____________内完成的。初级卵母细胞需经过__________分裂才能变为成熟的卵子。减数第一次分裂是在雌性动物__________前后完成的，减数第二次分裂是在__________结合过程中完成的。
解析：胎儿期性别分化以后雌性动物卵巢内的卵原细胞可以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，被卵泡细胞包围，形成卵泡；减数第一次分裂在雌性动物排卵前后完成，结果产生一个次级卵母细胞和第一极体，次级卵母细胞进入输卵管，准备与精子受精；减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的，次级卵母细胞分裂产生一个成熟的卵子和第二极体。
答案：(1)胎儿期 初情期后 次级卵母细胞 第二极体
(2)卵巢 减数 排卵 精子和卵子
12．由李建远教授率领的科研团队，在山东烟台毓璜顶医院成功克隆出5枚符合国际公认技术鉴定指标的人类囊胚。实验流程如下 (字母表示操作技术或生理过程 )。阅读材料完成(1)～(5)题。
(1)A 过程中，采取的关键措施是________________________________________________________________________。
(2)B 过程中，李建远教授采用三维立体偏振光纺锤体成像系统对核DNA 精确定位后，再用微激光对卵子的某一结构打孔，才能精确剔除卵子细胞核。这一结构主要是指( )
A．放射冠
B．透明带
C．卵细胞膜
D．核膜
(3)在培养皮肤纤维细胞和淋巴细胞时，往往会发生细胞接触抑制现象，需要用______________________________等处理。培养过程中除了保证无菌、无毒的环境外，为了防止培养过程中的污染，通常还要在细胞培养液中添加一定量的__________________。
(4)C表示______________，D过程往往需要使用物理或化学方法激活，其中完成的细胞增殖方式是________________________________________________________________________。
(5) 通过克隆胚胎进而用其衍生而来的器官来取代患者本人病变的器官，就会避免免疫排异反应的发生，根本原因是____________________________________________________________________________________________。若用该克隆胚胎细胞进行治疗性克隆，则将目的基因导入细胞最为有效的方法是________________________。
答案：(1)注射促性腺激素 (2)B
(3)胰蛋白酶或胶原蛋白酶 抗生素
(4)核移植 有丝分裂
(5)遗传基因(物质)完全相同 显微注射技术
13．如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答问题。
(1)写出各个阶段的名称：
A：________，B：________，C：________。
(2)写出图中各标号的名称：
[2]__________，[4]__________，[5]________，[7]__________，[8]__________。
(3)A时期的细胞具有发育上的________性，B时期开始出现________，C时期开始出现________。
(4)[2]将来发育成________________________________________________________________________。
解析：(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，[2]是内细胞团，[3]是透明带，[4]是囊胚腔；图C中[5]是外胚层，[6]是滋养层，[7]是原肠腔，[8]是内胚层。
(3)桑椹胚细胞具全能性；囊胚开始出现细胞分化，已分化为滋养层细胞和内细胞团；原肠胚已有胚层分化，分化为外胚层、内胚层，在内、外胚层之间将形成中胚层。
(4)内细胞团将发育为胎儿的各种组织，滋养层细胞将发育为胎膜和胎盘。
答案：(1)桑椹胚 囊胚 原肠胚
(2)内细胞团 囊胚腔 外胚层 原肠腔 内胚层
(3)全能 细胞分化 胚层分化
(4)胎儿的各种组织
课件29张PPT。生物选修3（人教版）专题3 胚胎工程
第1节 体内受精和早期
胚胎发育要点突破知识点1 精子和卵子的发生（哺乳动物）1．精子的发生。
(1)场所：睾丸的曲细精管是产生精子的场所。
(2)时期：从初情期开始，直到生殖机能衰退。
(3)过程：精子发生的过程大体可以分为三阶段：
第一阶段——初级精母细胞的形成。
位于曲细精管管壁的精原细胞先分裂成为两个细胞，然后继续进行数次有丝分裂，产生多个初级精母细胞。
第二阶段——精子细胞的形成。一个初级精母细胞MⅠ两个次级精母细胞MⅡ两个含单倍染色体的精子细胞。
第三阶段——精子细胞变形为精子。
精子细胞的细胞核变为精子头主要部分，高尔基体发育为头部的顶体，中心体演变为精子的尾，线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘膜。同时，细胞内的其他物质浓缩为球状形成原生质体，随精子的成熟过程向后移动，直到最后脱落。
(4)精子的形态：外形似蝌蚪，分为头、颈和尾三大部分。不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体型大小无关。
2．卵子的发生。
(1)场所：卵巢和输卵管。
(2)时期：胎儿期性别分化后即开始。
(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，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。减数第一次分裂时间是在排卵前后完成的，结果产生一个次级卵母细胞和第一极体。减数第二次分裂时间是在精子和卵子结合过程中完成的，结果产生一个成熟的卵子和第二极体如下图所示：3．精子的发生与卵子的发生的比较。例1 下列不是精子、卵子发生的区别是( )
A．初级精母、卵母细胞的形成时间
B．MⅠ分裂和MⅡ分裂的时间连续性
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由精原细胞分裂形成的，而初级卵母细胞是在胎儿期完成的；精子的产生在MⅠ分裂和MⅡ分裂连续进行，卵子产生通过MⅠ分裂形成次级卵母细胞，在精子与卵子的结合过程中完成MⅡ分裂；精子细胞变形后为蝌蚪状，卵子不需要变形；成熟的精子和卵子经过减数分裂形成，都含有相当于亲本体细胞一半染色体数目。
答案：D?变式迁移
1．精子和卵子在发生上的重要区别是( )
A．卵子的形成和在卵巢中的储备是在胎儿期完成的，而精子是在初情期之后
B．卵子形成的时间短，而精子形成的时间长
C．卵子产生的数量与精子相当
D．卵原细胞的增殖过程是有丝分裂，而精原细胞的增殖过程则是减数分裂
解析：卵子形成的时间远远长于精子；精子数量比卵子多得多；卵原细胞、精原细胞均通过有丝分裂增殖。
答案：A知识点2 受精1．成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后才具备受精能力。
2．动物排出的卵子并未成熟且成熟程度因动物种类不同而异，但只有达到MⅡ分裂的中期时，才具备与精子受精的能力。
3．卵子完成受精的标志是卵细胞膜的透明带的间隙可以观察到两个极体。4．受精过程的三大反应作用不同：顶体反应可使顶体内酶释放出来，以溶解放射冠卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路；透明带反应是精子借顶体酶作用穿越透明带后与卵细胞膜接触瞬间产生的，阻止后来精子进入透明带的生理反应，是为防止多个精子进入受精卵的第一道屏障；卵细胞膜封闭作用则是精子入卵后卵细胞膜发生的拒绝其他精子入卵的生理反应，此为防止多精入卵的第二道屏障。
5．受精卵中的遗传物质中，核遗传物质一半来自精子(父本)，一半来自卵子(母体)，质遗传物质几乎全来自卵子。
例2 受精过程的顺序为( )
①第一次卵裂开始 ②释放第二极体 ③顶体反应 ④穿越透明带 ⑤雌、雄原核的形成 ⑥核膜消失，雌、雄原核融合
A．①②③④⑤⑥ B．③②④⑥⑤①
C．④⑤②①③⑥ D．③④②⑤⑥①
解析：受精首先是获能的精子与成熟的卵细胞发生结合，产生顶体反应，然后精子穿越透明带，此时次级卵母细胞释放第二极体，精子与卵细胞结合，雌雄原核融合。
答案：D?变式迁移
2．动物的受精过程包括下列基本步骤，其受精作用的实质是( )
A．精子和卵子相互识别
B．精子头部侵入卵细胞内
C．卵子和精子结合
D．卵核和精核互相融合解析：经过减数分裂分别产生单倍体组的精子细胞和卵子细胞，精子细胞再经过变形，然后经受精过程形成合子，染色体组为2N，所以受精过程的实质是：核的融合，遗传物质由N→2N的过程。
答案：D
点评：(1)刚产生的精子和刚排出的卵子均不具备受精能力。(2)次级卵母细胞与第一极体分裂不同步，前者分裂释放出第二极体时，后者还没有分裂。故卵子受精时，在卵细胞膜和透明带的间隙可观察到两个极体(一个是未分裂的第一极体，一个是刚释放出的第二极体)。
(3)卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可观察到两个极体，但此时尚未完成受精。只有当雌、雄原核融合后才标志着受精过程完成。知识点3 胚胎发育1．动物个体发育过程。2．胚胎发育。
(1)起点是受精卵分裂，在输卵管内完成受精作用时即已开始。
(2)卵裂期的特点：细胞有丝分裂使细胞数目增加，但胚胎总体积并不增加或略缩小，因此每个细胞的体积会随分裂的进行不断缩小，但核内遗传物质并未减少。
(3)桑椹胚以前的细胞均未分化，细胞全能性最高，是胚胎分割的最佳时期。
(4)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。例3 哺乳动物受精卵在卵裂期发生的变化是( )
A．细胞的总面积与总体积的比值逐渐增大
B．细胞的数目增多，有机物含量增加
C．每个细胞的DNA含量不断增加，全能性增高
D．逐渐出现了原肠腔，并有了胚层的分化解析：本题要注意卵裂期这个字眼，在卵裂期由于胚总体积基本不变，而细胞的数目不断增加，因此，细胞的总面积不断增加，与总体积的比值逐渐增大。由于此时不能从外界摄取有机物，所以，有机物总量由于呼吸消耗而减少。随着时间的延长细胞分化程度会越来越高，故全能性降低。
答案：A?变式迁移
3．关于桑椹胚和囊胚的比较，以下说法不正确的是( )
A．桑椹胚的各细胞结构、功能基本相同
B．囊胚期细胞出现了细胞分化，但遗传物质未发生改变
C．囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的
D．囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是复制水平上的差异，而是转录水平上的差异引起的解析：细胞分化并非遗传物质改变，而是基因的选择性表达的结果，即转录水平上的调控。
答案：C
点评：个体发育，从细胞水平分析，是细胞分裂分化结果；从分子水平分析，是基因选择性表达的结果。
本节小结核心归纳
1．胚胎工程技术主要包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。
2．精子只有获能后才能受精，受精的标志是卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体，受精的场所是输卵管。
3．防止多精入卵的两道屏障：①透明带反应；②卵细胞膜反应。
4．卵子在减数第二次分裂时会停在中期，只有受精时才能继续完成分裂。
5．桑椹胚及其以前的细胞都具有全能性；囊胚时期，内细胞团的细胞具有全能性。正误判断
1．在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体是判断卵子受精的重要标志。( )
2．排卵就是排出成熟卵子的过程。( )
3．透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障。( )
4．动物的早期胚胎发育依次经过受精卵、卵裂、桑椹胚、原肠胚和囊胚。( )1．√
2．×
提示：排卵是指卵子从卵泡中排出，此时排出的卵子还未完成减数分裂，是不成熟的卵子。
3．√
4．×
提示：动物的早期胚胎发育依次经过受精卵、卵裂、桑椹胚、囊胚和原肠胚。第2节 体外受精和早期胚胎培养
一、试管动物
1．试管动物技术是指通过________使卵子和精子在________下成熟和受精，并通过培养发育为________后，再经移植产生后代的技术。
2．实现良种牛快速大量繁殖首先要做的是________和________的培养。
1．人工操作 体外条件 早期胚胎
2．体外受精 早期胚胎
二、体外受精
1．体外受精主要包括______________、__________和________等几个主要步骤。
2．卵母细胞的采集可以用________激素处理排卵后，再从________中取卵子的方法，或者直接从活体动物________中吸取卵母细胞。后者需在体外经________成熟后，才能受精。
3．收集精子的方法有________法、________法和________法；精子体外获能方法有________法、________法两种。
1．卵母细胞的采集 精子的获取 受精
2．促性腺 输卵管 卵巢 人工培养
3．假阴道 手握 电刺激 培养 化学诱导
三、胚胎的早期培养
胚胎培养液成分一般含有一些________、有机盐和________、________、氨基酸、________等营养成分，以及动物________等物质。胚胎发育到________阶段，可以取出________或________。
无机盐 维生素 激素 核苷酸 血清 适宜 移植 冷冻保存
一、选择题
1．下列有关试管婴儿的叙述正确的是( )
A．它是无性生殖的产物
B．它的个体发育在体外进行
C．其本质是一种有性生殖
D．它的胚胎发育都在体外进行
解析：试管婴儿是体外受精和胚胎移植的产物。它是通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生的。因此其本质是有性生殖，不是无性生殖的产物，它的早期胚胎发育在体外进行。
答案：C
2．下列哪项不是人工授精和体外受精的区别( )
A．人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性
B．体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能
C．人工授精和体外受精的本质不同
D．人工授精的精卵结合在母畜体内，而体外受精的这一过程在母畜体外
解析：人工授精是用人工的方法，把公畜的精液注入母畜生殖道内，使精卵结合；体外受精是将人工获取的精子和卵子在体外完成受精。这两者的本质都是两性生殖细胞的结合，只不过前者是在体内完成的，后者是在体外完成的。
答案：C
3．下列关于体外受精技术的说法中，错误的是( )
A．体外受精技术前需对精子进行获能处理
B．体外受精是从初级卵母细胞和初级精母细胞开始的
C．体外受精技术已成为一项常规的动物繁殖生物技术
D．体外受精技术可用于研究动物生殖细胞的发生机制
解析：体外受精时，精子是成熟的，而采集的卵细胞成熟程度不同，但都要进行培养，使之发育到次级卵母细胞阶段才可进行体外受精。
答案：B
4．下面是试管婴儿培育过程示意图。下列有关叙述，不正确的是( )
A．过程①中可通过注射促性腺激素增加排卵数量
B．过程②在培养细胞的培养液中就可以完成
C．过程③的培养液中应该添加动物血清
D．过程④成功的条件之一是受体对供体胚胎没有排斥反应
解析：在完成过程②之前，需要将采集的精子放在人工合成的获能溶液中培养一段时间，完成精子的获能。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的受精溶液中完成受精。
答案：B
5．试管婴儿之父——爱德华兹因体外受精技术获得2010年诺贝尔生理学或医学奖。体外受精技术又称试管婴儿技术，包括超数排卵、取卵、体外受精、胚胎培养、胚胎移植等相关技术。下列有关叙述，不正确的是( )
A．使用一定的激素才能实现超数排卵
B．采集的卵母细胞经培养后才能完成受精
C．卵母细胞达到减数第二次分裂中期时，才具备受精能力
D．受精卵需要导入抗病毒基因才能正常发育
解析：为了获得更多的卵母细胞，常用促性腺激素处理供体动物，使其超数排卵，A正确；采集的卵母细胞，要在体外培养成熟后才能与获能的精子受精，B正确；动物排出的卵子都要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂的中期时，才具备受精能力，C正确；受精卵的正常发育需要无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分和血清物质，不需要导入外源基因，D错误。
答案：D
6．下列关于促进雌性动物大量排卵的叙述中，正确的是( )
A．给未成年的雌性动物注射大量的相关激素，使其排卵
B．给性成熟的雌性动物注射大量的相关激素，使其超数排卵
C．给未成年的雌性动物注射一定的相关激素，使其排卵
D．给性成熟的雌性动物注射一定的相关激素，使其超数排卵
解析：雌性动物排卵要等到性成熟以后，此时注射促性腺激素可以促进其超数排卵，从而提高其生殖能力。
答案：D
7．发展试管动物技术具有重要意义，下列关于这方面叙述错误的是( )
A．试管动物技术可解决动物生育率低的问题
B．试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵细胞
C．试管动物技术可以通过普通家畜繁育良种家畜
D．试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖
解析：发展试管动物，可以实现良种家畜的快速繁殖。
答案：D
8．下列关于卵母细胞的采集的叙述不正确的是( )
A．有些动物在采集时要用促性腺激素处理
B．从输卵管中取出的卵子可以直接与获能的精子在体外受精
C．对有些动物可以直接从活体卵巢中吸取卵母细胞
D．采集的卵母细胞都可以直接与获能的精子在体外受精
解析：对于实验动物，如小鼠、兔以及家畜猪、羊等，采用的主要方式是用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，直接与获能的精子体外受精。输卵管中的卵子是卵巢排出的，已是成熟的卵子，可以直接受精。对于大家畜或大型动物，从屠宰的母畜卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，这两种方式采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。
答案：D
9．下列属于哺乳动物体外受精操作步骤的是( )
①卵母细胞的采集 ②精子的获取 ③精子变形
④受精
A．①②④ B．①②③ C．①③④ D．②③④
答案：A
10．试管婴儿所采用的技术是( )
①胚胎移植 ②基因工程 ③细胞工程 ④体外受精 ⑤克隆技术
A．①④ B．②④ C．①③ D．①⑤
答案：A
二、非选择题
11．请回答胚胎工程方面的问题：
(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、______________、________________以及在母体中发育和产出等过程。
(2)在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其________。另外，培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和____________________。
(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是______________________。
答案：(1)早期胚胎培养 胚胎移植
(2)获能 第一极体
(3)促性腺激素(其他合理答案也可)
12．分析图示，回答下列问题。
(1)蛙卵受精后经过2～3 h，就开始进行卵裂，卵裂时细胞分裂方式为__________，细胞的数量__________，但胚胎总体积________________________________________________________________________。
(2)哺乳动物的体外受精主要包括__________、____________________及__________________等几个主要步骤。图中受精卵B的形成是否需要上述人工操作？__________。为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)重组细胞A发育成蝌蚪时要经历哪几个阶段？________________________________________________________________________。
解析：(1)细胞分裂方式常见的有三种，即无丝分裂、有丝分裂、减数分裂。卵裂的实质是受精卵进行的有丝分裂过程，随着分裂次数的增加，细胞数目增加，但每个细胞质量、体积都在减小，总体积不变或略有减小。(2)哺乳动物体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精等。而蛙的受精卵不需要人工操作，因为两栖类是在水中完成受精作用的。(3)重组细胞A发育成蝌蚪与哺乳动物一样要经历卵裂期、桑椹胚期、囊胚期、原肠胚期、组织器官形成期等。
答案：(1)有丝分裂 增加 不增加或略有缩小
(2)卵母细胞的采集和培养 精子的采集和获能 受精 不需要 因为自然状态下蛙类是在水中完成受精作用的
(3)卵裂期、桑椹胚期、囊胚期、原肠胚期、组织器官形成期
13．为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法。请根据图示信息回答问题。
(1)试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的细胞工程技术有________________________________________________________________________。
(2)用来促进B牛多排卵的激素可能是________分泌的促性腺激素。E牛的性别是________________________________。
(3)产生F牛的理论依据是__________________，其生殖方式属于________。
(4)要培育高产奶率的转基因牛，则目的基因的受体细胞一般是________。转基因牛乳腺细胞中含有较多的参与分泌物加工的______________________________________等细胞器。
解析：试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的细胞工程技术有动物细胞培养、胚胎移植等；F牛产生的过程是克隆的过程，利用的原理是细胞核的全能性，生殖方式为无性生殖。对动物来说，因为受精卵体积大，易操作，经培养后可直接表达性状，受精卵是基因工程的常用受体细胞。
答案：(1)动物细胞培养、胚胎移植等
(2)垂体 雌性或雄性
(3)细胞核的全能性 无性生殖
(4)受精卵 内质网、高尔基体、线粒体
课件24张PPT。生物选修3（人教版）专题3 胚胎工程
第2节 体外受精和早期
胚胎培养要点突破知识点1 体外受精采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。
2．精子的采集。
收集精子的方法有假阴道法、手握法和电刺激法等。
3．精子的获能。 4.受精。
获能的精子和培养成熟的卵子，一般可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。例1 哺乳动物体外受精的过程是( )①采卵 ②收集精子 ③卵母细胞的人工培养
④精子获能处理 ⑤精子和成熟卵子在受精液中共同培养 ⑥精子用CaCl2处理 ⑦卵母细胞用一定浓度的肝素溶液处理 ⑧体外受精 ⑨受精卵培养
解析：无论是采集的卵子还是精子，在受精以前必须经过处理，在受精溶液中培养成具有受精能力的成熟生殖细胞，然后才能进行体外受精。
答案：B
?变式迁移
采集的卵母细胞都要在体外经过人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。以下原因不正确的是( )
A．卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程
B．动物排出的卵子成熟程度不同
C．体外人工培养至减数第二次分裂中期时，才算成熟
D．冲出的卵子还需要培养一段时间，才能由小到大解析：冲出的卵子还不成熟，只有培养至减数第二次分裂中期时，才具有与精子受精的能力。在此之前，也要经历类似精子获能的处理过程。
答案：D
点评：区分体外受精、人工授精、自然受精：
(1)体外受精：首先应将精子和卵子采集到体外，然后在体外完成受精过程，即受精卵是在体外形成的。(2)人工授精：只是将精子采集到体外，然后用人工方法将采集的精子输入到正在发情的母畜的生殖道中，使精子和卵子在母畜体内完成受精，受精卵是在体内形成的。
(3)自然受精：即自然交配受精，受精卵当然也是在体内形成的。
但三者本质上是相同的，均属于有性生殖。
知识点2 胚胎的早期培养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，以检查受精状况和受精卵的发育能力，哺乳动物胚胎的培养液成分一般都比较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸等营养成分，以及血清等物质。
当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。
不同动物胚胎移植的时间不同。牛、羊一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段进行移植。人的体外受精胚胎，可在4个细胞阶段移植。例2 下图是通过体外受精培育小鼠的过程图，请据图回答下列问题：
(1)①所用的方法是用____________处理，从________采集卵子。
(2)②是________过程，因此小鼠是________生殖方式，其常见的可遗传的变异类型有______________________________。
(3)③过程是____________________，其培养液成分与动物细胞培养液的不同在于，前者含有________________________________后者不含有，后者则含有________________________________。
(4)④过程是__________，移植的胚胎是在________________。解析：小鼠常用的采集卵母细胞的方式是用促性腺激素处理，促进其超数排卵，然后从其输卵管中收集卵母细胞，卵子与精子结合的过程称为受精，因此小鼠的生殖方式为有性生殖。进行有性生殖的动物，其可遗传的变异类型有基因突变、基因重组、染色体变异。受精卵到早期胚胎的培养称为体外胚胎的培养。在该过程中培养液的成分主要有两“盐”(有机盐和无机盐)，两“素”(维生素和激素)，两“酸”(氨基酸和核苷酸)，还有水及动物的血清等，胚胎培养到桑椹胚阶段之前开始进行移植。答案：(1)促性腺激素 输卵管 (2)受精 有性 基因突变、基因重组、染色体变异 (3)体外早期胚胎的培养 有机盐、维生素、激素、核苷酸 微量元素、糖、促生长因子、血浆 (4)胚胎移植 桑椹胚阶段前
名师点睛：试管动物技术包括体外受精，早期胚胎培养和胚胎移植(胚胎移植内容下一节讲述)。下图为“试管牛”工厂化生产的技术流程图：本节小结核心归纳
1．由超数排卵采集的卵母细胞已在体内发育成熟，不需培养可直接与获能的精子受精，而未成熟卵母细胞需要在体外培养成熟。
2．胚胎早期培养所用培养液成分较复杂，除了一些无机盐和有机盐外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。
3．收集精子的方法有假阴道法、手握法和电刺激法等。
4．试管动物技术的主要技术操作是体外受精和胚胎移植。正误判断
1．试管动物就是在试管中发育成熟的动物。( )
2．人工获取的精子，只有获能后才可以完成受精作用。( )
3．试管动物技术用于繁育优良家畜的生殖方式为无性生殖。( )
4．目前，人们可以通过体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术实现用普通黄牛繁育优质奶牛的目标。( )
5．从卵巢中取出的卵子不需做任何处理即可与精子结合。( )
6．进行胚胎移植时，代孕母牛要用药物进行同期发情处理。( )1．×
提示：试管动物是在体外(试管中)完成受精作用并发育成早期胚胎，然后移植到受体动物的子宫内发育。
2．√
3．×
提示：试管动物要经过体外受精，有精子与卵细胞的融合，属于有性生殖方式。4．√
5．×
提示：卵子需在体外人工模拟输卵管环境进行培养使其成熟。精子在体外需做获能处理，以获得受精能力。
6．√第3节 胚胎工程的应用及前景
一、胚胎移植
1．概念：胚胎移植是指将雌性动物的________，或者通过________及其他方式得到的胚胎，移植到________、__________________的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
2．意义：胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的__________，大大推动畜牧业的发展。
3．生理学基础。
(1)同种动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的________是相同的，这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的________。
(2)哺乳动物的早期胚胎处于________状态，为胚胎收集提供了可能。
(3)受体对移入子宫的外来胚胎不发生__________，为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(4)供体胚胎可与受体子宫建立正常的________和________联系，但其______不受影响。
4．基本程序：胚胎移植主要包括对供、受体的________和处理，配种或______________，胚胎的________、检查、________或保存，________及移植后的检查等步骤。
1．早期胚胎 体外受精 同种的 生理状态相同
2．繁殖潜力
3．(1)生理变化 生理环境 (2)游离 (3)免疫排斥反应 (4)生理 组织 遗传特性
4．选择 进行人工授精 收集 培养 胚胎移植
二、胚胎分割
1．胚胎分割是指采用________方法将________分割成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，所得后代遗传物质________。
2．进行胚胎分割时，应选择________、形态正常的________或囊胚。注意在囊胚阶段分割时，________要________。
1．机械 早期胚胎 相同
2．发育良好 桑椹胚 内细胞团 均等分割
三、胚胎干细胞
1．概念：胚胎干细胞是由________或原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有________的特性。在形态上，表现为________、________、________；在功能上，具有发育的________。另外，胚胎干细胞在体外培养可以________而不________。
2．应用价值：ES细胞的分离和培养成功对____________、________和医学都具有十分重要的应用价值，主要体现在：可以用于治疗人类的某些________，可以培育出______________，可以揭示细胞________和细胞________的机理，可以用于哺乳动物个体________和________规律的研究。
1．早期胚胎 胚胎细胞 体积小 细胞核大 核仁明显 全能性 增殖 发生分化
2．基础生物学 畜牧学 顽疾 人造组织器官 分化 凋亡 发生 发育
一、选择题
1．不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛，产生这一结果的最可能原因是( )
A．试管动物的培养 B．胚胎的移植
C．胚胎的分割移植 D．受精卵的移植
解析：若干头母牛生出基因型完全相同的小牛，这是因为这些小牛的遗传物质来自同一个卵裂细胞，根据我们所学的知识可知，这是通过胚胎分割移植产生的。
答案：C
2．下列哪项为胚胎在受体内的存活提供了可能( )
A．同种动物的供体、受体生殖器官的生理变化在排卵后是相同的
B．早期胚胎在母体子宫内处于游离状态
C．供体胚胎可与受体子宫建立正常生理上和组织上的联系
D．受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
解析：受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能。
答案：D
3．胚胎干细胞的特点是( )
A．不受机体控制，连续进行分裂
B．活性降低，水分减少
C．体积小，细胞核大，核仁明显
D．细胞核体积增大，染色质固缩
解析：不受机体控制，连续进行分裂的是细胞癌变，A错误。活性降低，水分减少；细胞核体积增大，染色质固缩是细胞衰老的特征。B、D错误。胚胎干细胞的结构特点是体积小、细胞核大、核仁明显。
答案：C
4．下列关于胚胎工程的叙述，正确的是( )
A．胚胎工程的大多数技术是在体内条件下进行的
B．体外受精过程不属于胚胎工程技术
C．早期胚胎的培养过程是胚胎工程技术的范畴
D．胚胎工程属于胚胎移植的范畴
解析：胚胎工程的许多技术都是在体外条件下进行的，是对动物的自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。体外受精、早期胚胎的培养、胚胎分割和胚胎移植等技术都属于胚胎工程技术的范畴。
答案：C
5．关于胚胎分割，以下说法正确的是( )
A．胚胎分割可产生基因型完全相同的新个体
B．胚胎分割次数越多，产生的新个体也越多
C．胚胎分割属于有性生殖
D．胚胎分割若在囊胚期，不仅内细胞团要均等分割，滋养层细胞也要均等分割，否则不易成功
解析：胚胎分割的各部分是由同一个受精卵通过有丝分裂产生的，其基因型相同，因此为无性繁殖。胚胎在囊胚期分割时的关键是要注意内细胞团要均等分割。实验证明，胚胎分割获得同卵多胚胎的可能性很小，所以胚胎不宜分割次数过多。
答案：A
6．胚胎移植主要包括以下步骤，排出正确顺序( )
①配种或进行人工授精 ②检查 ③对胚胎进行移植 ④移植后的检查 ⑤对供、受体的选择和处理 ⑥对胚胎的收集 ⑦培养或保存
A．⑤①⑥②⑦③④ B．①⑤⑥②⑦③④
C．⑤①⑥⑦②③④ D．①⑤⑥⑦②③④
解析：胚胎移植的基本程序：①对供体、受体进行选择和处理；②配种或进行人工授精；③对胚胎进行收集、检查、培养或保存；④对胚胎进行移植；⑤进行移植后的检查。
答案：A
7．下列说法中不正确的是( )
A．利用干细胞治疗某些顽疾，是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能
B．在功能上，胚胎干细胞具有发育的全能性
C．用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥反应
D．异体骨髓移植成功后，康复者的血型有可能发生改变
解析：胚胎干细胞体外培养，可以被诱导分化成人造组织器官用于器官移植，也可移植胚胎干细胞修复坏死、退化的组织细胞。骨髓移植必须进行配型实验，即使配型合适的骨髓，移植造血干细胞后也会有排斥反应，只是排斥反应较小而已。异体骨髓移植，受体的血细胞来自异体骨髓造血干细胞的增殖，血型有可能发生改变。
答案：C
8．关于胚胎分割技术的叙述，错误的是( )
A．胚胎分割操作在动物的子宫内进行
B．用分割针或分割刀片对早期胚胎进行分割
C．分割后必须移植到受体子宫内进一步完成胚胎发育
D．对囊胚进行分割时要注意将内细胞团均等分割
解析：进行胚胎分割时，将早期胚胎移入盛有操作液的培养皿中进行具体操作。
答案：A
9．下列有关生物工程叙述，错误的是( )
A．进行胚胎移植时，可选用右图所示时期的桑椹胚
B．高等动物的胚胎发育是指从受精卵发育到幼体的过程
C．右图是胚胎发育过程中囊胚示意图，其中③为内细胞团细胞，具有发育全能性
D．进行胚胎分割时，应选择原肠胚期的胚胎进行
解析：进行胚胎分割时，应选用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。
答案：D
10．下列关于胚胎工程的叙述，正确的是( )
A．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割
B．试管牛的培育过程属于克隆技术
C．超数排卵技术要使用一定的激素如性激素、孕激素等
D．胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程
解析：胚胎分割需将发育良好的桑椹胚或囊胚的内细胞团均等分割。试管牛的培育过程涉及体外受精及胚胎移植。超数排卵要注射促性腺激素。
答案：D
二、非选择题
11．牛胚胎移植的基本程序见下图，请据图回答下列问题。
(1)图中a、b、c过程分别是指______________、__________、__________。
(2)供体母牛的主要职能是______________________________；受体母牛必须具备______________________________。
(3)为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是________________；处理的时期是____________；理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(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ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有________________________________________________________________________。
(5)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些？
________________________________________________________________________
解析：(1)a过程是良种母畜在激素刺激下的超数排卵。b是用人工方法将母畜体内已经开始发育的胚胎冲洗出来，即冲卵过程。c是将符合移植要求的早期胚胎移植到受体母畜子宫内的过程。(2)供体母牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎，受体母牛则是提供胚胎发育场所，所以受体母牛应具有健康的体质和健康的繁殖能力。(3)因在桑椹胚期和囊胚期细胞还未开始分化，所以应在这两个时期进行分割。(4)因受精卵早期的分裂速度很快，细胞来不及生长，下一次分裂就已经开始，所以形成的胚胎干细胞(ES或EK细胞)的特点是细胞体积小、细胞核大、核仁明显。
答案：(1)超数排卵 冲卵 胚胎移植
(2)产生具有优良遗传特性的胚胎 健康的体质和健康的繁殖能力
(3)胚胎分割移植 桑椹胚或囊胚期 此时还未出现细胞分化
(4)体积小、细胞核大、核仁明显
(5)胚胎移植技术可以加快优良种畜的繁殖速度，迅速推广新品种
12．牛胚胎移植的基本程序如下图，请据图回答问题。
(1)胚胎移植对甲、乙、丙牛的要求分别是______________、______________和______________。
(2)过程①②③分别是______________________、__________________和__________________。
(3)欲得到更多的后代牛丁，可将收集得到的胚胎进行________。
解析：胚胎移植主要包括以下步骤：对供、受体的选择和处理→配种或进行人工授精→对胚胎的收集、检查、培养或保存→对胚胎进行移植以及移植后的检查等。
答案：(1)优质母牛 普通母牛 优质公牛
(2)同期发情处理 胚胎移植 超数排卵
(3)胚胎分割
13．让羊产牛奶，科学家对此做了相关的构想，过程如下图所示。请根据图完成相关问题：
(1)图中涉及的现代生物技术有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)小羊a、小羊b、小羊c的性状表现________(填“相同”或“不同”)，你的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)有人设想将羊体细胞与牛体细胞进行融合，以获得新物种“羊—牛”，你认为依据目前的生物技术和理论能否实现这一构思？________；你的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：(1)基因工程、核移植、胚胎移植、胚胎分割、动物细胞培养
(2)相同 这些个体都是由同一个(重组)细胞发育形成的
(3)不能 因为高度分化的动物体细胞的全能性受到抑制，由羊体细胞和牛体细胞融合得到的杂交细胞不能正常发育成完整个体，即使得到一个个体也不能成为一个新物种，因为它不能正常生殖(本题具有开放性，其他与本答案相近的合理答案也可)
课件33张PPT。生物选修3（人教版）专题3 胚胎工程
第3节 胚胎工程的应用
及前景要点突破知识点1 胚胎移植1．概念：胚胎移植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。
(1)胚胎的来源：①雌性动物体内的早期胚胎；②通过体外受精和早期胚胎的培养得到；③其他方式，如通过哺乳动物体细胞核移植培养获得。(2)对受体的要求：①同一物种；②与供体处于相同的生理状态；③雌性动物。
(3)胚胎的移植方法：手术法和非手术法两种。
(4)在胚胎工程中所处的位置：是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。
(5)实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。2．意义：进行胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。在这项技术中，供体的主要职能变为只产生具有优良遗传特性的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔的任务由受体取代，这就大大缩短了供体本身的繁殖周期。同时，在对供体施行超数排卵处理后，可获得多枚胚胎，经移植可得到多个后代，使供体一次生产下的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍。3．生理学基础。
(1)哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。
(2)哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能。
(3)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(4)供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受任何影响。4．下图为基本程序图解(以牛胚胎移植为例)。例1 下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是( )
A．受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植
B．受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态
C．超数排卵技术要使用一定的激素
D．试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行解析：胚胎移植其操作的对象是早期胚胎而不是受精卵，其生理基础是供、受体排卵后产生相同的生理变化，为移植提供相同的生理环境，超数排卵要对供体用促性腺激素进行处理，试管婴儿实质是“体外受精”和“胚胎移植”的共同产物。
答案：A?变式迁移
1．胚胎移植是指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动物的体内。以下说法不正确的是( )
A．这里说的同“种”是指同一“物种”
B．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，使其生出荷斯坦奶牛，可以移植成功
C．同种动物之间的生理特征越相近，则进行胚胎移植越易于成功
D．不管是否妊娠，同种动物生殖器官的生理变化是不同的解析：雌性哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，同种生物生殖器官的生理变化是一样的。
答案：D
点评：(1)胚胎移植成功与否要有两个条件：
①胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。这是因为同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植容易成功。在这里同“种”是指同“物种”。例如：加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出了荷斯坦奶牛。②进行胚胎移植的供体的生理状态要相同。
(2)胚胎移植对象是早期胚胎，受精卵不能直接进行移植。
(3)试管动物、克隆动物、转基因动物的生产流程比较：知识点2 胚胎分割1．胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆。
生物的无性繁殖方式统称为克隆。就胚胎分割技术本身而言，是将同一胚胎分割成几部分，借助胚胎移植技术产生遗传物质完全相同的后代，是一种无性繁殖的方式，因此，也属于动物克隆的一种方式。2．进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。在对囊胚进行分割时，务必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。
下图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图。请据图回答下列问题。(1)胚胎分割时，一般采用发育良好、形态正常的________。对胚胎进行分割时，要特别注意将____________均等分割，否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。来自同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质，因此，胚胎分割可以看做动物________的方法之一。
(2)(1)过程分割出的少量胚胎细胞用来做性别鉴定，该技术常采用的方法是__________________。
(3)通常胚胎干细胞可以从____________________________(写出两种方法)中分离得到。
(4)早期胚胎中的胚胎干细胞，不仅可以被用于哺乳动物胚胎性别鉴定，还可被应用于________________________________________________________________________________________________________________________________________________等领域。解析：(1)胚胎分割要选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，分割时要注意将内细胞团均等分割，有利于分割后胚胎的恢复和进一步发育。胚胎分割产生的后代遗传物质相同，属于无性繁殖。(2)应用胚胎分割进行性别鉴定时，要用Y染色体的DNA制成探针，进行DNA分子杂交，阳性反应为雄性。否则为雌性。(3)哺乳动物胚胎干细胞来自囊胚的内细胞团或从原始性腺中分离获得。(4)胚胎干细胞可用于治疗某些顽症，培育出人造组织器官进行移植，研究细胞分化等。答案：(1)桑椹胚或囊胚 内细胞团 无性繁殖(或克隆) (2)用基因探针进行DNA杂交 (3)早期胚胎、原始性腺 (4)治疗人类的某些疾病(如老年痴呆症、少年糖尿病等)(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)知识点3 胚胎干细胞胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，包括人类早期胚胎的囊胚内细胞群。胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性。
胚胎干细胞能长期维持未分化状态，又有全能分化的潜能和无限增殖的能力，在体外培养时仍能维持正常和稳定的染色体组型。在特定的环境诱导下，胚胎干细胞能分化成各类细胞系。因此，胚胎干细胞是细胞的源头，是唯一不死的全能或多能细胞，并能够无限分化，它能制造机体需要的全部细胞。
关于胚胎干细胞的分离、培养的研究，以及选择、检测和全能性的维持，不仅是胚胎工程的前沿课题之一，也是当前生命科学研究的热门课题之一。例3 动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对右图的相关叙述中，错误的是( )
A．a过程表示干细胞能自我更新
B．b、c过程表示干细胞具有分化能力
C．a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同
D．b过程形成的细胞直接组成器官，供器官移植使用解析：据题图可知：a表示干细胞生成干细胞，即干细胞的自我更新；干细胞通过b、c生成了不同形态结构的细胞，表示细胞的分化过程；细胞分化的原因是遗传物质的选择性表达，故三条途径遗传信息的表达是不同的；细胞分化形成的是各种组织，还不能构成器官。
答案：D?变式迁移
2．通过特定方法，科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述，正确的是( )
A．类胚胎干细胞能够分化成多种细胞
B．分化的体细胞丢失了某些基因
C．二者功能有差异，但形态没有差异
D．二者基因组成相同，且表达的基因相同解析：干细胞具有分裂和分化成多种组织细胞的能力。有丝分裂产生的子细胞基因型相同。在细胞分化过程中，因基因的选择性表达而在不同的细胞中产生不同的mRNA和蛋白质，从而使细胞在形态、结构和功能上发生永久性、不可恢复的变化——分化。由此可知：细胞分化的过程中，没有基因的丢失而有基因的选择性表达。细胞分化是细胞形态功能上的变化。
答案：A点评：(1)干细胞及其种类。
干细胞是具有分裂和分化潜能的原始细胞。依据其分化潜能的大小，分为：
①全能干细胞：具有形成机体的任何组织细胞直至形成完整个体的潜能，如胚胎干细胞。
②多能干细胞：具有分化成多种组织细胞的潜能，但不能发育成完整的个体。如骨髓造血干细胞。③专能干细胞：只能分化成某一种组织细胞，如神经干细胞。
(2)白血病及其治疗。
白血病主要是由于造血干细胞突变引起的疾病，目前，其治疗一般采用造血干细胞移植法。造血干细胞可来自骨髓、外周血、脐带血等。本节小结核心归纳
1．进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。
2．胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行，因为两者生理特征相近，易于成功。
3．胚胎分割提高了胚胎的利用率，也是动物克隆的方法之一。
4．胚胎干细胞的来源不是胚胎发育的每一个时期，只能是早期胚胎(囊胚期之前)。正误判断
1．胚胎移植可以使用发育到任何时期的胚胎。( )
2．受体对外来的胚胎基本上不发生免疫排斥反应。( )
3．胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。( )
4．胚胎分割时最好选用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。( )
5．胚胎分割时，份数越多，得到的后代就越多。( )
6．胚胎干细胞可以来源于早期胚胎，也可以来源于成熟个体。( )1．×
提示：用于胚胎移植的胚胎必须是早期胚胎。
2．√
3．√
4．√
5．×
提示：胚胎分割的份数越多，每一份的细胞数会越少，恢复和发育的难度会越大，移植成功率会降低，得到的后代数就减少。
6．×
提示：胚胎干细胞只能来源于早期胚胎或原始性腺。
