专题3胚胎工程.docx

（一）动物胚胎发育的基本过程1、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,如胚胎移植、 体外受精、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。2、动物胚胎发育的基本过程（1）受精场所是母体的输卵管。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 细胞之间的物质，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：合子形成。雌雄原核融合形成合子（受精卵）（2）卵裂期：特点：细胞有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体体积并不增加，或略有减小。（3）桑椹胚：特点：胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹。是全能细胞。（4）囊胚：特点：细胞开始出现分化（该时期细胞的全能性仍比较高）。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织。中间 的空腔称为囊胚腔。（5）原肠胚：特点：有了三胚层的分化，具有囊胚腔和原肠腔。（二）胚胎干细胞1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。2、具有胚胎细胞的特性，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，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， 可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。3、胚胎干细胞的主要用途是： 可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律； 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； 可以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； 随着组织工程技术的发展，通过ES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。专能干细胞等能干细胞全能干加胞特点只能分化成一种类鄢或功能密圳胡关的两种类型的细胞能分化成多种 细胞或组织.但 木能发育成完 整个体能形成机体 的所有31织 器官*发育成 完整个体率m卜皮粗税基底 息的干细胞成 纤雄细施造血干细胞胴胎干细胞4.胚胎干细胞的种类G高中生物(三)胚胎工程的应用1. 体外受精和胚胎的早期培养(切卵母细胞的采集和培养：罪要方法(1):对小型动物一般采用促性腺激素处理，排卵后直接从输卵 f管中冲取卵子、直接与获能的精子在体外受精。()对大型动物一般采用从活体的卵巢中吸取卵母细胞，经体外人工培养成 熟后与获能的精子在体外受精。(2) 精子的采集和获能：在体外受精前，要对精子进行获能处理。(3) 受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞株能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。(4) 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差液中继续培养，以检杳受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分较复杂，除一些无机 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， 以及血道等物质。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、羊一般要培育到桑 椹胚或囊胚阶段才能进行移植，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4个细胞阶段移植。)受精作用 精子获能一一成熟的精子并不代表具有受精能力，必须在雌性生殖道内获能后才具备受精 能力。 卵子的准备一一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，但只有达到减 数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。 卵子受精的标志是在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。 受精过程的三大反应与防止多精入卵的两道屏障：2. 胚胎移植(1) 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它方式得到的胚胎，移植 到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供 胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”。(供体为优良品种，作为受体的 雌性动物应为常见或存量大的品种。)地位：如转基因、核移植，或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎，都必须经过 胚胎移植技术才能获得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”。(2) 胚胎移植的意义：大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。(3) 生理学基础：动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。 这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。 早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。 受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中 不受影响。(4)基本程序主要包括： 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，有健康的体质和正常 繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对 供体母牛做超数排丽处理。 配种或人工授精。 对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲施装置，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桑椹或 胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入一196°C的液氮中保存。 对胚胎进行移植。 移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。3. 胚胎分割(1) 概念：是指采用机械方法将早期胚胎切割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相同的遗传物质，属于无性繁殖。(3) 材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。(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。精子与卵细胞发生上的区别与联系高中生物子笛圭非子笛圭章丸出，帽首£坦祈嘻J算巢ml) r辕昨假不噫一)CWffffi衲期后兰史务北后汗始.非逐的慈稣在弟霎 内的倦暮.是在EB主亩由的.标n是 在辙于帮尊于的gi±程中由的分会后"分会*<=分励唁杨分会巨d个4个过程m I划j n是圭盈佑.£M I5U是不坐的.不传!(芸¥彳差果寿食1个箱于喧活宗1个#S«*3个强不息亘涂生地疝易够有关务襄一主迎E 施成指方互煎分感衅鼬菱玮解柿mm虑疑瞬M*W睥留 璋糊城明膳、辞金期缱购.'聊熊岫auumiiimgwMWmSiT * 驱世纯MS I «sas#mlK£m<K¥U¥（1 描 wm«v 勤糕戏弱膏胃醐 旅WW嘎戏程蹴脚糅睥d ；戢您曜孵志* 植找*料肾， rtsmm版我礴捧函 1料也尸心.书忌："目跳附天小跳附旦YnF刑朝明翊商兰（C 葬麝闻霆取（】） 瑛0纵三漏氏痢r 二卓菸's. _jF斯皋王：丫地丰 WTO 耳照由全 TR由置" '象出也窿一sa 一（3）胚跆移植的培育槌程（如图3-17）以牛胚为例，对供体、海母视?，并用激素进厅同期发1青处理用激素对供体母牛做趣碰例理趣熟期的母牛发情后, 廓前优秀公! 呼玷哉A Ti晴图 3-17专题练习原始生殖细胞（精原细胞、卵原细胞）的产生依赖于（）有丝分裂B.无丝分裂C.减数分裂D.以上三种都有精细胞变形形成精子的说法正确的是（线粒体聚集形成顶体.以便能量供应细胞核变成精子头的主要部分下列不是精子、卵子发生的区别的是（初级精母、卵母细胞的形成时间减I和减II的时间连续性成熟生殖细胞是否经过变形成熟生殖细胞中染色体的数量1.A.2.A.C.3.A.B.C.D.)B.D.)中心体浓缩成原生质滴 高尔基体演变成尾Bb）分别 位于2对同源染色体上，该细胞通过减数分裂产生精 子时，图36中可表示其减数第二次分裂后期染色体 和基因变化的是（）5.精子与卵子结合过程中穿越的两道屏障是（）卵黄膜封闭作用 C.4.假设动物某精原细胞的2对等位基因（AaA图3-6顶体反应 透明带反应A.B.6、受精完成的标志是（）精子穿越放射冠D.A、雌、雄原核形成B、精卵相遇，发生顶体反应C、精子接触透明带D、卵黄膜和透明带间出现两个极体7、体外受精的场所是（）A. 在水溶液中B.在盐溶液中C.在获能溶液或专用的受精溶液中D.在酒精溶液中8、当卵母细胞达到哪一时期时，才具备与精子受精的能力（）A. 减数第二次分裂后期B.减数第一次分裂末期C.减数第二次分裂中期D.减数第二次分裂结束成熟9、如图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中的某一变化，若横坐标表示时间，则纵坐标可表 示（）A. 有机物总量"B. 每个细胞DNA含量/C. 所有细胞体积之和/D. 所有细胞表面积总和与体积总和的比值/10. 卵细胞的产生过程中减数第二次分裂发生在什么过程完成的？（）A. 在卵巢内B.在受精前C.精子和卵子结b”D.初级卵母细胞生成次级卵母细胞11. 下列最能表现细胞全能性的细胞是（）时间A. 桑椹胚期细胞B.囊胚期细胞C.外胚层细胞DJ滋养层细胞12. 我国引进良种红安格肉牛后，使其快速繁殖使用的方法有（）发酵工程组织培养基因工程克隆细胞工程体外受精和胚胎移植A.B.C.D.13. 下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是（）A.受孕母畜体内的早期胚胎能够移植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.试管婴儿的受精及胚胎发育过程在试管内完成14. 下面三者可以说是现代生物科技的杰出成果，它们的诞生所依据的生物学原理最接近的 是（ ）试管婴儿胚胎分割克隆羊A.B.C.D.15. 属于有性生殖的是（）A.试管婴儿B .胚胎分割C.组织培养D.胚胎干细胞培养16. 下列叙述不正确的是（）A. 胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的B. 内细胞团将发育成胎盘和胎膜C. 哺乳动物早期胚胎在一定时间内不与母体子宫建立组织上的联系D. 早期胚胎发育到一定阶段才可取出向受体移植17. “冲卵”是指（）A.把受精卵从子宫冲洗出来B.把卵细胞从子宫冲洗出来C.把卵细胞冲散，便于收集D.把胚胎从子宫冲洗出来18. 以下哪一项是胚胎工程的最终技术环节（）A.胚胎分割 B.胚胎移植C.胚胎培育 D.体外生产胚胎技术19. 下列过程在胚胎移植中没有必要进行的是（）A.对供体、受体要进行选择B.要用激素对供体进行超数排卵处理C.供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应D. 胚胎移植常采用手术法和非手术法两种方法20, 下列关于胚胎工程的叙述，错误的是（）A. 体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精B. 受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C. 早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清D. 试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术21. 下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是（）A. 卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加B. 胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割C. 胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点D. 胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离获取22. ES细胞的应用价值不包括（）A.可用于治疗人类的肝衰竭、少年糖尿病等 B.可以培育出人造组织器官C.可作为研究体外细胞分化的理想材料D.可以治疗人类的阑尾炎、过敏性反应等23. 下列有关胚胎发育过程的叙述错误的是（）A. 囊胚时期的细胞尚未分化，所有细胞都有发育的全能性B. 卵裂球的每个细胞核中，染色体数进行着2N一4N的有规律的周期性变化C. 精子和卵细胞表面有相互识别的糖蛋白D.胚胎移植是获得“试管婴儿”的必需技术手 段24. 下列叙述不正确的是（）A.胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的 B.内细胞团将来发育成胎盘和胎膜C. 哺乳动物早期胚胎在一定时间内不与母体子宫建立组织上的联系D. 早期胚胎发育到一定阶段才可取出向受体移植25. 关于桑椹胚和囊胚的比较，以下说法不正确的是（）A. 囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的B. 囊胚期的细胞出现了细胞分化，但遗传物质未发生改变C. 桑椹胚的各细胞结构功能基本相同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。26. 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。（1） 从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的 ;从良种公 牛采集的精子需后才能进行受精作用。（2） 在体外培养精卵时，除了给予一定量的02以维持细胞呼吸外，还需要提 气体 以维持。（3） 图中过程A称为，它在胚胎工程中的意义在于。（4）研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的基因导入牛受精卵，最 常用的导入方法 ；获得转基因母牛后，如 即说明目的基因已经表达。27. 某女性患有输卵管阻塞和红绿色盲，其丈夫表现正常，该夫妇借助 试管婴儿技术，“借腹生子”，一次生殖过程中生出的两个孩子，如图所 示.请分析回答：(1) 过程X若想顺利进行必须满足两个条件：A来自父方的精子要进行。B来自母方的卵子要。(2) 过程Y的细胞分裂方式 。该过程早期在进行。(填“体内”或“体外”)(3) (生物技术)是甲、乙产生的最后一道工序。一般来说，该技术操作比较合适的时期是。(4) 这两个孩子性别是否相同？ (填“是”或“否”)。若借助人工手 段获得这样两个胎儿，需要用到的技术手段。(5) 如果你是医生，在设计试管婴儿的时候你应该建议这对夫妇选择生下哪种性别的孩子?;为什么？ 。(6) 代孕母亲开始阶段要和该女性患者同时注射某种激素，进行这一操作的目的是28. 克隆羊哆利”的问世，很快在全世界引发了一场大讨论，其中关于，治疗性克隆”的问题也成为人们关注的焦点。下图所示为人类'治疗性克隆”的大概过程，请据图作答。受体 供悻(1) 过程A表示，是目前实现体细胞 克隆的关键技术，该技术的主要操作是应用 患者的体细胞作为核供体，由 细胞提供细胞质，进 行人工重组。(2) 经过程B得到的结构中，(填 标号)是未分化的细胞，因而这些细胞被认 为是胚胎干细胞。在体外培养条件下，胚胎 干细胞具有增殖能力并保持状态。(3) “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，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其 本质原因是 的结果。29. 下图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，在进行体外受精前要对精子进行处理。(2) 进行胚胎分割时，应选择发育到 时期的胚进行操作。(3) 指的是。(4) 通过胚胎分割产生的两个或多个个体共有的特点。(5) 在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注 (6) 受体母牛必须和供体牛属于。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是C； D(2 )写出甲、乙、丙过程的技术名称：甲30. 下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；;乙;丙;进行乙过程时，所取的样本。(3 )进行甲过程时，所使用的基本仪器是,本过程的技术关键是(4 )尽管胚胎分割技术在多种动物中取得成功，但仍然存在一些问题，如 等；同时很难取得同卵多胎，成功率较高的是。31. 下图为干细胞的培养过程，请分析回答：人体 取出-体细胞分离细胞核堕R 去核卵细胞应用治疗分离：发育各种血细胞佥匕血液组织干细胞 内细胞团囊胚.诱导分伙分化神经细胞*乂神经组织干细胞(1) 图中 阶段的细胞是胚胎干细胞。(2) 胚胎干细胞具有发育全能性的原因是(3) 请你运用上述知识举一例说明胚胎干细胞在临床治疗上的应用。32. 下图为利用生物技术生产单克隆抗体和经体外受精培育优质奶牛的过程。请回答下列问题：已免疫的小鼠B细胞小鼠骨髓瘤细胞囊胚腔 透明带提取单克f优质奶牛内细胞团(1) 细胞A的形成过程中常用的诱导因素有。(2) 11过程优质奶牛的培育过程需要进行胚胎移植，移植后的胚胎能在受体子宫中存活，其生理基础是(3) 若要同时获得多头与此优质奶牛相同的小牛，可对II中囊胚进行，操作过程中需要特别注意的问题是