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第1页共23页专题六胚胎工程一、体内受精和早期胚胎工程【课标扫描】简述胚胎工程的理论基础（A）;简述动物胚胎发育的基本过程（A）。【知识网络】一、精子的发生（1）发生场所：睾丸的曲细精管（2）时间：从初情期开始，到生殖机能衰退结束。（3）精子的形成过程1）精原细胞→多个初级精母细胞（通过数次有丝分裂）2）1个初级精母细胞→2个初级精母细胞→4个精子细胞（通过减数分裂，即MI和MII）3）精子细胞→精子（通过变形）二、卵子的发生（1）场所：卵巢（2）时间：从胎儿时期开始（胎儿时期完成了卵泡的形成和在卵巢内的储备）（3）过程：1）卵原细胞→初级卵母细胞2）1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞＋第一极体（排卵前后完成，场所主要是卵泡）3）1个次级卵母细胞→1个卵子＋第二极体（受精过程中完成，场所主要是输卵管）三、受精（1）概念：精子和卵子结合成合子（受精卵）的过程。（2）场所：雌性的输卵管内（3）标志：卵黄膜和透明带的间隙可以看到两个极体（4）过程：精子获能：精子必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力的现象受精前的准备阶段卵子的准备：卵子在输卵管内达到减数第二次分裂中期时，才具备受精能力。精子穿越放射冠和透明带：顶体反应，透明带受精阶段：进入卵黄膜：卵黄膜封闭作用作用原核形成和配子结合四．早期胚胎发育：（1）最初的场所：输卵管（2）卵裂期：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：胚胎细胞数目达到32个左右时，是全能细胞。（4）囊胚：细胞开始出现分化内细胞团各种组织（该时期细胞的全能性仍比较高）滋养层细胞胎盘、胎膜中间的空腔称为囊胚腔。表层细胞外胚层（5）原肠胚内细胞团下方细胞内胚层：内胚层包围的腔原肠腔【重点难点】1．精子发生卵子发生的过程第2页共23页2.精子发生卵子发生的比较场所开始时间过程特点子细胞数目是否变形重要区别精子睾丸的曲细精管初情期后①MⅠ、MⅡ是连续的，需变形②细胞质均等分配4个精子细胞是卵泡的形成和在卵巢内储备是在出生前完成的卵子卵巢（MⅠ）输卵管（MⅡ）性别分化以后①MⅠ、MⅡ是不连续的，不需变形②细胞质不均等分配1个卵细胞+3个极体不2．精子发生的变形过程：细胞核→精子头部的主要部分高尔基体→头部的顶体精子细胞中心体→精子的尾线粒体→精子尾基部的线粒体鞘其他物质→原生质滴（最后脱落）注意：动物精子的大小与动物的体型大小无关。3．防止多精入卵受精的两道屏障是什么？屏障一：透明带反应，阻止后续的精子进入透明带的生理反应。屏障二：卵黄膜封闭作用，阻止其他精子进入卵内与卵子结合受精的生理反应。【考点透析】考点一：体内受精的过程【例1】下列关于卵泡的发育，错误的一项是()(多选)A．哺乳动物刚出生时，所有的卵泡即已形成B．排卵是指卵泡从卵巢中排出且排卵时，细胞都处于次级卵母细胞时期C．自青春期开始，所有的原始卵泡同时生长发育D．大部分卵泡退化，不能排卵【答案】BC【例2】下列属于精子、卵子发生的区别的是（）（多选）A．初级精母、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.成熟生殖细胞中的染色体数目【答案】ABC【例3】关于受精过程的叙述中错误的是（）A．雌雄原核形成以及卵子完成减数第二次分裂都发生在精子入卵前B．透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障C．精子入卵导致卵黄膜封闭作用第3页共23页D．获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过放射冠进入透明带【答案】A【自主演练】1．（10年江苏卷）为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是DA．利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体B．用被γ射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体C．将早期胚胎细胞的细胞核植人去核卵细胞中，然后培育形成新个体D．用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体2.下列相关叙述,正确的是(BC)（多选）A.形成精子顶体的细胞器是中心体,放射冠细胞是卵丘细胞B.初级卵母细胞的减数第一次分裂完成于排卵前后，主要在卵巢内C.次级卵母细胞的减数第二次分裂完成于受精时，在输卵管内D.精子获得受精能力即获能的部位是雄性生殖管道3．关于哺乳动物减数分裂及受精作用的说法正确的是（B）A．经减数分裂形成成熟的精子和卵子后，才能完成受精作用形成受精卵B．次级卵母细胞只有与精子结合以后，才能完成减数第二次分裂C．精子在睾丸内成熟和获能后，才能与卵子结合D．精子获能的本质就是使已经成熟的精子获得与卵子结合所需的足够的能量4.关于受精过程的叙述错误的是(A)A．获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透明带进人放射冠B．透明带反应发生在顶体释放酸性水解酶后,透明带反应是防止多精人卵的第一道屏障C．精子与卵黄膜相互融合，精子入卵,卵黄膜封闭作用是防止多精人卵的第二道屏障D．雄原核形成的同时，卵子完成第二次减数分裂5．羊的精子进入卵子时所经过的各种结构的顺序是（C）A．穿越透明带、放射冠、卵黄膜B．穿越卵黄膜、放射冠、透明带C．穿越放射冠、透明带、卵黄膜D．穿越放射冠、卵黄膜、透明带6．关于高等动物受精作用的叙述，错误的是（D）A．在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体标志是否受精B．受精完成的标志是雌雄原核融合成合子C．精子细胞膜与卵子细胞膜融合依靠了细胞膜的结构特点D．精子与卵子相遇后，会发生顶体反应，防止多精入卵7．取哺乳动物染色体DNA被32P标记的精子与未被标记卵细胞进行体外受精和早期胚胎培养。若不考虑染色体变异，关于该受精卵形成及其分裂产生后代细胞说法，错误的是（CD）（多选）A．第二次卵裂结束时，最多有4个细胞带放射性B．次级卵母细胞在受精作用过程中完成减数第二次分裂C．取胚胎细胞制片观察，每个细胞内都可以看到染色体D．获能的精子与卵子相遇，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠8.下图表示哺乳动物精子和卵细胞发生和成熟示意图。请据图回答下列问题。第4页共23页（1）请写出①②③④表示的过程：①；②；③；④。（2）雄性动物精子产生的时期是。雌性动物卵泡的形成是在时期完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别。（3）初级卵母细胞进行Ⅰ过程是在雌性动物时期完成的，Ⅱ过程是在过程中完成的，这也是精子和卵子在发生上的重要区别。（4）④过程在内完成，条件是精子必须发生现象，卵子必须达到时期。[答案]（1）有丝分裂减数分裂变形作用受精作用（2）从初情期直到生理机能衰退出生前（胎儿期）（3）排卵前后受精作用（4）输卵管精子获能减数第二次分裂中期9．[08江苏卷B题]下面是以小鼠为对象进行的研究工作，请分析回答问题。（1）进行小鼠胚胎工程操作时，首先在光控周期下（光照14h，黑暗10h）饲养成年雌鼠，并注射促进性腺激素，目的是。然后从雌鼠输卵管中取出卵子，在一定条件下培养成熟；并从雄鼠附睾中取出精子，在一定条件下培养一段时间，目的是。再在37℃，5%CO2条件下，精卵共同作用4h，冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化，第5天右以看到胚胎发生收缩，细胞间隙扩大，接着胚胎内部出现裂隙，这是胚胎_________期开始的标志。（2）如果体外受精后，在精核与卵核融合之前，用微型吸管除雄核，再用细胞松弛素B处理（作用类似于用秋水仙素处理植物细胞），处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是。（3）如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中，由重组细胞发育成小鼠丙，则小鼠丙的基因来源于。（4）如果将外源基因导入小鼠受精卵，则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠，有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因。[答案]（1）促进排卵（或超数排卵）使精子获能囊胚（2）容易获得纯合子并缩短育种时间（3）小鼠甲（体细胞）的核基因和小鼠乙（卵细胞）的细胞质基因（4）外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达【考点透析】考点二：早期胚胎发育【例4】下列关于哺乳动物胚胎发育的叙述中，错误的是（AB）（多选）A．受精卵必须进入子宫后才开始卵裂,细胞进行有丝分裂B．卵裂期胚胎中细胞数目、每个细胞体积、有机物总量、胚胎总体积和核质比都在不断增大C．透明带破裂发生于囊胚期，桑椹胚时期之前的细胞都属于全能细胞D．内细胞团（ICM）出现于囊胚期，滋养层细胞发育成胎儿的胎膜和胎盘【例5】中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，将大熊猫细胞核植入去核后兔子卵细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎。下列有关克隆大熊猫胚胎叙述中，错误的是（A）A．在形成早期胚胎的过程中，依次经历了卵裂、囊胚，原肠胚等阶段B．兔子卵细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性C．克隆出的早期胚胎中，各细胞具有相同的遗传信息D．在形成早期胚胎的过程中，尚未出现细胞的分化【自主演练】10．下图表示哺乳动物的个体发育过程，下列说法中正确的是（BD）（多选）第5页共23页A．胚胎发育的起点是受精卵，图中①过程表示整个个体发育过程B．受精卵在输卵管中即开始卵裂，发育过程包括细胞的分裂与分化C．囊胚阶段细胞出现外内胚层分化，原肠胚已分化结束D．不同哺乳动物进入子宫的早期胚胎发育程度是有差异的11．在动物胚胎发育过程中，早期原肠胚的细胞从一个部位移植到另一部位时，被移植的细胞能适应新的部位并参与那里的器官形成，但如果在原肠胚的末期，把未来发育为蝾螈后肢的部分移植到另一蝾螈胚胎不长后肢的部分，将发育为一条额外的腿，这说明（C）A.原肠胚末期已出现了组织分化和器官的形成B.细胞是全能的C.原肠胚末期出现了细胞分化D.原肠胚已出现了三个胚层12．关于桑椹胚和囊胚的比较，以下说法正确的是（BCD）（多选）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，而是转录水平上的差异引起的13．高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始避行细胞分裂。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(D)A.右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14．下表表示四种动物受精卵的发育及其进入子宫的时间。请分析回答下列问题。动物种类受精卵发育/h（平均）进入子宫时发育天数和阶段2细胞4细胞8细胞16细胞桑椹胚天发育阶段小鼠32465565763桑椹胚猪36586910011224细胞马243855721026囊胚牛37587211013248细胞（1）四种动物受精卵的早期发育从快到慢的顺序是。（2）四种动物的胚胎在进入子宫时的发育程度由高到低的顺序是。（3）将体外培养的胚胎移植到母马子宫时，应选择阶段的胚胎。（4）胚胎的早期发育是在内进行的，这一时期称为期。其特点是：。（5）早期发育的胚胎分为、和阶段。其中，时期的细胞属于全能细胞。孵化过程发生在期。[答案]小鼠，马，猪，牛（2）马，小鼠，牛，猪（3）囊胚（4）输卵管卵裂细胞分裂为有丝分裂，细胞的数量不断增加，胚胎的总体积并不增加（5）桑椹胚囊胚原肠胚桑椹胚囊胚第6页共23页二、体外受精和早期胚胎培养三、胚胎工程的应用及前景【课标扫描】简述胚胎工程的理论基础（A）。举例说出胚胎干细胞的移植（A）。胚胎工程的应用（B）。【知识网络】一、体外受精（1）卵母细胞的采集①小型哺乳动物：用促性腺激素处理，使其超数排卵，然后从输卵管中冲取卵子。②大型哺乳动物：屠宰母畜，从卵巢中采集卵母细胞；或借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞注意：卵母细胞需在体外培养至成熟后，才能受精（2）精子的采集和获能二