“胚胎工程”考点专项提升

“胚胎工程”是生物科技的热点课题，在全国各地的高考卷中都能发现它的“身影”，从近几年高考试题来看，命题常以流程图或新材料为背景，侧重于考查基础知识的记忆和迁移应用。

命题趋势分析：2014年高考可能会考查胚胎发育的基本过程和应用，或者可能会以胚胎干细胞在医疗上的应用为背景材料，对胚胎工程基础知识进行重点考查。

一、构建网络：统领知识整体

二、夯基固本：提炼知识要点

要点1体内受精与胚胎发育

1.、卵子的发生

(1)的发生。

①场所：的曲细精管内。

②时期：从初情期开始，直到生殖机能衰退。

③过程。

特别提醒：①精原细胞是由体细胞经细胞分化形成初始的精原细胞，初始的精原细胞经数次有丝分裂形成能进行减数分裂的精原细胞。②在精细胞的变形过程中，细胞发生较大的变化：细胞核成为头的主要部分；高尔基体发育为头部的顶体；中心体演变为的尾；线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘；细胞内的其他物质浓缩为原生质滴，最后脱落。

(2)卵子的发生。

①场所：卵巢。

②时期：胎儿时期(性别分化以后)和初情期以后。

③过程。

④两次分裂的时间：第一次是在雌性动物排卵前后完成的，第二次是在和卵子结合的过程中完成的。

特别提醒：①减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成，初级卵母细胞分裂产生一个大的次级卵母细胞和一个小的第一极体；减数第二次分裂是在和卵子结合的过程中完成的，次级卵母细胞分裂产生一个大的卵子和一个小的第二极体。②人类及大多数哺乳动物减数第一次分裂产生的第一极体大多数时候不会继续进行减数第二次分裂产生两个第二极体。有时会进一步分裂产生两个第二极体，但是第一极体与次级卵母细胞的分裂不可能完全同步。所以判断是否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时，说明卵子已经完成了受精。③卵巢是卵子形成、卵泡存在的场所，内部包含许许多多不同发育阶段的卵泡，而成熟的卵泡中可释放出卵子。排卵指卵子从卵泡中排出，而非卵泡从卵巢中排出。

3.受精作用

(1)场所：雌性动物的输卵管内。

(2)过程。

①受精前的准备阶段。

a．获能：正常情况下在雌性动物的生殖道内完成。

b．卵子的准备：发育到减Ⅱ中期，才具备与受精的能力。

②受精阶段。

特别提醒：①受精完成的标志是雌雄原核融合为合子。②经受精作用形成的受精卵的遗传物质中，核遗传物质一半来自（父本），一半来自卵子（母本），质遗传物质几乎全部来自卵子母体。

4.早期胚胎发育

哺乳动物早期胚胎发育依次经过以下不同的时期和结构：受精卵卵裂期桑椹胚(细胞数目为32个左右)囊胚(出现内细胞团和滋养层，后期囊胚孵化)原肠胚(内细胞团形成外胚层和内胚层，滋养层发育为胎儿的胎膜和胎盘)。图示如下：

特别提醒：①卵裂期的细胞只进行有丝分裂，细胞数目不断增多，但胚胎的总体积并不增加或略有缩小。②桑椹胚前的每一个细胞都有发育成完整胚胎的潜能，属于全能性细胞。③囊胚期出现囊胚腔，细胞开始分化，但其全能性仍很高，可用于胚胎分割。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，个体较小的细胞，称为滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘。④原肠胚期出现了三胚层的分化，具有囊胚腔和原肠腔。

要点2体外受精和早期胚胎培养

1.体外受精

(1)、卵子的获取与培养。

获取方法获能方法卵子促性腺激素处理后冲卵在活体或屠宰体的卵巢内直接采集人工培养成熟假阴道法手握法电刺激法培养法和化学诱导法(在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中诱导获能)(2)受精：获能的和成熟的卵子可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用。

2.胚胎的早期培养

(1)培养液成分：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等物质。

(2)胚胎处理：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。

要点3胚胎移植和胚胎分割

1.胚胎移植的生理学基础

胚胎移入的

基础哺乳动物排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的胚胎收集的

基础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，而是处于游离状态移入胚胎存

活的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保留遗传特

性的基础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2.胚胎移植的基本程序

对供、受体母牛进行选择、并用激素进行同期处理

用激素对供体母牛做超数排卵处理

超数排卵的母牛与优秀的公牛进行配种或人工授精

胚胎的收集（冲卵）

冲卵后，对胚胎进行质量检查并培养或保存，这时的胚胎处于桑椹胚或囊胚阶段

胚胎的移植

对受体母牛进行是否妊娠的检查

受体母牛产下胚胎移植的犊牛

3.胚胎分割移植

(1)理论基础：细胞的全能性。

(2)所需仪器设备：实体显微镜和显微操作仪。

(3)基本程序：选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，移入盛有操作液的培养皿中，然后用分割针或分割刀进行分割。

(4)定位：动物无性繁殖或克隆的方法之一。

(5)囊胚期分割要求：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。

(6)意义：加快繁殖速度。

要点4胚胎干细胞

(1)来源：是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的。

(2)特点①形态：体积小、细胞核大、核仁明显；

②功能：具有发育的全能性；

③体外培养：可增殖而不发生分化。

(3)应用①治疗人类某些顽症；

②培育人造组织器官；

③研究体外细胞分化的理想材料。

三、高考警示：易混知识例析

1.受精过程易错分析

（1）受精标志≠受精完成的标志。

①卵子是否受精的标志是第二极体的形成(即在透明带和卵细胞膜间隙观察到两个极体)。

②受精完成的标志是雌雄原核融合成含二倍染色体的合子。

(2)排卵与受精。

①排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是指卵泡从卵巢中排出。

②成熟的必须获能后才具备受精能力。动物排出的卵子只有达到减Ⅱ中期时，才具备与受精的能力。

例1.下列有关哺乳动物和卵细胞的发生以及受精作用的叙述，正确的是（）

A.采集到的和卵细胞相遇即可发生受精作用

B.排卵就是排出成熟卵细胞的过程

C.卵细胞形成时的分裂过程均在卵巢内完成

D.受精作用完成的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体

【解析】采集到的必须经获能处理后才能受精，采集的卵细胞需要培养成熟后才可与获能的受精；卵细胞形成时的分裂过程分两个阶段，未排卵之前是在卵巢进行的，排卵之后减数分裂则是在输卵管中继续完成的。

【答案】D

2.胚胎移植易错分析

(1)同种动物之间进行胚胎移植易成功。这里的“同种”是指“同物种”。

(2)作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种，供体则为优良品种。

(3)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，注意在囊胚阶段分割时，内细胞团要均等分割。

(4)试管婴儿技术为有性生殖，胚胎分割移植为无性生殖。胚胎移植是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎是由受精卵形成的，还是由核移植技术形成的重组细胞发育而成的。

例2.关于胚胎分割移植，以下说法正确的是（）

A.胚胎分割移植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.胚胎分割移植属于有性生殖

D.胚胎分割若在囊胚期，不仅内细胞团要均等分割，滋养层也要均等分割，否则不易成功

【解析】胚胎分割时，应选择发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚，若在囊胚期，则要注意对内细胞团均等分割，而且分割次数越多，成功比例越小。由于分割的胚胎是由一个受精卵经过有丝分裂形成的，所以核中的遗传物质相同，该技术可看作动物的无性繁殖。

【答案】A

3.胚胎干细胞的特点

(1)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的内细胞团，具有胚胎细胞的特性。

(2)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，能分化成各类细胞系。

(3)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。

例3.下列有关干细胞的叙述，错误的是（）

A.自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应

B.胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化

C.组织细胞的更新包括细胞凋亡和干细胞增殖、分化等过程

D.造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病

【解析】自体干细胞不属于异物，不会引起自身的免疫排斥反应，故A项正确。胚胎干细胞具有全能性，在体外培养可以增殖、分化，故B项错误。组织细胞的更新包括增殖、分化和凋亡过程，故C项正确。造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可以治疗白血病，故D项正确。

【答案】B

四、巩固训练

1．下列不属于、卵细胞发生区别的是（）

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

2.下图是牛囊胚示意图，下列有关该图的叙述错误的是（）

A．透明带是初级卵母细胞在减数第一次分裂时形成的

B．囊胚腔是一个充满液体的腔

C．内细胞团将来分化成内胚层

D．滋养层将来发育成胎膜和胎盘

3．培育“试管山羊”的基本过程如图所示，下列有关叙述正确的是（）

A．图中采集的可以直接和卵母细胞受精

B．乙表示受精作用，该过程在子宫中进行

C．丁过程应将原肠胚移植到与供体表现型相同的代孕母羊子宫内

D．可取早期胚胎(如桑椹胚、囊胚)进行均等分割以增加胚胎的数量

4.下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，错误的是（）

A．利用胚胎分割技术可以获得两个或多个基因型相同的胚胎

B．诱导胚胎干细胞分化成器官的培养基中不需要加入滋养层细胞

C．采集到的和卵细胞相遇即可发生受精作用

D．受精作用完成的标志是在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体

5.下面是胚胎干细胞分离途径示意图。下列相关说法正确的是（）

A．图中A所示细胞将来能够发育成胎膜和胎盘

B．胚胎干细胞的体积和细胞核都较小

C．胚胎干细胞可以增殖而不发生分化

D．利用胚胎干细胞培育的人造器官正在大规模应用

6.下图所示是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是（）

A．A所表示的细胞不一定是受精卵

B．图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段

C．应把③移植到处于状态的母牛的输卵管中D．图示过程使用了细胞培养、胚胎分割、核移植等生物技术

7.试管动物技术正广泛应用于畜牧业生产。请根据试管牛的生产流程图回答相关问题：

(1)①②过程分别表示、。

(2)对供体母牛的要求是，通常母牛每次只排出一枚卵母细胞，可用激素对其进行超数排卵处理。

(3)从母牛体内获得的卵母细胞需要到(时期)才能与结合。在体外培养受精卵时，需要满足以下条件：、营养、温度和pH以及气体环境。

(4)生产上常用期的胚胎进行②进程，应用试管动物的优势在于。

参考答案

1.D2.C3.D4.C5.C6.A

7.(1)体外受精胚胎移植

(2)遗传性能和生产性能优秀促性腺

(3)减数第二次分裂中期无菌无毒的环境

(4)桑椹胚(或囊胚)充分发挥雌性优良个体的繁殖能力