第34讲 胚胎工程
知识内容展示 1.从受精卵谈起(a) 科学探究 2.胚胎工程(a) 社会责任 胚胎移植、胚胎分割等技术的应用 考点 胚胎工程
1.(2012·浙江高考)下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述,正确的是( ) A.绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性 B.卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大 C.囊胚的滋养层细胞具有发育全能性 D.原肠胚发育分化形成内外两个胚层
解析 同种动物的精卵细胞的表面有特异性相互识别的蛋白,这是同种动物的精卵能结合的原因之一,A正确;受精卵不断进行细胞分裂即卵裂,卵裂产生的细胞团称卵裂球,随着卵裂次数的增多,细胞逐渐变小,B错误;滋养层细胞只发育成哺乳动物胚胎附属结构及胚外结构,不具有发育的全能性,即不能分化出成体动物的所有组织和器官,C错误;原肠胚已分化出外、中、内三个胚层,D错误。 答案 A
2.(2011·浙江高考)培育“试管山羊”的基本过程如图所示,若要培育成功,下列叙述正确的是( )
胚胎工程的应用 科学思维 作流程模型 核心素养对接 建立胚胎移植和试管动物的基本操
甲
良种母山羊――→卵母细胞采集良种公山羊――→精子
?乙
?――→?
丙丁
受精卵――→早期胚胎――→代孕母羊
繁育
――→试管山羊
A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵 B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟 C.丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液
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D.丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内
解析 甲为获取卵母细胞,可以用促性腺激素使其超数排卵,A正确;乙过程的目的是促进卵母细胞成熟,使精子获能而不是成熟,并且使精子与卵细胞完成受精作用,B错误;丙过程为培养早期胚胎,需要使用一系列不同成分的培养液,与乙过程中使用的培养液成分不同,C错误;丁过程中早期胚胎需移植到与供体生理状态相同而不是性状相同的代孕母羊子宫内,D错误。 答案 A
本题组对应选修三P41~P52 胚胎工程
1.受精大体包括精卵识别、精子附着于卵膜、精卵质膜融合等几个过程。同种动物精子、卵细胞表面有特异性相互识别的蛋白,这是同种动物精卵才能结合的原因之一。
2.受精卵是动物个体发育的起点。受精卵经卵裂形成卵裂球,随着卵裂球细胞数目增加,细胞逐渐变小。当卵裂球含2~8个细胞时,其中的每个细胞都具有全能性,即均可以发育成完整个体。卵裂球继续分裂分化,形成的中空的细胞团,称为囊胚或胚泡,其外表是一层滋养层,胚胎的附属结构或胚外结构就由滋养层发育形成的。其内部的细胞团就是胚胎干细胞。囊胚进一步发育,逐渐形成一个圆盘状结构,分为内胚层和外胚层。外胚层细胞在胚盘正中线处形成一条增殖区,该区细胞增殖分裂,形成中胚层,这就是原肠胚。
3.获取卵母细胞的方法:卵巢经超数排卵处理后,使用超声监视器确定卵泡的位置,插入穿刺针吸取卵泡液,取出卵母细胞。通常经体外培养的早期胚胎发育到8细胞以上胚胎,最适宜用于胚胎移植。
4.胚胎移植的过程:供体发情排卵并经配种后,在一定时间内从其输卵管和子宫角中取出早期胚胎,然后把它们分别移植到另一头与供体同时发情排卵、但未经配种的母畜(受体)的相应部位。
5.胚胎干细胞是一种未分化细胞,具有发育全能性和二倍体核型,能分化出成体动物的所有组织和器官,其细胞体积小,核大,核仁明显。在培养胚胎干细胞时,首先在培养皿底部制备一层细胞,称为饲养层,然后将胚胎干细胞接种在饲养层上。胚胎干细胞核移植是指把胚胎干细胞核移植到去核的卵母细胞中,经胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术,可培养出与细胞核供体极为相似的“复制品”。
一、胚胎发育
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1.受精作用
(1)受精作用的过程:精卵识别、精子附着于卵膜、精卵质膜融合、精细胞核与卵细胞核融合等几个阶段。其中核融合是实质阶段。
(2)精卵细胞表面有特异性相互识别的糖蛋白是同种动物精卵受精发生的原因之一。 2.哺乳动物胚胎早期发育的过程
受精卵:动物个体发育的起点,在输卵管内完成受精作用时已开始分裂
二、胚胎工程 1.胚胎工程
(1)含义:在胚胎发育过程中进行的胚胎操作技术。
(2)技术:主要包括体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。 (3)研究对象:主要限定于高等脊椎动物,特别是哺乳动物。 2.体外受精和胚胎体外培养
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3.胚胎移植
4.胚胎分割
5.胚胎干细胞
(1)来源:囊胚内细胞团中分离。 (2)培养:
角度 胚胎工程
1.(2018·浙江五校联考节选)回答有关胚胎工程的问题:
(1)“二娃”政策实施后,一些高龄夫妇选择“试管婴儿”技术孕育二胎:要使精子和卵细胞在体外成功融合,首先须采集到成熟的卵细胞,最常用的方法是卵巢经过 处理后,使用超声监视器确定卵泡的位置,插入穿刺针吸取卵泡液,取出 ,在体外进行人工培养,促进其成熟。同时对于男方提供的精子,须经系列处理与培养,以达到 状态。受精卵形成后,经人工培养至 阶段,借助胚胎移植技术回输至女方体内,经过自然孕育,即得试管婴儿。
(2)胚胎干细胞研究发展前景诱人,它具有发育全能性和二倍体核型。培养胚胎干细胞的培养基中,必须加入胰岛素、葡萄糖、 等成分。并且要将干细胞接种在饲养层上,用于饲养层的细胞一般是____________________________。 (3)下列有关胚胎移植的说法错误的是 。 A.供体与受体是同一物种的雌性
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