胚胎工程一理论基础

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1、圆梦特训学校 胚胎工程（一）理论基础【要点梳理】要点一：胚胎工程的概念胚胎工程通常指各种胚胎操作技术。胚胎工程的研究对象主要限定于高等脊椎动物，特别是哺乳。研究的重点内容有体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。要点二：体内受精和早期胚胎培养1、精子和卵子的发生【高清课堂：胚胎工程（一）理论基础 369180 精子和卵子的发生 】（1）精子的产生发生场所：睾丸（精巢）的曲细精管发生过程:（2）卵子的产生发生场所：卵巢发生过程：胎儿期：形成初级卵母细胞，储存在原始卵泡内。性成熟：卵泡开始发育，进行减数第一次分裂。排卵前后：完成的是减数第一次分裂，排的是次级卵母细胞。受精

2、时:完成减数第二次分裂，形成卵细胞和第二极体。2、精子和卵子的发生比较 项目精子发生卵子发生区别场所睾丸的曲细精管（场所唯一）卵巢（M）、输卵管（M）（场所不唯一）时间初情期后性别分化后开始，卵泡（含次级卵母细胞和第一极体的形成）的形成和在卵巢内的储备，是在出生前（胎儿时期）完成的，减是在精子和卵子的结合过程中（即受精的过程中）完成的过程特点M和M是连续的，需变形细胞质均等分裂M和M是不连续的，不需要变形细胞质不均等分裂结果形成4个精细胞，最后变形成精子形成1个卵细胞和3个极体是否变形需要不需要重要区别哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的，而精子是从初情期开始的相同点原始生殖细胞

3、的增殖为有丝分裂生殖细胞的成熟为减数分裂成熟过程经一次复制和两次分裂，子细胞中染色体数目减半要点诠释相似之处：细胞分裂的最初阶段为有丝分裂，不断增加生殖原细胞的数量；经过两次减数分裂（MI和MII）才能形成精子或卵子。不同之处：由一个精原细胞分裂最后可产生多个精子；一个卵原细胞最后只能生成一个卵子。精子的形状为蝌蚪状；卵子为球形。精子和卵子在发生上的重要区别是哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的贮备是在胎儿出生前完成。3、受精（1）场所：输卵管膨大部位（2）受精过程：准备阶段“精子获能”和“卵子准备”要点诠释精子获能：精液由精子和精清（精浆）两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此，在一

4、般情况下，精液中的精子无法获能。只有当交配后精液进入雌性动物的生殖道时，由生殖道分泌产生一种物质解除对精子获能的抑制，才能引起精子获能。精子在雌性动物生殖道内获能的部位因种类而异，但主要是子宫和输卵管。卵子发生过程中的注意事项： 正常情况下，1个卵泡只能形成1个成熟的卵子。排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。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的中期才能与精子在输卵管内结合完成受精过程。判断卵子是否受精的重要标志是卵黄膜和透明带的间隙可以观察到2个极体。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

5、溶解放射冠内的卵丘细胞，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：配子结合。雌雄原核融合形成合子（受精卵）。要点诠释成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后方才具备受精能力。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，但只有达到减中期时，才具备与精子受精的能力。为防止其他精子进入，受精过程中一共形成两道屏障，第一道屏障为透明带生理反应，第二道屏障为卵黄膜的封闭作用。受精卵的遗传物质中，核物质(染色体上DNA)一半来自父方(精子)，一半来自母方(卵子)，细胞质中

6、遗传物质几乎全来自卵子。雄原核为精子细胞核进入卵子后，原核膜被新核膜替代后形成的新核，雌原核为次级卵母细胞核继续减数分裂释放第二极体后形成的卵细胞的细胞核，两核中染色体数均为体细胞的一半，且雌原核一般略小于雄原核。 （3）受精作用的意义：维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异十分重要。要点三：胚胎发育1、概念 ：胚胎发育是指受精卵发育成为幼体2、胚胎发育的过程： （1）卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加。 （2）桑椹胚：32个细胞左右的胚胎（之前所有细胞都有能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞），是胚胎分割的最佳时期。 （3）囊胚：细胞开始分化，其中个体

7、较大的细胞叫内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔，囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫孵化。 （4）原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。要点诠释:(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，直至发育成为成熟的胎儿。 (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

8、，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。 (5)原肠胚的特点：个体发育中分化能力最强阶段，细胞已分化形成外、中、内三个胚层。(6)个体发育过程中从囊胚阶段开始初步分化，分化出内细胞团和滋养层细胞，囊胚之前细胞未分化，为全能细胞，囊胚之后的原肠胚阶段细胞分化最高，但仍有全能细胞。【典型例题】类型一：精子和卵子的发生例1、下列不是精子、卵细胞发生的区别的是（ ）。 A初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间 BM和M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【答案】D【解析】初级精母细胞是雄性动物初情期开始后，才由精原细胞分裂形成的，而初级卵母细胞是在胎儿期完成

9、的。精子的产生在M和M是连续的，而卵细胞的产生通过M形成次级卵母细胞，在精子与卵子的结合过程中才完成M。精子细胞形成后变形为蝌蚪状，卵细胞不需要变形。成熟的精子和卵细胞经过减数分裂形成，都含有相当于亲本体细胞一半的染色体数目。【点评】考查精子和卵子的形成过程。【举一反三】：【变式一】精子和卵子在发生上的重要区别是（ ）A受精前精子有获能反应，卵子没有B卵泡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C卵子的形成时间很长而精子则需要两个月左右 D卵原细胞的增殖过程是有丝分裂，而精子则是减数分裂 【答案】B 【解析】精子和卵子在发生上的区别有很多，卵泡的形成和在卵巢中的储备是在胎儿

10、期完成的，而精子是在初情期之后，这是其中重要的一条。类型二：受精例2、下列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如乱受精的第一道屏障C精子和卵黄膜相互融合，精子入卵 D雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂 【答案】A【解析】哺乳动物的受精过程主要包括：精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核形成和配子结合。获能后的精子与卵子相遇后，首先释放顶体酶穿过放射冠进入透明带，当精子接触卵黄膜的瞬间，会产生透明带反应，阻止多个精子进入透明带。精子与卵黄膜相互融合，精子入卵后，形成雄原核，此时卵子完成减数第二次分裂，形成雌原

11、核，二者相互融合形成受精卵，受精过程完成。【点评】考查受精作用的全过程。【举一反三】：【变式一】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，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由小变大【答案】D【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。在此之前也要经过类似精子获能的过程。【变式二】受精完成的标志是（ ）A雌、雄原核的形成 B精卵相遇，发生顶体反应 C精子接触透明带 D卵黄膜和透明带中间出

12、现两个极体 【答案】D【解析】精子是与M分裂中期的次级卵母细胞结合受精卵的，当受精以后，次级卵母细胞继续完成M分裂，这样就可在卵黄膜和透明带之间出现两个极体，表示精卵已经完成了受精作用。类型三：胚胎发育的过程例3、以下关于桑椹胚的说法不正确的是（ ） A胚胎细胞达到32个左右，形似桑椹 B每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，即每个细胞都具有全能性 C良种母牛体内此时的细胞都有可能克隆出基因型完全相同的小牛，性别一定为雌性 D是由受精卵经有丝分裂产生的【答案】C 【解析】当胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹，叫做桑椹胚。实验证实，这一阶段的每一个细胞都具有发育成完整胚

13、胎的潜能，属于全能细胞。这些细胞都是由受精卵经有丝分裂产生的。故A、B、D正确。良种母牛体内桑椹胚是由受精卵发育而成，受精卵经有丝分裂形成的各细胞基因型相同，由它们克隆而成的小牛性别也相同，但不一定都是雌性，这要由受精卵的情况决定。若受精卵为XY型，则全为雄性；若受精卵为XX型，则全为雌性。【点评】考查胚胎发育过程中各个阶段的特征。【举一反三】：【变式一】下列说法正确的是 （ ）A卵裂期细胞经过了细胞分裂，不再分化 B原肠胚细胞属于全能细胞C囊胚腔先于原肠腔出现 D桑椹胚开始进行孵化【答案】C 【解析】早期胚胎发育阶段顺序是：卵裂后形成早期胚胎，桑椹胚囊胚原肠胚，桑椹胚前的细胞属于全能细胞，囊

14、胚期细胞分化，出现囊胚腔，进一步发育而孵化，孵化后形成原肠胚，出现原肠腔。【巩固练习】一、 单项选择题：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2. 卵子的成熟部位和受精部位正确的是（ ）A.卵巢 卵巢 B.卵巢 输卵管 C.输卵管 输卵管 D.输卵管 子宫3. 以下说法不正确的是（ ）A雄性动物从初情期开始产生精子B1个精原细胞可形成四个精子C精子在睾丸内形成时间为两个月左右D动物体型大的产生的精子多且大4下列有关哺乳动物精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述，正确的是 （ ） A采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用 B

15、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卵子受精完成的标志是在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体 5. 下列不属于受精阶段发生反应的是（ ）A顶体反应 B透明带反应 C卵黄膜封闭作用 D妊娠反应6. 下列过程中，不发生膜融合的是（ ） A植物体细胞杂交 B受精过程 C氧进入细胞中的线粒体 D效应B细胞产生抗体7. 下列能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是（ ） A受精卵卵裂囊胚原肠胚组织器官的分化 B卵卵裂原肠胚组织器官分化 C受精卵囊胚原肠胚幼体 D受精卵桑椹胚囊胚原肠胚组织器官的分化8. 桑椹胚是指 （）A. 含有一个充满液体的腔 B总体积大于受精卵 C受精卵不

16、断分裂后形成 D外面无透明带9. 下列哪项正确的表达了牛胚胎的发育顺序( ) A配子一受精一 合子一胚一卵裂 B合子一 胚一胎儿一 幼体一成体C合子一 卵裂一 桑椹一 囊胚一 原肠胚一胎儿D精卵细胞形成一受精一合子一胎儿一出生10. 下图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，下列相关描述正确的是 （ ） A图中3是透明带，7是原肠腔 B发育的先后顺序是甲丙乙 C1部位细胞将来发育成胎儿的各种组织 D甲、乙、丙时期的细胞都具有发育的全能性 二、 非选择题1. 请回答下列与人的受精卵及其发育过程有关的问题。 （1）受精卵的有丝分裂称_，所产生的子细胞团称_，这团细胞构成的实心胚称桑椹胚。桑椹胚进入子

17、宫腔后继续分裂，细胞间出现裂隙，融合形成囊泡状的结构称_或_。 （2）囊胚表面是单层扁平细胞，称_，中央的腔称胚泡腔，腔内含有的液体称胚泡液，在腔的一端有一团细胞，称_。 （3）生殖细胞包括_和_，均为仅有_条染色体的单倍体细胞，其中_条是性染色体。2. 某高等生物生殖发育周期如下图所示，请据图完成问题。 （1）生物个体发育是从_开始的，主要进行_分裂，发育成熟后，通过 _产生配子。 （2）图中B过程是_，哺乳动物的该过程是在_中进行的。 （3）哺乳动物的C _过程和D _过程合称为_。 （4）A、B两过程的重要意义是_。3. 下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

18、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_。 （5）动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的，合子只由一个精子和卵子结合形成的生理基础是_、_。 4、 假设下图为某动物精巢内的一个精原细胞在减数分裂过程中某时期图像及染色体数量变化的曲线图。(图乙中1为精原细胞的分裂间期)。 (1)请根据图示内容回答下列问题：上图甲时期的细胞名称是，此细胞有条染色体，有对同源染色体。图乙中8时期是减数第二次分裂期，细胞的名称是。图乙中4发展至5时期，染色体数

19、目发生变化是由于分离，并分别进入到两个细胞。图乙中7发展到8时期，染色体数目发生变化是由于，并分别进入到两个子细胞，其子细胞9的名称是。(2)请在本题图的空白坐标上画出该细胞减数分裂过程中DNA分子数目变化曲线图。 5.下图表示高等动物卵子的发生过程，请据图回答有关问题。 （1）图中A是_，B是_，E（过程）是指_，阶段C是指个体发育的_（时期），阶段D是指个体发育的_（时期）。 （2）精子开始形成的时期是_，精子形成过程中不同于卵子形成过程的最主要区别是_，该过程保留下来的主要结构是_和_。 （3）当观察到第二极体时，可以表明_。 （4）能发生染色体的着丝点分裂的阶段是_。（填序号） （5）

20、阶段存在的变异方式是_。 【答案与解析】一、单选题1【答案】D2【答案】C3【答案】D 4【答案】D【解析】采集到的精子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精子受精；初级卵母细胞的减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的，其结果产生一个次级卵母细胞和第一极体，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。 5【答案】D6【答案】C【解析】氧气进入细胞属于小分子的自由扩散，与膜的融合无关。7【答案】D8【答案】C【解析】桑椹胚是32个细胞左右的胚胎（之前所有细胞都有能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞）。9【答案】C10【答案】A【解析】图中

21、甲是桑椹胚，乙是囊胚，丙是原肠胚。图中1是滋养层，2是内细胞团，3是透明带，4是囊胚腔，5是外胚层，6是滋养层，7是原肠腔，8是内胚层。内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。 二、非选择题：1【答案】（1）卵裂 卵裂球 胚泡 囊胚（2）滋养层 内细胞团（3）精子 卵细胞 23 12【答案】（1）受精卵 有丝 A 减数分裂（2）受精 输卵管 （3）胚胎发育 胚后发育 个体发育（4）保持生物亲代和子代体细胞中染色体数目的恒定，对生物的遗传和变异具有重要意义【解析】（1）受精卵是生物个体发育的起点，发育过程中主要进行有丝分裂，成熟个体通过A过程，即减数分裂产生配子。（2）

22、B指受精过程，哺乳动物的受精过程是在雌性动物的输卵管中进行的。（3）C过程表示胚胎发育形成幼体，D过程表示胚后发育，C、D合称个体发育。（4）受精作用保证了亲子代遗传物质的相对稳定性，对生物的遗传和变异具有重要意义3【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 （5）透明带反应 卵黄膜封闭作用【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，

23、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。 （5）受精时的透明带反应和卵黄膜封闭作用是防止多精入卵。 4【答案】（1）次级精母细胞 4 0 后期 次级精母细胞 同源染色体 着丝点分裂姐妹染色体分开，染色体数目暂时加倍 （2） 图略5. 【答案】（1）第一极体合子受精胎儿期初情期后 （2）初情期需要变形细胞核线粒体（3）卵子已经完成了受精 （4）、 （5）基因突变、染色体变异【解析】（1）图中为有丝分裂，可增加卵原细胞的数量，卵原细胞进一步演变为初级卵母细胞；为减数分

24、裂，只有在受精后，次级卵母细胞才能最终完成减数第二次分裂，因此E是受精，B是合子；卵泡的形成是在胎儿期，减数分裂是从初情期后开始的，因此阶段C为胎儿期，阶段D为初情期后； （2）精子开始形成的时期是初情期，精原细胞经过减数分裂，即两次连续的分裂（M和M）产生精子细胞，需经过变形过程才形成精子，而卵子形成不需要变形，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体被保留下来； （3）当观察到第二极体时，表明卵子已经完成了受精作用； （4）染色体着丝点分裂可发生在有丝分裂中，也可发生在减数第二次分裂中，因此为、； （5）有丝分裂中的变异类型只有基因突变、染色体变异，没有基因重组。地址：新五中东大门北行100米斜对面 圆梦特训学校 10 电话：18986365596 15727105662