2019-2020学年人教版生物选修三讲义：专题3 3.3　胚胎工程的应用及前景 Word版含答案.pdf

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1、3.3 胚胎工程的应用及前景 胚胎工程的应用及前景 学习目标：学习目标：1.简述胚胎移植的现状和意义。简述胚胎移植的现状和意义。2.掌握胚胎移植的生理学基础及胚 胎移植的基本程序。 掌握胚胎移植的生理学基础及胚 胎移植的基本程序。(重、难点重、难点) 3.了解胚胎分割的概念、意义及操作过程。了解胚胎分割的概念、意义及操作过程。(重点重点) 4.了解胚胎干细胞的特性及应用。了解胚胎干细胞的特性及应用。(重点重点) 一、胚胎移植一、胚胎移植 1胚胎移植概念胚胎移植概念 (1)对象：雌性动物体内的早期胚胎或通过体外受精及其他方式得到的胚胎。对象：雌性动物体内的早期胚胎或通过体外受精及其他方式得到的胚

2、胎。 (2)移植条件：同种、生理状态相同的其他雌性动物体内。移植条件：同种、生理状态相同的其他雌性动物体内。 (3)供体：在胚胎移植中提供胚胎的个体。供体：在胚胎移植中提供胚胎的个体。 (4)受体：在胚胎移植中接受胚胎的个体。受体：在胚胎移植中接受胚胎的个体。 (5)本质：生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。本质：生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。 (6)地位：是胚胎工程其他技术的最后一道“工序” 。地位：是胚胎工程其他技术的最后一道“工序” 。 2胚胎移植的意义胚胎移植的意义 (1)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 (2)大大缩短

3、了供体本身的繁殖周期。大大缩短了供体本身的繁殖周期。 (3)对供体施行超数排卵处理后，增加后代数量。对供体施行超数排卵处理后，增加后代数量。 3胚胎移植的生理学基础及相应意义胚胎移植的生理学基础及相应意义 生理学基础生理学基础意义意义 同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同 的的 为供体的胚胎移入受体提供了 相同的生理环境 为供体的胚胎移入受体提供了 相同的生理环境 早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫 建立组织上的联系，而是处于游离状态建立组织上的联系，而是处于游离状态 为胚胎的收集提供了可能为胚胎

4、的收集提供了可能 受体对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应受体对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 为胚胎在受体内的存活提供了 可能 为胚胎在受体内的存活提供了 可能 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联为移植后胚胎继续发育提供了为移植后胚胎继续发育提供了 系，但其遗传特性不受任何影响系，但其遗传特性不受任何影响营养等方面的保障营养等方面的保障 4.胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序 二、胚胎分割二、胚胎分割 1概念概念 对象对象早期胚胎早期胚胎 方法方法机械方法机械方法 目的目的获得同卵双胎或多胎获得同卵双胎或多胎 特点特点来自同一胚胎的后代具有

5、相同的遗传物质来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质 实质实质 胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之 一 胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之 一 2.操作程序操作程序 (1)选择胚胎：选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，将其移入盛有操作选择胚胎：选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，将其移入盛有操作 液的培养皿中。液的培养皿中。 (2)分割胚胎：用分割针或分割刀将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预分割胚胎：用分割针或分割刀将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预 先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植入受体。先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植入受体。 3囊胚分割要求囊胚分

6、割要求 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。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。 三、胚胎干细胞三、胚胎干细胞 1来源：哺乳动物的胚胎干细胞来源：哺乳动物的胚胎干细胞(embryonic stemcell)简称简称 ES 或或 EK 细胞， 是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。 细胞， 是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。 2 3主要用途主要用途 (1)可以用于治疗人类的某些顽症。可以用于治疗人类的某些顽症。 (2)可以培育出人造组织器官。可以培育出人造组织器官。 (3)可以揭示细胞分化和细胞凋亡的机理。可以揭示细胞分化和细胞凋亡的机

7、理。 (4)可以用于哺乳动物的个体发生和发育规律的研究。可以用于哺乳动物的个体发生和发育规律的研究。 1判断对错判断对错(正确的打“” ，错误的打“”正确的打“” ，错误的打“”) (1)移植的胚胎只能来自体内受精或者体外受精直接产生的胚胎。移植的胚胎只能来自体内受精或者体外受精直接产生的胚胎。 ( ) (2)胚胎移植时，供体母畜需要具备优良的遗传性能。胚胎移植时，供体母畜需要具备优良的遗传性能。( ) (3)胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行，因为两者生理特征相 近，易于成功。 胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行，因为两者生理特征相 近，易于成功。 ( ) (4)胚胎分割

8、时需将原肠胚的内细胞团均等分割。胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割。( ) (5)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。 ( ) (6)胚胎干细胞可以来源于早期胚胎，也可以来源于成熟个体。胚胎干细胞可以来源于早期胚胎，也可以来源于成熟个体。 ( ) 提示：提示：(1) 移植的胚胎还可以是通过转基因、核移植等技术获得的胚胎。 移植的胚胎还可以是通过转基因、核移植等技术获得的胚胎。 (2) (3) (4) 胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割。 胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割。 (5) (6) 胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺

9、中分离出来的一类细胞。 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。 2下列过程在胚胎移植中没有必要进行的是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胚胎移植常采用手术法和非手术法两种方法 C 移入受体的是胚胎，并且受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥 反应， 所以 移入受体的是胚胎，并且受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥 反应

10、， 所以 C 选项中的过程在胚胎移植中没有必要进行。 胚胎移植主要步骤有供、 受体的选择，用促性腺激素对供体进行超数排卵处理。胚胎移植常采用手术法和 非手术法。 选项中的过程在胚胎移植中没有必要进行。 胚胎移植主要步骤有供、 受体的选择，用促性腺激素对供体进行超数排卵处理。胚胎移植常采用手术法和 非手术法。 3下列关于胚胎干细胞特点的叙述，不正确的是下列关于胚胎干细胞特点的叙述，不正确的是( ) A当受精卵发育成囊胚时，所有的细胞都是胚胎干细胞当受精卵发育成囊胚时，所有的细胞都是胚胎干细胞 B胚胎干细胞是一种未分化的细胞，具有发育的全能性胚胎干细胞是一种未分化的细胞，具有发育的全能性 C在适当

11、的条件下，胚胎干细胞可以分化为多种组织在适当的条件下，胚胎干细胞可以分化为多种组织 D 培养胚胎干细胞的关键是需要一种培养体系， 必须能促进干细胞生长的同 时还要抑制干细胞的分化 培养胚胎干细胞的关键是需要一种培养体系， 必须能促进干细胞生长的同 时还要抑制干细胞的分化 A 当受精卵发育成囊胚当受精卵发育成囊胚(早期胚胎早期胚胎)时，内细胞团的细胞是胚胎干细胞，具有 发育的全能性。培养时需一种培养体系，必须既能促进干细胞的生长，同时，还 要抑制干细胞的分化。 时，内细胞团的细胞是胚胎干细胞，具有 发育的全能性。培养时需一种培养体系，必须既能促进干细胞的生长，同时，还 要抑制干细胞的分化。 胚胎

12、移植胚胎移植 思考交流思考交流 1胚胎移植时，对供体、受体的生理状态有什么要求？胚胎移植时，对供体、受体的生理状态有什么要求？ 提示：提示：生理状态相同。只有受体与供体的生理状态相同，被移植的胚胎才能 继续正常发育。 生理状态相同。只有受体与供体的生理状态相同，被移植的胚胎才能 继续正常发育。 2怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？供体胚胎移入受体 子宫时，在位置上有要求吗？ 怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？供体胚胎移入受体 子宫时，在位置上有要求吗？ 提示：提示：(1)应对供体和受体母畜用激素进行同期发情处理，使它们的生理条件 达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎

13、移入受体后有相同或相似的生存条件， 这是胚胎移植成功与否的关键。 应对供体和受体母畜用激素进行同期发情处理，使它们的生理条件 达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件， 这是胚胎移植成功与否的关键。 (2)有要求。胚胎移入受体子宫的位置应该与其在供体内的位置相同或相似。有要求。胚胎移入受体子宫的位置应该与其在供体内的位置相同或相似。 3胚胎移植过程中，对供、受体的选择，有哪些要求？胚胎移植过程中，对供、受体的选择，有哪些要求？ 提示：提示：(1)供体：遗传性能和生产性能优秀。供体：遗传性能和生产性能优秀。 (2)受体：有健康的体质和正常繁殖能力。受体：有健康的体质和

14、正常繁殖能力。 4对供体母牛进行超数排卵时注射的激素是哪类激素？为什么要用激素处理 供体母牛？ 对供体母牛进行超数排卵时注射的激素是哪类激素？为什么要用激素处理 供体母牛？ 提示：提示：(1)注射的是促性腺激素。注射的是促性腺激素。(2)给供体母牛注射促性腺激素可使其一次排 出比自然情况下多几倍到十几倍的卵子，经人工授精，可以获得数量较多的可移 植胚胎。 给供体母牛注射促性腺激素可使其一次排 出比自然情况下多几倍到十几倍的卵子，经人工授精，可以获得数量较多的可移 植胚胎。 5胚胎移植过程中需要进行几次检查？分别检查什么？胚胎移植过程中需要进行几次检查？分别检查什么？ 提示：提示：两次检查。第一

15、次在冲卵后，对胚胎进行质量检查；第二次是对受体 母畜进行是否妊娠的检查。 两次检查。第一次在冲卵后，对胚胎进行质量检查；第二次是对受体 母畜进行是否妊娠的检查。 6胚胎移植成功的标志是什么？胚胎移植成功的标志是什么？ 提示：提示：移植的胚胎在受体内能正常发育并分娩。移植的胚胎在受体内能正常发育并分娩。 归纳总结归纳总结 特别提醒：特别提醒：体外受精形成的胚胎进行胚胎移植属于有性生殖，核移植形成的 胚胎进行胚胎移植属于无性生殖，即判断胚胎移植为何种生殖方式，关键要看胚 胎是通过何种方式发育而来的。 体外受精形成的胚胎进行胚胎移植属于有性生殖，核移植形成的 胚胎进行胚胎移植属于无性生殖，即判断胚胎

16、移植为何种生殖方式，关键要看胚 胎是通过何种方式发育而来的。 2胚胎移植的生理学基础胚胎移植的生理学基础 生理学基础生理学基础意义意义 哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时 间内，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化 是相同的 哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时 间内，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化 是相同的 为供体的胚胎移入受体提供了 相同的生理环境， 这是胚胎移植 成功的关键 为供体的胚胎移入受体提供了 相同的生理环境， 这是胚胎移植 成功的关键 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 哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定

17、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 为胚胎的收集提供了可能为胚胎的收集提供了可能 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫 排斥反应 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫 排斥反应 为胚胎在受体内的存活提供了 可能 为胚胎在受体内的存活提供了 可能 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织 联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕 育过程中不受任何影响 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织 联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕 育过程中不受任何影响 受体只为胚胎提供营养物质和 发育的场所， 不会影响胚胎的遗 传特性 受体只为胚胎提供营养物质和 发育的场所

18、， 不会影响胚胎的遗 传特性 3.与胚胎移植有关的几个问题与胚胎移植有关的几个问题 (1)供体公牛、母牛和受体母牛的选择：应选择遗传特性和生产能力优秀的个 体作为供体，选择具有健康体质和正常繁殖能力的个体作为受体。 供体公牛、母牛和受体母牛的选择：应选择遗传特性和生产能力优秀的个 体作为供体，选择具有健康体质和正常繁殖能力的个体作为受体。 (2)受精卵既可通过体内受精获得，也可通过人工授精获得。受精卵既可通过体内受精获得，也可通过人工授精获得。 (3)冲卵后，对胚胎进行质量检查，胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。收集到 的胚胎可直接向受体移植，也可放入 冲卵后，对胚胎进行质量检查，胚胎应发育到桑椹

19、胚或囊胚阶段。收集到 的胚胎可直接向受体移植，也可放入196的液氮中保存。的液氮中保存。 (4)胚胎移植过程中两次使用激素：第一次用孕激素对供、受体母牛进行同期 发情处理；第二次用促性腺激素使供体母牛超数排卵。 胚胎移植过程中两次使用激素：第一次用孕激素对供、受体母牛进行同期 发情处理；第二次用促性腺激素使供体母牛超数排卵。 (5)胚胎移植过程中的两次检查：第一次对收集的胚胎进行质量检查；第二次 对受体母牛是否妊娠进行检查。 胚胎移植过程中的两次检查：第一次对收集的胚胎进行质量检查；第二次 对受体母牛是否妊娠进行检查。 (6)产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体母牛，性别取决于公牛提供何种类 型

20、的精子，这两个方面与受体母牛没有关系。 产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体母牛，性别取决于公牛提供何种类 型的精子，这两个方面与受体母牛没有关系。 特别提醒：特别提醒： 1作为胚胎受体的条件作为胚胎受体的条件 2冲卵是将供体母畜子宫内的胚胎冲出来，而不是把卵子冲出来。冲卵是将供体母畜子宫内的胚胎冲出来，而不是把卵子冲出来。 3胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。 1牛胚胎移植的基本程序如图所示，下列说法错误的是牛胚胎移植的基本程序如图所示，下列说法错误的是( ) A供体母牛的主要职能是产生具有优良性状的胚胎供体

21、母牛的主要职能是产生具有优良性状的胚胎 B图中图中 a 指的是超数排卵，可用促性腺激素处理供体母牛指的是超数排卵，可用促性腺激素处理供体母牛 C配种后需用特制的冲卵装置，将供体母牛体内的胚胎冲洗出来配种后需用特制的冲卵装置，将供体母牛体内的胚胎冲洗出来 D应把早期胚胎移植到处于发情状态的母牛的输卵管中应把早期胚胎移植到处于发情状态的母牛的输卵管中 D 供体母牛的主要职能是产生具有优良遗传性状的胚胎，供体母牛的主要职能是产生具有优良遗传性状的胚胎，A 正确；图中正确；图中 a 指的是超数排卵，可用促性腺激素处理供体母牛，指的是超数排卵，可用促性腺激素处理供体母牛，B 正确；冲卵的实质是把供体 子

22、宫内的胚胎冲洗出来， 正确；冲卵的实质是把供体 子宫内的胚胎冲洗出来，C 正确；应把早期胚胎移植到处于发情状态的母牛的子 宫中， 正确；应把早期胚胎移植到处于发情状态的母牛的子 宫中，D 错误。错误。 易混辨析：排卵、超数排卵和冲卵易混辨析：排卵、超数排卵和冲卵 1排卵：从卵泡中排出卵子，排出的是初级卵母细胞或次级卵母细胞。排卵：从卵泡中排出卵子，排出的是初级卵母细胞或次级卵母细胞。 2超数排卵：给供体母畜注射促性腺激素，使其一次排出比自然情况下多几 倍到十几倍的成熟卵子。 超数排卵：给供体母畜注射促性腺激素，使其一次排出比自然情况下多几 倍到十几倍的成熟卵子。 3冲卵：用配制好的冲卵液，将供

23、体母畜子宫或输卵管中的早期胚胎冲洗出 来。 冲卵：用配制好的冲卵液，将供体母畜子宫或输卵管中的早期胚胎冲洗出 来。 2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： 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)过程分别表示过程分别表示_、_。 (2)对供体母牛的要求是对供体母牛的要求是_，通常母牛每次只排出一枚卵 母细胞。 ，通常母牛每次只排出一枚卵 母细胞。 (3)在体外培养受精卵时，需要满足以下条件：在体外培养受精卵时，需要满足以下条件：_、营养、温 度和 、营养、温 度和 pH 以及气体环境。以及气体环境。 (4)生产

24、上常用生产上常用_期的胚胎进行过程。期的胚胎进行过程。 解析解析 (1)由题图可知过程分别表示体外受精、胚胎移植。由题图可知过程分别表示体外受精、胚胎移植。 (2)培育试管动物首先选择遗传性能和生产性能优良的母牛。培育试管动物首先选择遗传性能和生产性能优良的母牛。 (3)体外培养受精卵时，首先需要无菌、无毒的环境，防止被污染，还要有一 定的营养物质，及适宜的外界环境条件。 体外培养受精卵时，首先需要无菌、无毒的环境，防止被污染，还要有一 定的营养物质，及适宜的外界环境条件。 (4)等胚胎发育到桑椹胚或囊胚期时进行胚胎移植。等胚胎发育到桑椹胚或囊胚期时进行胚胎移植。 答案答案 (1)体外受精 胚

25、胎移植 体外受精 胚胎移植 (2)遗传性能和生产性能优秀 遗传性能和生产性能优秀 (3)无菌、无 毒的环境 无菌、无 毒的环境 (4)桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚 胚胎分割胚胎分割 思考交流思考交流 1胚胎分割的对象是什么？选择此时期的胚胎进行分割的原因是什么？胚胎分割的对象是什么？选择此时期的胚胎进行分割的原因是什么？ 提示 ：提示 ： 桑椹胚或囊胚阶段的胚胎。 桑椹胚阶段尚未出现细胞分化， 具有全能性 ； 囊胚阶段的内细胞团具有全能性。 桑椹胚或囊胚阶段的胚胎。 桑椹胚阶段尚未出现细胞分化， 具有全能性 ； 囊胚阶段的内细胞团具有全能性。 2囊胚的内细胞团有何功能？分割囊胚期的胚胎时为什么强调

26、将内细胞团均 等分割？ 囊胚的内细胞团有何功能？分割囊胚期的胚胎时为什么强调将内细胞团均 等分割？ 提示：提示：囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。囊胚的内细胞团要均等 分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。囊胚的内细胞团要均等 分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 3在胚胎分割时，能否无限分割？原因是什么？在胚胎分割时，能否无限分割？原因是什么？ 提示：提示：不能。分割份数越多，越难以做到均等分割，且每一份的细胞数目就 越少，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率会降低。 不能。分割份数越多，越难以做到均等分割，且每一份的细

27、胞数目就 越少，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率会降低。 4从胚胎来源上分析，胚胎分割动物和克隆动物相同吗？从胚胎来源上分析，胚胎分割动物和克隆动物相同吗？ 提示：提示：不相同。胚胎分割用到的胚胎可能是在雌性动物体内经受精形成的早 期胚胎，也可能是体外受精或其他方式得到的胚胎，而克隆用到的胚胎是经体细 胞核移植得到的重组胚胎。 不相同。胚胎分割用到的胚胎可能是在雌性动物体内经受精形成的早 期胚胎，也可能是体外受精或其他方式得到的胚胎，而克隆用到的胚胎是经体细 胞核移植得到的重组胚胎。 5从后代核遗传物质上分析，胚胎分割动物和克隆动物生殖方式相同吗？从后代核遗传物质上分析，胚胎分割动物

28、和克隆动物生殖方式相同吗？ 提示：提示：相同。两者都属于无性繁殖。相同。两者都属于无性繁殖。 归纳总结归纳总结 1 胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆。 生物的无性繁殖方式统称为克隆。 就胚胎分割技术本身而言，是将同一胚胎分割成几部分，借助胚胎移植技术产生 遗传物质完全相同的后代，是一种无性繁殖的方式，因此，也属于动物克隆的一 种方式。 胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆。 生物的无性繁殖方式统称为克隆。 就胚胎分割技术本身而言，是将同一胚胎分割成几部分，借助胚胎移植技术产生 遗传物质完全相同的后代，是一种无性繁殖的方式，因此，也属于动物克隆的一 种方式。 2选用的胚胎：进行胚胎分割时，应选择

29、发育良好、形态正常的桑椹胚或囊 胚。 选用的胚胎：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。 3操作过程：选发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚将待分割的胚胎移入 操作液的培养皿中用分割针或分割刀片将胚胎切开吸出其中半个胚胎，注入 空透明带中，或将裸半胚移植入受体。 操作过程：选发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚将待分割的胚胎移入 操作液的培养皿中用分割针或分割刀片将胚胎切开吸出其中半个胚胎，注入 空透明带中，或将裸半胚移植入受体。 4胚胎分割的实例：哺乳动物胚胎分割和性别鉴定胚胎分割的实例：哺乳动物胚胎分割和性别鉴定(如图如图)。 5意义：加快繁殖速度，提高了胚胎的利用率。意义：加

30、快繁殖速度，提高了胚胎的利用率。 特别提醒：特别提醒： 1在对囊胚进行分割时，要注意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。 在对囊胚进行分割时，要注意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。 2胚胎分割的份数越多，技术难度越大，移植的成功率也越低。胚胎分割的份数越多，技术难度越大，移植的成功率也越低。 3对胚胎进行性别鉴定取滋养层细胞做对胚胎进行性别鉴定取滋养层细胞做 DNA 分析即可。分析即可。 1近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机， 下列有关体外受精和胚胎分割移植的说法正确的是 近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜

31、的快速繁殖带来了无限生机， 下列有关体外受精和胚胎分割移植的说法正确的是( ) A 体外受精所需的成熟卵细胞可从母体中直接获取， 但在受精前要对精子进 行获能处理 体外受精所需的成熟卵细胞可从母体中直接获取， 但在受精前要对精子进 行获能处理 B进行胚胎分割时，应选择发育到原肠胚时期的胚胎进行操作进行胚胎分割时，应选择发育到原肠胚时期的胚胎进行操作 C胚胎分割时只能用分割针在显微镜下将胚胎均等分割成若干份胚胎分割时只能用分割针在显微镜下将胚胎均等分割成若干份 D 受体母牛必须和供体牛属于同一物种， 移植后的胚胎能在受体子宫中存活 的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生免疫排斥反应 受体母牛必须和

32、供体牛属于同一物种， 移植后的胚胎能在受体子宫中存活 的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生免疫排斥反应 D 卵巢中获取的卵细胞必须在体外进行培养到减数第二次分裂中期，才能 与获能精子融合后形成受精卵，选项 卵巢中获取的卵细胞必须在体外进行培养到减数第二次分裂中期，才能 与获能精子融合后形成受精卵，选项 A 错误 ； 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进行分割，选项 错误 ； 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进行分割，选项 B 错误；胚胎分割时可以在实体显微镜 下用切割针或在显微操作仪下用切割刀进行分割，目前二分胚胎的分割和移植效 率最高，选项 错误

33、；胚胎分割时可以在实体显微镜 下用切割针或在显微操作仪下用切割刀进行分割，目前二分胚胎的分割和移植效 率最高，选项 C 错误；受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应， 这为胚胎在受体内的存活提供了可能，选项 错误；受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应， 这为胚胎在受体内的存活提供了可能，选项 D 正确。正确。 2如图为牛胚胎性别鉴定和分割示意图，请据图完成下列问题：如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：填出图中字母所代表的结构名称： A_；B_；C_；D_； (2)写出甲、乙、丙过程的技术名称：写出甲、乙、丙过程的技术

34、名称： 甲甲_；乙；乙_；丙；丙_；进行乙过程时，所取的样本是；进行乙过程时，所取的样本是 _。 (3)进行甲过程时，所使用的基本仪器是进行甲过程时，所使用的基本仪器是_，本过程的技术关键是，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，成功率较高的是等，同时很难取得同卵多胎，成功率较高的是_。 解析解析 根据囊胚的结构可知图中字母所代表的结构名称分别是， 根据囊胚的结构可知图中字母所代表的结构名称分别是， A 为囊胚腔 ；为囊胚腔 ； B 为透明带；为透明带

35、；C 为滋养层；为滋养层；D 为内细胞团。为内细胞团。 (2)图中甲、乙、丙过程的技术分别是胚胎分割、做图中甲、乙、丙过程的技术分别是胚胎分割、做 DNA 分析性别鉴定、胚 胎移植。进行乙过程时，所采取的样本是滋养层。 分析性别鉴定、胚 胎移植。进行乙过程时，所采取的样本是滋养层。 (3)进行甲过程时，所使用的基本仪器是显微操作仪和实体显微镜。本过程的 技术关键是将内细胞团均等分割。 进行甲过程时，所使用的基本仪器是显微操作仪和实体显微镜。本过程的 技术关键是将内细胞团均等分割。 (4)尽管胚胎分割技术在多种动物中已取得成功，但仍然存在一些问题，如刚 出生的动物体重偏轻，毛色和斑纹上还存在差异

36、等。同时很难取得同卵多胎，成 功率较高的是同卵双胎。 尽管胚胎分割技术在多种动物中已取得成功，但仍然存在一些问题，如刚 出生的动物体重偏轻，毛色和斑纹上还存在差异等。同时很难取得同卵多胎，成 功率较高的是同卵双胎。 答案答案 (1)囊胚腔 透明带 滋养层 内细胞团囊胚腔 透明带 滋养层 内细胞团 (2)胚胎分割 做胚胎分割 做 DNA 分析性别鉴定 胚胎移植 滋养层分析性别鉴定 胚胎移植 滋养层 (3)显微操作仪和实体显微镜 将内细胞团均等分割显微操作仪和实体显微镜 将内细胞团均等分割 (4)刚出生的动物体重偏轻，毛色和斑纹上还存在差异 同卵双胎刚出生的动物体重偏轻，毛色和斑纹上还存在差异 同

37、卵双胎 特别提醒：特别提醒：滋养层饲养层滋养层饲养层 1滋养层：囊胚时期沿透明带内壁排列的个体较小的细胞，滋养层最终发育 成胎膜和胎盘。 滋养层：囊胚时期沿透明带内壁排列的个体较小的细胞，滋养层最终发育 成胎膜和胎盘。 2饲养层：饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞，在干细胞培养时，可作为干 细胞分裂、增殖的营养细胞。 饲养层：饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞，在干细胞培养时，可作为干 细胞分裂、增殖的营养细胞。 胚胎干细胞胚胎干细胞 思考交流思考交流 1胚胎干细胞的来源有哪些？为什么可分化为动物体内任何一种组织？胚胎干细胞的来源有哪些？为什么可分化为动物体内任何一种组织？ 提示：提示：胚胎干细胞可从

38、早期胚胎或原始性腺中分离出来。胚胎干细胞具有发 育的全能性，能分化为动物内任何一种组织。 胚胎干细胞可从早期胚胎或原始性腺中分离出来。胚胎干细胞具有发 育的全能性，能分化为动物内任何一种组织。 2胚胎干细胞用于治疗人类的某些顽症的原理是什么？胚胎干细胞用于治疗人类的某些顽症的原理是什么？ 提示：提示：胚胎干细胞具有发育的全能性，可以被诱导分化形成新的组织细胞， 经移植可使坏死或退化部位得以修复并恢复正常功能。 胚胎干细胞具有发育的全能性，可以被诱导分化形成新的组织细胞， 经移植可使坏死或退化部位得以修复并恢复正常功能。 3胚胎干细胞为什么可以解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题？胚胎干细

39、胞为什么可以解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题？ 提示：提示：通过胚胎干细胞体外诱导分化，可以培育出人造器官，从而解决供体 器官不足。另一方面，由于是自身细胞经诱导分化形成的，所以无免疫排斥反应。 通过胚胎干细胞体外诱导分化，可以培育出人造器官，从而解决供体 器官不足。另一方面，由于是自身细胞经诱导分化形成的，所以无免疫排斥反应。 归纳总结归纳总结 1胚胎干细胞的概念胚胎干细胞的概念 哺乳动物的胚胎干细胞简称哺乳动物的胚胎干细胞简称 ES 或或 EK 细胞， 是由早期胚胎或原始性腺中分离 出来的一类细胞。 细胞， 是由早期胚胎或原始性腺中分离 出来的一类细胞。 2胚胎干细胞的特点胚胎干

40、细胞的特点 (1)形态、大小：体积小、细胞核大、核仁明显。形态、大小：体积小、细胞核大、核仁明显。 (2)功能：具有发育的全能性，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。功能：具有发育的全能性，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。 (3)在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化。对它可进行冷冻保存，也 可进行遗传改造。 在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化。对它可进行冷冻保存，也 可进行遗传改造。 3主要用途主要用途 ES 细胞的分离和培养成功是胚胎工程中的重大成就之一，在基础生物学、畜 牧学和医学上都具有重要的应用价值。 细胞的分离和培养成功是胚胎工程中的重大成就之一，在基础生物

41、学、畜 牧学和医学上都具有重要的应用价值。 (1)利用利用 ES 细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性， 移植细胞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。 细胞可使 坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。 (2)通过通过 ES 细胞体外诱导分化，可以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。 细胞体外诱导分化，可以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。 (3)ES 细胞是研究体外细胞分化的理想材料。细胞是研究体外细胞分化的理想材料。 (4)ES 细

42、胞可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究。细胞可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究。 4干细胞种类干细胞种类 类别类别特点特点来源或举例来源或举例应用应用 全能全能 干细胞干细胞 具有形成机体的任何 组织或器官直至形成 完整个体的潜能 具有形成机体的任何 组织或器官直至形成 完整个体的潜能 桑椹胚细胞或囊胚细 胞及早期胚胎细胞，受 精卵，胚胎干细胞 桑椹胚细胞或囊胚细 胞及早期胚胎细胞，受 精卵，胚胎干细胞 用于病人的器官移植 等 用于病人的器官移植 等 多能多能 干细胞干细胞 具有分化成多种细胞 或组织的潜能，但不 能发育成完整的个体 具有分化成多种细胞 或组织的潜能，但不 能发育成完

43、整的个体 造血干细胞造血干细胞 造血干细胞移植是治 疗血液系统疾病、 遗传 性血液病等的有效手 段 造血干细胞移植是治 疗血液系统疾病、 遗传 性血液病等的有效手 段 专能干 细胞 专能干 细胞 只能分化成某一种类 型或功能密切相关的 两种类型的细胞 只能分化成某一种类 型或功能密切相关的 两种类型的细胞 骨髓干细胞、皮肤生发 层细胞、神经干细胞 骨髓干细胞、皮肤生发 层细胞、神经干细胞 通过神经干细胞移植 治疗脑瘫、 头颅外伤等 病症 通过神经干细胞移植 治疗脑瘫、 头颅外伤等 病症 1下列关于下列关于 ES 细胞的叙述，不正确的是细胞的叙述，不正确的是( ) AES 细胞在形态上，表现为体

44、积小，细胞核大，核仁明显细胞在形态上，表现为体积小，细胞核大，核仁明显 BES 细胞在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化细胞在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化 CES 细胞在功能上，具有发育的全能性细胞在功能上，具有发育的全能性 DES 细胞是由原肠胚或原始性腺中分离出来的一类细胞细胞是由原肠胚或原始性腺中分离出来的一类细胞 D ES 细胞即胚胎干细胞， 在形态上表现为体积小， 细胞核大， 核仁明显，细胞即胚胎干细胞， 在形态上表现为体积小， 细胞核大， 核仁明显， A 正确；胚胎干细胞在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，正确；胚胎干细胞在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化

45、，B 正确；正确；ES 细细 胞在功能上，具有发育的全能性，胞在功能上，具有发育的全能性，C 正确；正确；ES 细胞是从早期胚胎细胞是从早期胚胎(原肠胚之前原肠胚之前)或 原始性腺中分离出来的一类细胞， 或 原始性腺中分离出来的一类细胞，D 错误。错误。 2胚胎干细胞简称胚胎干细胞简称 ES 细胞，从胚胎中提取干细胞这项技术备受伦理争议， 但重组成体细胞却不涉及制造或摧毁胚胎，通过细胞培养、诱导可以克隆器官。 下图是克隆器官的技术路线图，请回答下列有关问题： 细胞，从胚胎中提取干细胞这项技术备受伦理争议， 但重组成体细胞却不涉及制造或摧毁胚胎，通过细胞培养、诱导可以克隆器官。 下图是克隆器官的

46、技术路线图，请回答下列有关问题： (1)哺乳动物的哺乳动物的 ES 细胞是由细胞是由_中分离出来的一类细胞；体外培养 能不断增殖、自我更新，在功能上，具有发育的 中分离出来的一类细胞；体外培养 能不断增殖、自我更新，在功能上，具有发育的_性。性。 (2)运用运用_技术可以形成图中的重组细胞，对重组细胞的培养，其培养 基与培养植物细胞的培养基的主要不同点是含有 技术可以形成图中的重组细胞，对重组细胞的培养，其培养 基与培养植物细胞的培养基的主要不同点是含有_。 (3)利用重组细胞培养出的干细胞，也可以形成特定器官、组织，这是利用重组细胞培养出的干细胞，也可以形成特定器官、组织，这是 _的结果，其

47、根本原因是的结果，其根本原因是_。 (4)克隆动物与图中克隆器官的技术相比，通常还需运用克隆动物与图中克隆器官的技术相比，通常还需运用_和和_ 等胚胎工程技术。等胚胎工程技术。 解析解析 (1)哺乳动物的哺乳动物的ES细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细 胞，体外培养能不断增殖、自我更新，在功能上具有发育的全能性。 细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细 胞，体外培养能不断增殖、自我更新，在功能上具有发育的全能性。 (2)图中通过体细胞核移植技术得到重组细胞，培养动物细胞的培养基与培养 植物细胞的培养基相比较，主要不同点是前者含有血清或血浆。 图中通过体细胞核移植技术得到重组细胞

48、，培养动物细胞的培养基与培养 植物细胞的培养基相比较，主要不同点是前者含有血清或血浆。 (3)利用重组细胞培养出的干细胞，可以形成特定器官、组织，这是细胞分化 的结果，根本原因是基因的选择性表达。 利用重组细胞培养出的干细胞，可以形成特定器官、组织，这是细胞分化 的结果，根本原因是基因的选择性表达。 (4)克隆动物要用动物体细胞核移植技术、早期胚胎的培养技术、胚胎分割技 术和胚胎移植技术，与克隆器官相比还要用胚胎分割和胚胎移植技术。 克隆动物要用动物体细胞核移植技术、早期胚胎的培养技术、胚胎分割技 术和胚胎移植技术，与克隆器官相比还要用胚胎分割和胚胎移植技术。 答案答案 (1)早期胚胎或原始性腺 全能 早期