從受精卵談起1.受精作用(1)概念:成熟的精卵融合成為　　　　　　的過程稱為受精。?(2)過程:　　　　　　　　→精子附著于卵膜→精卵質(zhì)膜融合等。?(3)同種動(dòng)物精卵結(jié)合的原因之一:同種動(dòng)物精子、卵細(xì)胞表面有　　　　　　相互識別的　　　　。?2.胚胎發(fā)育(1)動(dòng)物的胚胎發(fā)育:指受精卵發(fā)育成　　　　的過程。?(2)胚胎發(fā)育過程卵裂:　　　　　　不斷進(jìn)行細(xì)胞分裂,即卵裂?
卵裂期的細(xì)胞具有　　　　　　,卵裂過程中,細(xì)胞只分裂,不生長,細(xì)胞逐漸變小?囊胚:卵裂球的細(xì)胞繼續(xù)分裂,細(xì)胞間逐漸出現(xiàn)小的腔隙,它們最后匯合成一個(gè)大腔,成為中空的細(xì)胞團(tuán),如下圖
　 　胚:囊胚進(jìn)一步發(fā)育,囊胚內(nèi)的細(xì)胞不斷增殖分化,逐漸形成一個(gè)圓盤狀結(jié)構(gòu),分為　　　　　　和外胚層,外胚層細(xì)胞在胚盤正中線處形成一條增殖區(qū),該區(qū)的細(xì)胞增殖分裂進(jìn)入內(nèi)、外胚層間形成　　　　　　?
考向　受精作用和胚胎發(fā)育過程【典例】 下列關(guān)于高等哺乳動(dòng)物受精與胚胎發(fā)育的敘述,正確的是(　　)A.絕大多數(shù)精卵細(xì)胞的識別具有物種特異性B.卵裂球細(xì)胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大C.囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞具有發(fā)育全能性D.原腸胚發(fā)育分化形成內(nèi)、外兩個(gè)胚層
歸納提升胚胎發(fā)育過程中胚胎內(nèi)細(xì)胞或物質(zhì)的變化
胚胎工程1.胚胎工程(1)概念:胚胎工程通常指各種　　　　操作技術(shù)。?(2)研究內(nèi)容:主要包括體外受精、　　　　　　　　　　　、胚胎移植、　　　　　　　　、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等。?(3)研究對象:主要限定于高等脊椎動(dòng)物,特別是　　　　　　　。
2.體外受精(1)精子的采集及獲能:用適宜的方法采集雄性動(dòng)物的精子,將成熟的精子放入培養(yǎng)液中培養(yǎng),使其達(dá)到　　　　狀態(tài)。?(2)卵細(xì)胞的采集:最常用的方法是卵巢經(jīng)　　　　　　　　處理后,用穿刺針吸取　　　　　　,取出卵母細(xì)胞,在體外進(jìn)行人工培養(yǎng),促進(jìn)其成熟。?(3)受精:　　　　的精子和　　　　　　的卵細(xì)胞在體外合適的環(huán)境下共同培養(yǎng)一段時(shí)間,便可受精。?(4)受精后形成的受精卵需經(jīng)早期發(fā)育培養(yǎng),才能完成植入或著床,通常移植的最適宜時(shí)期是發(fā)育到　　　　　　　　　　的胚胎。?
3.胚胎體外培養(yǎng)(1)概念:胚胎體外培養(yǎng)是指應(yīng)用人工創(chuàng)造的環(huán)境,對獲取的　　　　　　　　進(jìn)行體外培養(yǎng)。?(2)條件:必須配制一系列　　　　　　　　　　　　培養(yǎng)液,用以培養(yǎng)不同發(fā)育時(shí)期的胚胎。?4.胚胎移植(1)概念:胚胎移植技術(shù)是指將經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高、遺傳性狀優(yōu)良的母畜,經(jīng)過　　　　處理,使其　　　　　　　　后受精,然后將發(fā)育的早期胚胎分別移植到　　　　　　　　的代孕母的子宮內(nèi),通過代孕母妊娠產(chǎn)仔的技術(shù)。?
5.胚胎分割(1)概念:胚胎分割是指借助　　　　　　　　技術(shù)將早期胚胎切割成　　　　　　,再移植到代孕母子宮中發(fā)育,產(chǎn)生　　　 　后代的技術(shù)。?(2)過程
6.胚胎干細(xì)胞(1)完善圖示
(2)胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)①成功關(guān)鍵:需要一種培養(yǎng)體系,既能促進(jìn)胚胎干細(xì)胞的　　　　,同時(shí)還要　　　　胚胎干細(xì)胞的分化。?②流程
(3)胚胎干細(xì)胞核移植:將　　　　　　　　　　　移植到　　　　　　　　　　中,經(jīng)過　　　　　　、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動(dòng)物的技術(shù)。?
(4)應(yīng)用①進(jìn)行　　　　　　　　,獲得　　　　　　　　動(dòng)物。?②培育用于移植的細(xì)胞、組織或　　　　。?③在試管中改良并創(chuàng)造動(dòng)物新品種,結(jié)合　　　　　　　　等技術(shù)培育優(yōu)良家畜品種,生產(chǎn)有價(jià)值的動(dòng)物等。?
考向一　胚胎工程的操作【典例2-1】 (2018浙江名校協(xié)作體高三下學(xué)期3月考試)科學(xué)家將蜘蛛的蛛絲蛋白基因?qū)肷窖蝮w內(nèi),得到轉(zhuǎn)基因山羊,使羊奶中含有一種獨(dú)特的蛛絲蛋白,生產(chǎn)原理見下圖。請回答下列問題。
(1)將蛛絲蛋白基因和載體通過甲過程形成的X物質(zhì)為　　　　　,可用　　　　　　　　法將X導(dǎo)入受體細(xì)胞。?(2)為了獲得蛛絲蛋白,圖中的受體細(xì)胞應(yīng)該選擇　　　羊(填性別)的體細(xì)胞,要使重組細(xì)胞具有全能性,乙過程需要的技術(shù)操作是　　　　　　　。?
(3)下列關(guān)于丙過程的敘述,正確的是　　　。?A.該過程所用培養(yǎng)液的成分與乙過程相同B.該過程需定期用胰酶處理成細(xì)胞懸液進(jìn)行傳代培養(yǎng)C.該過程為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),目的是獲得更多的重組細(xì)胞D.該過程中供體核DNA上原有的調(diào)節(jié)蛋白會(huì)被卵細(xì)胞質(zhì)中的蛋白因子替換(4)為了快速繁殖轉(zhuǎn)基因山羊,可在丁過程前對早期胚胎進(jìn)行　　　　　　　　,經(jīng)培養(yǎng)后再分別移植到同期發(fā)情處理的　　　　　　　　的代孕母羊的相應(yīng)部位。?
答案:(1)重組DNA分子　顯微注射　(2)雌　核移植　(3)D　(4)胚胎分割　未經(jīng)配種
解析:甲表示構(gòu)建基因表達(dá)載體,X表示重組DNA分子;乙表示核移植技術(shù);丙表示動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)或早期胚胎培養(yǎng);丁表示胚胎移植。(1)根據(jù)以上分析可知,圖中X表示重組DNA分子,將其導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞常用顯微注射法。(2)根據(jù)題意分析,該實(shí)驗(yàn)的目的是從羊奶中提取獨(dú)特的蛛絲蛋白,因此圖中的受體細(xì)胞應(yīng)該選擇雌羊的體細(xì)胞;由于體細(xì)胞核的全能性受到了限制,因此應(yīng)該將體細(xì)胞核通過核移植技術(shù)移植到去核的卵母細(xì)胞中去,獲得的重組細(xì)胞才能具有表達(dá)細(xì)胞核的全能性的能力。
(3)根據(jù)以上分析可知,乙、丙分別表示核移植技術(shù)和早期胚胎培養(yǎng)技術(shù),兩者需要的培養(yǎng)液的成分不完全相同,A項(xiàng)錯(cuò)誤;該過程需要培養(yǎng)成早期胚胎,不能用胰蛋白酶分散成單個(gè)細(xì)胞,B項(xiàng)錯(cuò)誤;該過程為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),目的是獲得早期胚胎,C項(xiàng)錯(cuò)誤;該過程中供體核DNA上原有的調(diào)節(jié)蛋白會(huì)被卵細(xì)胞質(zhì)中的蛋白因子替換,D項(xiàng)正確。(4)為了快速繁殖轉(zhuǎn)基因山羊,可在丁過程前對早期胚胎進(jìn)行胚胎分割,經(jīng)培養(yǎng)后再分別移植到同期發(fā)情處理的未經(jīng)配種的代孕母羊的相應(yīng)部位。
導(dǎo)師點(diǎn)睛1.胚胎移植分析(1)實(shí)質(zhì):胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)換,而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變。(2)優(yōu)勢:可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力,縮短供體本身的繁殖周期。(3)胚胎移植過程中兩次使用激素,第一次用孕激素對受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理;第二次用促性腺激素對供體進(jìn)行處理使其超數(shù)排卵。(4)胚胎移植產(chǎn)下的犢牛性狀取決于所用公牛和供體牛,性別取決于公牛提供何種類型的精子,與受體牛沒有關(guān)系。
2.胚胎分割分析對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí),必須將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割:內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn),它是發(fā)育成胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞,其他細(xì)胞為滋養(yǎng)層細(xì)胞,只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng),含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)少的部分發(fā)育不良,甚至不能發(fā)育等問題。
(1)過程Ⅰ將胚胎干細(xì)胞置于γ射線滅活的鼠胎兒成纖維細(xì)胞的飼養(yǎng)層上,飼養(yǎng)層的作用是　　　　　　　　,培養(yǎng)過程　　　　(填“需要”或“不需要”)無菌條件。?
考向二　胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)與應(yīng)用【典例2-2】 下圖是利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)所作的一系列研究,請據(jù)圖回答問題。
(2)過程Ⅱ?qū)в羞z傳標(biāo)記的ES細(xì)胞注入早期胚胎的囊胚腔,通過組織化學(xué)染色,用于研究動(dòng)物體器官形成的時(shí)間、發(fā)育過程以及影響的因素,這項(xiàng)研究利用了胚胎干細(xì)胞具有　　　　　　　　　　　的特點(diǎn)。在哺乳動(dòng)物早期發(fā)育過程中,囊胚的后一個(gè)階段是　　　　　　　　。?(3)過程Ⅲ中目的基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞最常用的方法是　　　　　　　　　,Ⅲ獲得轉(zhuǎn)基因小鼠操作的最后一步使用的技術(shù)是　　　　　　　　,在此之前需要對其進(jìn)行遺傳檢測,通常選取　　　　　　　細(xì)胞作為檢測對象。?(4)過程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中里面全是軟骨、神經(jīng)管、橫紋肌和骨骼等人類組織和器官,實(shí)驗(yàn)時(shí),必須用X射線照射去除胸腺的小鼠,獲得免疫缺陷小鼠,其目的是　　　　　　　　　　　　　　,該過程研究的意義在于解決　　　　　　　　　　　問題。?
答案:(1)抑制分化　需要(2)發(fā)育全能性　原腸胚(3)顯微注射法　胚胎移植　滋養(yǎng)層(4)防止細(xì)胞免疫導(dǎo)致免疫排斥　供體器官不足和移植后免疫排斥解析:(1)過程Ⅰ將胚胎干細(xì)胞置于γ射線滅活的鼠胎兒成纖維細(xì)胞的飼養(yǎng)層上,飼養(yǎng)層的作用是抑制分化,培養(yǎng)過程需要無菌條件。(2)胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育全能性,在哺乳動(dòng)物胚胎早期發(fā)育過程中,囊胚的后一個(gè)階段是原腸胚。(3)將目的基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞最常用的方法是顯微注射法。Ⅲ獲得轉(zhuǎn)基因小鼠操作的最后一步使用的技術(shù)是胚胎移植,在此之前需要對其進(jìn)行遺傳檢測,通常選取滋養(yǎng)層細(xì)胞作為檢測對象。

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