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胚胎工程
概念
指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。
操作对象
操作水平
技术手段
特点
生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞
细胞水平
显微操作
体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植和胚胎分割
理论基础
受精
胚胎早期发育
成熟精子结构：
头
颈
线粒体鞘
尾巴
成熟精子含有的细胞质很少
主要是细胞核——遗传物质的储存场所
是精子代谢和运动的器官
*不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体型大小无关
是精子能量的来源
受精
概念
精子和卵子结合形成合子（受精卵）的过程
场所
（自然状态下）输卵管内
阶段
受精前的
准备阶段
受精阶段
精子获能
卵子
的准备
概念：获得受精能力的过程
方法
利用雌性动物的生殖道
利用人工配置的获能液
肝素、
Ga2+载体
在输卵管内进一步成熟到MⅡ期才具备受精能力
精子穿越卵细胞膜外结构
精子接触卵细胞膜
雌雄原核的形成
雌、雄原核融合，受精卵形成
精子穿越透明带
精子接触卵细胞膜
精子进入
卵细胞
雄原核
第一极体
雌原核
第二极体
雌、雌原核形成
雌、雄原核靠近
核膜消失，卵裂开始
雄原核
第一极体
雌原核
第二极体
精子穿越卵细胞膜外结构——透明带
场所：输卵管
酶：顶体酶
透明带反应——阻止多精入卵的第一道屏障
精子接触卵细胞膜
卵细胞膜反应——阻止多精入卵的第二道屏障
精子穿越透明带
精子接触卵细胞膜
精子进入
卵细胞
雄原核
第一极体
雌原核
第二极体
雌、雌原核形成
雌、雄原核靠近
核膜消失，卵裂开始
雄原核
第一极体
雌原核
第二极体
雌雄原核的形成
精子：尾部脱离，核膜破裂形成比原来精子核大的
核—雄原核
卵细胞：在精子的刺激下完成减数第二次分裂，排
除第二极体，形成雌原核
雌、雄原核融合，受精卵形成
受精完成的标志
观察到两个极体或者雌、雄原核——受精的标志
为什么在雄原核和雌原核形成之后只能看到两个极体？
*多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因而不会形成两个第二极体，观察到的两个极体为一个第一极体和一个第二极体；
排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？
卵子从卵泡中排出
C
1.(2023·江苏盐城调研)下列有关哺乳动物的受精卵形成过程的叙述正确的是(　　)
①获能精子与卵子相遇时释放多种酶
②获能精子与卵子相遇时释放的酶可溶解透明带、卵细胞膜
③卵子与精子结合前已完成减数分裂Ⅱ
④精子和卵子的细胞核经过相关生理过程，分别形成雄原核和雌原核
⑤精子触及卵细胞膜的瞬间，透明带迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带
A.①②⑤ B.②③④ C.①④⑤ D.②④⑤
胚胎早期发育
卵裂期
场所
分裂方式
特点
透明带
有丝分裂
细胞数量不断增加，总体积不变
桑葚胚
这一阶段及之前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞
囊胚
细胞开始分化
内细胞团
滋养层细胞
发育成胎儿的各种组织
发育成胎膜和胎盘
原肠胚
孵化
透明带破裂，胚胎从中伸展出来
全能细胞
细胞分化
幼体
继续分化
出生发育
性成熟个体
孵化
卵裂期
胚胎发育
胚后发育
个体发育
内细胞团
滋养层细胞
囊胚腔
外胚层
中胚层
内胚层
（原肠腔）
特别提醒
1.胚胎发育中的细胞分裂均为有丝分裂，原肠胚阶段是个体发育中分化限度最大的阶段，但细胞分化贯穿于生物体整个生命历程中。
2.桑葚胚及以前的细胞均未分化，细胞全能性高，是胚胎分割的最佳时期。
3.桑葚胚到囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。
4.卵裂期和桑葚胚时期，只进行细胞分裂，不需要从外界获取营养物质，胚胎发育所需营养主要来自卵黄。
②囊胚期细胞开始分化，透明带破裂，滋养层细胞（以后发育成胎盘、胎膜，与母体建立联系）从外界吸收营养物质，使胚胎继续发育。
C
A.图中①过程表示胚胎发育
B.由受精卵形成囊胚的过程中进行卵裂，每个细胞的体积不断增大
C.桑葚胚进一步发育，细胞开始出现分化
D.图中性成熟的个体是通过无性生殖获得的
2.(2023·襄阳四中质检)如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是(　　)
1.(2023·北京师大附中期中)下图为受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述不正确的是(　　)
C
A.①过程需要依赖细胞表面糖蛋白的识别
B.②过程通过有丝分裂方式增殖
C.③过程细胞的核质比逐渐变小
D.④过程细胞的基因表达发生了差异
限时强化练
胚胎工程
概念
指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。
操作对象
操作水平
技术手段
特点
生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞
细胞水平
显微操作
体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植和胚胎分割
理论基础
受精
胚胎早期发育
精子获能
卵子的准备
受精阶段
卵裂
桑椹胚
囊胚
原肠胚
胚胎工程
概念
指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。
理论基础
受精
胚胎早期发育
技术
及应用
体外受精
胚胎移植
胚胎分割
早期胚胎培养
体外受精技术
卵母细胞采集
精子的获取
成熟培养
获能处理
培养液中受精
过程
意义
提高动物繁殖能力的有效措施
为胚胎移植提供可用的胚胎
收集到的卵细胞和精子如何保存？
冷冻保存
胚胎移植技术
胚胎
来源
体外受精
转基因技术、核移植技术等获得的胚胎
体内受精
胚胎分割技术获得的胚胎
胚胎
去路
受体
同种雌性，提供子宫孕育胚胎
生理状况和供体相同
过程
供受体的选择和处理
配种或人工授精
胚胎的收集、检查或培养
胚胎的移植
优良供体母牛
优良公牛
（遗传性状优良，生产能力强）
受体母牛
（有健康体质和正常繁殖能力）
具有优良性状的后代
进行同期发情处理
超数排卵
受体发情
发情配种或人工受精
移植胚胎
收集胚胎并检查
对受体进行妊娠检查
正常繁殖或两三个月后进行另一次移植
过程
为什么要进行超数排卵处理？如何处理？
可获得多个卵细胞，受精后获得多个胚胎
同期发情处理的目的是什么？如何处理？
是胚胎移植前后所处的生理环境保持一致，提高移植成活率
用孕激素处理
胚胎培养到什么阶段可以进行移植？
桑葚胚或囊胚
用促性腺激素处理
D
2.(2023·湖北孝感高中质检)下列关于“试管牛”培养流程的叙述，不正确的是(　　)
A.过程①可对供体母牛注射促性腺激素，使其排出更多的卵子
B.过程②发生的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体或雌、雄原核
C.大量的研究已经证明，过程③基本不会发生免疫排斥反应
D.移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中受受体的影响
重温经典
1.(2020·山东卷，14)经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚，通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是(　　)
A.用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子
B.体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理
C.胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植
D.遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得
C
胚胎移植的生理学基础
胚胎能收集
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，而是处于游离的状态
胚胎能移植
移植能存活
移植后能发育
哺乳动物发情排卵后，同种动物的供受体生殖器官的生理变化是相同的
受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，且供体胚胎的遗传特性不受影响
胚胎分割
基础
细胞的全能性
原理
概念
采用机械的方法将早期胚胎分割成2等份、4等份或8等份，经移植获得同卵双胎或多胎的技术
来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质
属于无性繁殖
仪器
体式显微镜和显微操作仪
工具
分割针或分割刀
对象
发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚
移植
将分割后的胚胎直接移植给受体
将分割后的胚胎经过体外培养后再移植
注意：
①将内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
②胚胎移植前进行性别鉴定的方法：取滋养层细胞做DNA分析。　　　
2.(2019·江苏卷，29)利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中，然后通过核移植技术培育基因编辑猪，可用于生产基因工程疫苗。如图为基因编辑猪培育流程，请回答下列问题：
(1)对1号猪使用____________处理，使其超数排卵，收集并选取处在_____________________时期的卵母细胞用于核移植。
(2)采集2号猪的组织块，用______________________处理获得分散的成纤维细胞，放置于37 ℃的CO2培养箱中培养，其中CO2的作用是______________________。
(3)为获得更多基因编辑猪，可在胚胎移植前对胚胎进行________。产出的基因编辑猪的性染色体来自于________号猪。
促性腺激素
减数第二次分裂中期
胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)　
维持培养液的pH
分割
2
(4)为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达，可采用的方法有________(填序号)。
①DNA测序　②染色体倍性分析　③体细胞结构分析　④抗原—抗体杂交
①④
5.(2023·辽宁沈阳二中检测)如图表示胚胎分割的过程，下列有关胚胎分割的说法，正确的是(　　)
B
A.为了获得良种后代，可以取少量内细胞团细胞进行DNA分析
B.细胞A不一定是受精卵
C.为了获得更多的胚胎，分割胚胎时产生的份数越多越好
D.对胚胎进行分割后得到的个体性别不同

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