胚胎分割与胚胎干细胞培养

《高三生物胚胎工程知识点全解析》在高三生物的学习中，胚胎工程是一个重要的知识点板块。

胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。

通过这些技术，可以充分发挥优良母畜的繁殖潜力，为畜牧业生产和医学研究提供有力支持。

一、体内受精和早期胚胎发育1. 精子和卵子的发生（1）精子的发生哺乳动物的精子发生在睾丸的曲细精管内。

从初情期开始，直到生殖机能衰退，精子发生过程包括三个阶段：第一阶段是精原细胞经过数次有丝分裂产生大量的精原细胞，其中部分精原细胞继续分裂成为初级精母细胞；第二阶段是初级精母细胞经过减数分裂形成含有单倍染色体的精子细胞；第三阶段是精子细胞经过变形成为成熟的精子。

（2）卵子的发生卵子发生在卵巢内。

在胎儿时期，卵原细胞进行有丝分裂，演变成初级卵母细胞，并被卵泡细胞包围，形成卵泡。

初情期后，初级卵母细胞继续发育，在排卵前后完成减数第一次分裂，形成一个次级卵母细胞和第一极体。

在精子和卵子结合的过程中，次级卵母细胞完成减数第二次分裂，形成一个成熟的卵子和第二极体。

2. 受精（1）受精场所：输卵管。

（2）受精过程：包括精子获能、顶体反应、透明带反应和卵黄膜封闭作用等阶段。

精子在雌性动物生殖道内经过一段时间的成熟和获能后，才能与卵子结合。

当精子接触到卵子周围的放射冠时，释放顶体酶，溶解放射冠和透明带，形成精子穿越放射冠和透明带的通道。

穿过透明带的精子触及卵黄膜的瞬间，会引起透明带反应，阻止其他精子进入透明带。

随后，精子入卵，卵黄膜立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，这一过程称为卵黄膜封闭作用。

精子入卵后，尾部脱离，原有核膜破裂，形成新的核膜，最后形成雄原核。

同时，卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体，形成雌原核。

雌雄原核融合，形成合子，标志着受精过程完成。

3. 早期胚胎发育（1）卵裂期：在透明带内进行的有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有缩小。

藏躲市安详阳光实验学校考点86 胚胎工程（二）1．体外受精（1）卵母细胞的采集和培养（2）精子的采集和获能（3）受精：获能的精子和培养成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用。

2．胚胎的早期培养（1）目的：检查受精状况和受精卵的发育能力。

（2）培养液成分巧记另有水和血清等两“酸”：氨基酸和核苷酸（3）胚胎处理：向受体移植或冷冻保存。

3．胚胎工程的应用及前景（1）胚胎移植①地位：胚胎工程其他技术的最后一道工序。

②过程③意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。

（2）胚胎分割①材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。

②实质：胚胎分割可增加动物后代，其实质是动物的无性生殖即克隆。

③分割要求：对囊胚分割时，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。

（3）胚胎干细胞①早期胚胎或原始性腺。

②特点：形态上，体积小、核大、核仁明显；功能上具有发育的全能性；体外培养条件下可以增殖而不分化。

考向一体外受精过程分析1．如图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述错误的是A．获取的精子经获能后才能进行体外受精B．②过程只与细胞膜的流动性有关C．③过程的细胞增殖方式是有丝分裂D．④过程属于胚胎移植过程【参考答案】B技法提炼1．人工授精和体外受精的比较场所母畜的生殖道内体外过程人工采精→检查与储存精液→人工授精(用人工的方法将精液注入正在发情的母畜生殖道中)胚胎发育场所受精卵的形成和胚胎发育场所在母畜体内受精卵的形成和早期胚胎发育在体外，胚胎移植后的胚胎发育在母畜体内2（1）试管动物和克隆动物的性状不同：前者由父本和母本共同决定，后者一般与核供体相同。

（2）试管动物和克隆动物的生殖方式不同：前者是有性生殖，后者是无性生殖。

（3）试管动物和克隆动物的产生过程不同：前者经过了体外受精过程，后者经过了核移植过程。

（4）试管动物和克隆动物细胞核遗传物质来源不同：前者细胞核遗传物质来自于母本和父本两个个体，后者细胞核遗传物质仅来自一个个体。

胚胎工程知识点填空附答案一、胚胎工程的概念胚胎工程是指对动物（）所进行的多种显微操作和处理技术，如（）、（）、（）、（）等技术。

经过处理后获得的胚胎，还需移植到（）动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。

答案：早期胚胎或配子；体外受精；胚胎移植；胚胎分割；胚胎干细胞培养；雌性二、精子和卵子的发生1、精子的发生（1）场所：（）（2）时间：从（）开始，到（）。

（3）过程：精原细胞经过（）形成初级精母细胞，再经过（）形成次级精母细胞，最后经过（）形成精子。

（4）精子的形态：外形似（），分头、颈和尾三大部分。

答案：睾丸；初情期；生殖机能衰退；有丝分裂；减数第一次分裂；减数第二次分裂；蝌蚪2、卵子的发生（1）场所：（）（2）时间：（）和（）。

（3）过程：卵原细胞经过（）形成初级卵母细胞，然后被（）包围，形成卵泡。

初级卵母细胞经过（）形成次级卵母细胞和第一极体。

次级卵母细胞经过（）形成卵子和第二极体。

答案：卵巢；胚胎期；初情期后；有丝分裂；卵泡细胞；减数第一次分裂；减数第二次分裂三、受精1、场所：（）2、过程（1）准备阶段 1——（）：精子在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化，获得受精能力的过程。

（2）准备阶段 2——（）：卵子在输卵管内达到减数第二次分裂（）期时，才具备受精能力。

（3）受精阶段：包括精子穿越（）和（），进入（），（）形成和（）结合。

答案：输卵管；精子获能；卵子的准备；中；放射冠；透明带；卵细胞膜；雌雄原核；雌雄原核融合四、早期胚胎发育1、卵裂期特点：细胞分裂方式为（），细胞数量（），但胚胎总体积（）或略有（）。

2、桑椹胚特点：这一阶段的细胞都属于（）。

3、囊胚（1）结构：囊胚包括（）、（）和（）。

（2）特点：细胞开始出现（），将来发育成胎儿的各种组织的是（），沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞是（），将来发育成胎膜和胎盘的是（）。

4、原肠胚特点：具有（）胚层，内胚层包围着的腔叫（）。

专题 3 3 胚胎工程胚胎工程是指对动物_早期胚胎_或配子___所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。

经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。

1890 年，英国剑桥大学的生物学家将纯种安哥拉兔的两个 4 细胞胚胎移入一只纯种比利时兔的输卵管内，成功地产下两只纯种安哥拉子兔。

这个实验首次证实_同种动物的胚胎在异体动物体内发育的可能性。

3.1 体内受精和早期胚胎发育精子的发生哺乳动物精子的发生是在睾丸内完成的。

雄性动物从_初情期__（相当于人的青春期）开始，直到生殖机能衰退，在睾丸的_曲细精管__内不断进行着生殖细胞的增殖，源源不断地产生精子。

各种家畜精子发生的过程大体可以分为三个阶段。

第一阶段，位于曲细精管管壁的精原细胞进行数次_有丝分裂__，产生大量的精原细胞，其中部分精原细胞经过染色体复制和其他物质的合成，进一步形成初级精母细胞。

第二阶段，初级精母细胞连续进行两次分裂（即减数分裂，包括 M Ⅰ和 MⅡ）；第一次分裂产生两个_初级精母细胞_，每个次级精母细胞再分裂一次产生两个含_单__倍染色体的_精子细胞______。

第三阶段，圆形的精子细胞经过变形，其中的细胞核变为_精子头的主要部分__，高尔基体发育为_头部顶体__，中心体演变为_精子的尾_，线粒体聚集在尾的基部形成_线粒体鞘___。

同时，细胞内的其他物质浓缩为球状，叫做原生质滴，随精子的成熟过程向后移动，直到最后脱落。

对于多数家畜来说，精子在睾丸内形成的时间为两个月左右。

卵子的发生卵子的发生是在雌性动物的卵巢内完成的。

动物的胚胎在_性别分化__以后，雌性胎儿卵巢内的卵原细胞，就通过_有丝分裂__的方式不断增加其数量，并进一步演变为初级卵母细胞，这时，它被_卵泡_____细胞包围，形成卵泡。

初级卵母细胞需经过减数分裂才能变为成熟的卵子。

减数第一次分裂是在雌性动物__排卵__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。

〖《胚胎移植和胚胎分割》〗之小船创作一、教材分析《胚胎移植和胚胎分割》是人教版高中生物选修三的专题三第三节《胚胎工程的应用及前景》中的内容。

针对本节，教材集中讲述了胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞的分离和培养这三种胚胎工程技术。

由于此节内容较多，所以把胚胎移植和胚胎分割处理为第一课时进行教学。

课程标准对本节课的要求是“举例说出胚胎工程的应用”。

胚胎移植是胚胎工程的最后一道“工序”，胚胎分割是动物无性繁殖或克隆的一种方法，两者是目前在生产中应用较多的胚胎工程技术。

二、学情分析基于专题三前两节的学习，学生已经知道体内受精、早期胚胎发育的理论基础，也掌握体外受精和早期胚胎培养的方法。

通过本节学习，学生要对胚胎移植的优势、生理基础、基本程序，胚胎分割的步骤，注意事项等有进一步的认识，从而达到课程标准的要求，能“举例说出胚胎工程的应用”。

本节课知识点较多，书本介绍较为详尽，且很多知识点需要学生识记，若采取满堂灌的教学方式，很容易造成学生疲劳，失去学习的兴趣。

所以采用“教师问题导学，学生合作探究”的教学方式，使学生成为学习的主体，自主获得知识，营造生动活泼的学习氛围。

三、教学目标（一）知识目标1、结合牛胚胎移植示意图，认真理解胚胎移植的生理基础，并能叙述胚胎移植的具体操作程序。

2、根据胚胎发育各个阶段的特点，识记进行胚胎切割所需的仪器和注意事项，并能了解其实际意义。

（二）能力目标1、通过自主阅读、合作探究，尝试从书本获得知识，解决问题。

2、通过对胚胎移植基本程序图的解读和有关问题的表述，基于专题三前两节的学习，学生已经知道体内受精、早期胚胎发育的理论基础，也掌握体外受精和早期胚胎培养的方法。

通过本节学习，学生要对胚胎移植的优势、生理基础、基本程序，胚胎分割的步骤，注意事项等有进一步的认识，从而达到课程标准的要求，能“举例说出胚胎工程的应用”。

本节课知识点较多，书本介绍较为详尽，且很多知识点需要学生识记，若采取满堂灌的教学方式，很容易造成学生疲劳，失去学习的兴趣。