高中生物选修三胚胎工程知识

胚胎工程（含答案）第1课时胚胎工程的理论基础[学习目标] 1.简述受精前精子和卵子的准备以及受精的过程。

2.简述胚胎早期发育的过程及其主要特点。

一、受精1．胚胎工程的概念(1)操作对象：动物生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞。

(2)技术基础：如体外受精、胚胎移植、胚胎分割等。

(3)特点：经过多种显微操作和处理后获得的胚胎，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。

(4)理论基础：哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。

(5)实质：在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。

2．受精(1)概念：精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。

(2)场所：哺乳动物的输卵管内。

(3)过程精子获能：在雌性动物的生殖道内完成准备阶段MⅡ期才具备受精能力|↓受精阶段获能后的精子与卵子相遇(精子释放多种酶，以溶解卵细胞膜外的一些结构)精子触及卵细胞膜(透明带发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带)(卵细胞膜发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内)的核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成雄原核成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核|↓雌、雄原核结合(受精完成的标志)受精卵判断正误(1)精子和卵子相遇结合形成受精卵的部位是输卵管()(2)精子和卵子都需要经过获能才能进行受精作用()(3)受精的标志是观察到两个极体；受精完成的标志是雌、雄原核融合形成合子()(4)动物排出的卵子成熟程度不同，都要在卵巢中进一步发育到M Ⅱ期才具备受精能力()答案(1)√(2)×(3)√(4)×解析(2)精子需要经过获能处理才能完成受精过程，而卵子需要在输卵管中经过进一步发育才能与获能的精子完成受精作用。

(4)动物排出的卵子成熟程度不同，都要在输卵管中进一步发育到M Ⅱ期才具备受精能力。

任务一：受精过程1．受精过程中卵子的哪些结构发生生理反应可以防止多精入卵？这有什么意义？提示阻止多精入卵有两道屏障：第一道屏障是透明带发生生理反应，第二道屏障是卵细胞膜发生生理反应。

高中生物选修三胚胎工程知识点总结高中生物选修3胚胎工程重要知识点一、体内受精与早期胚胎发育1、胚胎发育过程2.受精过程中的“三大反应”与防止多精入卵受精的“两道屏障”(1)顶体反应：精子膜和顶体外膜发生一系列改变并释放顶体酶的过程即为顶体反应。

顶体反应的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子结合必不可少的条件。

(2)透明带反应：精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，称做透明带反应，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。

(3)卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，称为卵细胞膜反应，这是防止多精入卵受精的第二道屏障。

易错警示!(1)动物排出卵子的成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等;有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等，但它们都要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂的中期时，才具有与精子受精的能力。

(2)受精的标志是在卵黄膜和透明带的间隙观察到两个极体;受精完成的标志是雌、雄原核融合成合子，受精卵是个体发育的开始。

二、胚胎工程1.胚胎移植的四大生理基础(1)胚胎“移入”的生理基础哺乳动物在发情排卵后的最初一段时期，不论是否妊娠，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化相同(2)胚胎“收集”的生理基础早期胚胎形成后，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(3)胚胎在受体内“存活”的生理基础受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生“免疫排斥”反应(4)移植后胚胎得以“继续发育”的生理基础供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受任何影响。

一、体内受精和早期胚胎发育1、精子的发生（1）场所：睾丸的曲细精管（2）时期：初情期开始，直到生殖机能衰退。

（3）过程：2、卵子的发生（1）场所：卵巢（2）时期：胎儿期和初情期后（3）过程：3、精子和卵子发生的比较名称精子的发生卵子的发生场所睾丸的曲细精管卵巢时期从初情期开始胚胎在性别分化以后是否变形需变形无需变形分裂情况均等分裂不均等分裂结果形成4个精子细胞形成1个卵子和3个极体MⅠ和MⅡ是否连续是否4、受精：精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程（1）场所：输卵管中（2）过程：受精前的准备：①成熟的精子必须在雌性动物的生殖道中经历一段时间，发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，此过程叫获能。

②卵子的准备卵子都要在输卵管中进一步成熟，到减数第二次分裂中期时，才具备受精能力。

受精：①获能的精子穿过次级卵母细胞的透明带，精子的头部与卵细胞接触。

②两个细胞的细胞膜融合，精子细胞膜内的遗传物质进入卵细胞，完成受精。

5、胚胎发育：哺乳动物胚胎发育依次经过以下不同的时期和结构：受精卵→卵裂→桑葚期（细胞数目32个左右）→囊胚（出现细胞团和滋养层）→原肠胚（内细胞团形成外胚层和内胚层，滋养层发育为胎儿的胎膜和胎盘）二、胚胎工程的三个操作流程1、试管动物生产流程2、克隆动物的培育流程3、胚胎移植的培育流程三、胚胎工程的应用及前景1、胚胎移植2、胚胎分割3、胚胎干细胞一、受精作用和早期胚胎发育1、受精作用(1)准备阶段1——精子获能刚刚排出的精子，必须在雌性动物的生殖道中经历一段时间，发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，此过程叫精子获能。

(2)准备阶段2——卵子的准备动物排出的卵子都要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂的中期时，才具备与精子受精的能力。

(3)受精阶段①精子穿越放射冠和透明带与卵子相遇→精子发生顶体反应，释放顶体酶→溶解卵丘细胞之间的物质→精子穿越放射冠，与透明带接触→顶体酶将透明带溶出一条孔道→精子穿越透明带，接触卵黄膜→立即发生透明带反应。

第3节胚胎工程第2课时胚胎工程技术及其应用学习目标1.概述胚胎工程技术的主要内容及原理2.简述胚胎工程在生产实践中的应用课前自主探究一、体外受精1．试管动物：通过人工操作使卵子在受精，经培养发育为后，再进行移植产生的个体。

2．体外受精技术的主要步骤：、和。

3.过程卵母细胞的采集(培养至期)↓精子的获取(要在体外进行处理)↓受精4.体外受精的意义（1）提高动物的有效措施。

（2）为胚胎移植提供可用的提醒试管动物和克隆动物的不同(1)生殖方式不同：试管动物属于有性生殖；克隆动物属于无性生殖。

(2)培育的技术手段不同：试管动物需采用体外受精、胚胎移植等技术；克隆动物需采用核移植、胚胎移植技术。

体外受精技术并非胚胎自始至终都在体外发育，而是胚胎发育的初期在培养皿或试管中，培养一段时间后需移植到母体内继续发育。

(3)是否遵循遗传定律：试管动物遵循遗传定律；克隆动物不遵循遗传定律。

二、胚胎移植1．概念：是指将通过及其他方式得到的胚胎，移植到、的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。

2．步骤：胚胎移植主要包括供体、受体的，配种或人工授精，胚胎的收集、培养或保存，胚胎的，以及移植后的检查等步骤。

3.过程(以牛的胚胎移植为例)4．意义(1)充分发挥雌性优良个体的。

(2) 了供体本身的繁殖周期。

(3)对供体施行处理后，增加后代数量。

教材中的隐性知识(1)源于选择性必修3 P62“相关信息”：超数排卵是指应用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。

(2)源于选择性必修3 P62“思考·讨论”：胚胎移植的生理学基础三、胚胎分割1．概念：采用将早期胚胎切割成等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。

2．所需主要仪器设备：和。

3．操作对象及要求：选择发育良好、形态正常的，将它移入盛有操作液的培养皿中，在显微镜下用或分割。

在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意。

4．胚胎分割的意义(1)促进优良动物品种的繁殖，产生相同的后代用于遗传学研究。

第3节胚胎工程一、胚胎工程的理论基础1．胚胎工程是指对生殖细胞、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。

胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。

（P56）2．在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。

（P56）3．掌握哺乳动物受精的过程（下图）（P57）4．在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。

然后，精子入卵。

精子入卵后，卵细胞膜也会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。

（P57）5．精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还大的核，叫作雄原核。

与此同时，精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核。

（P57）6．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。

在实际胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志。

（P58“相关信息”）7．聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；而沿透明带内壁扩展和排列的细胞，称为滋养层细胞，它们将来发育成胎膜和胎盘。

（P58）二、胚胎工程技术及其应用1．哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获能和受精等步骤。

（P60）2．采集到的卵母细胞和精子，要分别对它们进行成熟培养和获能处理，然后才能用于体外受精。

（P60）3．胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。

其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体叫“受体”。

通过任何一项技术（如转基因、核移植和体外受精等）获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。

（P61）4．以牛的胚胎移植为例，胚胎移植主要包括供体、受体的选择和处理，配种或人工授精，胚胎的收集、检查、培养或保存，胚胎的移植，以及移植后的检查等步骤（下图）。

高中生物选修3知识点总结：胚胎工程体内受精和早期胚胎发育胚胎工程的建立1. 精子的发生场所：睾丸的曲细精管时间：从初情期开始，到生殖机能衰退过程：（1）精原细胞→多个初级精母细胞（通过数次有丝分裂）（2）1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精子细胞（通过减数分裂，即MI和MII）（3）精子细胞→精子（通过变形）2.卵子的发生场所：卵巢时间：从胎儿时期开始（胎儿时期完成了卵泡的形成和在卵巢内的储备）过程：（1）卵原细胞→初级卵母细胞（2）1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞＋第一极体（排卵前后完成）（3）1个次级卵母细胞→1个卵子＋第二极体（精子和卵子结合中完成）3.受精概念：精子和卵子结合成合子（受精卵）的过程。

场所：雌性的输卵管内过程：（1）受精前的准备阶段1：精子获能（2）受精前的准备阶段2：卵子的准备（到减数第二次分裂中期，具备与精子受精的能力）（3）受精阶段a.精子穿越放射冠和透明带：顶体反应，透明带反应b.进入卵黄膜：卵黄膜封闭作用 c.原核形成和配子结合 4. 早期胚胎发育卵裂期：细胞在透明带中进行有丝分裂，细胞数不断增加，但胚胎的总体积并不增加，或略减小。

桑椹胚：胚胎细胞达32个左右，每一个细胞都是全能细胞囊胚：有囊胚腔，出现孵化过程。

开始出现分化：内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织。

滋养层发育成胎膜和胎盘。

原肠胚：出现外中内三个胚层和原肠腔 3.2 体外受精和早期胚胎培养方法一：用促性腺激素处理，使其超数排卵，从中输卵管冲取卵子（针对实验动物，家畜猪、羊等）卵母细胞的采集方法二：从屠宰母畜卵巢中采集方法三：借助超声波探测仪、内窥镜、腹腔镜等工具直接从活体母畜卵巢中吸取（针对大家畜或大型动物，如牛）1.体外受精卵母细胞的培养：在体外人工培养成熟子的采集：方法有假阴道法、手握法和电刺激法等精子的获能：方法有培养法（通过获能培养液）、化学诱导法（通过肝素或钙离子载体A23187）获能溶液或专用的受精溶液受精：获能的精子＋培养成熟的卵子→完成受精 2. 胚胎早期培养条件：受精卵在发育培养液中培养培养液成分：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等3. 试管动物技术：通过人工操作使卵子和精子在体外成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎（桑葚胚或囊胚）后，再经移植产生后代的技术。

高中生物：胚胎工程知识点总结体内受精和早期胚胎发育胚胎工程的建立1. 精子的发生场所：睾丸的曲细精管时间：从初情期开始，到生殖机能衰退过程：（1）精原细胞→多个初级精母细胞（通过数次有丝分裂）（2）1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精子细胞（通过减数分裂，即MI和MII）（3）精子细胞→精子（通过变形）2.卵子的发生场所：卵巢时间：从胎儿时期开始（胎儿时期完成了卵泡的形成和在卵巢内的储备）过程：（1）卵原细胞→初级卵母细胞（2）1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞＋第一极体（排卵前后完成）（3）1个次级卵母细胞→1个卵子＋第二极体（精子和卵子结合中完成）3.受精概念：精子和卵子结合成合子（受精卵）的过程。

场所：雌性的输卵管内过程：（1）受精前的准备阶段1：精子获能（2）受精前的准备阶段2：卵子的准备（到减数第二次分裂中期，具备与精子受精的能力）（3）受精阶段a.精子穿越放射冠和透明带：顶体反应，透明带反应b.进入卵黄膜：卵黄膜封闭作用c.原核形成和配子结合 4. 早期胚胎发育卵裂期：细胞在透明带中进行有丝分裂，细胞数不断增加，但胚胎的总体积并不增加，或略减小。

桑椹胚：胚胎细胞达32个左右，每一个细胞都是全能细胞囊胚：有囊胚腔，出现孵化过程。

开始出现分化：内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织。

滋养层发育成胎膜和胎盘。

原肠胚：出现外中内三个胚层和原肠腔3.2 体外受精和早期胚胎培养方法一：用促性腺激素处理，使其超数排卵，从中输卵管冲取卵子（针对实验动物，家畜猪、羊等）卵母细胞的采集方法二：从屠宰母畜卵巢中采集方法三：借助超声波探测仪、内窥镜、腹腔镜等工具直接从活体母畜卵巢中吸取（针对大家畜或大型动物，如牛）1.体外受精卵母细胞的培养：在体外人工培养成熟子的采集：方法有假阴道法、手握法和电刺激法等精子的获能：方法有培养法（通过获能培养液）、化学诱导法（通过肝素或钙离子载体A23187）获能溶液或专用的受精溶液受精：获能的精子＋培养成熟的卵子→完成受精2. 胚胎早期培养条件：受精卵在发育培养液中培养培养液成分：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等3. 试管动物技术：通过人工操作使卵子和精子在体外成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎（桑葚胚或囊胚）后，再经移植产生后代的技术。