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1、 胚胎工程（二）主讲：黄冈中学优秀生物教师严贻兰一、知识概述1、体外受精和早期胚胎培养；2、胚胎工程的应用及前景。二、重点知识归纳及讲解（一）体外受精和早期胚胎培养1、体外受精步骤（1）卵母细胞的采集和培养：（2）精子的采集和获能：（3）体外受精：获能的精子和培养成熟的卵子可以在获能液或专用的受精溶液中完成受精过程。2、胚胎的早期培养（1）培养液成分巧记：（2）用于胚胎移植的胚胎一般在原肠胚以前。（二）胚胎工程的应用1、胚胎移植（1）实质：胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。（2）生理学基础：（3）基本程序（以牛为例）：2、试管动物生产流程3、克隆动物的培育流程4、胚胎
2、分割5、胚胎干细胞（1）干细胞类型（2）胚胎干细胞来源：早期胚胎或原始性腺特点培养过程：应用前景：用于治疗人类的某些顽症；培育成组织器官，用于器官移植；用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究；对ES细胞的培养和诱导，为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效手段。典型例题例、下列有关胚胎工程的叙述，正确的是（）A“试管动物”的生殖方式属于无性生殖B卵裂球时期每一个细胞的体积比受精卵大C通过胚胎移植技术可充分发挥良种母畜的繁殖潜力D对某一胚胎的干细胞核移植，产生的动物中雄性和雌性的概率各占1/2解析：“试管动物”是通过体外受精、体内发育获得的个体，属于有性生殖。卵裂球时期每一个细胞的体积比受精卵小
3、。对某一胚胎的干细胞核移植，产生的子代动物个体性别相同。答案：C例2、图中a表示基因工程，c表示发酵工程，d表示克隆技术，则e和b分别表示（）A胚胎移植和细胞培养B显微注射技术和细胞培养C细胞培养和花粉离体培养D显微注射技术和药粉离体培养解析：基因工程、发酵工程和克隆技术中都涉及细胞培养，因而可确定e表示细胞培养；b可以表示花粉离体培养。答案：C例3、牛胚胎移植的基本程序如下图，请据图回答：（1）图中a、b、c过程分别是指_、_、_。（2）供体牛的主要职能是_；受体母牛必须具备_。（3）为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是_；处理的时期是_；理由是_。（4）从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离
4、出来的细胞，称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有_。（5）你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些？答案：（1）超数排卵冲卵胚胎移植（2）只产生具有优良遗传特性的胚胎健康的体质和正常的繁殖能力（3）胚胎分割移植桑椹胚期和囊胚期此时还未出现细胞分化（4）体积小、细胞核大、核仁明显（5）胚胎移植技术可以加快优良种畜的繁殖速度，迅速推广新品种- 返回 - 同步测试一、选择题1、下列有关哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述正确的是（）A移植用的胚胎一般取发育到桑椹胚或囊胚B滋养层细胞发育成胎膜和胎盘在囊胚期C分割囊胚阶段的内细胞团不要求均等D卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加2、表现型不
5、同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。产生这一结果最可能的原因（）A试管动物培养B胚胎移植C胚胎分割移植D受精卵移植3、供、受体母牛选择好后，要用激素进行同期发情处理的原因是（）A防止受体牛不愿意接受胚胎B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C只要发情排卵后，各阶段时间内的变化，供、受体生理状态完全相同D同期发情处理后，卵细胞和精子受精结合能力强4、下列说法不正确的是（）A胚胎工程技术包括胚胎移植、胚胎分割、体外生产胚胎技术B试管牛的培育过程属于克隆过程C提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体叫“受体”D胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程5
6、、下列哪项不是哺乳动物克隆实验的缺点（）A重构胚胎成功率低B流产率高C胎儿畸形率高D克隆后的胚胎着床率高6、试管婴儿是指（）A在试管内把受精卵培育成足月的婴儿B成熟的卵和精子在试管内完成受精过程C把精子移植到母体内D将发育的胚胎移植到母体发育7、下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是（）A卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加B胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割C胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点D胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离获取8、下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是（）A对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理B人工授精后
7、的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割C利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎D一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例9、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B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D胚胎移植常采用手术法和非手术法两种方法10、以下是制定并研究设计的“试管牛”工厂化生产技术流程，其中正确的顺序应是（）卵母细胞的采集和培养精子的采集和获能画出“试管牛”工厂化生产技术流程图受精胚胎的早期培养ABCD显示提示提示：1、A解析：因桑椹胚或囊胚时期的细胞未分化，所以移植的胚胎一般取桑椹胚或囊胚
8、；滋养层细胞发育成胎膜和胎盘是在原肠胚期；对囊胚阶段的内细胞团的分割要求均等；卵裂期胚胎中细胞数目增加，但有机物总量在不断减少。2、C解析：考查动物细胞工程的内容和胚胎分割。表现型不同的母牛，其基因型一定不同，生育出基因型完全相同的小牛，根据题目给出的选项，很可能是将胚胎分割移植，因为由一个胚胎分割开的细胞的基因型完全相同。3、B解析：对供体和受体同时用激素同期发情处理是为了保证供体和受体具有相同的生理状态，以确保胚胎移植后能正常发育。4、B5、D解析：重构胚胎受细胞核和细胞质的相互影响，生活力不如受精卵，所以克隆后胚胎着床率低。6、B解析：试管婴儿是指人的卵细胞和精子在体外完成受精作用，发育
9、到早期胚胎的一定阶段，再移入到母体子宫内继续发育到足月诞生的婴儿。由于受精过程和早期胚胎通常在试管中完成，所以叫试管婴儿。7、D解析：卵裂期胚胎中细胞数目增加，而有机物总量不断减少，胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割。胚胎干细胞是一类可从早期胚胎中分离获得的未分化细胞，其具有细胞核大、核仁大、蛋白质合成旺盛等特点。8、B解析：本题考查胚胎工程的相关知识，意在考查考生对胚胎工程的理解。人工授精后的一定时间内，收集供体的早期胚胎（如囊胚）用于胚胎分割，所以B选项错误。9、C10、B解析：“试管牛”工厂化生产的流程是卵母细胞的采集和培养精子的采集和获能受精胚胎的早期培养画出“试管牛”工厂化生产技术
10、流程图。二、简答题11、下图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答：（1）胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_期的内细胞团或胎儿的_中分离得到的一类细胞。（2）图中分化程度最低的干细胞是_。在体外培养条件下，培养液中加入_因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。（3）在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因_的结果。（4）某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的。骨髓移植的实质是将图中的_细胞移植到患者体内。（5）若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞、皮肤细胞、神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的_，其原因是_。（6）若某药物可抑制肝
11、肿瘤细胞DNA的复制，使用该药物可使肝肿瘤细胞停留于细胞周期的_期。（7）在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用_细胞与骨髓瘤细胞融合，经多次筛选最终得到能分泌_的杂交瘤细胞。显示答案11、（1）囊胚原始性腺细胞（2）胚胎干细胞分化诱导（3）选择性表达（4）造血干（5）红细胞细胞中无细胞核（6）间（7）B淋巴特异性抗体解析：本题主要考查了干细胞的概念和分化程度。细胞分化的本质是基因的选择性表达；胚胎干细胞可以分化成不同种类的细胞，造血干细胞可以分化出各种血细胞。克隆技术的本质是细胞核基因的全部有序地表达，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。-END- 课外拓展胚胎干细胞（ES细胞）的来源和主要特
12、点是什么？ES细胞来源于早期胚胎，是从早期胚胎细胞中分离出来的。它具有胚胎细胞的特性，体积较小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞。另一方面，在体外培养条件下，ES细胞可不断增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可以进行某些遗传改造。ES细胞的主要用途是什么？ES细胞可用于研究哺乳动物个体发生和发育的规律，也是在体外条件下研究细胞分化的理想材料。ES细胞通过诱导分化可产生新的组织细胞，用于治疗人类的组织损伤和某些顽症。还可通过ES细胞的体外诱导分化，定向培育人造组织器官，用于器官移植，解决供体器官不足和移植后免疫排斥的问题。ES细胞的研究历史是怎样的
13、？ES细胞的研究是从1958年史蒂文斯（Stevens）发现小鼠畸胎瘤细胞（embryonic carcinoma cell，EC）开始的。EC细胞因具有可以分化为生殖细胞和其他细胞的特性而引起人们的注意。研究人员开始寻求从正常小鼠胚胎中分离培养类似EC细胞的可能性。1987年，伊文思（Evans）和考夫曼（Kaufman）历时8年，从延迟着床的小鼠胚胎中分离得到了ES细胞，当时用两人名字的第一个字母命名为EK细胞。从此以后，小鼠ES细胞的分离技术逐渐成熟，成为研究小鼠胚胎发育不可缺少的技术环节。1988年，德奇曼（Doetschman）等建立了仓鼠的ES细胞系。1994年，惠勒（Wheeler）和罗伯特（Robert）的研究小组分别用胚胎和原始生殖细胞（primadial germ cell，PGC）培养获得了猪的ES细胞。1998年，美国威斯康星大学汤姆森（Thomson）等人利用不同的方法分别从人的体外受精囊胚和PGC中分离得到了人的全能ES细胞。人的ES细胞的分离成功引起了生物和医学界的密切关注，为在体外培养人类所需的组织细胞，取代病人体内坏死组织细胞，治疗各种疑难病症提供了新的途径。-END- 高考解析例1、华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该
