第34講胚胎工程

考點(diǎn)胚胎工程

|考點(diǎn)自主椅理|夯基固本最精里

一、胚胎發(fā)育

1.受精作用

⑴受精作用的過(guò)程：精卵識(shí)別、精子附著于卵膜、精卵質(zhì)膜融合、精細(xì)胞核與卵細(xì)胞核融

合等幾個(gè)階段。其中核融合是實(shí)質(zhì)階段。

(2)精卵細(xì)胞表面有特異性相互識(shí)別的糖蛋且是同種動(dòng)物精卵受精發(fā)生的緣由之一。

2.胚胎早期發(fā)育的過(guò)程

①細(xì)胞分裂方式：有絲分裂

j~U②細(xì)胞數(shù)量增多,胚胎總體積不增加或略有縮小

卵裂期

N幣五①細(xì)胞數(shù)目為32個(gè)左右

桑根胚I

—~[②細(xì)胞都具有全他性

(①內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：發(fā)育為胎兒的各種組織

W]]②滋養(yǎng)層細(xì)胞：發(fā)育成胚胎附屬結(jié)構(gòu)或胚外結(jié)構(gòu)

[如胎盤(pán)

I?①外胚層

原腸胚I〈②中胚層

[③內(nèi)胚層

組織器官形成

￥7L

二、胚胎工程

i.胚胎工程

⑴含義：在胚胎發(fā)育過(guò)程中進(jìn)行的胚胎操作技術(shù)。

(2)技術(shù)：主要包括體外受精，胚胎體外培育、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培育等。

(3)探討對(duì)象：主要限定于高等脊椎動(dòng)物，特殊是哺乳動(dòng)物。

2.體外受精和胚胎體外培育

3.胚胎移植

|良種母畜促性腺激超數(shù)人工授精r分離」且期日不噲

素處理典配種）?

胚胎移植/懷孕

普通母畜修會(huì)-I同期發(fā)情受口供體后代

4.胚胎分割

直接發(fā)育

良種分離切制針（刀）分割的胚胎移植其,*產(chǎn)仔戶,4

母牛一酶處理”或細(xì)胞體一后代

囊胚期/

5.胚胎干細(xì)胞

（1）來(lái)源：囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中分別。

⑵培育:

早期培養(yǎng)機(jī)械剝離內(nèi)細(xì)酶處理胚胎干加.養(yǎng)層胚胎干

胚胎一?或酶處理"胞更*細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)“細(xì)胞（系）

冷凍，保存

跖胎干細(xì)胞

教材.V選S考

一真題感悟

1.（2012?浙江高考）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(shí)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

解析同種動(dòng)物的精卵細(xì)胞的表面有特異性相互識(shí)別的蛋白，這是同種動(dòng)物的精卵能結(jié)合的

緣由之一，A正確；受精卵不斷進(jìn)行細(xì)胞分裂即卵裂，卵裂產(chǎn)生的細(xì)胞團(tuán)稱(chēng)卵裂球，隨著卵

裂次數(shù)的增多，細(xì)胞漸漸變小，B錯(cuò)誤；滋養(yǎng)層細(xì)胞只發(fā)育成哺乳動(dòng)物胚胎外結(jié)構(gòu)，不具有

發(fā)育的全能性，即不能分化出成體動(dòng)物的全部組織和器官，C錯(cuò)誤；原腸胚已分化出外、中、

內(nèi)三個(gè)胚層，D錯(cuò)誤。

答案A

2.（2011?浙江高考）培育“試管山羊”的基本過(guò)程如圖所示，若要培育勝利，下列敘述正確

的是（）

良種母山羊|上|卵母細(xì)胞

>—|受精卵|—|早期胚胎|—|代孕母羊

良種公山羊|丕歪席?J

塞亙|試管山羊-

A.甲過(guò)程中可通過(guò)給母山羊注射有關(guān)激素使其超數(shù)排卵

B.乙過(guò)程的目的之一是促進(jìn)卵母細(xì)胞和精子的成熟

C.丙過(guò)程與乙過(guò)程中應(yīng)采納相同成分的培育液

D.丁過(guò)程中早期胚胎需移植到與供體性狀相同的代孕母羊子宮內(nèi)

解析甲為獲得卵母細(xì)胞，可以用促性腺激素使其超數(shù)排卵，A正確；乙過(guò)程的目的是促進(jìn)

卵母細(xì)胞成熟，使精子獲能而不是成熟，并且使精子與卵細(xì)胞完成受精作用，B錯(cuò)誤；丙過(guò)

程為培育早期胚胎,須要運(yùn)用一系列不同成分的培育液，與乙過(guò)程中運(yùn)用的培育液成分不同，

C錯(cuò)誤；丁過(guò)程中早期胚胎需移植到與供體生理狀態(tài)相同而不是性狀相同的代孕母羊子宮

內(nèi)，D錯(cuò)誤。

答案A

真題溯源、本題組對(duì)應(yīng)選修三P41?P52胚胎工程

1.受精大體包括精卵識(shí)別、精子附著于卵膜、精卵質(zhì)膜融合等幾個(gè)過(guò)程。同種動(dòng)物精子、卵

細(xì)胞表面有特異性相互識(shí)別的蛋白,這是同種動(dòng)物精卵才能結(jié)合的緣由之一。

2.受精卵是動(dòng)物個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)。受精卵經(jīng)卵裂形成卵裂球，隨著卵裂球細(xì)胞數(shù)目增加，細(xì)

胞漸漸變小。當(dāng)卵裂球含2?8個(gè)細(xì)胞時(shí),其中的每個(gè)細(xì)胞都具有全能性,即均可以發(fā)育成

完整個(gè)體。卵裂球接著分裂分化，形成的中空的細(xì)胞團(tuán)，稱(chēng)為囊胚或胚泡,其外表是一層滋

養(yǎng)層，胚胎的附屬結(jié)構(gòu)或胚外結(jié)構(gòu)就由滋養(yǎng)層發(fā)育形成的。其內(nèi)部的細(xì)胞團(tuán)就是胚胎干細(xì)胞。

囊胚進(jìn)一步發(fā)育，漸漸形成一個(gè)圓盤(pán)狀結(jié)構(gòu),分為內(nèi)胚層和外胚層。外胚層細(xì)胞在胚盤(pán)正中

線處形成一條增殖區(qū)，該區(qū)細(xì)胞增殖分裂，形成中胚層,這就是原腸胚。

3.獲得卵母細(xì)胞的方法：卵巢經(jīng)超數(shù)排卵處理后,運(yùn)用超聲監(jiān)視器確定卵泡的位置,插入穿

刺針吸取卵泡液，取出卵母細(xì)胞。通常經(jīng)體外培育的早期胚胎發(fā)育到8細(xì)胞以上胚胎，最相

宜用于胚胎移植。

4.胚胎移植的過(guò)程：供體發(fā)情排卵并經(jīng)配種后,在肯定時(shí)間內(nèi)從其輸卵管和子宮角中取出早

期胚胎,然后把它們分別移植到另一頭與供體同時(shí)發(fā)情排卵、但未經(jīng)配種的母畜(受體)的相

應(yīng)部位。

5.胚胎干細(xì)胞是一種未分化細(xì)胞,具有發(fā)育全能性和二倍體核型,能分化出成體動(dòng)物的全部

組織和器官，其細(xì)胞體積小，核大，核仁明顯。在培育胚胎干細(xì)胞時(shí)，首先在培育皿底部制

備一層細(xì)胞，稱(chēng)為飼養(yǎng)層,然后將胚胎干細(xì)胞接種在飼養(yǎng)層上。胚胎干細(xì)胞核移植是指把胚

胎干細(xì)胞核移植到去核的卵母細(xì)胞中，經(jīng)胚激活、胚胎培育、胚胎移植后干脆由受體完成克

隆動(dòng)物的技術(shù)，可培育出與細(xì)胞核供體極為相像的“復(fù)制品”。

|考點(diǎn)應(yīng)試角度|明確考向,找規(guī)律

角度胚胎工程

1.(原創(chuàng)題)轉(zhuǎn)基因小鼠常用來(lái)作為人類(lèi)疾病的探討模型，在醫(yī)學(xué)探討領(lǐng)域有廣泛用途，下圖

是轉(zhuǎn)基因小鼠培育的途徑之一，據(jù)此請(qǐng)回答：

轉(zhuǎn)基因小鼠代孕母鼠

⑴獲得ES細(xì)胞：從母鼠體內(nèi)分別得到的受精卵經(jīng)獲得囊胚，囊胚又叫

，其內(nèi)部的細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞就是胚胎干細(xì)胞，即ES細(xì)胞。剝離囊胚外的可

得到ES細(xì)胞，然后接種到__________上，既滿意其生長(zhǎng)同時(shí)又抑制其分化，經(jīng)培育可獲得

大量ES細(xì)胞。

(2)導(dǎo)入外源基因：用向體外培育的ES細(xì)胞中導(dǎo)入外源基因，然后將轉(zhuǎn)基因

ES細(xì)胞注入正常的小鼠囊胚中，得到嵌合囊胚。嵌合囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中有一部分是轉(zhuǎn)基因

ES細(xì)胞。

(3)胚胎移植：將嵌合囊胚植入代孕母鼠的,為移植勝利，需對(duì)代孕母鼠提

前進(jìn)行處理，以保證嵌合囊胚勝利著床，順當(dāng)產(chǎn)下嵌合體小鼠。嵌合體小鼠

的生殖系統(tǒng)可能整合上外源基因，通過(guò)近親交配繁育可得到具有純合目的基因的個(gè)體，即轉(zhuǎn)

基因小鼠。

解析（1）分別得到的受精卵在體外通過(guò)胚胎體外培育可以獲得早期胚胎，如囊胚（又叫胚

泡）。囊胚外層是滋養(yǎng)層細(xì)胞，內(nèi)部有一個(gè)空腔是囊胚腔，其中有一團(tuán)細(xì)胞是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，就

是胚胎干細(xì)胞，也叫ES細(xì)胞，所以剝離囊胚外的滋養(yǎng)層可得到ES細(xì)胞。ES細(xì)胞的體外培

育既要滿意其生長(zhǎng)同時(shí)又抑制其分化，因此通常采納飼養(yǎng)層培育，即將ES細(xì)胞接種在飼養(yǎng)

層上培育。（2）可采納顯微注射法向體外培育的ES細(xì)胞中導(dǎo)入外源基因。（3）胚胎移植時(shí)，

需先對(duì)代孕母鼠進(jìn)行同期發(fā)情處理，提高移植勝利率，移植時(shí)要將胚胎植入代孕母鼠的輸卵

管或子宮角中。

答案（D胚胎體外培育胚泡滋養(yǎng)層飼養(yǎng)層（2）顯微注射法（3）輸卵管或子宮角

同期發(fā)情

2.（2024?溫州八校期末節(jié)選）下圖為利用生物技術(shù)將蘇云金芽抱桿菌Bt蛋白的基因和人

組織纖溶酶原激活物（htPA）基因分別導(dǎo)入棉花和牛的受體細(xì)胞中獲得抗蟲(chóng)棉和轉(zhuǎn)基因牛的

過(guò)程（圖中數(shù)字表示過(guò)程或技術(shù)，字母表示物質(zhì)或結(jié)構(gòu)），據(jù)圖回答：

（1）上圖中牛的受體細(xì)胞通常為,④代表技術(shù)。若培育E中的ES細(xì)胞，一

般在培育皿底部制備一層胚胎成纖維細(xì)胞，目的是0為了在牛乳中獲得htPA,移

植前需對(duì)已勝利轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進(jìn)行。為了提高已有胚胎的利用率，可采納

________技術(shù)。

（2）胚胎體外培育和植物組織培育有所區(qū)分，下列說(shuō)法中，正確的是

A.都須要用CO?培育箱

B.都須要在無(wú)菌條件下進(jìn)行

C.都須要添加蔗糖

D.都需用液體培育基

解析（1）在轉(zhuǎn)基因牛培育中通常用受精卵作為受體細(xì)胞。導(dǎo)入目的基因的受精卵經(jīng)過(guò)胚胎

體外培育技術(shù)形成早期胚胎。若培育胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）須要制備一層胚胎成纖維細(xì)胞，

從而促進(jìn)胚胎干細(xì)胞生長(zhǎng)抑制其分化。為了在牛乳中獲得htPA,須要培育母牛，所以對(duì)移

植胚胎進(jìn)行性別鑒定。采納胚胎分割可以獲得多個(gè)相同胚胎，提高已有胚胎的利用率。（2）

胚胎體外培育和植物組織培育有所區(qū)分，但是兩者都須要在無(wú)菌條件下進(jìn)行。

答案(1)受精卵胚胎體外培育促進(jìn)生長(zhǎng)抑制分化性別鑒定胚胎分割(2)B

一解題點(diǎn)撥

1.精子與卵子的發(fā)生

2.早期胚胎發(fā)育

(1)過(guò)程：受精卵一卵裂期一桑根胚一囊胚一原腸胚。

(2)圖不:

全能細(xì)胞(32個(gè)細(xì)胞)細(xì)胞分化

受精卵-2細(xì)胞胚-4細(xì)胞胚-8細(xì)胞胚-臬植胚f囊胚f原腸胚

3.概念辨析

⑴滋養(yǎng)細(xì)胞：指先期培育的細(xì)胞，用于支持細(xì)胞克隆生長(zhǎng)的細(xì)胞，如經(jīng)射線照耀本身失去

增殖力的小鼠成纖維細(xì)胞。

(2)滋養(yǎng)層：屬于動(dòng)物囊胚外表的一層扁平細(xì)胞，這些細(xì)胞將發(fā)育成胚胎附屬結(jié)構(gòu)或胚外結(jié)

構(gòu)如胚盤(pán)。

(3)飼養(yǎng)層細(xì)胞：一般是指胚胎成纖維細(xì)胞，該細(xì)胞可以分泌一些能抑制細(xì)胞分化的物質(zhì)，

滿意促進(jìn)干細(xì)胞生長(zhǎng)的同時(shí)抑制干細(xì)胞分化的條件。

課后限時(shí)訓(xùn)練

（時(shí)間：40分鐘分?jǐn)?shù)：100分）

碰笏券基礎(chǔ)，練速度

1.科學(xué)家利用雞尾酒誘導(dǎo)小鼠胚胎干細(xì)胞分化成卵母細(xì)胞，體外受精后，將胚胎移植到代孕

小鼠體內(nèi)，能產(chǎn)生正常后代。有關(guān)敘述不正確的是（）

A.胚胎干細(xì)胞能誘導(dǎo)分化成卵母細(xì)胞，說(shuō)明其具有全能性

B.胚胎移植時(shí)胚胎的遺傳特性一般不會(huì)受到受體的影響而變更

C.獲能的精子和成熟的卵細(xì)胞一般須要經(jīng)過(guò)共同培育一段時(shí)間才能受精

D.胚胎體外培育必需配制一系列含有不同成分的培育液，以培育不同發(fā)育時(shí)期的胚胎

解析細(xì)胞全能性是指高度分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成為完整個(gè)體的潛能,胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分

化成為卵母細(xì)胞，不能說(shuō)明其具有全能性，A錯(cuò)誤；胚胎移植的受體不會(huì)對(duì)供體胚胎的遺傳

特性造成影響，B正確；獲能的精子和成熟的卵細(xì)胞一般須要經(jīng)過(guò)共同培育一段時(shí)間才能受

精，C正確；不同發(fā)育時(shí)期的胚胎對(duì)養(yǎng)分的需求不同，胚胎體外培育必需配制一系列含有不

同成分的培育液以滿意不同時(shí)期胚胎的養(yǎng)分需求，D正確。

答案A

2.第三代試管嬰兒技術(shù)包括胚胎植入前遺傳學(xué)診斷。在胚胎移植前，取胚胎細(xì)胞的遺傳物質(zhì)

進(jìn)行分析，篩選出健康胚胎進(jìn)行移植。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.精子和卵子一般要放在培育液中共同培育一段時(shí)間才能受精

B.胚胎植入前遺傳學(xué)診斷過(guò)程須要進(jìn)行羊膜腔穿刺取羊水細(xì)胞

C.胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)之一是母體子宮對(duì)植入胚胎基本無(wú)免疫排斥反應(yīng)

D.一般將囊胚期胚胎二等分后移植到受體的子宮角

解析精子和卵子一般要放在專(zhuān)用的受精溶液共同培育一段時(shí)間才能受精，A正確；胚胎植

入前遺傳學(xué)診斷過(guò)程不須要進(jìn)行羊膜腔穿刺取羊水細(xì)胞，因?yàn)榇藭r(shí)胚胎細(xì)胞就在體外，不須

要從母體中獲得，B錯(cuò)誤；母體子宮對(duì)植入胚胎基本無(wú)免疫排斥反應(yīng)，保證胚胎正常發(fā)育，

C正確；胚胎分割一般要對(duì)囊胚期及其之前的胚胎進(jìn)行分割，二等分后進(jìn)行胚胎移植，植入

受體的子宮角內(nèi)，D正確。

答案B

3.下圖表示我國(guó)首例綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬的詳細(xì)培育過(guò)程。

母(一種

洋

細(xì)^海

物

)

白

光蛋

綠色熒

隆豬

因克

轉(zhuǎn)基

:

列問(wèn)題

回答下

請(qǐng)據(jù)圖

驟是

心步

其核

是，

平的

子水

于分

，屬

技術(shù)

工程

生物

現(xiàn)代

及的

程涉

述過(guò)

⑴上

。

組織

部分

胎的

豬胚

處理

用

育，需

行培

胞進(jìn)

維細(xì)

成纖

個(gè)的

得單

要獲

（2）若

。

母豬

成年

處理

激素

胞需用

卵母細(xì)

大量的

要獲得

程中若

（3）E過(guò)

。

合適

期較

于

一般處

的胚胎

所選擇

是,

名稱(chēng)

程的

（4）H過(guò)

豬胚

因克隆

的轉(zhuǎn)基

型相同

多基因

獲得更

技術(shù)以

用

可以

胎后

期胚

到早

育得

過(guò)培

⑸經(jīng)

。

處理

豬進(jìn)行

代孕母

須要對(duì)

前，

程之

H過(guò)

進(jìn)行

且在

胎，

移

、胚胎

培育

細(xì)胞

動(dòng)物

植、

核移

程、

因工

有基

技術(shù)

工程

生物

現(xiàn)代

涉及的

述過(guò)程

（1）上

解析

（2）

建。

的構(gòu)

載體