2020年生物 必修3-专题3参照模板
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专题三 胚胎工程
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知识排查
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考点诠解 一、体内受精和早期胚胎发育 1．精子、卵子的发生和受精作用 (1)精子、卵子发生的比较：
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3．总结 (1)精子变形：细胞核→头部的主要成分：高尔基体→头部的顶 体；中心体→精子的尾；线粒体→线粒体鞘；细胞内的其他物质→原生 质滴，随精子的成熟过程向后移动，直到最后脱落。
(2)初级卵母细胞减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成 的，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。减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的，次级卵母 细胞经分裂产生一个成熟的卵子和第二极体。
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பைடு நூலகம்
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(3)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。
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特别提醒：①卵子完成受精的标志是卵黄膜和透明带的间隙可 以观察到两个极体。②受精过程中有三大反应(作用)：顶体反应、透明 带反应、卵黄膜封闭作用。三大反应(作用)的作用不同：顶体反应主要 是形成精子穿越放射冠的通路；透明带反应是防止多精子入卵受精的第 一道屏障；卵黄膜封闭作用则是防止多精子入卵受精的第二道屏障。
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③桑椹胚时期：细胞均未分化，细胞全能性最高，是胚胎分割 的最佳时期。
④囊胚期：出现囊胚腔，细胞开始分化，但其全能性仍很高， 也可用于胚胎分割。
⑤原肠胚期：出现原肠腔，个体较大的细胞称为内细胞团，将 来发育成胎儿的各种组织，个体较小的细胞，称为滋养层细胞，将来发 育成胎膜和胎盘。
项目 场所
时期
精子的发生
睾丸的曲细精管内
初情期开始，直到生 殖机能衰退
卵子的发生
雌性动物的卵巢内
胚胎时期性别分化 以后
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项 精子的发生
目
续表
卵子的发生
精原细胞有―丝―分→裂多个初 级精母细胞 过 减数第―― 一→次分裂次级精母 程 细胞减数第―― 二→次分裂精细 胞―变―形→成熟的精子
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2．早期胚胎发育 (1)过程：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚 (2)各时期的特点： ①个体发育的起点是受精卵。 ②卵裂期：细胞分裂使细胞数目增加，但胚胎总体积并不增加 或略有缩小，因此每个细胞的体积会随分裂的进行不断缩小，但核内遗 传物质并未减少。
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特别提醒：①根据发育成D新个体的卵细胞核由B动物提供，而 性别及大多遗传性状是由核内遗传物质决定的，故B、D两者的性别及大 多数遗传性状相同。
②克隆动物的起点是经过核移植形成的一个细胞，其遗传物质 主要来自供核一方。
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四、胚胎分割与胚胎干细胞
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2．胚胎干细胞(ES细胞)的研究进展及应用前景 (1)干细胞分类： 干细胞分为三类：全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞。胚 胎干细胞为全能干细胞。
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(2)胚胎干细胞的应用前景： ES细胞的分离和培养成功是胚胎工程中的重大成就之一，在基 础生物学、畜牧学和医学上都具有十分重要的应用价值。 ①ES细胞可用于治疗人类的某些顽症。 利用ES细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES 细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。 ②培育成组织器官，用于器官移植。 ③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 提供了有效的手段。 ④ES细胞可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究。
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2．胚胎的早期培养
培养液的成分：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核 苷酸等营养成分和血清等物质。
存。
当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保
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2．克隆动物的培育流程
1．胚胎分割
(1)概念：采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等 份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
胚。
(2)进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊
(3)对囊胚进行分割时要注意将内细胞团进行均等分割，否则会 影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
(4)用胚胎分割增加动物后代：其实质是动物的无性繁殖或克隆 的方法之一。
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二、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： ①实验动物以及家畜猪、羊等：用促性腺激素处理，使其排出 更多的卵子，然后，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受 精。 ②大家畜或大型动物：从刚被屠宰的母畜的卵巢中采集卵母细 胞或直接从活体动物的卵巢中吸取，然后在体外进行人工培养至成熟 后，才能与获能精子受精。
卵原细胞的增殖→ 初级卵母细胞→形 成卵泡→初级卵母 细胞减数分裂→成 熟的卵子
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(2)受精过程： ①受精前的准备阶段 精子获能：正常情况下在雌性动物的生殖道内完成。 卵子的准备：发育到减数第二次分裂中期，才具备与精子受精 的能力。
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(2)精子的采集和获能： ①收集精子的方法：主要有假阴道法、手握法和电刺激法等； ②精子体外获能的方法：主要有培养法(啮齿动物、家兔、猪 等)和化学诱导法(牛、羊等家畜的精子常采用化学法，即将精子放在一 定 浓 度 的 肝 素 或 钙 离 子 载 体 A23187 溶 液 中 ， 用 化 学 药 物 诱 导 精 子 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。
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3．总结 (1)精子变形：细胞核→头部的主要成分：高尔基体→头部的顶 体；中心体→精子的尾；线粒体→线粒体鞘；细胞内的其他物质→原生 质滴，随精子的成熟过程向后移动，直到最后脱落。
(2)初级卵母细胞减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成 的，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。减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的，次级卵母 细胞经分裂产生一个成熟的卵子和第二极体。
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(3)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。
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特别提醒：①卵子完成受精的标志是卵黄膜和透明带的间隙可 以观察到两个极体。②受精过程中有三大反应(作用)：顶体反应、透明 带反应、卵黄膜封闭作用。三大反应(作用)的作用不同：顶体反应主要 是形成精子穿越放射冠的通路；透明带反应是防止多精子入卵受精的第 一道屏障；卵黄膜封闭作用则是防止多精子入卵受精的第二道屏障。
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③桑椹胚时期：细胞均未分化，细胞全能性最高，是胚胎分割 的最佳时期。
④囊胚期：出现囊胚腔，细胞开始分化，但其全能性仍很高， 也可用于胚胎分割。
⑤原肠胚期：出现原肠腔，个体较大的细胞称为内细胞团，将 来发育成胎儿的各种组织，个体较小的细胞，称为滋养层细胞，将来发 育成胎膜和胎盘。
项目 场所
时期
精子的发生
睾丸的曲细精管内
初情期开始，直到生 殖机能衰退
卵子的发生
雌性动物的卵巢内
胚胎时期性别分化 以后
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项 精子的发生
目
续表
卵子的发生
精原细胞有―丝―分→裂多个初 级精母细胞 过 减数第―― 一→次分裂次级精母 程 细胞减数第―― 二→次分裂精细 胞―变―形→成熟的精子
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②克隆动物的起点是经过核移植形成的一个细胞，其遗传物质 主要来自供核一方。
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四、胚胎分割与胚胎干细胞
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1．胚胎分割
(1)概念：采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等 份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
胚。
(2)进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊
(3)对囊胚进行分割时要注意将内细胞团进行均等分割，否则会 影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
(4)用胚胎分割增加动物后代：其实质是动物的无性繁殖或克隆 的方法之一。
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二、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： ①实验动物以及家畜猪、羊等：用促性腺激素处理，使其排出 更多的卵子，然后，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受 精。 ②大家畜或大型动物：从刚被屠宰的母畜的卵巢中采集卵母细 胞或直接从活体动物的卵巢中吸取，然后在体外进行人工培养至成熟 后，才能与获能精子受精。
卵原细胞的增殖→ 初级卵母细胞→形 成卵泡→初级卵母 细胞减数分裂→成 熟的卵子
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(2)受精过程： ①受精前的准备阶段 精子获能：正常情况下在雌性动物的生殖道内完成。 卵子的准备：发育到减数第二次分裂中期，才具备与精子受精 的能力。
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(2)精子的采集和获能： ①收集精子的方法：主要有假阴道法、手握法和电刺激法等； ②精子体外获能的方法：主要有培养法(啮齿动物、家兔、猪 等)和化学诱导法(牛、羊等家畜的精子常采用化学法，即将精子放在一 定 浓 度 的 肝 素 或 钙 离 子 载 体 A23187 溶 液 中 ， 用 化 学 药 物 诱 导 精 子 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。