专题3 胚胎工程-【复习宝典】2021年高考生物选修3知识点归纳

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 MⅠ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。减数第二次分裂是在__精子和卵子__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。当在_卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体_时，说明卵子已经完成了受精，这是判断卵子是否受精的重要标志。 哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前（即_胎儿_时期）完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别。 1.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？答：正常情况下，一个卵泡只能形成 一个成熟的卵子。 2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？答：是指卵子从卵泡中排出__。 3.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？ 答：刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，需要在_输卵管_内进一步成熟，直到__减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。 受精 受精是精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。它包括受精前的准备阶段和受精阶段。在自然条件下，受精是在雌性的_输卵管_内完成的。 准备阶段 1 — 精子获能 刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在_雌性动物生殖道_发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。1951 年，张明觉和奥斯汀发现了这一生理现象，并把它称为“_精子获能__”。这一发现加速了科学家对精子获能机理的研究，并且找到了使精子在体外获能的物质，实现了各种哺乳动物精子在体外条件下的获能。 准备阶段2 — 卵子的准备 卵子一般在排出后 2 一 3h 才能被精子穿入。一些实验证据表明，卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程。动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初级卵母细胞，如__马、犬__等，有的可能是次级卵母细胞，如_猪、羊_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，才具备与精子受精的能力。 受精阶段 哺乳动物的受精过程主要包括：_精子穿越放射冠和透明带___，_卵细胞膜__，_原核形成和融合。 获能后的精子与卵子相遇时，首先发生_顶体反应_，使顶体内的酶释放出来。放射冠是包围在卵子透明带外而的卵丘细胞群，精子所释放的顶体酶可直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路。 穿过放射冠的精子立即与_透明带_接触，顶体酶随后将透明带溶出一条孔道，精子借自身运动穿越透明带，并接触卵细胞膜。在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，这个反应称做透明带反应_，它是防止多个精子进入透明带，引起多精子入卵受精的第一道屏障。 只有穿过透明带的精子才能与卵细胞膜接触。由于卵细胞膜表面有大量的微绒毛，当精子与卵细胞膜接触时，立即被微绒毛抱合，随后，精子外膜和卵细胞膜相互融合，精子入卵。 精子入