内容正文:
第43讲 胚胎工程
【课标要求】1.简述胚胎形成经过了受精及早期胚胎发育等过程。2.简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术。
考点1 胚胎工程的理论基础
梳理必备知识
1.胚胎工程
(1)操作对象:生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞。
(2)结果:获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代。
(3)技术手段:体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
2.受精
(1)过程
(2)受精阶段的主要过程及生理反应
主要过程
生理反应
精子释放多种酶溶解卵细胞膜外的一些结构(如透明带等),接触卵细胞膜
透明带反应:防止后来的精子进入透明带,是防止多精入卵受精的第一道屏障
精子入卵,尾部脱落
卵细胞膜反应:拒绝其他精子再进入卵内,是防止多精入卵受精的第二道屏障
精子核膜破裂后形成新核,卵子被激活完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体
形成雄原核和雌原核:受精的标志
雌、雄原核充分发育,相向移动,彼此靠近,核膜消失
形成合子(受精卵):个体发育的起点
3.胚胎早期发育
【易错辨析】
1.雄性动物刚刚排出的精子并不具有受精能力,必须获能后才具备受精能力。(√)
2.次级卵母细胞的减数分裂Ⅱ完成于排卵前后,场所是卵巢内。(×)
提示:次级卵母细胞的减数分裂Ⅱ完成于受精后,场所是输卵管。
3.卵裂时期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加。(×)
提示:卵裂时期胚胎中细胞数目不断增加,有机物总量在不断减少。
4.胚胎发育过程中细胞开始分化的阶段是原肠胚期。(×)
提示:胚胎发育过程中细胞从受精卵的卵裂期就开始分化了。
落实素养题组
题组1 受精
1.(2022·山东青岛模拟)人的卵细胞膜电位为-70 mV,当第一个精子接触到卵细胞膜时,卵细胞膜电位变为+10 mV,由此阻止其他精子进入卵细胞。上述过程异常时,可出现双精入卵现象。下列叙述错误的是( )
A.只有获能精子才具备受精能力
B.精子只有穿过卵细胞的透明带才能完成受精
C.卵细胞膜反应时Na+内流会引起膜电位的改变
D.双精入卵的受精卵会形成同卵双生的两个胚胎
解析:选D。精子只有获能后才具有受精能力,A正确;受精前精子需要穿过卵细胞的放射冠和透明带,B正确;卵细胞膜电位的升高是由于钠离子内流造成的,C正确;双精入卵后,融合后的细胞核因核型异常导致受精卵不能发育或胚胎早期致死,D错误。
2.(不定项)下列有关生殖细胞的发生和受精过程的叙述正确的是( )
A.雄原核形成的同时,卵子完成减数第二次分裂
B.透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障
C.精子与卵细胞膜相互融合,精子入卵
D.卵子是从动物的初情期开始,经过MⅠ和MⅡ两次连续分裂形成的
解析:选ABC。雄原核形成与卵子完成减数第二次分裂是同时进行的,A正确;精子触及卵细胞膜的瞬间,发生透明带反应,阻止其他精子进入,是防止多精入卵受精的第一道屏障,B正确;精子的细胞膜与卵细胞膜融合后,精子入卵,C正确;卵子的发生开始于胎儿期性别分化之后,MⅠ和MⅡ两次分裂是不连续的,D错误。
题组2 胚胎早期发育
3.如图是小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞系获得过程,相关叙述错误的是( )
A.过程①中,精子需要用ATP培养,卵母细胞应处于减数第二次分裂中期
B.卵母细胞只有在受精后才能完成减数分裂,因此不能直接用卵母细胞培养
C.过程②中,经历了有丝分裂和分化,不同阶段表达的基因存在差异
D.“早期胚胎”最可能是囊胚,其中的内细胞团细胞具有全能性
解析:选A。过程①中,精子需要用获能液培养,卵母细胞应处于减数第二次分裂中期,A错误;卵母细胞只有在受精后才能完成减数分裂,所以需要用精子刺激卵母细胞,然后移除雄原核再进行培养,B正确;过程②是早期胚胎发育,此过程经历了有丝分裂和分化,分化的实质是基因的选择性表达,C正确;“早期胚胎”最可能是囊胚,囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性,D正确。
4.(不定项)在动物的胚胎发育过程中,早期原肠胚的细胞从一个部位移植到另一个部位时,被移植的细胞能适应新的部位并参与那里的器官形成。但如果在原肠胚的末期,未来发育为蝾螈下肢的部分移植到蝾螈胚胎不长下肢的部分,将发育为一条额外的腿。下列说法错误的是( )
A.原肠胚末期已出现了基因选择性表达
B.原肠胚末期开始出现细胞分化
C.原肠胚末期确定了细胞发育的方向
D.原肠胚末期的细胞开始具有了全能性
解析:选BD。题中显示,把原肠胚末期未来发育为蝾螈下肢的部分移植到蝾螈胚胎不长下肢的部分,将发育为一条额外的腿,这说明原肠胚末期已经出现了基因选择性表达,A正确;由A项可知,原肠胚末期已经出现细胞分化,B错误;原肠胚末期已经确定了细胞发育的方向,因此将要发育成下肢的部分移到其他部位将会发育为一条额外的腿,C正确;原肠胚末期的细胞已经开始了基因的选择性表达,细胞的全能