3．1体内受精和早期胚胎发育
●课标要求
1．简述动物胚胎发育的基本过程。 2．简述胚胎工程的理论基础。 ●课标解读
1．简述哺乳动物精子和卵子的发生及受精过程。 2．简述哺乳动物胚胎发育的基本过程。 ●教学地位
本节内容是学习后续胚胎工程技术的基础，“体外受精和早期胚胎培养”、“胚胎工程的应用前景”两节内容中均需利用本节所学的知识，在高考中本节内容也是常考点。
●教法指导
1．本节在授课时应多运用多媒体及图解等进行讲述，以帮助学生建立直观的、系统的知识体系。
2．教材内容篇幅较长，在授课时可让学生在规定的时间内读完课文，并提炼主干内容。
●新课导入建议
利用本专题封面的材料为背景，介绍胚胎工程的一些成果，激发学生学习胚胎工程的兴趣，进而导入新课的学习。
1.操作对象2．操作水平
3．技术种类： 4．实质：操作。
1.(1)
(2) (3)过程
①第一阶段：1个精原细胞初级精母细胞。
减数分裂
②第二阶段：一个初级精母细胞――→两个次级精母细胞四个精子细胞。 减Ⅰ③第三阶段：精子细胞精子。
(4) 2．卵子的发生 (1)
(2)
有丝分裂
(3)过程：卵原细胞――→初级卵母细胞 演变
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建,,
结 论 语 句,1.胚胎工程技术主要包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。,2.精子只有获能后才能受精，受精的标志是卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体，受精的场所是输卵管。,3.防止多精入卵的两道屏障：①透明带反应；②卵细胞膜反应。,4.卵子在减数第二次分裂时会停在中期，只有受精时才能继续完成分裂。,5.桑椹胚及其以前的细胞都具有全能性；囊胚时期，内细胞团的细胞具有全能性。
3．2体外受精和早期胚胎培养,
●课标要求,1.简述动物胚胎发育的基本过程。,2.简述胚胎工程的理论基础。 ●课标解读,1.简述哺乳动物的体外受精。,2.简述动物胚胎的早期培养方法。
●教学地位,本节内容是在学习第1节的基础上，在动物体外进行受精及胚胎发育，属于胚胎工程的基本操作，在高考中往往与基因工程、细胞工程综合进行考查。 ●教法指导,1.本节内容较为简单，学生通过阅读，基本能弄清楚大部分内容，因此在授课时应注重引导学生自学，然后教师进行归纳。,2.本节内容技术性较强，不易引起学生兴趣，在授课时可采用带着问题阅读、带着问题讨论等方式调动学生的学习积极性。
,
1.概念：并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。
2．前期技术：体外受精、早期胚胎培养。
1．试管牛是在试管中发育的吗？
【提示】 不是。试管牛是人工采集牛的卵母细胞和精子，让它们在体外(试管中)完成受精作用并发育成早期胚胎，然后再移植到受体母牛子宫内发育，直到生产。
1.
2．直接从卵巢采集的卵母细胞要培养到什么阶段才能受精？ 【提示】 减数第二次分裂中期。 2．精子的采集和获能
(1) (2)精子的获能
对采集的精子在体外受精前要进行获能处理，通常采用的方法有培养法和化学诱导法，前者适用啮齿动物、家兔和猪等，后者适用于牛、羊等家畜的精子。
3．受精精溶液中完成受精过程。
1.营养成分，以及血清等物质。
2．胚胎早期培养的目的
(1)
(2)
3．胚胎移植时间
(1)
(2)
人的体外受精胚胎，可在
3．胚胎的早期培养与动物细胞培养有联系吗？
【提示】 胚胎的早期培养所用的培养液类似动物细胞培养的培养液，但所依据的原理和培养的目的不同。
1．试管动物就是在试管中发育成熟的动物。(×)
【提示】 试管动物是在体外(试管中)完成受精作用并发育成早期胚胎，然后移植到受体动物的子宫内发育。
2．人工获取的精子，只有获能后才可以完成受精作用。(√)
3．试管动物技术用于繁育优良家畜的生殖方式为无性生殖。(×)
【提示】 试管动物要经过体外受精，有精子与卵细胞的融合，属于有性生殖方式。 4．目前，人们可以通过体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术实现用普通黄牛繁育优质奶牛的目标。(√)
①如何进行卵细胞的采集与培养？ ②如何进行精子获能前的处理？ 1．卵母细胞的采集和培养
(1)收集精子的方法
主要方法有假阴道法、手握法和电刺激法等。
(2)精子获能前的处理：离心处理。因为精液由精子和精清(精浆)两部分组成，精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此，在一般情况下，精液中的精子无法获能。精子获能处理前进行离心处理，目的是除去精清以利于精子获能。
(3)对精子进行获能处理
超数排卵技术的关键
1．超数排卵处理所用的激素为促性腺激素，只能注射不能口服，原因是促性腺激素为肽类化合物，口服时会因消化道的消化作用而失去原有效用。
2．掌握卵子进入输卵管和卵子在输卵管中维持受精能力的时间，一般要求在卵子具有旺盛受精能力之前冲取。
(2013·黄冈高二检测)据哺乳动物体外受精的过程回答以下问题：
(1)体外受精的过程主要包括____________________、____________________及受精等几个步骤。
(2)精子采集的方法主要有________、________和________。获能的方法有
____________和__________。
(3)体外采集小鼠的卵子常用( ) A．超数排卵处理法 B．活体采卵法 C．从早期胚胎中采集 D．从屠宰后母畜卵巢中采集
(4)请用一个流程图表示体外受精过程。 【思维导图】
【精讲精析】 本题考查哺乳动物体外受精的过程，体外受精的步骤主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能及受精等，精子的采集方法主要有假阴道法、手握法、电刺激法，获能方法主要有培养法和化学诱导法；卵子的采集方法主要有：对实验小型动物超数排卵处理法、对大家畜或大型动物采用活体采卵法和从屠宰母畜的卵巢中采集。
【答案】 (1)卵母细胞的采集和培养 精子的采集和获能 (2)假阴道法 手握法 电刺激法 培养法 化学诱导法 (3)A
(4)
①培养液的主要成分有哪些？
②“试管牛”的生产流程主要有哪几步？
哺乳动物胚胎两“素”：维生素和激素1. 培养液成分两“酸”：氨基酸和核苷酸一“清”：动物血清两“盐”：无机盐和有机盐
2．培养液的作用
用于受精卵的继续培养，以检查受精的情况、受精卵的发育能力。
3．“试管牛”工厂化生产的技术流程图
4．动物胚胎培养液成分与动物细胞培养液成分比较
A．发育培养液的成分通常含有血清
B．发育培养液的成分较一般动物细胞培养液的成分简单
C．动物种类不同，进行胚胎移植的早期胚胎所处阶段不同
D．进行胚胎移植之前，可将培养到适宜时期的早期胚胎进行保存
【思维导图】
【精讲精析】 本题考查动物早期胚胎培养的知识。解题关键是掌握动物早期胚胎培养的培养液的成分、胚胎移植的时期、对早期胚胎的处理等知识。进行胚胎早期培养的发育营养液，与动物细胞培养液相似，但成分稍复杂。
【答案】 B
①试管动物与克隆动物有哪些区别？
②试管动物与克隆动物的后代在遗传性状上分别有什么特点？
A．试管牛是无性繁殖的产物
B．试管苗是有性生殖的产物
C．克隆牛是无性生殖的产物
D．转基因牛是有性繁殖的产物
【审题导析】 有性生殖与无性生殖本质区别：有无两性生殖细胞的结合。
【精讲精析】 试管牛——体外受精产生；试管苗——植物组织培养产生；克隆牛
——核移植产生；转基因牛——基因工程产生。
【答案】 C
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结 论 语 句
1．由超数排卵采集的卵母细胞已在体内发育成熟，不需培养可直接与获能的精子受精，而未成熟卵母细胞需要在体外培养成熟。
2．胚胎早期培养所用培养液成分较复杂，除了一些无机盐和有机盐外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。
3．收集精子的方法有假阴道法、手握法和电刺激法等。
4．试管动物技术的主要技术操作是体外受精和胚胎移植。
1．(2013·三亚高二月考)下列关于试管动物技术的叙述，正确的是( )
A．运用该技术繁育后代的过程属于无性生殖类型
B．运用该技术繁育后代的过程属于有性生殖类型
C．试管动物技术是利用体细胞繁育后代的技术
D．试管动物技术培育动物过程全部在体外进行
【解析】 试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。该过程中，精子和卵细胞均是经减数分裂形成的，且需要精、卵结合，因此属于有性生殖。
【答案】 B
2．(2013·南昌高二月考)在试管牛的生产过程中，不是必需的操作是( )
A．卵母细胞的采集和培养
B．受精卵中导入抗病毒基因
C．精子的采集和获能
D．胚胎的早期培养和移植
【解析】 受精卵中导入抗病毒基因是基因工程操作，不是生产试管牛必需的。
【答案】 B
3．1978年7月25日，世界上第一个试管婴儿路易丝·布朗在英国诞生，标志着人类在胚胎学上的重大进步。“试管婴儿”没有涉及的操作是( )
A．体外受精 B．早期胚胎培养
C．核移植 D．移入母体子宫
【解析】 “试管婴儿”是通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养成早期胚胎后，再移植到母体子宫继续发育成的孩子，不涉及核移植。
【答案】 C
4．体外受精常采用的采集卵母细胞的方法有( )
①用促性腺激素处理后，从输卵管中冲取卵子 ②化学诱导法 ③电刺激法 ④从
活体动物卵巢中吸取卵母细胞 ⑤从屠宰场废弃卵巢中采集卵母细胞
A．①②③ B．②③④
C．①③⑤ D．①④⑤
【解析】 本题考查卵母细胞的采集方法，常用方法有三种，一是超数排卵，二是活体采卵，三是从废弃卵巢中采集卵母细胞，即①④⑤。
【答案】 D
5．下列各组物质组成不全部属于哺乳动物胚胎的培养液成分的是( )
A．氨基酸、核苷酸、无机盐、激素
B．血清、激素、维生素、有机盐
C．核苷酸、维生素、血清、无机盐
D．有机盐、维生素、氨基酸、生长素
【解析】 生长素是植物激素，不属于哺乳动物胚胎的营养液成分。
【答案】 D
6．(2012·盐城高二质检)如图是通过体外受精培育小鼠的过程图，请据图回答下列问题。
(1)①所用的方法是用____________处理，从________采集卵子。
(2)②是________过程，所以此过程是________生殖方式，其常见的可遗传的变异类型有________________________。
(3)③过程是______________，其培养液成分与动物细胞培养液的不同在于：前者含有________________________，后者不含有，后者含有________________________________________。
【解析】 小鼠常用的采集卵母细胞的方法是用促性腺激素处理，促使其超数排卵，然后从其输卵管中收集卵母细胞，卵子与精子结合的过程称为受精，所以此过程的生殖方式为有性生殖。进行有性生殖的动物，其可遗传的变异类型有基因突变、基因重组、染色体变异。受精卵到早期胚胎的培养称为体外胚胎的培养，在该过程中培养液的成分主要有两“盐”(有机盐和无机盐)，两“素”(维生素和激素)，两“酸”(氨基酸和核苷
酸)，还有水及动物的血清等。
【答案】 (1)促性腺激素 输卵管 (2)受精 有性 基因突变、基因重组、染色体变异 (3)体外早期胚胎的培养 有机盐、维生素、激素、核苷酸 微量元素、糖、促生长因子、血浆
一、选择题
1．我国首例“虎狮兽”于2002年在“南京红山动物园诞生”，利用了雄虎的精子和雌狮的卵子“体外受精”而产生，完成这一过程需要解决的问题是( )
A．精子在体外用获能物质的处理
B．用化学物质处理掉卵细胞膜便于精子的进入
C．抽取精子、卵子的细胞核进行融合
D．精子入卵后进行人工处理防止多精入卵
【解析】 精子获能后才具有受精能力，因此体外受精要给精子获能处理，精子入卵后自然会形成两道屏障防止多精入卵，入卵后的另一个变化是分别形成雄原核和雌原核，二者融合成合子后受精完成，而不是二者原有细胞核的融合。
【答案】 A
2．下列不属于胚胎工程技术的是( )
A．体外受精 B．胚胎分割、胚胎移植
C．胚胎干细胞培养 D．转基因鲤鱼的培育
【解析】 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，是在细胞水平上进行的操作，包括A、B、C等方面；而D项分子水平上的操作属于基因工程而不是胚胎工程技术。
【答案】 D
3．下列关于体外受精技术的说法中，错误的是( )
A．体外受精技术前需对精子进行获能处理
B．体外受精是从初级卵母细胞和初级精母细胞开始的
C．体外受精技术已成为一项常规的动物繁殖生物技术
D．体外受精技术可用于研究动物生殖细胞的发生机制
【解析】 体外受精时，精子是成熟的，而采集的卵细胞成熟程度不同，但都要进行培养，使之发育到次级卵母细胞阶段才可进行体外受精。
【答案】 B
4．英国科学家罗伯特·爱德华兹因试管婴儿技术获得2010年诺贝尔生理学奖。下列有关试管婴儿的叙述正确的是( )
A．它是无性生殖的产物
B．它的个体发育在体外进行
C．其本质是一种有性生殖
D．它的胚胎发育都在体外进行
【解析】 试管婴儿是体外受精和胚胎移植的产物。它是通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代。因此其本质是一种有性生殖，不是无性生殖的产物，它的早期胚胎发育在体外进行。
【答案】 C
5．(2013·铜川高二月考)精子获能的常用化学物质可能是下列哪一种( )
A．氯化钙溶液 B．肝脏提取液
C．肝素溶液 D．氨基酸营养液
【解析】 精子获能可用化学法，如将精子放在一定浓度的肝素溶液或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导其获能。
【答案】 C
6．哺乳动物体外受精的过程是( )
①采卵 ②收集精子 ③卵母细胞的人工培养 ④精子获能处理 ⑤精子和成熟卵子在受精液中共同培养
⑥精子用CaCl2处理 ⑦卵母细胞用一定浓度的肝素溶液处理 ⑧体外受精 ⑨受精卵培养
【解析】 哺乳动物体外受精的过程主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集与获能、受精等几个主要步骤。从动物体内采集到的精子必须获能后才能与发育成熟的卵子受精。精子获能的方法主要有培养法和化学诱导法。受精的过程要在获能溶液或专用的受精溶液中培养一段时间才能完成。
【答案】 B
7．(2012·合肥高二检测)从屠宰场收集的卵巢要放在生理盐水中存放的目的是( )
A．保持细胞的渗透压 B．为细胞提供营养
C．利于卵细胞成熟 D．预防腐烂
【解析】 从屠宰场收集的卵巢要放在生理盐水中存放的目的是保持细胞渗透压。
【答案】 A
8．(2013·青岛高二检测)下列成分肯定不属于哺乳动物发育培养液成分的是( )
A．维生素 B．生长素
C．氨基酸 D．血清
【解析】 哺乳动物的发育培养液成分除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质，故A、C、D都含有。生长素是一种植物激素，因此在动物发育培养液中不含该成分。
【答案】 B
9．我国引进良种红安格肉牛后，使其快速繁殖使用的方法有( )
①发酵工程 ②组织培养 ③基因工程 ④克隆
⑤体外受精和胚胎移植
A．①③ B．②④
C．④⑤ D．③④
【解析】 可以利用无性繁殖(克隆)和胚胎移植加快繁殖速度。
【答案】 C
10．(2013·徐州高二检测)下列关于卵母细胞的采集的叙述不正确的是( )
A．有些动物在采集时要用促性腺激素处理
B．从输卵管中取出的卵子可以直接与获能的精子在体外受精
C．对有些动物可以直接从活体卵巢中吸取卵母细胞
D．采集的卵母细胞都可以直接与获能的精子在体外受精
【解析】 对于实验动物，如小鼠、兔以及家畜猪、羊等，采用的主要方式是用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，直接与获能的精子体外受精。输卵管中的卵子是卵巢排出的，已是成熟的卵子，可以直接受精。对于大家畜或大型动物，从屠宰的母畜卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，这两种方式采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。
【答案】 D
二、非选择题
11．根据“试管牛”工厂化生产的技术流程图解，回答问题。
(1)根据________(填序号)判断，此种繁殖方式是________生殖。
(2)①过程中通常每个卵巢平均可采集________枚可用的卵母细胞，最终可能产下________头犊牛。
(3)卵母细胞体外培养时必须培养到____________________阶段才具有受精能力，②过程为________________，通常采用________法。
(4)③④过程分别代表________和________________________________________________________________________，
⑤发育到______________________阶段适于进行胚胎移植。
【解析】 试管牛是由精子和卵子结合形成的受精卵发育而来的，属于有性生殖过程；目前，屠宰场废弃的每个卵巢平均可采集到10枚卵母细胞，经体外培养和受精，可获得可用的胚胎，移植给受体母牛后可产下1至2头犊牛；采集到的精子，必须经过
获能处理才具有受精能力，对牛来说，体外获能的方法通常采用化学诱导法；根据图解可以判断，过程③为体外受精，过程④为早期胚胎培养，⑤为早期胚胎，发育到桑椹胚或囊胚时期适于进行胚胎移植。
【答案】 (1)③ 有性
(2)10 1～2
(3)减数第二次分裂中期 精子获能处理 化学诱导
(4)体外受精 早期胚胎培养 桑椹胚或囊胚时期
12．(2012·北海高二检测)为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法。请根据图示信息回答问题。
(1)试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的细胞工程技术有________________________________________________________________________。
(2)用来促进B牛多排卵的激素可能是________分泌的促性腺激素。E牛的性别是____________。
(3)产生F牛的理论依据是______________________，其生殖方式属于________。
(4)要培育高产奶率的转基因牛，则目的基因的受体细胞一般是________。转基因牛乳腺细胞中含有较多的参与分泌物加工的____________________________等细胞器。
【解析】 试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的细胞工程技术有动物细胞培养、胚胎移植等；F牛产生的过程是克隆的过程，利用的原理是细胞核的全能性，生殖方式为无性生殖。对动物来说，因为受精卵体积大，易操作，经培养后可直接表达性状，受精卵是基因工程的常用受体细胞。
【答案】 (1)动物细胞培养、胚胎移植等
(2)垂体 雌性或雄性
(3)细胞核的全能性 无性生殖
(4)受精卵 内质网、高尔基体、线粒体
3．3 胚胎工程的应用及前景
●课标要求
1．举例说出胚胎干细胞的移植。 2．举例说出胚胎工程的应用。 ●课标解读
1．结合牛胚胎移植示意图，认真理解胚胎移植的生理基础，并能叙述胚胎移植的具体操作程序。
2．根据胚胎发育各个阶段的特点，识记进行胚胎切割所需的仪器和注意事项，并能了解其实际意义。
3．依据胚胎干细胞的分离途径，知道胚胎干细胞的分类、功能和具体用途。 ●教学地位
本课时内容包括胚胎移植、胚胎分割和胚胎干细胞三个重点知识，且胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序，多与基因工程、细胞工程的知识结合起来综合考查。另外，随着对胚胎干细胞研究的不断的深入和广泛的应用，近几年对其考查也有所加强，以后高考中会有更多的体现。
●教法指导
1．对于胚胎移植的基本程序和胚胎分割技术的教学，可利用多媒体课件直观地展示，以帮助学生理解掌握。
2．综合上两节知识及“课堂互动探究”中探究1和探究2的“问题导思”，阐明胚胎分割和胚胎移植的生理基础。
3．对胚胎干细胞部分的教学，教师可利用相关的生命科学研究的新成就，深入浅出的评述，以帮助学生理解。
●新课导入建议
据英国《独立报》2011年1月12日报道，美国研究人员表示，实验首次证明，使用人类胚胎干细胞研制出的血小板可修复实验鼠的受损组织，
胚胎干细胞
人类未来有望源源不断地制造出起作用的血小板，捐血有可能成为历史。 此外，研究人员还认为，用这种方式制造出的血小板并不包含任何遗传物质，这消除了癌症肿瘤可能进入受体体内的风险，因而不会给病人的健康带来危害，可以在临床治疗中大展拳脚。你知道什么是胚胎干细胞吗？它在功能上有何特点？
1.胚胎移植概念
(1) (2)移植条件：同种、生理状态相同的其他雌性动物体内。 (3) (4)受体：在胚胎移植中接受胚胎的个体。
(5) (6)地位：是胚胎工程的最后一道“工序”。 2．胚胎移植的意义
(1)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 (2)
(3)
3．胚胎移植的生理学基础及相应意义
(1)或保存―→胚胎移植及检查。
(2)
1．在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？ 【提示】 (1)应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。
(2)同时还要做到移入受体子宫胚胎的位臵应该与其在供体内的位臵相同或相似，移入胚胎一侧的受体子宫角对应的卵巢必须有黄体存在。
1.方法2．应用：
3．主要仪器设备：
4．选用的胚胎： 5．分割：
2．现代畜牧业中可以通过胚胎工程人工创造双胞胎或多胞胎，它们的运用有何意义？
【提示】 (1)人工创造双胞胎或多胞胎可以通过胚胎移植、胚胎分割来实现。 (2)进行该技术操作的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能，供体只产生具有优良遗传特性的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔任务由受体取代，大大缩短了供体的繁殖周期，使供体可产下相当于自然繁殖数十倍的后代，大大推动了畜牧业的发展。
1.来源：EK胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。
2．特点
(1) (2)
(3)也可以进行遗传改造。
3
．主要用途
(1) (2)
(3)
(4)
1．胚胎移植可以使用发育到任何时期的胚胎。(×) 【提示】 用于胚胎移植的胚胎必须是早期胚胎。 2．受体对外来的胚胎基本上不发生免疫排斥反应。(√)
3．胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(√) 4．胚胎分割时最好选用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。(√) 5．胚胎分割时，份数越多，得到的后代就越多。(×)
【提示】 胚胎分割的份数越多，每一份的细胞数会越少，恢复和发育的难度会越大，移植成功率会降低，得到的后代数就减少。
6．胚胎干细胞可以来源于早期胚胎，也可以来源于成熟个体。(×) 【提示】 胚胎干细胞只能来源于早期胚胎或原始性腺。
①胚胎移植时对供体和受体分别有哪些要求？ ②胚胎移植的实质是什么？其基本操作程序如何？ 1．供体公、母牛和受体母牛的选择
供体公、母牛应该是人类所需优良遗传性状的个体，而受体母牛必须具有正常的孕育、生殖后代的能力。
2．同期发情
在胚胎移植操作中应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。
促性腺激素处理供体母牛是为了引起超数排卵，同期发情用孕激素等处理供体、受体母牛，且这种处理应在促性腺激素处理供体母牛之前。
3．冲卵
(1)时期：配种或输精后第7天。
(2)实质：将供体母畜体内的胚胎冲出来，而不是把卵子冲出来。 4．胚胎移植的实质
早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。 5．对胚胎移植基本程序的说明
(1)应选择遗传性能和生产性能优秀的个体作供体，有健康体质和正常繁殖能力的个体作受体。
(2)受精卵的获得既可进行体内受精，也可进行人工授精。
(3)冲卵后，对胚胎进行质量检查，胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。收集的胚胎可直接向受体移植，也可放入－196 ℃的液氮中保存。
(4)胚胎的移植方法包括手术法和非手术法。
(2013·开封高二月考)将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方
式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内。以下说法不正确的是( )
A．这里说的同“种”是指同一“物种”
B．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出荷斯坦奶牛，说明移植成功 C．同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功
D．哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，同种动物生殖器官的生理变化都是一样的
【审题导析】 明确以下知识是解答本题的关键： (1)理解胚胎移植的概念。 (2)明确胚胎移植的生理学基础。 (3)掌握胚胎移植的操作过程和方法。
【精讲精析】 雌性哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物生殖器官的生理变化是一样的。此处必须强调是在一段时间内。
【答案】 D
①胚胎分割的理论基础和物质基础分别是什么？ ②胚胎分割的基本操作程序如何？ 1．理论基础：细胞的全能性。
2．物质基础：每个细胞核内具有相同的遗传物质。
3．均分数目：2、4、8、16等份数，而不是2、3、4、5、6等，与细胞有丝分裂产生的子细胞数目以及操作难易有关，即呈2的指数形式才能做到均分。
4．使用的主要仪器：实体显微镜和显微操作仪。 5．基本操作程序
(1)将发育良好的胚胎移入含有培养液的培养皿中，在显微操作下用分割针或分割
刀片将胚胎分割，或采用胰蛋白酶处理等方式将卵裂中的细胞分散。
(2)将分割的胚胎或细胞直接移植给受体，或在体外培养到囊胚期再移植给受体，着床发育产仔。
6．应用：为转基因、性别控制技术提供活胚材料。
7．存在问题：采用胚胎分割技术产生同卵多胚的可能性是有限的，到目前为止，最常见的是经分割产生的同卵双胎，而同卵多胎成功的比例很小。
来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此，胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。
现代生物科技对人类生活、生产和社会发展的影响越来越大，如图为通过
体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程，请回答下列问题。
(1)A细胞是____________，在进行体外受精前要对精子进行________处理。进行胚胎分割时，应选择发育到______________时期的胚胎进行操作。在对囊胚阶段的胚胎进
行
分
割
时
，
应
注
意
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)通过同一胚胎的分割移植培育出的小牛的性别________________________________________________________________________。
(3)通过体细胞克隆技术培育的小牛，其性别取决于______________，该生殖方式属于____________。
【审题导析】 体外受精时从母体获取的是次级卵母细胞；胚胎分割时，胚胎应发育至桑椹胚或囊胚阶段。
【精讲精析】 (1)从图中看A细胞是次级卵母细胞，将获能的精子和处于减数第二次分裂的次级卵母细胞融合即可得到受精卵，受精卵经过体外培养形成早期胚胎。胚胎分割时要注意将内细胞团均等分割。
(2)为快速繁育优良品种，可以采用胚胎分割的技术手段，即选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割，分割后产生的个体因为所含的遗传物质相同，所以性状表现很相似，因此培育的后代性别相同。
(3)通过体细胞克隆技术培育的小牛其性别与供核的亲本相同；该技术属于克隆的范畴，为无性繁殖。
【答案】 (1)(次级)卵母细胞 获能 桑椹胚或囊胚 胚胎分割要将内细胞团均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步的发育
(2)相同
(3)供核的亲本 无性繁殖
①干细胞主要有哪些类型？各有什么特点？ ②胚胎干细胞的应用主要有哪些？ 1．来源：早期胚胎或原始性腺。 2．胚胎干细胞的类型
(1)治疗人类的某些顽症，如脑病(帕金森综合征)、脑瘤(癌)、血癌(白血病)等。 (2)培育出人造组织器官，用于器官移植。
(3)是研究体外细胞分化的理想材料。
理论上讲，ES细胞可以分化成各种组织细胞，可形成各种器官。但是，目前从ES细胞向不同组织“细胞定向”的特定条件还不十分清楚，这限制了当前ES细胞的临床应用。
(2013·太原高二月考)干细胞是一种尚未充分分化的未成熟的细胞，它具有再生各种组织、器官的潜能，医学家们正在尝试利用干细胞治疗一些顽疾，用骨髓移植法有效治疗白血病是成功的例证。下列说法不正确的是( )
A．利用干细胞治疗某些顽疾，是因为干细胞具有再生各种组织、器官的功能
B．骨髓分为红骨髓和黄骨髓，其中，只有红骨髓具有造血功能
C．用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥反应
D．异体骨髓移植成功后，康复者的血型有可能发生改变
【审题导析】
干细胞分化程度低，具发器官移植，有无免疫排斥反应关键取决于自体移植还育成各种组织器官的潜能
是异体移植。
【精讲精析】 骨髓移植中的供体骨髓对于受体来说为抗原，因而需要选择配型相同或相近的供体方可提供，以减弱或消除移植免疫，保证成活。
【答案】 C
1．(2013·常州高二检测)胚胎移植主要包括以下步骤，正确的顺序是( )
①配种或进行人工授精 ②检查 ③对胚胎进行移植
④移植后的检查 ⑤对供、受体的选择和处理 ⑥对胚胎的收集 ⑦培养或保存
A．⑤①⑥②⑦③④
B．①⑤⑥②⑦③④
C．⑤①⑥⑦②③④
D．①⑤⑥⑦②③④
【解析】 胚胎移植的基本程序：(1)对供体、受体的选择和处理；(2)配种或进行人工授精；(3)对胚胎的收集、检查、培养或保存；(4)对胚胎进行移植；(5)移植后的检查。
【答案】 A
2．下列哪项为胚胎在受体内的存活提供了可能( )
A．同种动物的供体、受体生殖器官的生理变化在排卵后是相同的
B．早期胚胎在母体子宫内处于游离状态
C．供体胚胎可与受体子宫建立正常生理上和组织上的联系
D．受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
【解析】 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能。
【答案】 D
3．这是2008年9月10日拍摄的世界首例胚胎分割—性别鉴定试
管水牛小公犊“明明”，在广西水牛研究所顺利诞生。利用这项技术，一枚胚胎可以产生两头甚至多头后代。关于胚胎分割时要将囊胚的内细胞团均等分割的原因是
( )
A．以免影响胚胎的恢复和进一步发育
B．保证遗传物质的平均分配
C．确保胚胎发育后期营养物质的供应
D．防止分割而来的两个个体性状差异过大
【解析】 胚胎分割时，要注意将囊胚的内细胞团均等分割，否则会影响分割后的胚胎的恢复和进一步发育。
【答案】 A
4．表现型不同的母牛生育出基因型相同的小牛，产生这一结果最可能的原因是
( )
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
【解析】 若干头母牛生出基因型完全相同的小牛，这是因为这些小牛的遗传物质来自同一受精卵细胞，根据我们所学的知识可知，这是通过胚胎分割移植产生的。胚胎分割移植技术应用在奶牛厂等养殖企业，有两个明显的优势：一是提高了产仔率(特别是牛、马等大型动物，正常情况下一胎只能生一仔，通过该技术可以产若干后代)；二是容易控制后代的性别，使产生的后代大都是雌性，满足生产需要。
【答案】 C
5．(2013·长春检测)下列对“人类胚胎干细胞”这一概念的理解，正确的一项是( )
A．人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期囊胚外表的扁平细胞和囊胚腔内侧的内细胞团
B．人类胚胎干细胞就是人类胚胎发育早期囊胚腔内侧的内细胞团
C．人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胎盘、肝、肺、骨骼、皮肤等的全能性细胞
D．人类胚胎干细胞体积较小、细胞核小、核仁明显
【解析】 人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期——囊胚中未分化的细胞。囊胚外表是一层扁平细胞，可发育成胚胎的支持组织如胎盘等；中心的腔称囊胚腔，腔内侧有内细胞团。内细胞团在形成内、中、外三个胚层时开始分化，内胚层分化形成肝、肺和
肠等；中胚层分化形成骨骼、血液和肌肉等；外胚层分化形成皮肤、眼睛和神经系统等。由于内细胞团能发育成完整的个体，因而这些细胞被认为具有全能性。人类胚胎干细胞体积小、细胞核大、核仁明显。
【答案】 B
6．(2012·湖南师大附中高二检测)牛胚胎移植的基本程序如下图，请据图回答问题。
(1)胚胎移植对甲、乙、丙牛的要求分别是__________、__________和__________。
(2)过程①②③分别是____________、________和________。
(3)欲得到更多的后代牛丁，可将收集得到的胚胎进行________。
(4)过程②常用________和________方法进行。
【解析】 本题主要考查胚胎移植的流程与识图能力。胚胎移植主要包括以下步骤：对供、受体的选择和处理→配种或进行人工授精→对胚胎的收集、检查、培养或保存→对胚胎进行移植以及移植后的检查等。
【答案】 (1)优质母牛 普通母牛 优质公牛
(2)同期发情处理 胚胎移植 超数排卵
(3)胚胎分割
(4)手术 非手术
一、选择题
1．(2011·广东高考)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，该技术包括的环节有( )
①转基因 ②核移植 ③体外受精 ④体细胞克隆
⑤胚胎移植
A．①③ B．①④ C．②⑤ D．③⑤
【解析】 试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术，该技术包括的环节有体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植，不包括转基因、核移植和体细胞克隆，故D正确。
【答案】 D
2．关于胚胎分割技术的叙述，错误的是( )
A．胚胎分割操作在动物的子宫内进行
B．用分割针或分割刀片对早期胚胎进行分割
C．分割后必须移植到受体子宫内进一步完成胚胎发育
D．对囊胚进行分割时要注意将内细胞团均等分割
【解析】 进行胚胎分割时，将早期胚胎移入盛有操作液的培养皿中进行具体的操作。
【答案】 A
3．(2013·唐山高二月考)利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，能实现此过程的最重要的原因是( )
A．细胞分裂 B．细胞特化
C．细胞分化 D．细胞增殖
【解析】 ES细胞具有发育的全能性，可以被诱导分化形成新的组织细胞，移植ES细胞可使坏死或退化部位的细胞得以修复并恢复正常功能，因此治疗肝衰竭主要是利用细胞分化这一特性而实现的。
【答案】 C
4．(2011·浙江高考)培育“试管山羊”的基本过程如下图所示。若要培育成功，下列叙述正确的是(
)
A．甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵
B．乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟
C．丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液
D．丁过程中早期胚胎须移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内
【解析】 分析图示可知，甲过程为卵母细胞的采集，一般用促性腺激素处理良种母山羊，使其超数排卵。乙过程为精子获能以及受精，获能的精子和成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精。丙过程为早期胚胎培养，在发育培养液中进行。丁过程是胚胎移植，是指将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物子宫内使之继续发育。
【答案】 A
5．胚胎移植过程中，对选择的供、受体母牛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．有效地避免受体母畜对外来胚胎的免疫排斥反应
D．提高卵子和精子受精能力
【解析】 保持受体母畜与供体母畜生理状态的一致性，是胚胎移植获得成功的必要条件之一。
【答案】 B
6．(2012·江苏高考)通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是( )
A．对供体和受体母牛都要进行相同激素处理
B．受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行
C．对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植
D．胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低
【解析】 在胚胎移植时，需用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理，而对受体母牛进行同期发情处理时通常不用促性腺激素，而是用孕激素或前列腺素，A项错误；胚胎移植技术中，移植的胚胎可来自体内受精后发育获得的，也可以是体外受精后进行培养得到的早期胚胎，B项错误；胚胎移植时，移植的胚胎不能用原肠胚，而应该用囊胚，C项错误；目前二分胚进行胚胎移植的成功率较高，而同卵多胎的成功率很低，D
项正确。
【答案】 D
7．供体的胚胎移植到受体后，在孕育过程中其遗传性状不会受受体的影响，下列关于其原因的说法正确的是( )
A．因为供体胚胎的遗传性状是由雌、雄供体精、卵细胞内获得的基因决定的
B．因为性状表现只与供体有关，与受体无任何关系
C．性状表现分为可遗传性状和不可遗传性状
D．不遗传性状也不会受受体环境的影响
【解析】 受体只为供体提供发育的环境，不会干扰供体胚胎的遗传组成。
【答案】 A
8．老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的β淀粉样蛋白体，它的逐渐积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降，某些基因的突变会导致β淀粉样蛋白体的产生和积累。下列技术不能用于老年痴呆症治疗的是( )
A．胚胎移植技术 B．胚胎干细胞技术
C．单克隆抗体技术 D．基因治疗技术
【解析】 采用胚胎干细胞技术可以产生新的神经元细胞；单克隆抗体技术能定向改善免疫能力；基因治疗技术可以从基因水平对老年痴呆进行治疗；而胚胎移植技术则不能治疗老年痴呆。
【答案】 A
9．人类寄希望于利用干细胞(人体中具有分裂、分化能力的细胞)的分离和体外培养，在体外培育出组织或器官，并最终通过组织或器官移植实现对临床疾病的治疗。能否用神经细胞代替干细胞( )
A．不能，因为神经细胞与干细胞所含有的遗传物质不同
B．不能，因为神经细胞是高度分化的细胞，没有分裂能力
C．能，因为神经细胞虽然是分化的细胞，但在一定条件下也可脱分化，实现细胞的全能性
D．能，因为神经细胞与干细胞具有完全相同的遗传物质
【解析】 神经细胞是高度分化的细胞，失去了分裂能力，因此不可用神经细胞代
替干细胞在体外培育出组织或器官。
【答案】 B
10．(2013·武汉高二检测)通过特定方法，科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述，正确的是( )
A．分化的体细胞丢失了某些基因
B．类胚胎干细胞能够分化成多种细胞
C．二者功能有差异，但形态没有差异
D．二者基因组相同，且表达的基因相同
【解析】 分化的体细胞只是某些基因不表达，而并没有丢失；已分化的细胞在形态、结构和功能上都发生了明显变化；已分化的细胞与未分化的细胞相比，二者所含的基因相同，但表达的基因不同。
【答案】 B
二、非选择题
11．供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能最终解决这些问题。如图是治疗性克隆的过程图解，请据图回答问题。
(1)正常情况下，去核的卵子取自于女性卵巢排卵后在输卵管中处于__________________期的卵子。
(2)重组细胞发育的过程中，细胞开始分化发生在________期。
(3)胚胎干细胞是由__________________________中分离出来的一类全能性细胞，这种细胞经过一定诱导能分化出成年人的任何一种组织，是由于细胞内含有________________________________，图中哪一部分细胞是胚胎干细胞？____________________________。
(4)治疗性克隆解决了供体器官移植后的排斥反应，根本原因是________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_。
(5)治疗性克隆所用到的生物工程技术名称是____________，要想获得基因型完全相同的两个胚胎，可采用______________技术。
(6)已知患者是红绿色盲的女性，图中提供卵子的为完全正常的年轻女性。移植器官后，该患者所生育子代红绿色盲的情况是________________________________________________________________________。
【解析】 本题综合考查了干细胞的分化及应用，是一道综合性较强的资料分析题。分析如下： 由图解分析出胚胎内细胞团是胚 干细胞的培养过程胎干细胞
↓ 治疗性克隆，如皮胚胎干细胞分化程度低， 肤移植具有发育成个体的能力
,原因Ｆ
供体的遗传物质与受体的相同， 避免免疫排斥反应的发生
【答案】 (1)减数第二次分裂中 (2)囊胚 (3)早期胚胎或原始性腺 个体发育需要的全部遗传物质 内细胞团 (4)供体的遗传物质与受体的相同
(5)核移植技术 胚胎分割 (6)男孩红绿色盲，女孩不一定
12．(2012·广州高二检测)自然情况下，牛的生育率很低，通过现代科技手段，可以实现良种牛的快速繁殖。请按照提示，回答下列问题。
(1)现有一头良种雄性黄牛，请你提供一种简便的方法，使这头公牛在一年内繁殖数千头自己的后代。
_________________________________________________________________。
(2)现有一头良种雌性黄牛，采用胚胎移植的方法，可使这头良种牛一年生下数十头自己的后代。简述操作步骤。(至少写出其中的4个重要步骤)
_______________________________________________________________
__________________________________________________________________
___________________________________________________________________ __________________________________________________________________。
(3)采用什么方法可以使普通黄牛产下奶牛、良种肉牛等多品种小牛。
__________________________________________________________________。
【解析】 人工授精可以提高精子的利用率，提高雄性个体的生殖潜能。从一头良种雄性黄牛中通过假阴道法、手握法、电刺激法等方法收集精子，然后对多头母牛进行人工授精，可使这头公牛在一年内繁殖数千头自己的后代。体外受精可以提高卵子的利用率，提高雌性动物的生殖潜能。胚胎移植过程需先进行良种母牛、代孕母牛同期发情处理，再使供体母牛超数排卵；再进行人工授精(或配种)；收集胚胎；受体母牛妊娠检查等步骤。
【答案】 (1)人工授精 (2)①用激素对良种母牛(供体)、代孕母牛(受体)进行同期发情处理；②用激素使供体母牛超数排卵；③配种(自然交配)或人工授精；④收集胚胎(冲卵)；⑤胚胎(分割)移植；⑥受体母牛妊娠检查；⑦受体母牛产下后代 (3)体外受精、早期胚胎的体外培养、胚胎移植