1、 1 新情境新情境 激趣引航激趣引航 辅助生殖技术是指采用医疗辅助手段使不育夫妇妊娠的技术， 包辅助生殖技术是指采用医疗辅助手段使不育夫妇妊娠的技术， 包 括人工授精括人工授精(Artificial Insemination，AI)和体外受精胚胎移植和体外受精胚胎移植(In Vitro Fertilization and Embryo Transfer， IVFET1)及其衍生技术两及其衍生技术两 大类。试管婴儿就是使用该技术的体外受精，胚胎移植方法生育的婴大类。试管婴儿就是使用该技术的体外受精，胚胎移植方法生育的婴 儿。 世界首例试管婴儿的诞生被誉为继心脏移植成功后儿。 世界首例试管婴儿的诞
2、生被誉为继心脏移植成功后 20 世纪医学界世纪医学界 的又一奇迹，激发了全球许多国家研究这一高新技术的热潮。的又一奇迹，激发了全球许多国家研究这一高新技术的热潮。 2 新课堂新课堂 预习探索预习探索 学习目标学习目标 1.掌握胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。掌握胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。(重、难点重、难点) 2.了解胚胎分割的应用意义。了解胚胎分割的应用意义。 3.掌握胚胎干细胞的要领和分离途径。掌握胚胎干细胞的要领和分离途径。(难点难点) 新知预习新知预习 胚胎工程技术目前在生产中应用较多的是家畜的胚胎工程技术目前在生产中应用较多的是家畜的胚胎移植胚胎移植、胚胎胚胎 分割分
3、割和和体外生产胚胎体外生产胚胎技术。技术。 一、胚胎移植一、胚胎移植 1概念：指将雌性动物体内的概念：指将雌性动物体内的早期胚胎早期胚胎，或者通过，或者通过体外受精体外受精及其及其 他方式得到的胚胎，移植到同种的、他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态生理状态相同的其他相同的其他雌性雌性动物的动物的 体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体叫体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体叫供体供体， 接受胚胎的个体叫接受胚胎的个体叫受体受体。 2应用：胚胎移植是应用：胚胎移植是转基因转基因、核移植核移植或体外受精等技术的最后一或体外受精等技术的最后一 道道“工序工序”。 3
4、意义：可充分发挥雌性优良个体的意义：可充分发挥雌性优良个体的繁殖繁殖潜力。潜力。 激趣应用激趣应用 1 我国现有奶牛我国现有奶牛600万头左右， 每头奶牛年均产奶量只有万头左右， 每头奶牛年均产奶量只有3000 kg(有有 一部分高产奶牛可达一部分高产奶牛可达 7000 kg 以上以上)；有黄牛约；有黄牛约 9000 万头。荷斯坦奶万头。荷斯坦奶 牛是世界上产奶量最高的奶牛品种之一。 为迅速扩大高产奶牛的数量，牛是世界上产奶量最高的奶牛品种之一。 为迅速扩大高产奶牛的数量， 满足人们对牛奶的需求，请你根据所给信息，提出合理满足人们对牛奶的需求，请你根据所给信息，提出合理建议。建议。 提示：提示
5、：选用高产奶牛作供体生产胚胎，或者从国外引进荷斯坦奶选用高产奶牛作供体生产胚胎，或者从国外引进荷斯坦奶 牛生产胚胎，用黄牛作受体进行胚胎移植，生产纯种高产奶牛。牛生产胚胎，用黄牛作受体进行胚胎移植，生产纯种高产奶牛。 二、胚胎移植的生理学基础二、胚胎移植的生理学基础 1哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动 物的供、受体物的供、受体生殖器官生殖器官的生理变化是相同的，这为供体胚胎移入提供的生理变化是相同的，这为供体胚胎移入提供 了相同的生理环境。了相同的生理环境。 2 哺乳动物的早期胚胎形成后， 在一定时间内不会与母体子宫建
6、 哺乳动物的早期胚胎形成后， 在一定时间内不会与母体子宫建 立组织上的联系，而是处于立组织上的联系，而是处于游离状态游离状态，这为，这为胚胎的收集胚胎的收集提供了可能。提供了可能。 3 受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生 受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥免疫排斥反应， 为胚胎反应， 为胚胎 在受体内的在受体内的存活存活提供了可能。提供了可能。 4 供体胚胎可与受体 供体胚胎可与受体子宫建立正常的子宫建立正常的生理和组织联系生理和组织联系， 但其， 但其遗传遗传 特性特性在孕育过程中不受任何影响。在孕育过程中不受任何影响。 三、胚胎移植的基本程序三、胚胎移植的基本程序 1供、受体的选择
7、和处理供、受体的选择和处理(使用激素对供、受体母牛进行使用激素对供、受体母牛进行同期发同期发 情情处理，对供体母牛做处理，对供体母牛做超数排卵超数排卵处理处理)。 2配种配种或进行人工授精。或进行人工授精。 3胚胎收集：用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗胚胎收集：用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗 出来，也叫出来，也叫冲卵冲卵。 4质量检查质量检查(胚胎发育到胚胎发育到桑椹胚桑椹胚或囊胚或囊胚)、直接向受体移植或保存、直接向受体移植或保存 (196的液氮的液氮)。 5胚胎移植：手术法胚胎移植：手术法(引出受体子宫将其注入引出受体子宫将其注入)；非手术法；非手术法(用移植用移
8、植 管将其送入受体子宫管将其送入受体子宫)。 6移植后的检查移植后的检查(是否妊娠等是否妊娠等)。 四、胚胎分割四、胚胎分割 1概念：指采用概念：指采用机械机械方法将早期胚胎切割成方法将早期胚胎切割成 2 等份、等份、4 等份或等份或 8 等份等，经移植获得等份等，经移植获得同卵同卵双胎或多胎的技术。可看做动物双胎或多胎的技术。可看做动物无性繁殖无性繁殖或或 克隆克隆的方法之一。的方法之一。 2仪器设备：仪器设备：实体显微镜实体显微镜和显微操作仪。和显微操作仪。 3操作程序操作程序 (1)选择发育良好、形态正常的选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚，移入盛有，移入盛有操作液操作液的
9、的 培养皿。培养皿。 (2)用分割针或分割刀切开胚胎，吸出其中半个，注入预先准备好用分割针或分割刀切开胚胎，吸出其中半个，注入预先准备好 的空的空透明带透明带中或直接将中或直接将裸半胚裸半胚移植入受体。分割囊胚时注意要将移植入受体。分割囊胚时注意要将内细内细 胞团胞团均等分割。均等分割。 4局限：刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹上存在差异等，采局限：刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹上存在差异等，采 用胚胎分割技术产生用胚胎分割技术产生同卵多胎同卵多胎的可能性有限。的可能性有限。 五、胚胎干细胞五、胚胎干细胞 1概念：由概念：由早期胚胎早期胚胎或或原始性腺原始性腺中分离出来的一类细胞，简称中分离
10、出来的一类细胞，简称 ES 或或 EK 细胞。细胞。 2特点：特点： (1)形态：体积小、形态：体积小、细胞核细胞核大、核仁明显。大、核仁明显。 功能：具有发育的功能：具有发育的全能性全能性，即可分化为成年动物体任何一种组织，即可分化为成年动物体任何一种组织 细胞。细胞。 (2)在体外可增殖而不发生在体外可增殖而不发生分化分化。 (3)可冷冻保存；可进行遗传改造。可冷冻保存；可进行遗传改造。 3应用应用 (1)可以用于治疗人类的某些可以用于治疗人类的某些顽症顽症。 (2)可以培育出人造组织器官，解决临床上存在的可以培育出人造组织器官，解决临床上存在的供体器官不足供体器官不足和和 器官移植后器官
11、移植后免疫排斥免疫排斥的问题。的问题。 (3)是研究体外是研究体外细胞分化细胞分化的理想材料。的理想材料。 (4)可用于对哺乳动物可用于对哺乳动物个体发生个体发生和和发育规律发育规律的研究。的研究。 激趣应用激趣应用 2 汶川大地震后，幸存受伤者皮肤修复和器官移植成为一大医疗难汶川大地震后，幸存受伤者皮肤修复和器官移植成为一大医疗难 题，皮肤干细胞的研制又迅速成为热点。题，皮肤干细胞的研制又迅速成为热点。 (1)什么是干细胞？什么是干细胞？ (2)皮肤干细胞在体内无法形成其他细胞，原因是什么？皮肤干细胞在体内无法形成其他细胞，原因是什么？ (3)皮肤干细胞来源于胚胎干细胞，胚胎干细胞来源于什么
12、？皮肤干细胞来源于胚胎干细胞，胚胎干细胞来源于什么？ 提示：提示：(1)既能进行分裂又能进行分化的细胞。既能进行分裂又能进行分化的细胞。 (2)基因的选择性表达。基因的选择性表达。(3)早期胚胎或原始性腺。早期胚胎或原始性腺。 3 新课堂新课堂 互动探究互动探究 知识点一知识点一 胚胎移植胚胎移植 细解教材细解教材 1获取胚胎供体的方法：获取胚胎供体的方法： (1)雌性动物体内的早期胚胎。雌性动物体内的早期胚胎。 (2)通过体外受精和早期胚胎的培养得到。通过体外受精和早期胚胎的培养得到。 (3)通过哺乳动物体细胞核移植及培养得到。通过哺乳动物体细胞核移植及培养得到。 2胚胎移植成功与否的两个重
13、要条件：胚胎移植成功与否的两个重要条件： (1)胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。这里的胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。这里的 “同种同种”是指是指“同物种同物种”。 (2)进行胚胎移植的供、受体生理状态要相同：进行胚胎移植的供、受体生理状态要相同： 供、受体雌性动物的发情时间一致；供、受体雌性动物的发情时间一致； 移入受体子宫内移入受体子宫内胚胎的位置应与其在供体子宫内的位置相同或胚胎的位置应与其在供体子宫内的位置相同或 相似。相似。 3胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序(以牛胚胎移植为例以牛胚胎移植为例)： 对供、受体母牛进行选择，并用激素进行同期发情处理对供、
14、受体母牛进行选择，并用激素进行同期发情处理 用激素对供体母牛做超数排卵处理用激素对供体母牛做超数排卵处理 超数排卵的母牛与优秀的公牛进行配种或人工授精超数排卵的母牛与优秀的公牛进行配种或人工授精 胚胎的收集胚胎的收集 冲卵冲卵 对胚胎进行质量检查。这时的胚胎处于桑椹胚或囊胚阶段，并培养或保存对胚胎进行质量检查。这时的胚胎处于桑椹胚或囊胚阶段，并培养或保存 胚胎的移植胚胎的移植 对受体母牛进行是否妊娠的检查对受体母牛进行是否妊娠的检查 受体母牛产下胚胎移植的犊牛受体母牛产下胚胎移植的犊牛 4胚胎移植的意义：胚胎移植的意义： (1)加速育种工作和品种改良。加速育种工作和品种改良。 (2)节省大量购
15、买种畜的费用。节省大量购买种畜的费用。 (3)一胎多产。一胎多产。 (4)保存优良品种资源和濒危物种。保存优良品种资源和濒危物种。 (5)可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力：可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力： 大大缩短了供体本身的繁殖周期。大大缩短了供体本身的繁殖周期。 增加供体一生繁殖后代的数量。增加供体一生繁殖后代的数量。 5地位：是胚胎工程其他技术的最后一道地位：是胚胎工程其他技术的最后一道“工序工序”。 特别提醒特别提醒 (1)供体公、母畜和受体母畜的选择要求不同。供体公、母畜应该供体公、母畜和受体母畜的选择要求不同。供体公、母畜应该 是人类所需具有优良遗传性状的个体，而受体母畜必须是人
16、类所需具有优良遗传性状的个体，而受体母畜必须具有正常的孕具有正常的孕 育、生殖后代的能力。育、生殖后代的能力。 (2)同期发情处理的目的：在胚胎移植操作中应对供体和受体母畜同期发情处理的目的：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，使它们的生理状态达到同步或一致，这样才能使进行同期发情处理，使它们的生理状态达到同步或一致，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 的关键。的关键。 (3)胚胎移植操作的对象是早期胚胎而不是受精卵。胚胎移植操作的对象是早期胚胎而不是受精卵。 典例精析典例精析
17、2015 江苏统考江苏统考 胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术， 可在畜牧业和制药业等领可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。如图是通过胚胎工程培育域发挥重要作用。如图是通过胚胎工程培育 试管牛的过程。试管牛的过程。 (1)从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是 _； 从良种公牛采集的精子需； 从良种公牛采集的精子需_后才能后才能 进行受精作用。进行受精作用。 (2)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的在体外培养受精卵时，除了给予一定量的 O2以维持细胞呼吸以维持细胞呼吸 外，还需要提供外
18、，还需要提供_气体以维持气体以维持_。 (3)图中过程图中过程 A 称为称为_，它在胚胎工程中的意义在于，它在胚胎工程中的意义在于 _ _。 使卵母细胞成熟使卵母细胞成熟 获能获能 CO2 培养液培养液(基基)的的 PH 胚胎移植胚胎移植 提高优良母畜的繁殖率提高优良母畜的繁殖率 (4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的 基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是_；获得转基因母牛；获得转基因母牛 后，如果后，如果_即说明目的基即说明目的基 因已经表达。因已经表达。 显微注射法显微注射法 牛
19、奶中含有人类白细胞介素牛奶中含有人类白细胞介素(或牛乳腺细胞或牛乳腺细胞 已合成人类白细胞介素已合成人类白细胞介素) 【解析】【解析】 (1)从良种母牛采集的卵母细胞一般还不成熟，需体外从良种母牛采集的卵母细胞一般还不成熟，需体外 培养使卵母细胞成熟培养使卵母细胞成熟(或使卵母细胞获得受精能力或使卵母细胞获得受精能力)，精子也需获能处，精子也需获能处 理。理。 (2)动物细胞培养时需提供二氧化碳，以维持培养液的动物细胞培养时需提供二氧化碳，以维持培养液的 PH。 (3)过程过程 A 是是胚胎移植，它的意义在于提高优良母畜的繁殖率。胚胎移植，它的意义在于提高优良母畜的繁殖率。 (4)基因工程中动
20、物细胞做受体细胞时，常用的方法是显微注射基因工程中动物细胞做受体细胞时，常用的方法是显微注射 法。目的基因是否表达看是否产生了相应的蛋白质。法。目的基因是否表达看是否产生了相应的蛋白质。 跟踪练习跟踪练习 1. 2015 广州五校期末联考广州五校期末联考 下列下列过程在胚胎移植中没有必要进 过程在胚胎移植中没有必要进 行的是行的是( ) A对供体、受体要进行选择对供体、受体要进行选择 B要用激素对供体进行超数排卵处理要用激素对供体进行超数排卵处理 C供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应 D胚胎移植常采用手术法和非手术法两种方法胚胎移植常采
21、用手术法和非手术法两种方法 【解析】【解析】 胚胎移植时，要对供体、受体要进行选择，其中供体胚胎移植时，要对供体、受体要进行选择，其中供体 要具有优秀的遗传特性和生产性能，受体要具有健康的体质和正常繁要具有优秀的遗传特性和生产性能，受体要具有健康的体质和正常繁 殖能力，殖能力，A 正确；胚胎移植时，要用促性腺激素对供体进行超数排卵正确；胚胎移植时，要用促性腺激素对供体进行超数排卵 处理，处理，B 正确；受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应，因正确；受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应，因 此不需要对供体和受体进行免疫检查，此不需要对供体和受体进行免疫检查，C 错误；胚胎移植常采用手
22、术错误；胚胎移植常采用手术 法和非手术法两法和非手术法两种方法，种方法，D 正确。正确。 【答案】【答案】 C 知识点二知识点二 胚胎分割胚胎分割 细解教材细解教材 胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成 2 等份、等份、 4 等份或等份或 8 等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的生物学技术。等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的生物学技术。 1对概念的理解对概念的理解 (1)机械分割就其技术本身而言， 可以看做是一种无性繁殖机械分割就其技术本身而言， 可以看做是一种无性繁殖(或克隆或克隆) 的方法。而胚胎一般是有性生殖的产物。的方法。而胚胎一般是有性生殖的
23、产物。 (2)早期胚胎一般指的是桑椹胚或囊胚，桑早期胚胎一般指的是桑椹胚或囊胚，桑椹胚、囊胚的内细胞团椹胚、囊胚的内细胞团 具有全能性。具有全能性。 (3)要要“均等分割均等分割”，2、4、8 等份数，但不是等份数，但不是 2、3、4、5 等，与等，与 细胞有丝分裂的子细胞数目有关，即呈细胞有丝分裂的子细胞数目有关，即呈 2 的指数形式才能做到的指数形式才能做到“均均 分分”。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要对内细胞团均等分割。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要对内细胞团均等分割。 (4)在胚胎分割时， 要选择发育良好的、 形态正常的桑椹胚或囊胚，在胚胎分割时， 要选择发育良好的、 形态正常的桑
24、椹胚或囊胚， 并做到均等分割。并做到均等分割。 特别提醒特别提醒 是否分割次数越多，得到的胚胎越多？是否分割次数越多，得到的胚胎越多？ 胚胎分割的次数越多，移植的成功率越低。一是分割次数越多，胚胎分割的次数越多，移植的成功率越低。一是分割次数越多， 越难以做到均等分割。 二是分割次数过多会使每一份的细胞数越难以做到均等分割。 二是分割次数过多会使每一份的细胞数目过少，目过少， 移植后的恢复和发育的难度越大。三是技术要求难度会加大，因此移移植后的恢复和发育的难度越大。三是技术要求难度会加大，因此移 植成功率会降低。植成功率会降低。 2 理论基础和物质基础： 细胞的全能性和每个细胞核内具有相同 理
25、论基础和物质基础： 细胞的全能性和每个细胞核内具有相同 的遗传物质。的遗传物质。 3胚胎分割的基本过程胚胎分割的基本过程(牛胚胎性别鉴定和囊胚期分割实例牛胚胎性别鉴定和囊胚期分割实例) 囊胚囊胚 初步分化初步分化 滋养层滋养层 单层扁平细胞单层扁平细胞 性别鉴定性别鉴定 内细胞团内细胞团已知性别的个体已知性别的个体 均分均分多个胚胎多个胚胎多个相同遗多个相同遗 传特性个体传特性个体 将发育良好的胚胎移入盛有培养液的培养皿中，在显微镜下用分将发育良好的胚胎移入盛有培养液的培养皿中，在显微镜下用分 割针或分割针或分割刀把胚胎分割开，或者采用酶处理等方式将卵裂球中的细割刀把胚胎分割开，或者采用酶处理
26、等方式将卵裂球中的细 胞分散开；分割的胚胎或细胞直接移植给受体，或注入预先准备好的胞分散开；分割的胚胎或细胞直接移植给受体，或注入预先准备好的 空透明带中，再移植到受体内。空透明带中，再移植到受体内。 特别提醒特别提醒 对个体进行早期性别鉴定的方法对个体进行早期性别鉴定的方法 滋养层细胞与内细胞团细胞是由受精卵发育而来的，因而二者的滋养层细胞与内细胞团细胞是由受精卵发育而来的，因而二者的 染色体与遗传物质相同，故通过滋养层可鉴别内细胞团细胞的染色体染色体与遗传物质相同，故通过滋养层可鉴别内细胞团细胞的染色体 组成，从而知道个体的性别。组成，从而知道个体的性别。 2015 清江中学期中清江中学期
27、中 下图是利用胚胎下图是利用胚胎工程技术培育优质 工程技术培育优质 奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是( ) A胚胎移植可以定向改造动物遗传性状，胚胎移植可以定向改造动物遗传性状，需移植到发情的母需移植到发情的母 牛子宫内发育牛子宫内发育 BA 细胞不一定是受精卵细胞细胞不一定是受精卵细胞 C两个胚胎具有不同遗传物质两个胚胎具有不同遗传物质 D图中图中 a 过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段 【解析】【解析】 胚胎移植只是空间位置的转移不会改造动物遗传性状，胚胎移植只是空间位置的转移不会改造动物遗传性状， 故故 A 错误。错误。A 细
28、胞可以是囊胚期或桑椹胚的细胞，故细胞可以是囊胚期或桑椹胚的细胞，故 B 正确。胚胎分正确。胚胎分 割获得的遗传物质相同，故割获得的遗传物质相同，故 C 错误。图中错误。图中 a 过程包括卵裂，最多到囊过程包括卵裂，最多到囊 胚期，不会包含原肠胚，故胚期，不会包含原肠胚，故 D 错误。错误。 【答【答案】案】 B 跟踪练习跟踪练习 2 下图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程， 请 下图为经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。回答下列问题。 (1)A 细胞是细胞是_，在进行体外受精前要对精子进行，在进行体外受精前要对精子进行_ 处理。处理。 (2)进行胚胎分
29、割时，应选择发育到进行胚胎分割时，应选择发育到_时期的胚胎进行操时期的胚胎进行操 作。作。 (3)指的是指的是_。 卵母细胞卵母细胞 获能获能 桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚 囊胚腔囊胚腔 (4)通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同遗传性状的根通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同遗传性状的根 本原因是本原因是_。 (5) 在 对 囊 胚 阶 段 的 胚 胎在 对 囊 胚 阶 段 的 胚 胎 进 行 分 割 时 ， 应 注 意进 行 分 割 时 ， 应 注 意 _ _ _ _。 (6)受体母牛必须和供体牛属于受体母牛必须和供体牛属于_，移植后的胚胎能在受体，移植后的胚胎能在受体 子宫中存活的生
30、理基础是子宫中存活的生理基础是 _ _ _ _。 具有相同的遗传物质具有相同的遗传物质 胚胎分割要将内细胞团均等分割，以免影响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发育胚胎的恢复和进一步发育 同一物种同一物种 受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应 【解析】【解析】 (1)分析图形可知，分析图形可知，A 细胞是处于减细胞是处于减中期的次级卵中期的次级卵 母细胞；进行体外受精前要对精子进行获能处理。母细胞；进行体外受精前要对精子进行获能处理。 (2)进行胚胎分割时，应选择发育到桑椹胚或囊胚时期的胚胎进行进行胚胎分割时，应选择发育到桑椹胚或囊胚时期的胚
31、胎进行 操作，且内细胞团要均等分割。操作，且内细胞团要均等分割。 (3)是囊胚腔，是囊胚腔，是内细胞团。是内细胞团。 (4)通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同遗传性状的根通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同遗传性状的根 本原因是具有相同的遗传物质。本原因是具有相同的遗传物质。 (5)在对在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意要将内细胞团均等分囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意要将内细胞团均等分 割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育。割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育。 (6)受体母牛必须和供体牛属于同一物种。移植后的胚胎能在受体受体母牛必须和供体牛属于同一物种。移植后的胚胎能在受体 子宫中
32、存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应。子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应。 知识点三知识点三 胚胎干细胞胚胎干细胞 细解教材细解教材 1概念及特点概念及特点 胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，是胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，是 具有自我更新和多向分化潜能的原始细胞。具有自我更新和多向分化潜能的原始细胞。 其特点是：在形态上，表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在其特点是：在形态上，表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在 功能上，具有发育的全能性，即可分化为成年动物体内任何一种组织功能上，具有发育的全能性，即可分化为成年动物
33、体内任何一种组织 细胞。在体外培养条件下，胚胎干细胞可不断增殖而不发生分化。胚细胞。在体外培养条件下，胚胎干细胞可不断增殖而不发生分化。胚 胎干细胞简称胎干细胞简称 ES 或或 EK 细胞。细胞。 2胚胎干细胞的培养和胚胎干细胞核移植胚胎干细胞的培养和胚胎干细胞核移植 (1)胚胎干细胞的培养胚胎干细胞的培养 培养培养胚胎干细胞的关键是需要一种培养体系，这种体系必须能促胚胎干细胞的关键是需要一种培养体系，这种体系必须能促 进胚胎干细胞的生长，同时还要抑制胚胎干细胞的分化。培养胚胎干进胚胎干细胞的生长，同时还要抑制胚胎干细胞的分化。培养胚胎干 细胞时，首先要在培养皿底部制备一层细胞，称为饲养层，然
34、后将干细胞时，首先要在培养皿底部制备一层细胞，称为饲养层，然后将干 细胞接种在饲养层上。用于饲养层的细胞一般是输卵管上皮细胞，这细胞接种在饲养层上。用于饲养层的细胞一般是输卵管上皮细胞，这 些细胞可作为提供干细胞分裂、增殖的营养细胞。些细胞可作为提供干细胞分裂、增殖的营养细胞。 (2)胚胎干细胞核移植胚胎干细胞核移植 胚胎干细胞核移植是指把胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，胚胎干细胞核移植是指把胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中， 经过胚激活、 胚胎培养、 胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。经过胚激活、 胚胎培养、 胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。 特别提醒特别提醒 干细胞的种类及
35、特点干细胞的种类及特点 名名称称 全能干细胞全能干细胞 多能干细胞多能干细胞 专能干细胞专能干细胞 特点特点 具有形成机体的任具有形成机体的任 何组织或器官直至何组织或器官直至 形成完整个体的潜形成完整个体的潜 能能 具有分化成多种细具有分化成多种细 胞或组织的潜能， 但胞或组织的潜能， 但 不能发育成完整的不能发育成完整的 个体个体 只能分化成某一种只能分化成某一种 类型的细胞类型的细胞 举例举例 受精卵、 胚胎干细胞受精卵、 胚胎干细胞 骨髓造血干细胞骨髓造血干细胞 神经干细胞神经干细胞 3.胚胎干细胞的研究意义胚胎干细胞的研究意义 胚胎干细胞可以进行基因敲除，获得基因敲除动物，如用基因敲
36、胚胎干细胞可以进行基因敲除，获得基因敲除动物，如用基因敲 除手段可以获得适合人体移植的猪器官，减弱或消除排斥反应；人体除手段可以获得适合人体移植的猪器官，减弱或消除排斥反应；人体 的胚胎干细胞可以转变为人体的任何一种细胞和组织，利用这一特性的胚胎干细胞可以转变为人体的任何一种细胞和组织，利用这一特性 可以培育用于移植的细胞、组织或器官；通过胚胎干细胞，我们还可可以培育用于移植的细胞、组织或器官；通过胚胎干细胞，我们还可 以在试管以在试管中改良并创造动物新品种，再结合基因工程等技术培育出生中改良并创造动物新品种，再结合基因工程等技术培育出生 长快、抗病力强、高产的家畜品种，生产有价值的动物等。长
37、快、抗病力强、高产的家畜品种，生产有价值的动物等。 特别提醒特别提醒 获得干细胞的途径和方法获得干细胞的途径和方法 (1)从体外培养的胚胎中获得；从体外培养的胚胎中获得；(2)从早期流产的胎儿中获得；从早期流产的胎儿中获得；(3) 从克隆的胚胎中获得；从克隆的胚胎中获得；(4)从成体中获得。从成体中获得。 2015 天津卷天津卷 小鼠胚胎干细胞可诱导成能分泌胰岛素的小鼠胚胎干细胞可诱导成能分泌胰岛素的 胰岛样细胞。将胰岛样细胞移植给患糖尿病小鼠，可使患病小鼠血糖胰岛样细胞。将胰岛样细胞移植给患糖尿病小鼠，可使患病小鼠血糖 恢复恢复正常水平。下列叙述错误的是正常水平。下列叙述错误的是( ) A小
38、鼠胚胎干细胞可来自对囊胚内细胞团的分离培养小鼠胚胎干细胞可来自对囊胚内细胞团的分离培养 B移植前，患病小鼠体内靶细胞缺失胰岛素受体移植前，患病小鼠体内靶细胞缺失胰岛素受体 C移植后，小鼠体内靶细胞加强了对葡萄糖的摄取、利用和储移植后，小鼠体内靶细胞加强了对葡萄糖的摄取、利用和储 存存 D小鼠体内血糖浓度对胰高血糖素的分泌存在反馈调节小鼠体内血糖浓度对胰高血糖素的分泌存在反馈调节 【解析】【解析】 胚胎干细胞的来源有囊胚期的内细胞团和胎儿的原始胚胎干细胞的来源有囊胚期的内细胞团和胎儿的原始 性腺；性腺；A 正确。由正确。由“胰岛样细胞移植给患糖尿病小鼠，可使患病小鼠胰岛样细胞移植给患糖尿病小鼠，
39、可使患病小鼠 血糖恢复正常水平血糖恢复正常水平”可知患病小鼠的病因是胰岛可知患病小鼠的病因是胰岛B细胞受损伤导致胰细胞受损伤导致胰 岛素缺乏引起；岛素缺乏引起；B 错误。移植后胰岛样细胞可合成分泌胰岛素，胰岛错误。移植后胰岛样细胞可合成分泌胰岛素，胰岛 素能促进靶细胞对葡萄糖的摄取、利素能促进靶细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存；用和储存；C 正确。体内血糖浓正确。体内血糖浓 度低于正常水平促进胰高血糖素的分泌； 反之抑制胰高血糖素的分泌；度低于正常水平促进胰高血糖素的分泌； 反之抑制胰高血糖素的分泌； D 正确。正确。 【答案】【答案】 B 跟踪练习跟踪练习 3. 2015 长春外国语学校期中长
40、春外国语学校期中 关于关于 ES 细胞的应用叙述错误的是 细胞的应用叙述错误的是 ( ) A可以用于治疗由于细胞坏死，退化或功能异常引起的疾病可以用于治疗由于细胞坏死，退化或功能异常引起的疾病 B在体外诱导分化可培育出人造组织器官在体外诱导分化可培育出人造组织器官 C是研究体外细胞分化的理想材料是研究体外细胞分化的理想材料 D不能用于治疗糖尿病、肝衰竭等疾病不能用于治疗糖尿病、肝衰竭等疾病 【解析】【解析】 利用利用 ES 细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞的细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞的特特 性，可以用于治疗由于细胞坏死，退化或功能异常引起的疾病，性，可以用于治疗由于细胞坏死，退化或功
41、能异常引起的疾病，A 项项 正确；利用正确；利用 ES 细胞在体外诱导分化可培育出人造组织器官，解决目细胞在体外诱导分化可培育出人造组织器官，解决目 前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥反应的问题，前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥反应的问题，B 项正确；项正确；ES 细胞是研究体外细胞分化的理想材料，细胞是研究体外细胞分化的理想材料，C 项正确；项正确；ES 细细 胞可以用于治疗人类的某些顽症，如帕金森综合征、糖尿病、肝衰竭胞可以用于治疗人类的某些顽症，如帕金森综合征、糖尿病、肝衰竭 等疾病，等疾病，D 项错误。项错误。 【答案】【答案】 D 4 新思维新思维 随堂自测
42、随堂自测 1. 2015 盐城中学期中盐城中学期中 在动物的胚胎移在动物的胚胎移植技术中，移植的胚胎一 植技术中，移植的胚胎一 般不会处于下列哪个时期般不会处于下列哪个时期( ) A卵裂期卵裂期 B桑椹胚期桑椹胚期 C囊胚期囊胚期 D原肠胚期原肠胚期 【解析】【解析】 在动物的胚胎移植技术中，移植的胚胎一般取囊胚或在动物的胚胎移植技术中，移植的胚胎一般取囊胚或 桑椹胚的细胞，也可以是卵裂期，但是原肠胚期的细胞已经分化，不桑椹胚的细胞，也可以是卵裂期，但是原肠胚期的细胞已经分化，不 适宜用作胚胎移植，故选择适宜用作胚胎移植，故选择 D。 【答案】【答案】 D 2利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过
43、程的最重要原因是利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过程的最重要原因是 ( ) A细胞分裂细胞分裂 B细胞特化细胞特化 C细胞分化细胞分化 D细胞增殖细胞增殖 【解析】【解析】 利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，主要是利用胚胎干细胞利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，主要是利用胚胎干细胞 能够分化为肝细胞能力，能够分化为肝细胞能力，C 正确。细胞分裂是增加细胞数目正确。细胞分裂是增加细胞数目，是细胞，是细胞 增殖的方式，增殖的方式，AD 错。细胞特化是细胞分化为高度分化的无分裂能力错。细胞特化是细胞分化为高度分化的无分裂能力 细胞，如肌细胞、神经细胞，肝细胞有分裂能力，细胞，如肌细胞、神经细胞，肝细胞有分裂能力，B
44、 错。错。 【答案】【答案】 C 3 胚胎干细胞是全能干细胞， 可定向诱导分化为各种细胞、 组织、 胚胎干细胞是全能干细胞， 可定向诱导分化为各种细胞、 组织、 器官甚至于个体。胚胎干细胞研究的目的不包括器官甚至于个体。胚胎干细胞研究的目的不包括( ) A为烧伤病人植皮为烧伤病人植皮 B为肾病患者进行肾移植为肾病患者进行肾移植 C为不孕者培育婴儿为不孕者培育婴儿 D研究细胞分化机制研究细胞分化机制 【解析】【解析】 胚胎干细胞可以定向诱导分化为各种细胞、组织、器胚胎干细胞可以定向诱导分化为各种细胞、组织、器 官，用于烧伤病人的皮肤移植、肾病患者的肾移植和研究细胞分化机官，用于烧伤病人的皮肤移植
45、、肾病患者的肾移植和研究细胞分化机 制，故制，故 ABD 不合题意；从目前来看，培育胚胎干细胞并不不合题意；从目前来看，培育胚胎干细胞并不是为了生是为了生 殖，故殖，故 C 符合题意。符合题意。 【答案】【答案】 C 4以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，ah 为操作为操作 过程，请据图回答有关问题：过程，请据图回答有关问题： (1)“试管牛试管牛”技术的操作流程是技术的操作流程是_(填字母填字母)。 (2)图中数字标号代表的结构名称是图中数字标号代表的结构名称是_；_。 (3)d 操作的名称是操作的名称是_。 (4)图中用到的激素是图中用到的激
46、素是_，过程，过程 h 常用的方法是常用的方法是_。 (5) 移 植 后 的 胚 胎 能 在 受 体 子 宫 中 存 活 的 生 理 基 础 是移 植 后 的 胚 胎 能 在 受 体 子 宫 中 存 活 的 生 理 基 础 是 _ _。 abfg 滋养层滋养层 内细胞团内细胞团 胚胎移植胚胎移植 促性腺激素促性腺激素 显微注射法显微注射法 受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应 【解析】【解析】 (1)试管动物是指在试管中体外受精试管动物是指在试管中体外受精(a)和早期胚胎培养和早期胚胎培养 (b)，然后经过胚胎移植，然后经过胚胎移植(f)而产生的动物，即而产生的动物，即 abfg。 (2)据图可知，在囊胚期中，据图可知，在囊胚期中，是滋养层细胞，是滋养层细胞，是囊胚腔，是囊胚腔，是是 内细胞团。内细胞团。 (3)过程过程 d 属于胚胎移植技术。属于胚胎移植技术。 (4)通常用促性腺激素处理雌性个体，目的是使之超数排卵；将目通常用促性腺激素处理雌性个体，目的是使之超数排卵；将目 的基因导入动物细胞的方法是显微注射法。的基因导入动物细胞的方法是显微注射法。 (5)移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体
