由于环境污染问题日益严重,导致由于不能体内受孕而无法“生儿育女”的现象越来越普遍,“试管婴儿”技术应运而生。试管婴儿至今已发展几代,但基木原理都是一样的,即将精子和卵子在体外完成受精,待受精卵发育到早期胚胎,再移入子宮继续发育成新个体。回答下列相关问题:
(1)在精子形成过程中,细胞中的____________将发育成顶体, ____________将发育成精子的尾。体外受精时,从父方采集的精子需先进行一定处理才能与卵子结合,该处理过程称为________________。受精卵需在体外培养到_________个细胞,才能移植到母体子宫继续发育。对接受胚胎的母体是否要用激素进行类似于牛胚胎移植的同期发情处理____________(填“是”或“否”)。
(2)2000年9月,一位名叫玛尼的女孩患上了一种致命的贫血病,需要进行造血干细胞移植,其父母通过体外受精获得早期胚胎,在植入母体前将胚胎的—个细胞取出,进行遗传学诊断确认符合要求后将胚胎植入体内,生出一位名叫安蒂的男婴,医生用其脐带血中造血干细胞挽救了玛尼的生命。若所用的遗传学诊断是基因检测,则采用的是___________技术。没有给玛尼移植父亲或母亲骨髓以获取造血干细胞来治疗贫血病,是因为子代对来自父亲或母亲骨髓的造血干细胞的__________比较严重,而对于来自同胞兄妹脐带血中造血干细胞,则更容易成功。获得男婴安蒂的过程涉及的技术有________________(答出两种即可)。
(1). 高尔基体 (2). 中心体 (3). 精子获能 (4). 8~16 (5). 是 (6). DNA分子杂交 (7). 免疫排斥 (8). 体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植
体内受精和早期胚胎发育:
1、精子和卵子的发生:
项目 | 精子 | 卵子 |
场所 | 睾丸曲细精管 | 卵巢 |
时间 | 初情期开始 | 胎儿时期性别分化以后 |
过程 | ![]() |
![]() (在卵细胞膜和透明带的间隙有两个集体是判断卵子受精的标志) |
结果 | 4个精子 | 1个卵细胞;3个极体 |
MⅠ和MⅡ是否连续 | 是 | 否 |
2、受精作用
(1)受精作用的场所:输卵管。
(2)受精前的准备阶段
①精子获能:精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才能获得受精能力的生理现象。
②卵子的准备:在输卵管中发育达到减数第二次分裂的中期,才具备与精子受精的能力。
(3)受精阶段——四步曲
第一步:精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质,透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障。
第二步:精子进入卵细胞腆。卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障。
第三步:原核形成。雄原核形成和雌原核形成。
第四步:合子形成。雌雄原核融合形成合子(受精卵)。
3、胚胎发育:
(1)过程:受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚。
①卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加;
②桑椹胚:32个细胞左右的胚胎(之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞);
③囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔(注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫孵化);
④原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。(细胞分化在胚胎期达到最大限度)
(2)图示:
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