胚胎工程应用前景广阔,请回答:
(1)胚胎工程是指对动物______________________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,需要移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。胚胎工程的许多技术,实际是在体外条件下,对动物________________进行的模拟操作。
(2)防止多个精子与卵子受精的生理机制包括_____________________。
(3)合子形成后即在输卵管内进行______________分裂,开始发育。胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的,这一时期称为_________,其显著特点是胚胎的总体积_______________________。
早期胚胎或配子 自然受精和早期胚胎发育条件 透明带反应和卵细胞膜的封闭作用 有丝 卵裂期 不增加或略有缩小
【分析】
本题考查胚胎工程,考查对受精作用、早期胚胎发育和胚胎工程理解和识记。
【详解】
(1)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,胚胎工程实际是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
(2)防止多个精子与卵子受精的生理机制包括透明带反应和卵细胞膜的封闭作用。
(3)合子形成后即在输卵管内进行有丝分裂。胚胎发育的早期在透明带内进行,这一时期称为卵裂期,其显著特点是胚胎的总体积不增加或略有缩小。
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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