胚胎工程范文精选

胚胎工程包括体内受精和早期细胞发育、体外受精和早期胚胎培养、胚胎工程的应用及前景。胚胎工程的内容是新课标教材新增添的内容，也是生物技术的重要组成部分，更是高考的热点。下面就高考试卷中涉及本部分的两个热点题型进行分析，期望帮助考生提高解题能力。

一、 热点题型分析

热点题型1 对比体内、外受精及其早期胚胎发育过程，解答胚胎工程原理题

例1 下列有关哺乳动物和卵细胞的发生以及受精作用的叙述中，正确的是（ ）

A. 采集到的和卵细胞相遇即可发生受精作用

B. 排卵就是排出成熟卵细胞的过程

C. 卵细胞形成时的分裂过程均在卵巢内完成

D. 受精作用完成的标志是在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体

“胚胎工程”是生物科技的热点课题，也是高考的重要内容.从近几年高考试题来看，命题常以流程图或新材料为背景，侧重于考查基础知识的记忆和迁移应用.下面就其常见的考点进行分类小结，并结合典型例题进行分析，供同学们复习迎考时参考.

一、考点精析

（一）体内受精和早期胚胎发育

1.、卵子的发生与受精作用

（1）卵子的发生

特别提醒：①减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成，初级卵母细胞分裂产生一个大的次级卵母细胞和一个小的第一极体；减数第二次分裂是在和卵子结合的过程中完成的，次级卵母细胞分裂产生一个大的卵子和一个小的第二极体.②人类及大多数哺乳动物减数第一次分裂产生的第一极体大多数时候不会继续进行减数第二次分裂产生两个第二极体.有时会进一步分裂产生两个第二极体，但是第一极体与次级卵母细胞的分裂不可能完全同步.所以判断是否受精的标志是在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精.③卵巢是卵子形成、卵泡存在的场所，内部包含许许多多不同发育阶段的卵泡，而成熟的卵泡中可释放出卵子.排卵指卵子从卵泡中排出，而非卵泡从卵巢中排出.

（2）的发生

特别提醒：①精原细胞是由体细胞经细胞分化形成初始的精原细胞，初始的精原细胞经数次有丝分裂形成能进行减数分裂的精原细胞.②在精细胞的变形过程中，细胞发生较大的变化：细胞核成为头的主要部分；高尔基体发育为头部的顶体；中心体演变为的尾；线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘；细胞内的其他物质浓缩为原生质滴，最后脱落.

“胚胎工程”是生物科技的热点课题，在全国各地的高考卷中都能发现它的“身影”，从近几年高考试题来看，命题常以流程图或新材料为背景，侧重于考查基础知识的记忆和迁移应用。

命题趋势分析：2014年高考可能会考查胚胎发育的基本过程和应用，或者可能会以胚胎干细胞在医疗上的应用为背景材料，对胚胎工程基础知识进行重点考查。

一、构建网络：统领知识整体

二、夯基固本：提炼知识要点

要点1体内受精与胚胎发育

1.、卵子的发生

(1)的发生。

①场所：的曲细精管内。

有关“胚胎工程”的教学时，几乎所有的教师都会借助“试管婴儿”的培育过程将胚胎工程中的有关技术整合起来，再用快速大量繁殖荷斯坦奶牛或兔子来反馈、检测学生对这些知识的掌握情况。

1 教学片段再现

师：刚才我们了解了试管婴儿的培育过程，其中主要运用了体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植技术，请问同学们，这些技术能应用到其他哺乳动物上吗？

生：能。

教师展示小资料：1994～2008年，上海从加拿大、美国、德国先后引进了一批堪称全球一流的荷斯坦北美品系与德国品系奶牛，包括公牛18头、母牛75头。其中，某奶牛养殖基地分配得到了1头公牛和1头母牛。

师：该养殖基地现有资源为荷斯坦奶牛公牛、母牛各一头，本地奶牛若干头，请利用现有资源，设计能够快速、大量繁殖良种奶牛的方案。

生：分组讨论，并画出流程图……

师：好，下面请X组的一个同学来黑板上展示你们组的讨论结果。

摘 要：正常的周期伴随着卵巢的周期性变化周而重始地进行着，而卵巢的周期性变化是在母畜神经和激素的共同调节下进行的。因此在母畜同期处理过程中，使用孕激素延长黄体期或用前列腺素缩短黄体期能达到同期的目的。

关键词：胚胎工程 同情 机理 处理方法

苏教版高中生物选修3―《现代生物技术专题》第54页图3―9牛胚胎移植过程示意图中提到“采用药物促使普通母牛和良种母牛同期，将胚胎移植到普通母牛子宫内”。该步骤中提到的同期是什么意思？药物指的是什么激素？同情机理是什么呢？

同期又称同步，就是利用某些激素制剂人为地控制并调整一群母畜周期的进程，使之在预定时间内集中。我们先来看看母畜的机理。

一、母畜的机理

周期是灵长类动物所特有的现象，表现为雌性生殖能力出现周期性变化，绝大多数雌性哺乳类动物在接近排卵期时，存在一个明显的对性刺激敏感的时期或出现增强的时期，称为期。在以外的其他时间，雌性动物常常拒绝雄性动物的求爱，可以细分为后期，间情期和前期。周期反映了卵巢的周期性（卵泡期和黄体期）变化。（如图1所示）卵巢的周期性变化是在母畜神经和激素的共同调节下进行的，下丘脑分泌的促卵泡刺激素释放素（FRH）沿垂体门脉循环至垂体前叶，调节促卵泡刺激素（FSH）和黄体生成素（LH）的合成和分泌，腺垂体分泌的促卵泡刺激素（FSH）主要促进卵巢内卵泡的生成、发育、成熟，并分泌雌激素；黄体生成素（LH）主要促进排卵和黄体的形成。成熟的卵泡在促卵泡刺激素（FSH）和黄体生成素（LH）共同作用下，能分泌大量的雌激素和孕激素。在排卵前血浆中大量的雌激素却对促卵泡刺激素释放素和促卵泡刺激素、黄体生成素的分泌起正反馈调节作用(如图2)，以黄体生成素分泌增加最为显著，黄体生成素在排卵前达到高峰，由于黄体生成素的作用，引起卵泡的破裂而排卵。与此同时不断升高的雌性激素作用大脑皮层，在排卵的同时引起母畜的，即进入动物周期的期。排卵后，血浆中的雌激素水平急骤下降，残留卵泡在黄体生成素的刺激下，变成黄体，标志着从卵泡期进入黄体期，同时分泌大量的雌激素和孕激素。在黄体期，雌激素和孕激素浓度较高时，一方面可抑制下丘脑促卵泡刺激素释放素的分泌，另一方面又降低腺垂体对这种激素的敏感性，使促卵泡刺激素和黄体生成素分泌减少，实现负反馈。由于促卵泡刺激素和黄体生成素的水平急骤下降，因而没有新的卵泡发育。如果排出的卵没有受精，黄体就会在子宫产生的前列腺素的作用下开始渐渐退化，黄体退化后，雌激素和黄体酮在血浆中的含量急骤下降，对下丘脑和垂体的反馈抑制作用解除，促卵泡刺激素和黄体生成素稳定上升，一群新的卵泡开始生长发育，雌性激素升高，卵泡发育成熟，动物排卵。正常的周期伴随着卵巢的周期性变化周而重始地进行着。

二、同期的原理

从以上母畜机理可以看出，卵巢的机能和形态变化方面可分为卵泡期和黄体期两个阶段。卵巢周期是在周期性黄体退化继而血液中黄体酮水平显著下降后，卵巢中卵泡迅速生长发育，最后成熟并导致排卵的时期，卵泡期之后，卵泡破裂并发育成黄体，随即进入黄体期。黄体期内，在黄体分泌的孕激素的作用下，卵泡发育成熟受到抑制，母畜不表现，在未受精的情况下，一段时间后，即行退化，随后进入另一个卵泡期,由此看来，黄体期的结束是卵泡期到来的前提条件，相对高的孕激素水平可以抑制，一旦孕激素水平降到低限，卵泡即开始迅速生长发育，并表现为。因此，同期的中心问题是控制黄体期的寿命，并同时终止黄体期。如能使一群母畜的黄体期同时结束，就能引起它们同期。任何一群母畜，每个个体都随机地处于周期的不同阶段，如卵泡期或黄体期的早、中、晚各期。同期技术就是以卵巢和垂体分泌的某些激素在母畜周期中的作用作为理论依据，应用合成的激素制剂和类似物，有意识地干预某些母畜的过程，暂时打乱它们的自然周期的规律，继而将周期的进程调整到统一的步调之内，人为地造成同期化。这种人为的干预，就是使被处理的家畜的卵巢按照预定的要求变化，使它们的机能处于一个共同的基础上。

摘要 开展了金鱼人工雌核发育的胚胎发育过程研究，用紫外线灭活的鲤鱼激活金鱼卵子，采用热休克处理卵子使其染色体加倍，获得雌核发育的二倍体金鱼苗。将假受精的金鱼卵放入室温（21±2）℃室内塑料盒里孵化，10 min后卵膜吸水膨胀，60 min后开始卵裂，8 h后出现囊胚期，29 h后出现原肠胚期，39 h后出现神经胚期，56.8 h后器官开始形成，3 d后孵化出小苗，受精率为65.16%；平均孵化率为50.28%；诱导率15.80%，正品率为67.90%。

关键词 金鱼；人工雌核发育；鲤鱼；胚胎发育

中图分类号 Q593+.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）13-0291-02

金鱼起源于中国，是很受人们喜爱的观赏鱼。目前大部分金鱼品种主要是通过杂交以及长期人工选育得到的，但变异大、纯度差，不能满足观赏和生产的需要。雌核发育是特殊的有性生殖方式，属于“染色体组工程”范畴，原理是人工遗传上失活的进入未受精的成熟卵，引起卵细胞的发育，是一种快速有效的遗传改良方法[1]。因此，雌核发育在金鱼选育和新品种开发研究方面具有重大意义。金鱼与鲫鱼同属于鲤科[2-3]，属不同，亲缘关系较近。本次试验用鲤鱼的诱导金鱼人工雌核发育的方法对金鱼进行遗传改良。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试雌金鱼购自湖南柳吉现代农业科技有限公司；雄性鲤鱼来自湖南农业大学水产教学基地。

1.2 试验方法

一、 对胚胎移植生理学基础的理解

理解胚胎移植的生理学基础应注意以下4点：

（1） 对同种动物而言，其排卵后供、受体生殖器官的生理状况是相同的，这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。

（2） 胚胎在初期是处于游离状态的，这就为胚胎收集提供了可能。

（3） 由于受体对外来胚胎不发生免疫排斥反应，这就为胚胎在受体内存活提供了可能。

（4） 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其遗传特性不受影响。

例1 下列对于优良种畜的胚胎移植的说法中，不正确的是（ ）

A. 供体母牛必须是同一物种的良种

胚胎工程的内容较为抽象和深奥，有些问题，适当深究其本质，可避免死记硬背，更有利于理解。本文对胚胎工程中获能、“极体”的个数、同期处理和超数排卵技术中所用的激素等相关内容进行了阐述和分析。

一、获能

1.什么叫获能

刚刚排出的，不能立即与卵子受精，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。1951年，张明觉和奥斯汀发现了这一生理现象，并把它称为“获能”。

2.去能及获能的原理

为什么刚刚排出的，不能立即与卵子受精呢？在雌性动物的生殖道内到底发生了什么变化呢？

其实，在附睾内已经获得了受精能力，但附睾分泌的一些物质附于表面，其中有一种含唾液酸的糖蛋白，从免疫学角度来看，唾液酸有掩盖特异抗原的机能，这就使在漫长的成熟及运行过程中，不至于被免疫活性细胞识别而引起自身免疫反应。另外，唾液酸糖蛋白可稳定顶体前区的细胞膜，抑制的顶体反应，从而抑制了它的受精能力，这种物质被称为去能因子。

所谓获能过程即为去除表面的这种因子并获得受精能力的过程，这将使膜的结构与机能发生剧烈的改变。去能因子的清除主要依靠宫颈、子宫及输卵管液中的β淀粉酶、胰蛋白酶、β葡糖苷酶及唾液酸酶，后者在卵泡液中含量也很高。

[摘要]目的：评估人胚胎成纤维细胞（human embryonic fibroblasts，HEF）作为组织工程皮肤种子细胞的可行性和优越性。方法：取人流产胚胎皮肤、正常儿童皮肤，相同条件下分离培养成纤维细胞，比较两组细胞镜下、超微结构以及增殖特性，异体淋巴细胞混合实验对比其抗原性。以第三代细胞复合鼠尾胶原构建三维培养，ELASA法分别测定两组三维构建培养液中IL-6，TGF-β1含量。结果：与普通成纤维细胞相比，胚胎成纤维细胞扩增后具有更好的细胞形态和功能，生长速度快，分裂指数高，几乎不刺激异体淋巴细胞增殖。在鼠尾胶原支架中成纤维细胞生长状态良好，并且具有一定的组织强度。胎儿成纤维细胞组培养液中的TGF-β1和IL-6在各个时相上分别显著低于和高于普通成纤维细胞组。结论：胚胎成纤维细胞是组织工程皮肤较理想的种子细胞。

[关键词]】组织工程；皮肤；无斑痕愈合；胚胎；成纤维细胞

[中图分类号]Q813.1[文献标识码]A[文章编号]1008-6455（2011）04-0605-04

Investigation on feasibility of constructing engineered skin substitutes with human embryonic fibroblasts

LIU Liu1,LI Wu-de1,CAI Guo-bin2

（1.Cleft lip and Palate Treatment Center,China Meitan General Hospital,Beijing 100028,China;2.Scar Integrated Treatment Centre,Plastic Surgery Hospital,Chinese Academy of Medical Sciences, Peking Union Medical College,Beijing 100041,China）

Abstract:ObjectiveTo assess the biological and functional properties oftissue-engineered three-dimensional (3D) composites seeded with human embryonic fibroblasts （HEF）.MethodsFibroblast cultures were developed from biopsies of human fetus and children. To determine the differences between fetal andfibroblasts, the cell shape, ultrastructure, growth cycle were observed. In addition, mixed lymphocyte culture was examined to evaluate the antigenicity. Three-dimensional skin constructs were obtained by seeding cultured cells in rat tail collagen scaffold. The content of IL-6 and TGF-β1 in the dermis culturing supernatant was measured by ELISA method.ResultsIn monolayer culture, HEF displayed more typical pattern and faster growing rate. HEF was poor stimulators of lymphocyte proliferation. In 3D culture, fetal constructs appeared more developed based on gross examination with significantly higher level secretion of IL-6 and lower of TGF-β than adults'(P

Key words: tissue engineering; skin; scarless wound healing; fetal fibroblast

摘要：实验目的：在小尾寒羊的畜牧业良种繁育中，探索液氮气相存储技术应用于胚胎玻璃化冷冻的可行性。实验方法：采用小尾寒羊母羊作为胚胎的供体，利用超数排卵技术和体外输精之后，并且胚胎在供体羊体内发育的7天之后，将胚胎冲出。之后，利用新的玻璃化冷冻技术对所采集的胚胎进行冷冻处理，冷冻处理24小时之后复苏，之后移植同期蒙古母羊受体体内，并且以鲜胚移植同批母羊受体作为对照组。实验结果：玻璃化胚胎移植的妊娠率与胚胎的发育的不同阶段密切相关（fisher精确检验：p=0.01 8），CH（紧缩桑葚胚）的怀孕率显著高于BL（囊胚期）。实验结论：在气相液氮存储条件下，羊胚胎玻璃化冷冻采用紧缩桑葚期胚胎，能提高妊娠率。

关键词：胚胎移植；玻璃化；液氮蒸汽相存储；低温生物学

低温保存胚胎技术是优良种畜生育和种群扩大的重要组成技术。从1985年Rail和Fahv使用玻璃化冷冻法成功地冷冻了小鼠胚胎（Rall&Fahv 1985）以来，玻璃化已成为常规的低温动物胚胎保存技术之一，广泛用于动物和人的胚胎保存中。玻璃化形成于-80℃--130℃，在这个转变温度以下，分子运动和化学转化都会停止，胚胎等生物样品可以无限期地保存，因此是种群保存、动物基因克隆建库、运输和胚胎移植等应用的有效手段（Woods，Benson，Agca&Critser，2004）。在当前的玻璃化冷冻技术中，胚胎等生物活性-样品通常被储存在液氮液体内，温度是-196℃，大大低于玻璃化形成所需要的温度，液氮液体存储具有价格低廉并普及的优点。然而，液氮蒸气相中同样可以实现低温样品的保存，被称为气相存储，目前已有很多商品化的液氮气相存储装置可供选择。液氮气相存储具有以下优点：1）可避免共处一个液氮池中的各样品之间发生潜在的相互污染以及防止传染介质在其中的传播；2）由于存储温度在-130℃--150℃，长期存储可以节约液氮的使用，从而降低成本提高经济效益；3）可以防止样品的碎裂现象发生，在玻璃化冷冻中有一个问题是碎裂，这通常发生在较大的样品中（mL体积以上），碎裂会发生在大幅低于玻璃体形成温度的以下温度，例如液氮液体温度（-196℃）。防止样品碎裂发生要求生物样品存储的温度保持在玻璃体形成温度以下10摄氏度到20摄氏度之内，例如：-130℃到-150℃之间，这就要求进行气相存储。我们设计并制作了一种恒定温度在-140.5℃的液氮气相存储装置，在此次试验中玻璃化冷冻小尾寒羊供体的胚胎，在本次实验证明有效，并申请了专利保护。

目前，对于在液氮气相玻璃化冷冻绵羊胚胎并应用于胚胎移植，报道和研究较少，我们设计进行这种玻璃化胚胎冷冻的试验，同时使用鲜胚移植作为阳性对照，以验证试验方法及试验过程的可靠性，探索液氮气相存储玻璃化冷冻在绵羊胚胎移植中应用技术。通过对小尾寒羊在气相液氮装置进行胚胎玻璃化冷冻，解冻后进行胚胎移植，为绵羊优良种畜生育和种群扩大探索新的低温技术，最终为胚胎移植技术的改进和低温冷冻设施的改良奠定基础。这对于绵羊的良种育种和良种扩大，都有很大意义。

1.材料与方法

1.1实验设计

以30只小尾寒羊作为供体以三种FSH（卵泡刺激素），分别为加拿大（Canada），宁波（Ningbo）和中科院（CAS）进行超排卵，并进行人工授精。120只蒙古羊同期作为胚胎移植受体。冲洗取出受精的胚胎，按形态学标准对胚胎分级。取50枚胚胎进行气相条件下玻璃化冷冻，并在自制的液氮气相装置中温度控制在-140℃过夜，24h后解冻，并且移植25只蒙古羊，每只羊移植两枚胚胎。作为对照组，以50枚新鲜采集的胚胎移植另外25只蒙古羊作为阳性对照组，同样每羊移植2枚新鲜采集的胚胎。

1.2气相液氮装置的制备：