湖北 祝遠超 黃昌盛

胚胎工程專題教學中的常見問題及解析

湖北 祝遠超 黃昌盛

胚胎工程是人教版教材《現(xiàn)代生物科技專題》中的重要內(nèi)容之一，也是高考的重要考點之一。由于本專題內(nèi)容是新課程教材中新增的內(nèi)容，相關的教輔資料較少，在進行本專題內(nèi)容教學時師生經(jīng)常遇到一些疑難問題。常見的疑難問題該如何解答呢？

1. 哺乳類動物排出的卵是初級卵母細胞還是次級卵母細胞？

關于這個問題，人教版教材上言道：“減數(shù)第一次分裂是在雌性動物排卵前后完成的”，即減數(shù)第一次分裂有的是在雌性動物排卵前完成的，有的是在排卵后完成的。前者排出的卵為次級卵母細胞，如豬、牛、綿羊等，而后者排出的卵為初級卵母細胞，如馬、犬等。

2. 什么是頂體反應？

精子獲能后，在雌性動物生殖道與卵子相遇時，會出現(xiàn)精子頂體膨大，精子質膜（外膜）和頂體外膜局部融合，并在融合處形成一些泡狀物，隨后脫落，造成精子頂體外膜出現(xiàn)孔洞，使頂體內(nèi)儲存的與受精有關的酶釋放出來，參與精子和卵子的受精過程。這種生理現(xiàn)象叫做頂體反應。精子所釋放的頂體酶可直接溶解卵丘細胞之間的物質，形成精子穿越放射冠的通路。

3. 卵子受精的標志和受精完成的標志分別是什么？

在減數(shù)分裂過程中，一個初級卵母細胞經(jīng)減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生一個次級卵母細胞和一個第一極體。而減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結合的過程中完成的，一個次級卵母細胞經(jīng)分裂產(chǎn)生一個成熟的卵子和一個第二極體。因此，當在卵細胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時，說明卵子已經(jīng)受精了，此為卵子受精的重要標志。

精子入卵后，精子原有的核膜破裂，最后形成一個雄原核。與此同時，卵子完成減數(shù)第二次分裂，形成雌原核。雌、雄原核充分發(fā)育后，最后合并，兩組核染色體合為一組，形成一個含二倍體染色體的受精卵，受精過程至此結束。由此可知，雌、雄原核的融合是受精完成的標志。

4. 卵黃膜封閉作用是哺乳類防止多精入卵受精的屏障嗎？

要解決這個問題，首先要弄清楚什么是卵黃膜。卵黃膜是在卵巢內(nèi)形成的，一般認為它是由濾泡細胞的分泌物組成，卵本身也可能參與卵黃膜的形成。但值得注意的是，哺乳類的初級卵母細胞與卵泡細胞之間沒有卵黃膜，其受精過程也不發(fā)生卵黃膜封閉作用。也不能將哺乳類受精過程的卵細胞膜反應與魚卵受精過程的卵黃膜封閉作用混為一談。此外，不同哺乳動物防止多精入卵受精的機制不同，如人和犬主要靠透明帶反應，兔子主要靠卵細胞膜反應，鼠既靠透明帶反應，又靠卵細胞膜反應。

5. 采集的卵母細胞都需要人工培養(yǎng)成熟嗎？

采集卵母細胞的方法較多，且不同采集方法所得卵母細胞的成熟程度不同。對于實驗動物及小家畜如小鼠、兔、豬、羊等，采用的主要方法是用促性腺激素處理，然后從其輸卵管中沖取卵子；對于大家畜或大型動物如牛，采用的主要方法是從屠宰場已屠宰母畜的卵巢中采集卵母細胞，也可借助超聲波探測儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等工具，直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細胞。其中，從輸卵管中沖取的卵子是成熟的，不需要培養(yǎng)，可以直接與獲能的精子在體外受精；而從卵巢中采集的卵母細胞必須經(jīng)過人工培養(yǎng)成熟后才能與獲能的精子受精。

6. 體外受精與人工授精有何區(qū)別？

學生經(jīng)常將體外受精和人工授精混為一談，二者區(qū)別如表1：

表1 體外受精與人工授精的比較

7. 對供、受體進行同期發(fā)情處理時用的是什么激素？具體做法是怎樣的？

關于對供、受體進行同期發(fā)情處理時用的是什么激素這一問題，人教版教材上并未言明。要弄清楚這一問題，首先要弄清楚何為發(fā)情。發(fā)情指的是性成熟的雌性哺乳動物在特定季節(jié)表現(xiàn)的生殖周期現(xiàn)象，在生理上表現(xiàn)為排卵、準備受精和懷孕，在行為上表現(xiàn)為吸引和接納異性。關鍵詞為排卵，基于促性腺激素在超數(shù)排卵中應用，所以，一些師生認為排卵和促性腺激素有關。從有關醫(yī)學論文來看，同期發(fā)情的激素處理不是簡單用促性腺激素處理，而是使用另外一種激素——孕酮（屬于孕激素）。

具體做法是給胚胎移植的供體和受體雌性同時注射孕酮，持續(xù)一段時間，然后停止孕酮的注射，達到同時對卵泡發(fā)育的抑制解除，從而使供體和受體雌性同時發(fā)情。

8. 什么是沖卵？沖卵的“卵”是指受精卵、胚胎還是卵母細胞？

沖卵是指用配制好的沖卵液，借助特制的沖卵裝置，把供體母畜子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來。沖卵是一種技術，生產(chǎn)中常用的沖卵方法有輸卵管沖卵和子宮沖卵。單從字面上理解就是沖取受精卵，后擴大使用范圍，也包括沖取胚胎，甚至是卵母細胞。胚胎移植過程中有兩次“沖卵”。第一次是超數(shù)排卵中的沖取卵子——卵母細胞，用于體外受精；第二次是在胚胎收集過程中的沖卵——早期胚胎或受精卵。因胚胎發(fā)育時間有所不同，故所指不同。其實最早的時候沖卵的“卵”是指受精卵。

總之，“胚胎工程”專題教學中常見的問題較多，只有把這些問題解決了，才能真正突破本專題教學的難點，使學生在高考中立于不敗之地。

湖北省天門市岳口高級中學；湖北省老河口市高級中學）