1、二 生物的个体发育知识梳理疑难突破1.被子植物的胚和胚乳（1）来源胚是由受精卵发育而来的，胚乳是由受精极核发育而来的。多数双子叶植物的种子是无胚乳的，但这并不是说受精极核没有发育，而是胚在发育过程中，胚乳逐渐被胚吸收。在双子叶植物中也有有胚乳的，单子叶植物中也有无胚乳的，不能把单子叶植物种子与有胚乳种子、双子叶植物与无胚乳种子相等同。思考讨论种子的各部分分别是由什么结构发育而成的？提示：珠被种皮，受精卵胚，受精极核胚乳。（2）发育的先后对于一般高等植物来说，胚囊内的双受精完成后，受精卵都要进入时间或长或短的休眠状态（暂不分裂），而受精极核形成后不经过休眠马上进入细胞分裂状态，故受精极核先于受精
2、卵的发育。胚乳发育过程中，不断地积累和储藏营养物质，胚乳形成后，正常发育着的胚若需要大量营养时，则通过胚柄下端的大型泡状细胞吸收胚乳中的营养物质。（3）将来的发育种子的胚是完整的且是活的，在适宜的温度、充足的水分和空气下种子就能萌发，逐渐长成幼苗，而胚中的胚芽将来发育成叶和茎，胚根发育成根，胚轴发育成连接根和茎的部位。在双子叶植物中子叶为种子的萌发提供物质，在单子叶植物中，为种子萌发提供物质的是胚乳，子叶起到转运物质的作用。（4）染色体数目（假定正常体细胞的染色体数目为2N），除了精子、卵细胞、极核（一个极核）内的染色体数目为N；除了受精极核及发育成的胚乳细胞染色体数目为3N，其余细胞中的染色
3、体数目都为2N。（5）基因型除了受精卵及发育成的胚，其基因型是由一个卵细胞和一个精子组成；除了受精极核及发育成的胚乳细胞其基因型是由一个精子和两个极核组成外，其余细胞的基因型都和母体相同。例如：（）AAaa（）的后代果实的种子中胚的基因型为Aa，胚乳的基因型为Aaa；若反交，胚基因型不变仍是Aa，而胚乳的基因型为AAa。掌握这个问题的关键是看两个极核的基因型，两个极核的基因型是相同的且和卵细胞的基因型也是相同的。思考讨论有人说：“两纯合体杂交，无论正交还是反交，产生种子各部分的基因型是相同的。”这种看法对吗？提示：参见“疑难突破”。2.个体发育、胚的发育和胚后发育生物的个体发育是指受精卵经过细
4、胞分裂、组织分化和器官的形成，直到发育成性成熟个体的过程。该过程可以分为两个阶段，即胚的发育和胚后发育。（1）胚的发育动物：受精卵发育成幼体的过程。如青蛙是从受精卵蝌蚪。被子植物：受精卵和受精极核在胚珠内发育成种子的过程（实质是受精卵发育成种子的胚）。（2）胚后发育动物：幼体从卵膜内孵化出来或从母体内生出发育成性成熟个体的过程，在有些动物中是变态发育，如青蛙的蝌蚪发育成成蛙的过程；有些是不完全变态发育，如蝗虫的发育过程，有些是不变态发育，如牛、羊等。被子植物：种子萌发后，经营养生长，发育成成体；再经生殖生长，发育成性成熟的个体的过程。3.极核与极体、胚囊与囊胚之间的区别极体是动物卵原细胞经减数
5、分裂与卵细胞同时形成的子细胞，由于含细胞质少，缺乏营养物质，而不能发育，最终被母体吸收。一个卵原细胞产生的三个极体，有两个（由第一极体产生的）遗传物质相同，另一个与卵细胞内的遗传物质相同。极体、卵细胞所含染色体的数目均是本物种的一半。极核是游离于被子植物胚囊中的两个核，与精子结合后形成受精极核，将来发育成胚乳，供幼胚发育所需要的营养物质。胚珠内一个大孢子母细胞经减数分裂产生一个大孢子，由大孢子经三次有丝分裂产生8个细胞（含有这8个细胞的结构叫胚囊），其中一个是卵细胞，两个是极核，所以两个极核与卵细胞的遗传物质是一样的，所含染色体的数目也均是本物种的一半。动物受精卵经卵裂形成有囊胚腔的胚叫囊胚。
6、思考讨论极核和极体都是通过减数分裂产生的，对吗？为什么？提示：参见“疑难突破”。4.关于原肠胚（1）原肠胚的特点：可以概括为一孔（胚孔），二腔（囊胚腔、原肠腔）、三胚层（外、中、内胚层）。（2）两腔的变化趋势：囊胚腔逐渐缩小，最后退化；原肠腔逐渐变大，成为保留下来的唯一空腔，最后发育成消化道。（3）三胚层的来源外胚层由外包的动物极细胞形成；中胚层由内卷的动、植物极细胞形成，内胚层由内陷的植物极细胞形成。（4）三胚层的分化情况5.关于不同时期的营养供应问题胚在形成过程中，所需营养由胚柄来提供；胚萌发成幼苗所需营养由子叶（多数双子叶植物）或胚乳（多数单子叶植物）提供；幼苗经营养生长、生殖生长成为性
7、成熟植物个体的过程，所需营养由自身光合作用满足。6.羊膜的进化意义两栖动物还摆脱不了水的限制，两栖动物的生殖和发育（初期）必须在水中，直接依赖外界水环境，所以，两栖类动物不是真正的陆生脊椎动物。羊膜是从爬行动物开始出现的结构，羊膜内有充足的液体羊水，保证了胚胎发育对水环境的要求，从而解除了个体发育中对外界水环境的依赖，羊膜为脊椎动物的完全陆生打下了基础，同时羊膜内的羊水能缓冲震荡，防止内部的胚胎出现机械损伤。思考讨论哪些动物具有羊膜？提示：爬行类、鸟类和哺乳类动物。典例剖析【例1】 蛙的受精卵发育至原肠胚的过程中，发生的变化是A.细胞的总面积与总体积的比值逐渐增大B.细胞的数目增多，有机物含量
8、增加C.每个细胞的DNA含量不断增加，全能性增高D.囊胚腔逐渐减小，形成原肠腔和羊膜剖析：青蛙从受精卵发育到原肠胚的过程中，因为不从外界摄取营养物质，所以在此过程中，细胞数目不断增多，细胞的总面积与总体积的比值逐渐增大；由于营养物质的不断消耗，有机物的含量减少；每个细胞的DNA含量保持不变，细胞的全能性逐渐降低，细胞分化程度越来越高；青蛙属于两栖类动物，在胚胎发育过程中不会形成羊膜。答案：A【例2】（2005年连云港高三模拟题）中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下
9、列有关克隆大熊猫胚胎的叙述中，错误的是A.在形成早期胚胎的过程中，依次经历了卵裂、囊胚、原肠胚等几个阶段B.兔子卵细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性C.克隆出的早期胚胎中，各细胞间具有相同的遗传信息D.在形成早期胚胎的过程中，尚未出现细胞的分化剖析：在形成早期过程中，细胞已经开始分化，只是越早期的细胞分化程度越低，原肠胚以后，细胞分化达到高峰，以形成熊猫的各种器官和组织。在克隆大熊猫过程中，利用了熊猫卵细胞细胞质，就是因为卵细胞的细胞质含有有利于个体发育的机制，经此过程克隆出来的大熊猫，因其遗传物质来自体细胞，所以各细胞间有相同的遗传信息。答案：D【例3】 一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细
10、胞核置换后，这个卵细胞经过多次分裂，再植入第三只羊的子宫内发育，结果产下一只羊羔。这种克隆技术的用途不包括A.有选择地繁殖某一性别的家畜B.繁殖家畜中的优秀个体C.用于保存物种D.改变动物的基因型剖析：利用体细胞克隆技术，可以有选择地繁殖某一性别的个体，或某一优良性状的个体，也可以用于挽救濒危物种，但因此过程是用体细胞繁殖后代，所繁殖的后代具有与亲本相同的遗传信息，不会改变动物的基因型。所以题目中的D选项是错误的。答案：D【例4】 下面图中所示为海胆受精卵最初两次分裂各分裂球的体积变化。图中纵轴是一个细胞体积的相对量，横轴的第一个箭头表示第一次分裂形成两个细胞的时期，第二个箭头表示第二次细胞分
11、裂形成四个细胞的时期。能正确表示各分裂球的体积变化的是剖析：受精卵分裂形成胚胎过程中，细胞数目不断增加，细胞体积越来越小，第一次分裂产生子细胞是受精卵细胞体积的一半，第二次分裂产生的子细胞又是第一代细胞的一半。答案：A【例5】 下图是某被子植物发育中的胚珠的模式图，请据图回答下列问题：（1）填写下列数字所代表的结构名称：_，_，_，_，_，_，_。（2）图中是_经过几次分裂形成的；是_经过多次分裂形成的；总的来看结构与最初是由_发育来的。（3）图中发育为_，与一起发育成的结构组成双子叶植物的_。（4）若此植物自花传粉，假设图中的细胞中有20条染色体，则结构的细胞中染色体数目是_条。（5）若此植
12、物异花传粉，则结构的细胞含有完全相同的遗传信息最可能的是_的细胞。剖析：解答本题的关键是明确植物个体发育中有关胚的发育、胚乳的发育、珠被的发育、子房壁的发育以及这些结构的细胞中的染色体最初来源。答案：（1）子叶 胚芽 胚轴 胚根 胚柄 胚 珠被 （2）基细胞 顶细胞 受精卵 （3）种皮 种子 （4）20 （5）和【例6】 胚胎发育的过程受细胞核和细胞质、胚胎各细胞群之间的相互作用的制约。下图是施佩曼的三个实验，请分析回答：注：灰新月区是指蝾螈受精卵上的一个浅灰色的半月形区带，该区属于细胞质的一部分。（1）1928年，德国学者施佩曼做了一个实验：他用较细的婴儿头发将蝾螈的受精卵结扎成两个半球状，
13、其中的一个半球中含灰新月区和细胞核，另一个不含这个区带。结果前者发育成了胚，后者则不能。即使后者含有细胞核，细胞也不能分化，只能发育成没有一定形状的团块。该实验说明了_。（2）施佩曼的第二个实验也是将受精卵结扎，两个半球都含灰新月区，但一个半球含细胞核，另一个半球不含细胞核。结果有细胞核的半球能够进行正常的卵裂，没有细胞核的则不能进行卵裂。在16个或32个细胞的时期，他让一个细胞核通过结扎处进入无核的半球，结果这个半球也开始卵裂，并且发育成了正常胚胎。该实验说明了_，结合你所学的知识分析其原因是_。（3）施佩曼的第三个实验：将原肠胚的胚孔背唇（能发育成脊索，而脊索上方的外胚层细胞则分化成神经组
14、织）切下来，移植到另一个正常原肠胚的腹部。实验结果，移植物发育成第二条脊索，并且在移植物的上方出现了一条神经板，最后这个原肠胚发育成了一个双头怪物。该实验表明：在移植物的作用下，移植物周围的胚层_。（4）综合上述三个实验，可以推断_。剖析：第一组实验中，结扎的两部分的区别主要是细胞质中的新月区结构，在有这个结构并有细胞核的情况下，细胞才能进行正常细胞分裂和细胞分化；第二组实验中，结扎后形成的两组实验材料都有新月区，但有细胞核的部分能正常分裂和分化，没有细胞核的一部分则不能正常分裂和分化，证明了细胞的正常分裂和分化需要细胞核和细胞质共同的作用才能完成；第三组实验移植材料将发育成什么结构，即使移植
15、到其他部位，此结构依然发育成它细胞核能控制的结构，而且这个发育过程还受到细胞质的影响。由以上三组实验，我们可以看到细胞核与细胞质在个体发育过程中是共同起作用的，但细胞核起主导作用。答案：（1）灰新月区（细胞质）在胚胎正常发育过程中起着重要的作用 （2）在胚胎发育过程中细胞核起主导作用 细胞内的绝大部分基因位于细胞核内的染色体上，通过转录产生的mRNA进入细胞质，翻译成各种蛋白质，从而决定个体发育的方向 （3）改变了原来的发育方向，发育成了神经组织以至整个头部 （4）细胞核在胚胎发育过程中起主导作用，但是细胞核的活动要受到细胞质的调节和制约；胚胎各细胞群之间的相互作用也会影响胚胎发育的过程教师下
16、载中心教学点睛本部分安排3课时。第1课时：结合初中学习的单子叶植物、双子叶植物种子的组成情况，首先复习其结构及作用，其次结合初中植物学、大学教材中有关精子、卵细胞的形成过程，帮助学生弄清楚一个花粉粒含有的两个精子为什么基因型完全相同？为什么胚囊中的8个细胞的基因型相同？具体地说，为什么一个胚囊中的卵细胞和极核的基因型必须相同？胚珠的结构如何？是如何发育成种子的？我们可以通过以下图解来进行归纳：对于单子叶植物和双子叶植物我们可以玉米和荠菜为例设计成表格进行比较复习：项目玉米荠菜种皮胚子叶胚芽胚轴胚根胚乳被子植物发育的大致过程：第2课时：选用、制作多媒体课件（可从中小学教育网）等网站上寻找相关的课
17、件），清楚地展现出动、植物胚发育的动态过程，从而使学生加深对发育过程的理解与掌握。然后用文字和箭头，用图解的形式引导学生归纳出植物胚的发育、胚乳的发育；动物胚的发育、胚后发育的大致过程。对于该部分内容，我们可以归纳成如下图解进行理解与掌握：（1）胚的发育（以荠菜为例）（2）动物的个体发育第3课时：可针对本部分的知识进行强化训练，反馈矫正。拓展题例【例1】 一颗饱满的花生中有两粒种子，则此花生的形成所需要的子房、胚珠和至少的花粉粒分别是A.2、2、4B.1、1、2C.1、2、2D.1、2、4剖析：一颗花生是一个果实，此果实由一个子房发育而成，子房中有多少个胚珠就可形成多少个种子。花生壳是果皮，由
18、子房壁发育而成；种子由胚珠发育而来，一个胚珠可发育成一粒种子，花生果实中有两粒种子，就需要两个胚珠。花生是被子植物，进行双受精作用，一个精子与一个卵细胞结合成的受精卵发育成胚，一个精子与两个极核结合成的受精极核发育成胚乳，一颗花粉粒可萌发形成一个花粉管，其中有两个精子，故一粒种子的形成至少需要一粒花粉粒，而二粒种子的形成则需要二粒花粉粒。答案：C【例2】 种子萌发时，储藏物质发生水解作用过程中，活性最高的酶是脂肪酶 淀粉酶 蛋白酶 转氨酶 过氧化酶 蔗糖酶A.B.C.D.剖析：种子萌发时，其内部的物质转变是初中生物教材所阐述的内容。根据初中生物学知识，种子萌发时，需要将大分子有机物转变成小分子
19、有机物，才能被胚所利用。答案：A【例3】 玉米胚乳的发育过程是A.极核受精极核游离胚乳核胚乳细胞胚乳B.受精极核胚乳细胞游离胚乳核胚乳C.受精极核游离胚乳核胚乳细胞胚乳D.游离胚乳核受精极核胚乳细胞胚乳剖析：被子植物具有特殊的双受精现象，一个精子与一个卵细胞受精形成受精卵，另一个精子与两个极核受精形成受精极核。胚乳是由受精极核发育而来的，而不是从极核开始的，故选项A是错误的。受精极核形成后，随即进行细胞分裂，但其分裂过程与一般的细胞分裂过程不同，不是形成一个一个的完整细胞，而是先形成许多游离的胚乳核，然后再形成胚乳细胞，最后所有胚乳细胞构成胚乳这一组织。答案：C【例4】（2000年广东，12）
20、人的汗腺细胞来自胚胎时期的A.外胚层B.内胚层C.囊胚腔D.中胚层剖析：在生物的胚胎发育过程中，外胚层发育成神经系统和感觉器官、表皮及附属结构。汗腺细胞属于皮肤的附属结构。内胚层发育成消化系统、呼吸系统的黏膜上皮及肝脏、胰腺等。中胚层发育成骨骼、肌肉系统、循环系统等。答案：A资料卡片1.植物原生质体培养植物细胞与动物细胞不同，它的外缘通常是一层坚固的细胞壁。原生质体是指“通过质壁分离分开的那部分物质”，或是一个为质膜所包围的“裸露细胞”。植物原生质体虽然没有细胞壁，但仍然进行植物细胞的各种基本生命活动，如蛋白质和核酸合成、光合作用、呼吸作用、通过质膜的物质交换等，这样就非常有利于探讨许多细胞生
21、理问题。更重要的是，植物原生质体在离体培养条件下能够再生细胞壁，继续生长和分裂，形成愈伤组织，经诱导分化再生成完整植株。即实现从原生质体到完整植株的克隆。利用原生质体克隆实质上是利用了植物原生质体仍然保持着细胞的“全能性”的特性。这就给高等植物细胞工程和基因工程的发展提供了诱人的远景。植物细胞壁的主要成分是纤维素，还有半纤维素、果胶质和少量的蛋白质等。在植物原生质体克隆的过程中让人头疼的是，不同植物和同一植物不同组织的细胞，其细胞壁结构和组分可以有所不同。为了要得到一致的原生质体，还需要选取适合的制造植物原生质体的材料。用自然条件下生长的植株作材料，效果常不理想。为此，人们采用了从人工培养的植
22、物细胞中得到原生质体的方法。为了便于控制生长，逐步发展用幼苗为起源材料，取用其种子、根、子叶和下胚轴，用幼苗为材料制备原生质体对一些木本植物如松柏等特别有用。还有用悬浮培养细胞制备原生质体。用培养的细胞系作材料的好处是不需表面灭菌。但悬浮细胞系常常容易产生大小不均、程度不同的细胞，如有可能应当通过各种途径形成同步化程度较高的细胞系。为了要获得原生质体就必须设法除去细胞壁，但又要不影响原生质体的活力。人们尝试了各种去除植物细胞壁来制备原生质体的方法。目前主要用到的是机械法和酶解法。所谓机械法，实际上是对植物细胞进行残酷的切割术，将细胞放在高渗的糖溶液或盐溶液中，使之发生质壁分离，原生质体就收缩成
23、球形，然后切开细胞壁就能够得到原生质体。所谓酶解法实际上是用各种酶破解植物细胞的细胞壁，从而得到原生质体。这些酶包括纤维素酶、纤维素二糖酶、葡聚糖酶、果胶酶、磷脂酶、核酸酶、溶菌酶等。2.植物组织培养（plant tissue culture）植物组织培养指植物的离体部分（包括任何器官、组织、细胞或原生质体），在人工控制的培养基及环境条件（温度及光照）下，得以生长和分化的一种无菌培养技术。该词最早仅局限用于离体部分增殖形成愈伤组织，现在一般通用于所有类型的植物无菌培养技术。包括：幼苗及较大的植株的培养（植物培养）、离体器官的培养（器官培养）、成熟或未成熟的胚胎的离体培养（胚胎培养）、离体部分增
24、殖形成愈伤组织的培养（愈伤组织培养，即狭义的组织培养）、离体花药的培养（花药培养）、能保持较好分散性的离体细胞或很小的细胞团的液体培养（悬浮培养）、对脱壁的裸露细胞即原生质体的培养（原生质体培养）等。由于培养的部分是离体的，不受体内其他部分干扰，并给以特定的条件，因此，该技术可作为一种手段，研究生长发育和分化的规律。在生产实践中，已用于有经济价值的植物的快速繁殖、培养无病毒植株（分生组织一般不受病毒侵染，故可用茎尖培养产生无病毒植株，如马铃薯）、药用植物和其他有价值的天然产物的工厂化生产以及育种工作等方面。3.试管育苗迄今，全世界已有1 000多种植物的细胞培养或组织培养获得了植株，其中已有大
25、批的农作物和花卉树木的培养技术进入了实用化，形成了商品化苗木输出工业。由于细胞培养和组织培养的过程一般是在玻璃试管中进行的，于是，由此而得的苗木被人们称为试管苗。试管育苗也要经过一定的程序，首先是获取无菌的试管育苗的材料，然后诱导其在培养基上生长；其次，要实现育苗的继代繁殖，通过繁殖途径的选择、最适继代间隔时间的选择、培养基的选择予以完成。然后是生根成苗。根据试管无根苗的大小，采用降低盐浓度的配方，或是添加适量生长素的方法予以完成。最后，就是将育成的苗移栽成活。采用试管苗的无性繁殖法具有巨大的优势，可以使得植株快速、大量的繁殖。对试管树苗而言，一位加拿大植物学家认为：“在1加仑的培养基里，培养
26、单个的植物细胞，可以培育出300万株优良品种的云杉植株来。”美国宾夕法尼亚州立大学园艺学家认为，利用植物细胞和组织培养技术培养植物不但可行而且有利。它的好处是：可以避免用种子繁殖时发生的后代变异；可以得到无病害的植物，并且繁殖迅速，一年之内能生产数十万株植物。特别是木本植物繁育周期长，从种子到下一代，往往需要几年，甚至几十年，如果用试管育苗的办法，对于缩短育种时间和保持植物优质将起到明显的作用。这里特别要提出的是发根的试管育苗。许多双子叶植物受到发根土壤杆菌感染后形成发根。和根瘤土壤杆菌感染引起根瘤一样，发根土壤杆菌引起病态表现型是由于诱导成根的杆菌质粒部分整合于植物染色体上，并调节了细胞内源
27、激素的合成，从而使不定根在受伤部位丛生，发根经抗生素处理，可以成为无菌的培养，发根表现型可以在这种培养基上稳定下来，而且发根生长远比正常根快。目前试管育苗在许多方面得到了广泛的应用，首先是植物优良品种或稀有珍贵品种的快速繁殖。而这些树种用常规的种子繁殖或扦插繁殖均是比较困难、速度极慢的。许多国家利用试管育苗技术达到了快速繁殖珍贵树种的目的。其次，用此技术繁殖植物，可避免病毒感染及其他污染。如已大面积推广应用的无病毒马铃薯种薯繁殖技术，已获得巨大经济效益。在花卉繁育上，现在也大量采用组织培养法，由此而产生的无病毒试管花卉，已成为世界上花卉生产的主要发展方向。再者，用试管苗技术繁殖农作物，可节省大
28、量用于制种的作物。例如，在甘蔗生产上，每公顷土地用于做种的甘蔗需要7 50015 000 kg，如果大面积推广试管苗，则相当于每公顷土地增产7 50015 000 kg，效益相当可观。试管育苗技术的发展极快，现在世界各地已有大量试管育苗工厂，尤其在花卉的生产上，形成了所谓的试管花卉工业，试管育苗技术与现代化设备与自动化管理技术的结合，将使种植业的可控程度大大提高。试管育苗作为一种新技术，一旦为从事遗传、育种、栽培、园艺、林业、农业的科研工作者与生产者所掌握，无疑将会发挥巨大的作用。然而过高的成本，费工费时的操作与管理，对操作者的技术与经验的较高要求，均妨碍了该项新技术优势的发挥，致使目前用试管
29、育苗生产的植物仅有兰花、康乃馨、草莓、山楂、葡萄、菠萝、甘蔗、马铃薯等几十种植物，其他植物的应用有待方法的完善与开发。因此，可以说，试管育苗尚处于开发与应用推广同时并进的阶段。目前的植物克隆技术的发展方向是与植物的基因工程相结合，以达到快速繁殖、改良品种的目的。近年来，由于通过基因工程克隆了大量有用产物的基因，特别是干扰素、胰岛素等药物已达到工业化生产的规模，植物学科受到前所未有的震动，许多生物学家和生物化学家着手开始基因工程研究，试图按人们的需要来定向地改良作物。如将抗病、抗虫、抗盐碱的基因或增强农作物光合作用的基因导入一些重要作物中，并通过植物克隆来扩增所获得的具有优良性状的植株，从而尽快
30、应用于生产中产生经济效益。目前已有抗虫棉、抗病毒的烟草用于实验，引起了各方的广泛关注。4.一年可繁殖150头牛犊的种牛看到这个题目时，你可能要问，一般一头母牛每年只能生一胎，每胎只生一头牛犊，怎么可能一年生150头牛犊呢？事实上，一头种牛不仅可以一年繁殖150头或更多，而且还能使所有的牛犊一模一样呢！这原来是畜牧胚胎工程的研究成果。提到胚胎工程，还得从“试管动物”谈起。在有性繁殖的世界里，生命都是在雌性体内从精子与卵子结合的受精卵开始的。在1878年，科学家们用哺乳动物的精子和卵子在体外（试管内）进行受精获得成功。目前，人们已能熟练地运用体外受精技术，取得许多动物的受精卵，然后再把受精卵移植到
31、受体动物的子宫内，其所产幼仔就被称作“试管动物”。这一技术，对探索生命现象的奥秘，进行优良种畜繁殖，保护珍贵野生动物，以及治疗人类的不孕症等方面都有重要意义。世界上首例“试管动物”是一只“试管小兔”。它是在1951年由我国的张明觉等人培育成功的。他们经过长期研究发现，有的精子在雌性生殖道中停留一段时间，并在形态和生物化学方面会发生一系列变化，也只有这种发生变化的精子才具有与卵子结合的能力。正是这一发现才使得体外受精技术进入一个划时代的发展时期。从那以后，鼠、猫、狗、猴、牛、羊、猪、兔以及人的体外受精相继获得成功，并成功地获得了10多种“试管动物”。1980年，美国的波尔格用卵细胞体外受精，培育
32、出“试管牛”。1983年前苏联遗传繁殖专家通过对牛的卵细胞进行体外培养、体外受精，培育出正常的“试管牛”。我国的该项研究，在“文化大革命”结束后，又重新获得新生。1986年，获得了“试管兔”；1988年成功获得“试管婴儿”；1989年，获得“试管羊”和“试管奶牛”；1990年，又获得“试管猪”和“试管山羊”。为了解决胚胎移植的时间和空间的限制问题，人们又将“胚胎冷冻”技术应用于“试管动物”的生产。“冷冻技术”使受精卵的移植不再受母体性周期一致的时间限制。同时，还使受精卵的移植打破了国际间的限制，可以远距离运输，为在世界范围内推广优良牲畜品种创造了条件，也促进了胚胎移植技术的产业化。1982年，
33、日本的铃木科长成功地创造了一种冷冻受精卵移植技术。他将冷冻的受精卵置于直径2.5 mm、长10 cm的杆状塑料管中。移植时将塑料管从冷藏器中取出，放在热水中融解，用手指尖轻弹管壁，即可完成移植。我国1982年首先在绵羊上利用冷冻胚胎移植成功。以后在家兔、山羊等家畜上，也获得了成功。19861990年，我国的科技人员将安哥拉兔胚胎移植到普通家兔体内，获得纯种安哥拉兔2 369只，取得了可喜的经济效益和社会效益。现在，由于冷冻胚胎技术的发展，全世界每年仅通过胚胎移植生产的牛就达20万30万头，大大推动了畜牧业的发展。胚胎分割技术的发展，又使“试管动物”技术向前迈进了一大步。胚胎分割可以成倍地增加胚
34、胎数量，有利于良种扩增，可培养出具有相同遗传特性的同卵孪生动物。这些孪生动物，是药物学、医学、生物学研究的理想动物，对进一步深入研究胚胎单个卵裂球的发育能力及其全能性、间接控制牲畜性别、后裔的测定等，都有重要意义。1970年，首次应用胚胎分割技术获得了同卵孪生小鼠。1974年，日本科学家用胚胎切割技术，将胚胎切成两份，分别植入母羊的子宫内，获得了两只胚胎绵羊。以后，又获得了同卵双生牛犊，同卵四生羔羊，同卵五生羔羊。后来，又在兔、马、猪等动物上获得了成功。试想，利用分割技术将胚胎一分二，二分四，四分八最后分成150份至200份，还不容易吗？现在，科学家们已利用胚胎工程技术，使一头优良的种牛一年繁
35、殖150头小牛了。现在，你该知道一头种牛一年繁殖完全一样的150头牛的道理了吧！但“试管动物”技术还在不断发展，科学家们还在继续努力进行更深入的研究。他们在想，如果在胚胎移植前就能知道动物的性别，就可以实现按人们预定的性别比例定向繁殖了。到那时，牛奶企业就可以根据需要多生产雌性“试管牛”，肉牛企业也可以只生产雄性牛犊。需要公梅花鹿鹿茸和公麝鼠麝香的养殖场，也就可以按需要繁殖了。可喜的是，科学家已经取得了巨大的进步，有的已开始进入应用阶段。5.人类胚胎干细胞研究你知道做个“零件”“修补”人体的神话吗？胚胎干细胞就能“制造”这种“零件”。胚胎干细胞是指早期胚胎细胞，即受精卵分裂至1632个细胞时期
36、的胚胎细胞。此时若将细胞分开，每个细胞都可发育成一个完整的胚胎，所以，细胞生物学家称这种细胞是全能细胞。胚胎干细胞可以发育成机体的各种类型的组织或组胞，用于“修补”身体。动物实验证明这种“治疗性克隆”前景灿烂。当前，科学家们正试图利用胚胎干细胞的“可塑性”来治疗各种细胞退化性疾病。假如有人患糖尿病、进行性老年性痴呆、严重的心力衰竭或其他疾病，只要从他身上任何部位取下一些体细胞，将体细胞的细胞核显微注射到去核的人卵细胞中，这种包含与病人完全相同的遗传物质的杂合卵细胞在体外培养发育成囊胚，从中分离出“人类胚胎干细胞”，体外诱导它们分化成胰岛细胞、神经元、心肌细胞等，将这些细胞移植到发病部位，修复病
37、人的组织或器官，使病人免受病魔的煎熬。胚胎干细胞还可用来研究人类生命起源中与胚胎发育有关的基因功能。这项研究被誉为引发医学革命的关键技术，为发育生物学、遗传学等基础研究提供了极好的实验模型，由于胚胎干细胞可经体外定向诱导分化成特定功能的细胞，提供给临床进行细胞替代治疗，很多疾病不再是难治之症，同时也可结合组织工程提供替代组织器官。这可解决可供移植的器官和组织奇缺的问题；由于移植细胞与病人的基因完全相同，不会产生排斥反应。1999年美国等几个国家的科学家宣布，他们用不同的方法获得了具有无限增殖和全能分化潜力的人类胚胎干细胞，被国际自然科学学术权威机构评为“1999年世界十大科学突破”之一。6.动
38、物中胚层的形成在动物发展史上，从扁形动物开始，在内外胚层之间又有了一个新胚层产生，称为中胚层，其形成方式主要有两种：（1）终胚法（端细胞法）：植物性的一个细胞（中胚层端细胞）分裂成两个原始中胚层细胞，对称地排列在胚孔两侧的内、外胚层交界处（图A）。这两个细胞不断分裂，就在内外胚层之间形成了中胚层带（图B），这中胚层带的细胞之间出现的成对空隙，即体腔囊（图C）。体腔囊将来发育成体腔（图J）。扁形动物、线形动物、环节动物、软体动物、节肢动物以及高等脊索动物，都以这种方式形成中胚层。（2）体腔囊法：在原肠背部两侧，内胚层向外突出，形成了成对的体腔囊（图E）。体腔囊和内胚层脱离后，在内外胚层之间发育，
39、形成中胚层（图F）。中胚层所包围的空腔就是体腔，体腔继续扩大时，体腔外侧的中胚层与外胚层合成体壁层，体腔内侧的中胚层和内胚层合成脏壁层（图J）。如以海星、海参、海胆为代表的棘皮动物等，即以此种方式形成中胚层。意犹未尽自己救自己某人在屋檐下躲雨，看见观音正撑伞走过。这人说：“观音菩萨，普度一下众生吧，带我一段如何？”观音说：“我在雨里，你在檐下，而檐下无雨，你不需要我度。”这人立刻跳出檐下，站在雨中：“现在我也在雨中了，该度我了吧？”观音说：“你在雨中，我也在雨中，我不被淋，因为有伞；你被雨淋，因为无伞，所以不是我度自己，而是伞度我。你要想度，不必找我，请自找伞去！”说完便走了。第二天，这人遇到了难事，便去寺庙里求观音。走进庙里，才发现观音的像前也有一个人在拜，那个人长得和观音一模一样，丝毫不差。这人问：“你是观音吗？”那人答道：“我正是观音。”这人又问：“那你为何还拜自己？”观音笑道：“我也遇到了难事，但我知道，求人不如求己。”一语中的：成功者自救。
