《 普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)( 2017 年版 2020 年修訂) 》的內(nèi)容要求中,，概念“4.3對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子進(jìn)行顯微操作和處理以獲得目標(biāo)個(gè)體”的構(gòu)建,，需要下位概念“4.3.1簡(jiǎn)述胚胎形成經(jīng)過了受精及早期發(fā) 育等過程”和“4.3.2簡(jiǎn)述胚胎工程包括體外受精,、胚胎移植和胚胎分割等技術(shù)”的支撐，其中前者是后者的 理論基礎(chǔ),，后者是前者的應(yīng)用和技術(shù)實(shí)踐,。高中生物 學(xué)教材中“胚胎工程”就是圍繞這個(gè)概念體系組織適 合學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容，不同版本的教材給教師提供了更多研讀和思考的機(jī)會(huì),，與此同時(shí),，它們?cè)谀承└拍畋硎?/span>上存在差異。

浙科版,、北師大版和滬科版教材認(rèn)為是三個(gè),，人教版教材認(rèn)為通常是兩個(gè)，蘇教版教材則認(rèn)為是兩個(gè)或三個(gè) ,。解決本問題,，首先要明確哺乳動(dòng)物卵細(xì)胞發(fā)生的過程。卵原細(xì)胞在卵巢經(jīng)多次有絲分裂增殖后,，形成初級(jí)卵母細(xì)胞,，開始進(jìn)行減數(shù)分裂，但是它停滯在前期Ⅰ,，只有在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間受到卵巢內(nèi)激素的刺激之后,，初級(jí)卵母細(xì)胞恢復(fù)并完成減數(shù)第一次分裂，形成次級(jí) 卵母細(xì)胞和第一極體 ,。次級(jí)卵母細(xì)胞迅速進(jìn)入減數(shù)第二次分裂,，停滯在中期Ⅱ，等待受精,。若受精,，次級(jí)卵母細(xì)胞則繼續(xù)完成減數(shù)第二次分裂,，產(chǎn)生一個(gè)第二極體，這樣一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生一個(gè)單倍體的卵子和兩個(gè)極體,。但也有文獻(xiàn)認(rèn)為第一極體也會(huì)分 裂(圖1) ：次級(jí)卵母細(xì)胞受精的同時(shí),，第一極體也在進(jìn)行一次分裂，這意味著最終將產(chǎn)生三個(gè)第二極體,。

綜上所述,，可以這樣理解：卵細(xì)胞受精后產(chǎn)生的第二極體數(shù)理論上是三個(gè)，實(shí)際上往往是兩個(gè),。有些版本教材(如浙科版) 可能是考慮減數(shù)分裂的模式化過程,，故呈現(xiàn)三個(gè)極體，有些版本( 如人教版) 考慮技術(shù)的實(shí)際操作,，以兩個(gè)極體為受精完成的觀察指標(biāo),。因此，各個(gè)版本教材表述雖然不同,，但并無矛盾,。

各版本教材對(duì)卵裂特點(diǎn)的表述基本一致，部分教師認(rèn)為教材沒有給出卵裂明確具體的時(shí)間界線,，例如8細(xì)胞胚到桑葚胚的細(xì)胞分裂是不是卵裂,？  桑葚胚到囊胚呢？囊胚到原腸胚呢,？不同版本教材中，“ 桑葚胚”和“桑椹胚”兩個(gè)名詞都有,，到底哪個(gè)正確,？

翟中和以非洲爪蟾早期胚胎為例闡釋卵裂特點(diǎn)，當(dāng)卵細(xì)胞受精以后,，第一個(gè)細(xì)胞周期,，即第一次卵裂， 持續(xù)時(shí)間約 75 min ,。從第二個(gè)細(xì)胞周期到第 12 個(gè)細(xì) 胞周期,，即從第二次卵裂到第12 次卵裂，每個(gè)細(xì)胞周期僅持續(xù) 30 min,。從“第 12 次卵裂”的表述來看,，卵裂至少持續(xù)到第12 次分裂，此時(shí)卵裂球已經(jīng)達(dá)到上千個(gè),，進(jìn)入囊胚期 ,。胚胎發(fā)育到囊胚，就可以認(rèn)為卵裂期已經(jīng)結(jié)束了,。但哺乳動(dòng)物的卵裂有獨(dú)特之處,，其中之一是：早期卵裂不同步,。不是所有的卵裂球都同時(shí)進(jìn)行卵裂，因此哺乳動(dòng)物胚胎的細(xì)胞數(shù)不是成倍增加,，而通常是由奇數(shù)個(gè)細(xì)胞組成,。哺乳動(dòng)物由于早期胚胎被透明帶包裹，卵裂球在分裂間期無生長(zhǎng)過程,，僅原受精卵的胞質(zhì)被不斷分到子細(xì)胞中,，因而隨著細(xì)胞數(shù)目增加，細(xì)胞體積逐漸變小,，導(dǎo)致核質(zhì)比例越來越大,。 筆者沒有查找到哺乳動(dòng)物卵裂持續(xù)次數(shù)的明確數(shù)據(jù)，但已知人卵細(xì)胞直徑約 100 μm,，而體細(xì)胞通常約為 10— 20 μm,，如卵細(xì)胞要達(dá)到體細(xì)胞的核質(zhì)比時(shí)，按模型推算,，需經(jīng)歷 7— 10 次卵裂才可達(dá)成 ,。從《 組織學(xué)與 胚胎學(xué)》中“ 當(dāng)( 人) 卵裂球達(dá)到 100 個(gè)左右時(shí)”的表 述來看，這個(gè)推測(cè)是合理的 ,?？傊绻至旬a(chǎn)生的子細(xì)胞核質(zhì)比例穩(wěn)定在一定范圍,，意味著卵裂結(jié)束,。

之所以各版教材都沒有明確卵裂的次數(shù)和界線，因為卵裂球分裂并不同步,，所以這個(gè)數(shù)字和界限比較模糊 ,。綜上所述，可確定 8 細(xì)胞階段到桑葚胚的細(xì)胞分裂屬于卵裂,；從桑葚胚到早期囊胚也屬于卵裂,；囊胚透明帶破裂起的細(xì)胞分裂應(yīng)不再屬于卵裂。至于“桑葚胚”還是“桑椹胚”,，不同大學(xué)教材和高中教材兩個(gè)名詞均有使用,。據(jù)《 現(xiàn)代漢語規(guī)范詞典》 ( 第 3 版)，這 兩 個(gè) 名 詞 是 可 通 用 的,，現(xiàn) 在 一 般 用“ 桑葚”,。

浙科版、滬科版教材認(rèn)為胚胎干細(xì)胞是多能干細(xì) 胞,，而北師大版,、蘇教版則認(rèn)為是全能干細(xì)胞，人教版雖沒有下結(jié)論,，按它對(duì)細(xì)胞全能性的定義,，應(yīng)指向全能干細(xì)胞,。

胚胎干細(xì)胞為囊胚時(shí)期內(nèi)層細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞。有學(xué)者認(rèn)為胚胎干細(xì)胞是全能性干細(xì)胞,，具有自我更新,、高度增殖和多向分化出成體動(dòng)物的所有組織和器官，發(fā)育形成完整個(gè)體的分化潛能,。胚胎干細(xì)胞是一種 經(jīng)人工操作能夠發(fā)育成一個(gè)新個(gè)體的全能性二倍體細(xì)胞,。也有文獻(xiàn)持不同的觀點(diǎn)。有學(xué)者認(rèn)為,，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)每個(gè)細(xì)胞都能發(fā)育成胚胎中所有類型的細(xì)胞,，但不能成為滋養(yǎng)層細(xì)胞，由于它們可發(fā)育成身體中任何類型的細(xì)胞,，所以,，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)有時(shí)也被看作為“ 多能母細(xì) 胞”。還有學(xué)者認(rèn)為,，多潛能干細(xì)胞通常是指在一定 條件下,，能分化產(chǎn)生3 個(gè)胚層中的各種類型的細(xì)胞并形成器官的一類干細(xì)胞，如胚胎干細(xì)胞和生殖嵴干細(xì)胞,。

綜上所述,，胚胎干細(xì)胞是否具有全能性難以定論，有“全能性干細(xì)胞”“ 多能母細(xì)胞”“ 多潛能干細(xì)胞”之說,，因?yàn)閷?duì)全能性的定義略有差異,，因此觀點(diǎn)也有所不同。側(cè)重技術(shù)工程的專家似乎傾向于胚胎干細(xì)胞具有全能性,，側(cè)重理論研究的專家似乎傾向胚胎干細(xì)胞具有多能性,。但是相關(guān)表述的內(nèi)容是一致的，對(duì)于高中教師而言不必糾結(jié)于該名詞,。

人教版教材認(rèn)為要進(jìn)行成熟培養(yǎng)；浙科版,、蘇教版 認(rèn)為超排后已是成熟卵母細(xì)胞,，可以直接受精無需成熟培養(yǎng)；北師大版則舉例說明有些動(dòng)物可不經(jīng)成熟培養(yǎng),，有些需要在體外培養(yǎng)成熟,。不同版本的表述和處理差異很大。

未成熟 的卵母細(xì)胞體外受精不能完成胚胎發(fā)育,，因?yàn)槲闯墒炻涯讣?xì)胞受精時(shí)非常容易發(fā)生多精受精,，導(dǎo)致染色體倍數(shù)異常，胚胎不能發(fā)育,。體外培養(yǎng) 卵母細(xì)胞的目的是使之成為成熟卵母細(xì)胞,。成熟卵母細(xì)胞指卵母細(xì)胞處于可受精并發(fā)育的狀態(tài),，這個(gè)階段 即處于中期 Ⅱ，當(dāng)然還包括細(xì)胞質(zhì),、透明帶的狀況,。大多數(shù)哺乳動(dòng)物排出的是次級(jí)卵母細(xì)胞，采用超數(shù)排卵技術(shù),，母體發(fā)情后12 h,，從輸卵管中沖取成熟卵子可直接與獲能精子受精，因此,，超排后采集的卵細(xì)胞是不需要進(jìn)一步培養(yǎng)成熟的,。但不同種類動(dòng)物排出的卵母 細(xì)胞成熟程度不同，像馬,、狗,、狐的卵母細(xì)胞要在排卵后才完成第一次成熟分裂，即它們排出的是初級(jí)卵母細(xì)胞,，此后初級(jí)卵母細(xì)胞在輸卵管中完成減數(shù)第二次分裂,，停滯在分裂中期。這些動(dòng)物超排后獲得的是初級(jí)卵母細(xì)胞,，需要成熟培養(yǎng),。馬卵母細(xì)胞核成熟至MⅡ期對(duì)受精至關(guān)重要，但它必須與細(xì)胞質(zhì)成熟同步進(jìn)行,，以保證正常胚胎發(fā)育,。

綜合上述，哺乳動(dòng)物成熟雌性排卵排出的卵母細(xì)胞可能處于不同階段,，大多數(shù)排出次級(jí)卵母細(xì)胞,，少數(shù)排出初級(jí)卵母細(xì)胞。因此超排后獲得的卵母細(xì)胞對(duì)大多數(shù)哺乳動(dòng)物是成熟的,，不需培養(yǎng)可直接受精,，而對(duì)馬、犬科等動(dòng)物而言,，經(jīng)超數(shù)排卵處理后采集的卵母細(xì)胞仍需要進(jìn)一步培養(yǎng)成熟,。

關(guān)于胚胎移植的時(shí)期，各個(gè)版本基本認(rèn)為是桑葚胚期或早期囊胚,，但有的提到受精卵可移植,，那這種情況常見嗎？有的提到人的試管胚胎可在 4 細(xì)胞階段移植,，那它是移植到輸卵管還是子宮,？

研究表明，各種家畜由體外受精產(chǎn)生的胚胎,，在1— 2細(xì)胞期移植到本種個(gè)體輸卵管內(nèi)發(fā)育到囊胚期的比例都很高,。由此可見受精卵是可以移植的,，移植的部位是輸卵管。但是直接移植受精卵有風(fēng)險(xiǎn),，因為不確定其發(fā)育是否良好,，故實(shí)踐中很少移植受精卵，而是盡可能稍晚一些,，觀察并選擇發(fā)育狀況良好的胚 胎進(jìn)行移植,，以增加成功率。因此,，受精卵需要在培養(yǎng)液或輸卵管中發(fā)育到桑葚胚或囊胚階段,，移植到受體后才能獲得較高的妊娠率。

不僅是受精卵,，卵裂期胚胎也可以移植,。有科研資料表明：供體羊發(fā)情配種 3 d 時(shí)，由輸卵管采集2— 8 細(xì)胞的胚胎,，移植到與供體羊發(fā)情同步差在±12 h 之內(nèi) 的受體羊的輸卵管中,。另有供體羊發(fā)情配種7 d 時(shí)，從子宮角中收集致密桑葚胚或囊胚,，移植到與供體羊發(fā)情同步差在±12 h 之內(nèi)的受體羊的子宮角中,。妊娠結(jié)果顯示，2— 8細(xì)胞的胚胎移植妊娠與桑葚胚或囊胚移 植妊娠率分別為 60.00％和 55.72％ ,，差異不顯著,。

對(duì)于人的體外受精胚胎移植，有教材認(rèn)為“ 可在4 細(xì)胞階段移植”,，在以往很長(zhǎng)一段時(shí)間里,，卵裂期胚胎移植是移植策略的主流選擇。隨著囊胚培養(yǎng)技術(shù)的不斷成熟,，人們能夠?qū)⑴咛ピ隗w外延伸培養(yǎng)到囊胚階段,，現(xiàn)在對(duì)于胚胎移植已經(jīng)出現(xiàn)了一種策略上的變化，許多生殖中心選擇在囊胚階段移植胚胎,，而不是在卵裂階段,。在臨床移植卵裂期胚胎或囊胚時(shí)，需在腹部B 超引導(dǎo)下進(jìn)行,，用特定的移植外管，緩慢推注胚胎至宮腔,。由此可見,，人的試管胚胎既有卵裂期移植，也有桑葚胚或囊胚階段移植,，通常直接移植到子宮角,。

文獻(xiàn)：林偉.高中生物學(xué)教材中“胚胎工程”的疑惑問題探析[J].生物學(xué)教學(xué),2023,48(03):85-87.