高考生物一轮复习（抓纲扣本+剖题探法）专题三 胚胎工程课件 新人教版选修3.ppt

专题三胚胎工程 1 精子的发生 1 场所 睾丸的 2 时期 开始 直到生殖机能衰退 3 过程 第一阶段 精原细胞 第二阶段 初级精母细胞精子细胞 抓纲扣本 夯实基础 一 精子和卵子的发生 曲细精管 初情期 初级精母细胞 减数分裂 第三阶段 精子变形细胞核 的主要部分高尔基体 中心体 线粒体 聚集在尾基部形成 2 卵子的发生 1 场所 卵巢 2 时期 和初情期后 精子头 头部顶体 精子尾 线粒体鞘 胎儿期 3 过程 如图 透明带 透明带 透明带 初情期后 受精 合子 4 两次分裂的时间 减数第一次分裂是在雌性动物 前后完成的 减数第二次分裂是在 中完成的 3 受精 1 概念 精子与卵子结合形成合子的过程 2 场所 排卵 精子和卵子结合的过程 输卵管 生殖道 m 中期 放射冠 透明带 卵黄膜封闭 3 过程 4 胚胎发育 增加 不增加 分化 内细胞团 滋养层 胎膜和胎盘 1 体外受精 1 卵母细胞的采集和培养 促性腺激素 超声波探测仪 内窥镜等 2 精子的采集和获能 二 体外受精和早期胚胎培养 电刺激法 化学诱导法 3 受精 获能的精子和培养成熟的卵子结合形成合子 2 早期胚胎培养 1 培养液成分 无机盐 有机盐 两盐 维生素 两素 氨基酸 核苷酸 两酸 水 2 胚胎去向 向受体移植或冷冻保存备用 激素 血清 1 胚胎移植 1 胚胎来源 转基因 核移植 体外受精 体内受精 2 实质 产生胚胎的和孕育胚胎的 共同繁育后代的过程 三 胚胎工程的应用和前景 供体 受体 3 地位 胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序 移植的胚胎必须在原肠胚之前 不能直接移植受精卵 4 意义 充分发挥 雌性优良个体的繁殖潜能 游离 免疫排斥反应 6 基本程序 对供 受体的选择和处理 配种或人工授精 对胚胎的收集 冲卵 检查 培养或保存 时期 胚胎移植 检查 桑椹胚或囊胚 2 胚胎分割 1 概念 采用机械方法将早期胚胎分割成2等份 4等份或8等份等 经移植获得同卵双胎或多胎的技术 2 材料 发育良好 形态正常的 3 注意事项 4 意义 加快繁殖速度 是动物无性繁殖或克隆的方法之一 其他克隆方法还有核移植 桑椹胚或囊胚 将内细胞团均等分割 3 胚胎干细胞 es或ek细胞 1 来源 早期胚胎或 原始性腺 体积小 核大 全能性 典例1 2012 浙江 下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述 正确的是a 绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性b 卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大c 囊胚的滋养层细胞具有发育全能性d 原肠胚发育分化形成内外两个胚层 剖题探法 突破考点 考点一体内受精和早期胚胎发育 解析 为保证物种在遗传上的稳定性 同一物种的精卵细胞在结合时 需要先通过细胞的识别 此过程由细胞膜上的糖蛋白完成 因糖蛋白具有物种特异性 其细胞识别也具有物种特异性 a项正确 受精卵卵裂时产生的细胞团称为卵裂球 随卵裂球细胞数目的增加 细胞逐渐变小 总体积基本不变 b项错误 滋养层细胞是已经具有定向分化趋向的细胞 分化方向一旦确定即稳定而不可逆转 失去了发育的全能性 c项错误 原肠胚发育分化会形成各种器官原基 d项错误 答案 a 考点突破 1 受精作用 准备阶段1 精子获能刚刚排出的精子 必须在雌性动物的生殖道中经历一段时间 发生相应的生理变化后 才能获得受精能力 此过程叫精子获能 准备阶段2 卵子的准备动物排出的卵子都要在输卵管内进一步成熟 当达到减数第二次分裂的中期时 才具备与精子受精的能力 受精阶段 a 精子穿越放射冠和透明带与卵子相遇 精子发生顶体反应 释放顶体酶 溶解卵丘细胞之间的物质 精子穿越放射冠 与透明带接触 顶体酶将透明带溶出一条孔道 精子穿越透明带 接触卵黄膜 立即发生透明带反应 b 进入卵黄膜精子与卵黄膜接触 立即被微绒毛抱合 精子外膜和卵黄膜相互融合 精子入卵 立即发生卵黄膜封闭作用 c 原核形成和配子结合精子入卵 尾部脱离 原有核膜破裂 同时 激活卵子 雌 雄原核形成 充分发育后合并 形成受精卵 2 胚胎发育 特别提醒 1 精子获能是指精子获得受精 能力 而不是获得能量 2 排卵是指卵子从卵泡中排出 而不是卵泡从卵巢中排出 3 判断卵子是否受精的重要标志 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 4 胚胎发育过程中 细胞开始出现分化的阶段是囊胚 变式训练 1 2013 安庆二模 下图为培育 转基因试管牛 的基本过程示意图 请回答下列问题 1 a过程一般用 激素处理供体母牛 使其超数排卵 此前需用激素对供体母牛和代孕母牛进行 处理 2 采集到的精子在进行体外受精前必须进行 处理 采集的卵细胞也需要培养至 期才能受精 3 b过程通常用 法将含有抗凝血酶基因的表达载体导入受精卵 这样培育出来的试管牛进入泌乳期后 即可从其乳汁中分离出所需的 这一药用蛋白 解析 1 通常采用孕激素对供体母牛和代孕母牛进行同期发情处理 这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存和发育的条件 这也是胚胎移植成功与否的关键 其后还要用促性腺激素处理供体母牛 使其超数排卵 2 采集到的精子必须进行获能处理 卵母细胞也需要培养至减数第二次分裂中期才发育成熟 而具备受精的能力 3 将目的基因注入动物细胞常用显微注射法 所培育的转基因牛的乳汁中将表达出该目的基因的产物 抗凝血酶 答案 1 促性腺同期发情 2 获能减数第二次分裂中 3 显微注射抗凝血酶 考点二胚胎工程的应用 典例2 2012 江苏 通过胚胎移植技术 可以实现良种牛的快速繁殖 下列相关叙述正确的是a 对供体和受体母牛都要进行相同激素处理b 受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行c 对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植d 胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低 解析 在胚胎移植时 需用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理 而对受体母牛进行同期发情处理时通常不用促性腺激素 而是用孕激素或前列腺素 a项错误 胚胎移植技术中 移植的胚胎可来自体内受精后发育获得的 也可以是体外受精后进行培养得到的早期胚胎 b项错误 胚胎移植时 移植的胚胎不能用原肠胚 而应该用桑椹胚或囊胚 c项错误 目前二分胚进行胚胎移植的成功率较高 而同卵多胎的成功率很低 答案 d 考点突破 1 胚胎移植 1 基本程序 以牛胚胎移植为例 2 供体 受体的选择和处理 3 胚胎的收集 检查 培养或保存a 收集 用特制的冲卵装置从母体子宫中冲出早期胚胎 b 检查 这是第一次检查 此时的胚胎应处于桑椹胚期或囊胚期 4 胚胎移植 方法有手术法和非手术法 5 移植后的检查 这是第二次检查 对受体母牛是否妊娠进行检查 2 胚胎分割 1 概念 胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份 4等份或8等份等 经移植获得同卵双胎或多胎的技术 2 所需仪器设备 实体显微镜和显微操作仪 3 基本程序 选择发良良好 形态正常的桑椹胚或囊胚 移入盛有操作液的培养皿中 然后 用分割针或分割刀进行分割 特别提醒 1 冲卵的本质是冲出早期胚胎 2 早期胚胎在体外培养到桑椹胚或囊胚阶段进行移植 3 胚胎移植后一定要对受体母牛进行是否妊娠的检查 4 对囊胚阶段的胚胎进行分割时 要注意将内细胞团均等分割 否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育 内细胞团多的部分发育能力强 少的部分发育受阻或发育不良 甚至不能发育 胚胎分割的份数越多 操作的难度就会越大 移植的成功率就越低 变式训练 2 2012 银川一中 长期以来 优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈 近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机 请据图完成下列问题 1 在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术有 至少写出两项 2 和受精有关的过程有 第一次卵裂开始 释放第二极体 顶体反应 穿越透明带 雌 雄原核的形成 核膜消失 雌 雄原核融合 其正确的顺序为 填序号 3 超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射 冲卵实质上是用特定装置 将供体母牛子宫内的 冲洗出来 4 从a到e中 适宜于牛的胚胎移植时期有 图中标号3为 它将来可发育为胎膜和胚盘 5 动物的早期胚胎移植到同种且 与供体相同的动物体内 使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植 用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时 发现活胚胎细胞不能被染色 其原因是活细胞的细胞膜 6 试管牛e的性别为 的细胞 克隆羊多利的性状和 最接近 原因是 解析在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术就是动物细胞培养 胚胎移植 卵母细胞的采集技术 特别是动物细胞培养 是细胞工程非常基础的技术 受精有关的过程比较复杂 根据课本上的知识和题意可以确定为 促性腺激素在胚胎移植中有非常重要的作用 包括超数排卵和同情发情处理 从a到e中 分别是受精卵 二细胞胚胎 四细胞胚胎 桑椹胚和囊胚 适宜于牛的胚胎移植时期有桑椹胚和囊胚 动物的早期胚胎移植到同种且生理状态与供体相同的动物体内 使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植 生理状态相同更有利于胚胎的存活 克隆是无性繁殖 所以其子代的雌雄取决于所取的雌雄个体的供体细胞 答案 1 动物细胞培养 胚胎移植 卵母细胞的采集技术 2 3 促性腺激素 早期 胚胎 4 de滋养层细胞 5 生理状态对物质的吸收具有选择透过性 6 雌性或雄性 不能确定 白面绵羊因为克隆羊多利的细胞核来自于白面绵羊 生物体的性状主要是由细胞核基因控制的 典例3 2012 深圳调研 将经处理后的胚胎干细胞 移植到因胰岛受损而患糖尿病的小白鼠体内后 该鼠血糖浓度趋于正常 上述事实说明a 该过程体现了胚胎干细胞的全能性b 移植的细胞中所有基因都得到表达c 干细胞经处理后进行了定向分化d 移植的细胞具有无限增殖的能力 考点三胚胎干细胞 解析 移植后的胚胎干细胞定向分化成了胰岛b细胞 使小鼠体内胰岛素分泌正常 答案 c 考点突破 1 概念 哺乳动物的胚胎干细胞简称es或ek细胞 是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类具有发育的全能性的细胞 2 分离途径 3 应用es细胞的分离和培养成功是胚胎工程中的重大成就之一 在基础生物学 畜牧学和医学上都具有十分重要的应用价值 1 es细胞可用于治疗人类的某些顽症 利用es细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性 移植es细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能 2 用于器官移植 通过es细胞体外诱导分化 可以培育出人造组织器官 用于器官移植 解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题 3 es细胞是在体外条件下研究细胞分化的理想材料 为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段 4 es细胞可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究 特别提醒 1 胚胎干细胞可分为全能干细胞 多能干细胞和专能干细胞 2 es细胞在饲养层细胞上 或在添加抑制因子的培养液中 能够维持不分化的状态 在培养液中加入分化诱导因子 如牛黄酸 丁酰环腺苷酸等化学物质时 就可以诱导es细胞向不同类型的组织细胞分化 变式训练 3 美国政府批准首例胚胎干细胞 es细胞 人体临床实验 请回答下列与胚胎干细胞有关的问题 1 运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞 培养过程如下 早期胚胎 内细胞团 胚胎干细胞 在培养过程中 必须用 处理内细胞团 使之分散成单个细胞 在培养动物