高考生物一轮复习“学案”第45讲 胚 胎 工 程课件 新人教版.ppt

学案45胚胎工程 1 精原细胞在睾丸的内经过形成精细胞 精细胞要经过变形才能形成精子 卵原细胞经过增加数目 进一步演变成 减数第一次分裂是在完成的 减数第二次分裂是在的过程中完成的 哺乳动物的精子和卵细胞形成的重要区别为精子的形成是在后 而卵泡形成和在卵巢内储备是在完成的 2 精子获能后和成熟的卵子相遇时 顶体释放顶体酶发生反应 穿过放射冠和透明带 当精子触及卵黄膜的瞬间 会发生反应 它是防止多精入卵的第一道屏障 精子入卵后立即发生作用 这是防止多精入卵的第二道屏障 精子入卵后 形成 和卵子形成的完成受精作用 雌原核 曲细精管 减数分裂 有丝分裂 初级卵母细胞 排卵前后 精子和卵细胞结合 初情期 出生前 胎儿期 顶体 透明带 卵黄膜封闭 雄原核 3 早期胚胎发育的过程为受精卵 囊胚 囊胚期的细胞开始分化 沿透明带内壁的细胞称为 将发育成胎盘和胎膜 而细胞将发育成胎儿的各种组织 4 胚胎工程的最后一道工序是 移植前 首先对供 受体母牛进行选择 并用孕激素进行 为使供体母牛产生更多的卵细胞 需要用处理 使其超数排卵 5 胚胎分割属于繁殖 所用的早期胚胎一般是发育良好 形态正常的 对后者进行胚胎分割时 应注意 以免影响胚胎的恢复和进一步发育 6 哺乳动物的胚胎干细胞是从或中分离出来的一类细胞 原始性腺 桑椹胚 原肠胚 滋养层细胞 内细胞团 胚胎移植 同期发情处理 促性腺激素 无性 桑椹胚或囊胚 内细胞团要均匀分割 早期胚胎 考点1体内受精和早期胚胎发育 考点精讲 1 精子和卵子发生的比较 说明 1 排卵是指卵子从卵泡中排出 正常情况下 一个卵泡只能形成一个成熟的卵子 2 刚排出的卵子尚未完全成熟 最多完成减数第一次分裂 需要在输卵管内进一步成熟 直到减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程 3 卵子是否受精的标志 在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时 说明卵子已经完成受精 2 受精作用 1 场所 输卵管中 2 过程 受精前的准备a 精子获能 成熟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 b 卵子的准备 卵子都要在输卵管中进一步成熟 到减数第二次分裂中期时 才具备受精能力 受精第一步 精子穿越放射冠和透明带 顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞间的物质 透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障 第二步 精子进入卵黄膜 卵黄膜的封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障 第三步 原核形成 雄原核形成和雌原核形成 第四步 配子结合 雌雄原核融合 形成合子 受精卵 3 胚胎发育 1 概念 指受精卵发育成为幼体的过程 2 早期胚胎发育的过程 如图所示 典例剖析 例1 下列关于高等哺乳动物受精作用与胚胎发育的叙述 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的全能性d 原肠胚发育分化形成内外两个胚层 解析 本题结合受精作用及早期胚胎的发育综合考查胚胎工程 同种动物精子 卵细胞表面存在的特异性受体蛋白 决定了只有同种动物精卵细胞才能结合 受精卵随着分裂的进行 其细胞的体积在逐渐变小 囊胚期的细胞开始出现分化 其外表的一层细胞即滋养层 将发育成胚胎的附属结构或胚外结构 不具有发育的全能性 囊胚可继续分化为具有三个胚层的原肠胚 a 知识链接 动物个体发育的过程 如图所示 1 动物个体发育的过程包括胚胎发育和胚后发育 2 个体发育的起点是受精卵 终点是性成熟的个体 3 发育中的细胞分裂均为有丝分裂 产生的是体细胞 原肠胚阶段是个体发育中分化达到最大限度的阶段 但应注意细胞分化贯穿整个个体发育过程中 对应训练 1 下列有关哺乳动物精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述 正确的是 a 采集到的精子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 解析 采集到的精子要经过获能处理才能和卵细胞发生受精作用 故a错误 排卵一般是排出次级卵母细胞的过程 故b错误 次级卵母细胞形成时的分裂过程一般在卵巢内完成 卵细胞成熟是在受精过程中完成的 故c错误 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 故d正确 d 考点2体外受精和早期胚胎培养 考点精讲 1 试管动物的生产流程 如图所示 2 体外受精的主要操作步骤 1 卵母细胞的采集和培养 2 精子的采集和获能 采集方法 假阴道法 手握法和电刺激法等 获能方法 培养法和诱导法 3 受精获能的精子和培养成熟的卵子 一般情况下都可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程 精子和卵子一般要放在培养液小滴内共同培养一段时间才能完成受精 说明 1 采集到的卵母细胞必须培养到减数第二次分裂中期才会与获能的精子受精 2 使用促性腺激素时 只能注射而不能口服 因为促性腺激素是肽类化合物 口服会因消化道的消化作用而失去原有的效用 3 胚胎的早期培养 1 培养的目的 检测受精状况和受精卵的发育能力 2 培养液的成分 水 无机盐 有机盐 维生素 激素 氨基酸 核苷酸以及动物血清等 3 胚胎去向 冷冻保存 移植到受体动物子宫内培养 典例剖析 例2 利用下列生物工程技术培养出的新个体中 一定具有两个亲本的遗传性状的是 细胞和组织培养 细胞融合 试管婴儿 克隆技术a b c d 解析 细胞和组织培养 克隆技术都属于无性繁殖的范畴 因此不具有两个亲本的遗传性状 而细胞融合是不同物种细胞进行融合 试管婴儿是由受精卵发育而成 两个亲本的遗传物质 b 技巧点拨 试管动物与克隆动物的比较 对应训练 2 采集的卵母细胞在体外经人工培养成熟后 才能与获能的精子受精 以下原因不正确的是 a 卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程b 动物排出的卵子成熟程度不同c 体外人工培养至减数分裂第二次分裂中期时 才算成熟d 冲出的卵子还需要培养一段时间由小变大 解析 冲出的卵子还不成熟 只有培养至减数第二次分裂中期时 才具备与精子受精的能力 在此之前 也要经过类似精子获能的处理 d 考点3胚胎移植与胚胎分割移植 考点精讲 1 胚胎移植 1 概念 胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎 或者通过体外受精及其他方式获得的胚胎 移植到同种的 生理状态相同的其他雌性动物体内 使之继续发育为新个体的技术 2 基本程序对供 受体母牛进行选择 并用激素进行同期发情处理用激素对供体母牛做超数排卵处理超数排卵的母牛发情后 选择同种优秀的公牛进行配种或人工授精胚胎的收集 冲卵 冲卵后 对胚胎进行质量检查 这时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段 并培养或保存胚胎移植对受体母牛进行是否妊娠的检查受体母牛产下胚胎移植的犊牛 说明 1 供体公 母牛与受体母牛的选择 供体公 母牛应该是具有优良遗传性状的个体 而受体母牛必须具有正常的孕育 生殖后代的能力 2 胚胎的收集也称冲卵 实质是将供体母畜子宫内的胚胎冲洗出来 而不是把卵子冲出来 3 胚胎移植的方法分为手术法和非手术法两种 目前对于牛 马等大家畜多采用非手术法 而小家畜或实验动物仍然使用手术法 3 意义 加速育种工作和品种改良 大量节省购买种畜的费用 保存品种资源和濒危物种 可充分发挥优良个体的繁殖潜能 缩短繁殖周期 增加一生繁殖的后代数量 2 胚胎分割移植 1 概念 胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成 等份 等份或 等份等 经移植获得同卵双胎或多胎的技术 2 仪器设备 实体显微镜和显微操作仪 3 材料选择 发育良好 形态正常的桑椹胚或囊胚 4 囊胚期分割要求 内细胞团均等分割 以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育 5 意义 加快繁殖速度 后代具有相同的遗传物质 是动物无性繁殖或克隆的方法之一 3 胚胎干细胞 1 概念 是由早期胚胎 囊胚 的内细胞团分离出来的一类细胞 2 特点 形态 体积小 细胞核大 核仁明显 功能 具有发育的全能性 可分化为成年动物体内任何一种组织细胞 体外培养es细胞可以增殖而不分化 对它可以进行冷冻保存 也可以进行遗传改造 3 种类 4 主要用途 将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中 经过胚胎培养 胚胎移植后直接由受体完成克隆 基因敲除 获得移植器官 培育出人造组织器官 用于器官移植 改良创造动物新品种 典例剖析 例3 下列关于胚胎工程的叙述 正确的是 a 用激素处理卵巢 使其超数排卵可获得成熟的卵细胞b 精子在精巢中发育成熟 在附睾中获能c 胚胎移植的最适宜时期是发育到8 16个细胞的胚胎 如早期囊胚d 分割后的胚胎或细胞必须在体外培养到囊胚阶段才能移植到受体内 解析 用激素处理卵巢 使其超数排卵可获得次级卵母细胞 故a错误 精子在精巢中发育成熟 在生殖道中获能 故b错误 分割后的胚胎或细胞一般在体外培养到8 16个细胞胚阶段才能移植到受体内 故d错误 c 技巧点拨 不同动物其胚胎移植的时间不同 牛 羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段 小鼠 家兔在桑椹胚前 人胚胎可在4个细胞阶段移植 几乎所有动物不能到原肠胚阶段移植 因为此时分化程度高 移植成功率很低 对应训练 3 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 对供体和受体母牛进行同期发情处理 所用激素相同 但对供体母牛进行超数排卵要用促性腺激素 受体母牛则不需要 故a错误 受精可在体内进行 故b错误 冲卵得到的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚 方可成功移植 故c错误 到目前为止 最常见的是分割产生的同卵双胎 而同卵多胎成功的比例很小 故d正确 d 1 在试管牛的生产过程中 不需要的操作是 a 卵母细胞的采集和培养b 受精卵中导入抗病毒基因c 精子的采集和获能d 胚胎的早期培养和移植 解析 受精卵中导入抗病毒基因属于基因工程的操作技术 b 2 下列关于细胞的叙述 错误的是 a 自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应b 胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化c 组织细胞的更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程d 造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力 可用于治疗白血病 解析 胚胎干细胞在体外培养能增殖 并能被诱导分化形成新的组织细胞 故b项错误 b 3 胚胎工程技术包含的内容很丰富 如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况 其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛 供体2是黄牛 请据图回答下列问题 1 应用1中获得的小牛 其遗传物质来源于 为一次获得多个细胞b 往往需要向供体2内注入促性腺激素 而不是性激素 原因是 2 将优良公牛的精子收集后放在一定浓度的肝素溶液中进行培养 目的是 3 通过应用2获得小