高考生物大一轮复习 第45讲 胚胎工程优选课件.ppt

现代生物科技专题 第10章 第45讲胚胎工程 栏目导航 一 体内受精和早期胚胎发育1 精子的发生 1 场所 睾丸的 2 时间 生殖机能衰退 3 过程 曲细精管 初情期 2 卵子的发生 1 场所 输卵管 2 时间 始于 胚胎时期 3 过程 4 排卵 指 卵巢 性别分化后 卵子从卵泡中排出 3 受精 1 场所 2 过程 准备阶段 精子 卵子的准备 发育到 受精阶段 顶体反应 穿越放射冠 屏障1 反应 屏障2 雌 雄原核形成 配子结合成受精卵 3 卵子受精的标志 在透明带和卵细胞膜之间观察到 输卵管 获能 减数第二次分裂中期或 m 中期 透明带反应 卵细胞膜 两个极体 电刺激法 化学诱导法 激素 血清 囊胚 三 胚胎工程的应用和前景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 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 供体 受体 雌性优良个体的繁殖潜能 游离 免疫排斥反应 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 原始性腺 体积小 核大 全能性 胚胎工程核心内容归纳 1 受精过程中的 三大反应 和防止多精子入卵受精的 两道屏障 顶体反应 精子膜和顶体外膜发生的一系列改变 释放顶体酶 透明带反应 在精子触及卵细胞膜的瞬间 会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应 它是防止多精子入卵受精的第一道屏障 卵细胞膜反应 精子入卵后 卵细胞膜拒绝其他精子再进入卵内 这是防止多精子入卵受精的第二道屏障 2 早期胚胎发育过程 受精卵 卵裂期 桑椹胚 囊胚 原肠胚 3 胚胎的早期培养的培养液成分 两盐 是无机盐 有机盐 两素 是维生素 激素 两酸 是氨基酸 核苷酸 天然成分是血清等物质 4 胚胎移植的关键知识 移植的胚胎必须在原肠胚之前 供体和受体必须是同种生物 并处于同一生理状态 胚胎移植的本质 产生胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的 2 成熟的精子并不具有受精能力 必须获能后才具备受精能力 3 排卵是指卵泡从卵巢中排出 4 精子和卵子的发生都是从初情期开始的 5 卵子形成过程中 减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续的 2 分析下面图解 判断哪一项不是精子 卵细胞发生的区别 a 初级精母细胞 初级卵母细胞的形成时间b m 和m 的时间连续性c 成熟生殖细胞是否经过变形d 成熟生殖细胞中染色体的数目 d 解析初级精母细胞是雄性动物初情期开始后 才由精原细胞分裂形成的 而初级卵母细胞是在胎儿期性别分化后形成的 精子的产生过程中 m 和m 是连续的 而卵细胞产生通过m 形成次级卵母细胞 在精子与卵细胞结合的过程中才完成m 精子细胞形成后变形为蝌蚪状 卵细胞不需要变形 成熟的精子和卵细胞经过减数分裂形成 都含有相当于亲本体细胞一半的染色体数目 3 下图表示通过体外受精培育试管牛的过程 下列叙述错误的是 a 获取的精子经获能后才能进行体外受精b 过程只与细胞膜的流动性有关c 过程的细胞增殖方式是有丝分裂d 过程属于胚胎移植过程解析图中的 过程是受精作用 该过程涉及精卵细胞的识别 细胞膜的融合 与膜的流动性有关 核的融合等 b 1 精子和卵子的发生 一精子 卵子的发生和体外受精的综合考查 2 体外受精 3 胚胎发育 例1 如图a为成熟精子的结构示意图 图b是家畜卵子发生和成熟过程示意图 请据图回答下列问题 内填图中序号 1 哺乳动物精子的发生是在 内完成的 卵子的发生是在雌性动物的 内完成的 2 精子头部的顶体是由 发育来的 在受精阶段发生顶体反应 释放 溶解卵丘细胞之间的物质和透明带 获能的精子穿越放射冠和透明带 进入卵细胞膜完成受精的过程中会产生两次生理反应 阻止其他精子入卵 它们是透明带反应和 3 图b中 代表个体发育 期 代表 写结构名称 代表 写细胞分裂时期 4 精子和卵子在发生上的重要区别是哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在 完成的 5 一个次级卵母细胞经减数分裂形成 个卵子和 个第二极体 睾丸 卵巢 高尔基体 顶体酶 卵细胞膜反应 胎儿 卵细胞膜 减数第二次 m 分裂 出生前 胎儿时期 1 1 解析 1 哺乳动物精子的发生是在睾丸内完成的 卵子的发生是在雌性动物卵巢内完成的 2 精子头部的顶体是由高尔基体发育来的 在受精阶段发生顶体反应 释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质和透明带 受精过程中阻止多精入卵的两道屏障分别是透明带反应和卵细胞膜反应 3 初级卵母细胞的储备在胎儿期完成 代表卵细胞膜 初情期后发生的变化是指初级卵母细胞经过 减数第一次分裂 m 形成 次级卵母细胞和 第一极体 次级卵母细胞经过 减数第二次分裂 m 形成卵细胞和 第二极体 然后由卵细胞与精子结合形成合子 受精卵 4 哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备 是在出生前 即胎儿时期 完成的 5 一个次级卵母细胞经减数分裂形成1个卵子和1个第二极体 受精过程及卵裂期的几点提醒 1 受精过程的3个易混点 精子获能是指精子获得受精 能力 而不是获得能量 排卵是指卵子从卵泡中排出 而不是卵泡从卵巢中排出 受精的标志 受精完成的标志 受精的标志是在透明带和卵细胞之间观察到两个极体 而受精完成的标志是雌 雄原核的融合 2 卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化的规律 有机物 胚胎没有和母体建立联系 没有从母体获取有机物 而一直呼吸消耗 有机物总量减少 细胞体积 胚胎总体积不变或略有缩小 但细胞数目增多 所以每个细胞体积减小 细胞中dna含量 伴随细胞分裂 细胞数目增多 总dna含量增多 但每个细胞中核dna含量保持相对稳定 1 试管动物生产流程 二试管动物与克隆动物 2 克隆动物的培育流程 3 克隆动物和试管动物的异同 1 试管动物和克隆动物的性状不同 前者由父本和母本共同决定 后者一般与核供体相同 2 试管动物和克隆动物的生殖方式不同 前者是有性生殖 后者是无性生殖 3 试管动物和克隆动物的产生过程不同 前者经过了体外受精过程 后者经过了核移植过程 4 试管动物和克隆动物细胞核遗传物质来源不同 前者细胞核遗传物质来自于母本和父本两个个体 后者细胞核遗传物质仅来自一个个体 例2 如图是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法 请分析回答下列问题 1 方法 和方法 均用到的生物技术有 和 2 用激素处理的目的是使b牛 从b牛体内获得的卵母细胞需要培养到 时期 才能与精子结合 3 a牛的精子要与b牛的卵细胞结合完成受精作用 必需先 卵子受精的标志是 4 生产上常用 期的胚胎进行胚胎移植 若希望同时获得多个性状相同的个体 可以使用 技术 动物细胞培养 胚胎移植 超数排卵 减数第二次分裂中期 获能 在卵细胞膜和透明带的间隙能够观察到两个极体 桑椹胚或囊胚 胚胎分割 解析 1 方法 中都用到了动物细胞培养技术和胚胎移植技术 2 超数排卵应用促性腺激素处理 获得的卵母细胞需要在减数第二次分裂中期才能与精子结合 3 体外受精前应该先让精子获能 然后才能完成受精作用 卵子受精的标志是卵细胞膜和透明带之间能观察到两个极体 4 胚胎移植常用桑椹胚或囊胚进行 胚胎分割能同时获得多个性状相同的个体 克隆动物 试管动物与转基因动物 例1 2014 福建卷 rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞 科研人员利用胚胎干细胞 es细胞 对rag2基因缺失小鼠进行基因治疗 其技术流程如图 1 步骤 中 在核移植前应去除卵母细胞的 2 步骤 中 重组胚胎培养到 期时 可从其内细胞团分离出es细胞 3 步骤 中 需要构建含有基因rag2的表达载体 可以根据rag2基因的 设计引物 利用pcr技术扩增rag2基因片段 用hind 和pst 限制酶分别在片段两侧进行酶切获得rag2基因片段 为将该片段直接连接到表达载体 所选择的表达载体上应具有 酶的酶切位点 4 为检测rag2基因的表达情况 可提取治疗后小鼠骨髓细胞的 用抗rag2蛋白的抗体进行杂交实验 答题送检 来自阅卷名师报告 解析 本题考查基因工程 细胞工程和胚胎工程技术 1 步骤 是核移植过程 体细胞核移植前要除去受体卵母细胞的细胞核 原因是若不去掉卵细胞的细胞核 就会造成细胞里面有两个细胞核 使得遗传物质不稳定 2 es细胞是由早期胚胎 囊胚 的内细胞团分离出来的一类细胞 3 步骤 为获取目的基因 并把目的基因导入受体细胞的过程 在生物体外可通过pcr技术扩增目的基因 其条件是模板dna 根据rag2基因的核苷酸序列设计的引物 四种脱氧核苷酸 热稳定dna聚合酶等 另外根据题干可知 获得rag2基因需要用hind 和pst 限制酶 所以在构建表达载体时 所选择的表达载体上应具有hind 和pst 酶的酶切位点 4 检测目的基因是否翻译相应蛋白质时 应采用抗原 抗体杂交法 即提取蛋白质 用相应的抗体进行抗原 抗体杂交 看是否有杂交带 规范答题 每空2分 1 细胞核 2 囊胚 3 核苷酸序列hind 和pst 4 蛋白质 1 2014 江苏卷 杜泊羊以其生长速度快 肉质好等优点 被称为 钻石级 肉用绵羊 科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示 相关叙述正确的是 d a 为了获得更多的卵母细胞 需用雌