【优化方案】江苏专用高考生物总复习 第3章胚胎工程课件 苏教版选修3.ppt

第3章胚胎工程 高频考点突破 命题视角剖析 基础自主梳理 即时达标训练 第3章胚胎工程 基础自主梳理 一 哺乳动物生殖细胞的发生 受精作用及胚胎发育 二 胚胎工程的主要技术与应用1 理论基础 胚胎发育学 2 操作对象 主要是生殖细胞 3 体外受精技术 受精卵 早期胚胎 1 概念 指哺乳动物的精子和卵子在 的环境中完成受精过程的技术 2 基本原理 是人工模拟体内环境 包括营养 温度 ph等 使初级卵细胞成熟 同时使 最终完成受精作用 并有计划地保存胚等 3 应用 研究哺乳动物生殖细胞的发生 受精和早期胚胎发育机制 家畜品种改良 其它胚胎技术不可缺少的组成部分 体外人工控制 精子获能 4 胚胎移植技术 1 概念 指将良种母畜配种后 从其生殖道取出 或 移植到生理状态相同的同种母畜体内 使之继续发育成为新个体的技术被形象的称为 借腹怀胎 受精卵 早期胚胎 2 过程 在发情期 体外人工授精使母畜怀孕 从良种母牛体内取出早期胚胎 普通母牛与良种母牛同期发情 胚胎移植到普通母牛开始妊娠 产生大量的优质后代 3 关键技术 超数排卵 胚胎采集 4 应用 提高优良品种家畜的繁殖力 加速品种改良 超数排卵 同期发情 5 胚胎分割技术 1 概念 用显微手术的方法将一枚胚胎分割成二分胚 四分胚甚至八分胚 经体内 体外培养后植入受体 以得到 或同卵多生后代的技术 被视为一种 的方法 2 应用 为转基因技术 性别控制提供活胚材料 为获得遗传上同质的后代以及家畜育种提供有价值的材料 同卵双生 胚胎克隆 6 胚胎冷冻技术 1 概念 是将动物的早期胚胎 通过特殊的保护剂和降温措施 使其长期保存在超低温环境下 2 应用 可使胚胎移植不受时间和地域的限制 简化引种过程 7 胚胎性别控制技术 指通过人为干预 使动物按照人们的愿望繁衍所需 的后代的技术 性别 思考感悟胚胎工程在拯救濒危动物 家畜良种繁育的推广中的作用是什么 提示 可以加快濒危动物 家畜良种的繁育速度 三 胚胎干细胞的研究及其应用1 概念 动物 包括人 胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化的原始细胞 是重建 修复 组织 器官的种子细胞 2 分类依据 的大小 病损或衰老 分化潜能 3 种类 1 专能干细胞 只能分化成 或功能密切相关的两种类型的细胞如成肌细胞 2 多能干细胞 具有分化成多种细胞或组织的潜能 但却失去了 的能力如造血干细胞 3 全能干细胞 概念 可以分化为全身200多种细胞 如神经细胞 进一步形成机体的所有组织 器官 一种类型 发育成完整个体 种类 a 成体干细胞 存在于胎儿 儿童和成人组织中的多能干细胞 功能 在特定条件下 能产生新的干细胞 或按照一定程序分化而成新的功能细胞 从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡 应用 在临床医学上有广泛的应用 b 胚胎干细胞 囊胚中心的腔称为囊胚腔 腔内一侧的细胞群 称为 这些细胞具有 称为胚胎干细胞 功能 可进一步分裂 分化 形成组织和器官 再进一步发育成个体 内细胞团 全能性 应用 理论研究 揭示人体发育过程 给人类带来全新的医疗手段 例如治疗人类的某些顽症 培育出无免疫原性的组织器官 用于器官移植 为药理和毒理研究提供原料 改良并创造动物新品种 高频考点突破 1 精子与卵子发生的比较 特别提醒 哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的 而精子的形成是从初情期开始的 卵巢是卵子形成 卵泡存在的场所 内部有许许多多不同发育阶段的卵泡 只有成熟的卵泡可释放出卵子 2 受精作用 1 场所 输卵管中 2 过程 受精前的准备a 精子的获能 成熟的精子必须在雌性动物的生殖管道中经历一段时间才能获得受精能力 此过程叫获能 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a 获能精子穿过次级卵母细胞的透明带使两细胞的细胞膜融合 b 次级卵母细胞膜发生透明带反应 阻止多个精子进入受精 并完成减数第二次分裂 c 两细胞核融合 成为一个单细胞受精卵 特别提醒 对于受精的标志和受精完成的标志应该区分开 受精的标志是第二极体的形成 受精完成的标志是雌雄原核融合成合子 即时应用 随学随练 轻松夺冠 1 关于受精过程的叙述错误的是 a 获能后的精子与卵子相遇后 释放顶体酶穿过透明带进入放射冠b 透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障c 精子与卵黄膜相互融合 精子入卵d 雄原核形成的同时 卵子完成减数第二次分裂 解析 选a 本题考查受精原理 哺乳动物的受精过程主要包括 精子穿越放射冠和透明带 进入卵黄膜 原核和配子结合 获能后的精子与卵子相遇后 首先释放顶体酶穿过放射冠进入透明带 当精子接触卵黄膜的瞬间 会产生透明带反应 阻止多个精子进入透明带 精子与卵黄膜相互融合 精子入卵后 形成雄原核 此时卵子完成减数第二次分裂 形成次原核 二者相互融合形成受精卵 受精过程完成 1 过程 受精卵 卵裂期 桑椹胚 囊胚 原肠胚2 图示 3 影响发育的因素 1 内因 遗传信息 2 外因 环境 温度 水 氧气 营养等 解析 选c 细胞分化并非遗传物质的改变 而是基因的选择性表达的结果 即转录水平上的调控 即时应用 随学随练 轻松夺冠 3 2010年高考江苏卷 下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述 错误的是 a 对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理b 人工授精后的一定时间内 收集供体原肠胚用于胚胎分割c 利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎d 一次给受体母羊植入多个胚胎 可增加双胞胎和多胞胎的比例 解析 选b 哺乳动物在发情排卵后 不管是否妊娠 在一段时间内 同种动物的供体与受体的生殖器官的生理状态是相同的 这就为供体的胚胎移入受体体内提供了相同的生理环境 所以要对供体和受体进行同期发情处理 a项正确 收集 胚胎时应收集处于桑椹胚或囊胚期的胚胎 所以b项错误 利用胚胎分割技术获得的两个胚胎实质上来自于同一个受精卵的有丝分裂 因此可以获得两个基因型完全相同的胚胎 c项正确 d项一次给受体母羊植入多个胚胎 即可形成多个个体 也就是增加了双胞胎和多胞胎的比例 1 胚胎干细胞的类型 2 胚胎干细胞的主要技术与应用 1 制备新的组织 器官 应用于临床上的器官再生和移植 解决目前临床上供体器官不足的问题或生产人体内具有特殊生理功能的稀有蛋白质 2 结合基因工程等在试管中改良 创造动物新品种 培育出生长快 抗病力强 高产的家畜品种 进行药理和毒理试验 进行病理研究 探讨新的治疗方法 3 胚胎干细胞的研究面临的挑战 1 建立并完善维持胚胎干细胞体外增殖与定向诱导分化的体系 2 研究转基因或核移植胚胎干细胞的增殖与分化及其调控机制 3 诱导分化细胞的性能分析与鉴定 4 体外重构重要的组织与器官 探索克服移植排异等的技术与方法 a 利用干细胞治疗某些顽疾 是因为干细胞具有再生各种组织 器官的功能b 血液中的各种血细胞均来自骨髓中的造血干细胞c 用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥反应d 异体骨髓移植成功后 康复者的血型有可能改变答案 c 命题视角剖析 胚胎干细胞及应用 2011年南京高三第一次模拟 下图表示利用胚胎干细胞 es细胞 所做的一系列研究 请据图分析回答 1 过程 将胚胎干细胞置于用 射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上 并加入动物血清 抗生素等物质 维持细胞不分化的状态 在此过程中 饲养层提供干细胞增殖所需的 加入抗生素是为了 这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义 2 过程 将带有遗传标记的es细胞注入早期胚胎的囊胚腔 通过组织化学染色 用于研究动物器官形成的时间 发育过程以及影响的因素 这项研究利用了胚胎干细胞具有 的特点 在哺乳动物早期发育过程中 囊胚的后一个阶段是 3 过程 中目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是 将获得的目的基因转入胚胎干细胞前需构建基因表达载体 其目的是 4 过程 得到的小鼠畸胎瘤里面全是软骨 神经管 横纹肌和骨骼等人类组织和器官 实验时 必须用x射线照射去除胸腺的小鼠 获得免疫缺陷小鼠 其目的是 该过程研究的意义在于解决 问题 尝试解答 1 营养物质防止杂菌污染 2 发育的全能性原肠胚 3 显微注射法使目的基因在受体细胞中稳定存在 并且可以传给下一代 同时 使目的基因能够发挥作用 4 去除胸腺 使其不能形成t细胞 不发生细胞免疫 使移植的组织细胞不会被排斥临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥等 胚胎工程的应用 2010年高考山东卷 胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术 可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用 下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程 1 从良种母牛采集的卵母细胞 都需要进行体外培养 其目的是 从良种公牛采集的精子需 后才能进行受精作用 2 在体外培养受精卵时 除了给予一定量的o2以维持细胞呼吸外 还需要提供 气体以维持 3 图中过程a称为 它在胚胎工程中的意义在于 4 研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器 需将目的基因导入牛受精卵 最常用的导入方法是 获得转基因母牛后 如果 即说明目的基因已经表达 尝试解答 1 使卵母细胞成熟 或 使卵母细胞获得受精能力 获能 2 co2培养液 基 的ph 3 胚胎移植提高优良母畜的繁殖率 4 显微注射法牛奶中含有人类白细胞介素 或 牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素 解析 1 从良种母牛采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后 才能与获能的精子受精 2 动物细胞培养的条件之一是提供气体环境 o2和co2 前者的作用是维持细胞正常代谢 后者的作用是维持培养液的ph 3 图中过程a为胚胎移植 意义是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能 提高繁殖率 4 将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法 获得转基因母牛后 若在其乳汁中含有人类白细胞介素 则说明目的基因得到了表达 对卵裂阶段物质含量和体积大小的变化模糊不清1 卵