高考生物二轮专题突破总复习 第35讲 胚胎工程课件 新人教版选修3.ppt

第35讲胚胎工程 高考点击1 动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础 2 胚胎工程的应用 考纲解读1 说出受精 卵裂 囊胚 原肠胚 三胚层等概念 简述动物胚胎发育的基本过程 2 描述体外受精和胚胎体外培养 简述胚胎移植和胚胎分割 举例说出胚胎工程的应用 一 受精作用与胚胎发育过程精子 卵 受精卵 卵裂 囊胚 组织器官分化 幼体1 受精 成熟的精卵融合成为受精卵的过程 精细胞需要 精卵需要通过细胞表面的 相互识别 原肠胚 变形获能 识别蛋白 2 哺乳动物的胚胎发育早期是在 中开始的 一般到 期进入子宫 囊胚期着床 3 卵裂 卵裂是有丝分裂 随着卵裂球细胞数目的增加 细胞体积逐渐变 2 8个细胞中的每一细胞均可发育成一个完整个体 输卵管 桑椹胚 小 4 囊胚期 的细胞是一种未分化的细胞 具有 能分化出成体动物的所有组织和器官 5 原肠胚期 细胞开始分化 出现了 三个胚层和原肠腔 内细胞团 发育全能性 外胚层 中胚层 内胚层 二 胚胎工程1 含义 在 过程中进行的胚胎操作技术叫胚胎工程 2 技术 主要包括体外受精 培养 胚胎移植 胚胎分割 胚胎干细胞培养等 3 研究对象 主要限定于高等脊椎动物 特别是 胚胎发育 胚胎体外 哺乳动物 思考感悟胚胎工程在拯救濒危动物 家畜良种的繁育和推广中的作用是什么 提示 加快了畜牧业的发展速度 使得家畜优良品种的生产工厂化 同时对保护珍稀动物和拯救濒危动物也发挥重大作用 三 体外受精与胚胎体外培养1 体外受精过程 1 从附睾中取出成熟精子 在培养液中 2 给母体注射 取出 和卵泡液 培养基中人工培养促进卵母细胞成熟 3 试管中完成 培养获能 促性腺激素 卵母细胞 受精 2 胚胎体外培养 1 早期胚胎在 外的发育 2 胚胎不同发育期需要 3 尚无从受精卵到新生儿的全体外胚胎培养技术 子宫 不同培养液 四 胚胎移植与胚胎分割1 胚胎移植 1 原因 无法进行全体外胚胎培养 2 移植的胚胎可以来自试管 也可以取自 3 移植的最适宜时期是8细胞以上的胚胎 如早期囊胚 输卵管或子宫角 2 胚胎分割 1 显微镜下用 把早期囊胚切成多份 2 用 酶处理卵裂球 使卵裂球中的细胞分散开 3 分割的胚胎或细胞直接移植给受体 或在体外培养到囊胚阶段 再移植到受体内 切割针或切割刀 胰蛋白 1 过程 2 原肠胚各胚层分化方向 即时应用1 高等哺乳动物受精后不久 受精卵开始进行细胞分裂 经32细胞期 囊胚 原肠胚和组织器官的分化 最后发育成一个完整的幼体 如图是胚胎发育过程中某阶段示意图 下列有关叙述不正确的是 a 依次为滋养层 内细胞团b 高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵 卵裂期 32细胞期 囊胚期 原肠胚期 幼体 其中最关键的时期是原肠胚期 c 高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期 终止于生命结束d 进行胚胎分割时 应选择原肠胚期的胚胎进行解析 选d 图示为胚胎发育的囊胚期 此期聚集在胚胎一端 个体较大的细胞为内细胞团 即图中 沿透明带内壁扩展和排列的 个体较小的细胞为滋养 层细胞 即图中 细胞分化开始于囊胚期 胚胎分割时 多选择在32细胞期和囊胚期 囊胚孵化后进一步发育即为原肠胚期 此期内细胞团形成三胚层细胞 滋养层发育成胎膜和胚盘 特别提醒 1 胚胎移植分析 供体 与 受体 的确定 提供胚胎的个体称为 供体 接受胚胎的个体称为 受体 供体为优良品种 作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种 实质 胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换 而胚胎本身的遗传物质并不发生改变 因此各种性状均能保持其原来的优良特性 胚胎移植过程中两次使用促性腺激素 第一次对受 供体进行同期发情处理 第二次用于供体的超数排卵 2 胚胎分割分析 胚胎分割对囊胚阶段的胚胎进行分割时 必须将内细胞团均等分割 若分割时不能将内细胞团均等分割 会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强 少的部分发育受阻或发育不良 甚至不能发育等问题 胚胎移植是有性生殖还是无性生殖取决于胚胎是由受精卵形成的还是由核移植技术形成重组细胞发育而成的 即时应用2 下列关于胚胎工程的叙述 错误的是 a 体外受精形成的受精卵不能直接移植b 胚胎分割后须经过早期培养才能进行胚胎移植c 胚胎体外培养不同发育时期的培养液成分不同 d 同期发情处理可以提高胚胎移植的成功率解析 选b 体外受精形成的受精卵需要培养到早期胚胎后进行胚胎移植 故a对 分割后的胚胎可直接进行胚胎移植 故b错 根据胚胎在不同发育阶段的特点应使用不同成分的培养液进行体外培养 故c对 同期发情处理为供体胚胎移入受体子宫提供一个相同环境 从而提高成功率 故d对 3 干扰素是能够抑制多种病毒复制的抗病毒物质 科学家利用基因工程技术从人的t淋巴细胞中提取干扰素基因转入牛的基因组中 培育出牛乳腺生物发生器 使牛乳汁中含有人体干扰素 图1是利用多种生物工程技术获得转基因牛的基本操作流程 图2是图1中a阶段部分过程 请分析回答 1 为获得更多的卵母细胞 通常给供体母牛注射 2 为了能确定目的基因已经导入到受精卵 相应的载体需要有 以便于进行检测 3 b操作指 a应保证发育到 阶段 才能进行b操作 4 为同时获得多个完全相同的子代个体 可在进行b操作之前进行 5 在图2中数字 部位的细胞在功能上具有 特性 可诱导形成各种组织 器官用于恶性肿瘤的治疗及研究细胞分化和细胞凋亡的机理等 解析 促性腺激素能够促进性腺分泌性激素 从而促进雌性个体多产卵 标记基因可用于检测目的基因导入受体细胞是否成功 进行胚胎移植时 可用于移植的胚胎应是发育到了桑椹胚或囊胚期的早期胚胎 为同时获得多个完全相同的子代个体 可对囊胚期以前未发生细胞分化的胚胎进行分割 使每一部分均能独立发育 在图2中数字 部位的细胞是内细胞团细胞 尚未分化 可诱导形成各种组织 器官 答案 1 促性腺激素 2 标记基因 3 胚胎移植囊胚 或桑椹胚 4 胚胎分割 5 自我复制和多向分化潜能的 自我更新和发育的全能性 胚胎工程和基因工程的综合考查 2011 高考山东卷 人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选 利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如下图所示 1 卵母细胞除从活体输卵管中采集外 还可从已处死的雌鼠 中获取 2 图中的高血压相关基因作为 质粒作为 二者需用 切割后连接成重组载体 该过程与质粒上含有 有关 3 子代大鼠如果 和 即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达 然后可用其建立高血压转基因动物模型 4 在上述转基因大鼠的培育过程中 所用到的主要胚胎工程技术是 早期胚胎培养和胚胎移植 解析 1 对于实验动物大鼠 如果是从活体输卵管中采集的卵母细胞 可以直接与获能的精子在体外受精 如果是从已处死的雌鼠卵巢中采集的卵母细胞 需要在体外经人工培养成熟后 才能与获能的精子受精 2 题图中的高血压相关基因作为目的基因 质粒作为载体 二者需用同种限制性核酸内切酶切割后才能连接成重组载体 该过程与质粒上有限制酶切割位点有关 3 若在子代大鼠的体内检测出与高血压相关的蛋白质 则从分子水平上说明高血压相关基因已成功表达 若子代大鼠出现高血压症状 则从个体水平上说明高血压相关基因已成功表达 4 在转基因动物的培育过程中 需要用到的胚胎工程技术主要有体外受精技术 早期胚胎培养和胚胎移植等 答案 1 卵巢 2 目的基因载体同种限制性核酸内切酶 或同种限制酶 限制酶切割位点 3 检测到体内有相关蛋白出现高血压 4 体外受精 对卵裂阶段物质含量和体积大小的变化模糊不清下图表示蛙的受精卵发育至囊胚的过程中 dna总量 每个细胞体积 所有细胞体积之和 有机物总量的变化趋势 横坐标为发育时间 其中正确的是 a b c d 解析 蛙的受精卵发育至囊胚的过程是受精卵持续进行有丝分裂的过程 期间dna不断复制 总含量必然增加 这一过程中虽然细胞数量不断增多 但细胞生长却并不明显 因此随着细胞的分裂 每个细胞的体积却在下降 由于蛙的胚胎发育是在水中 该阶段还无法摄取环境中的有机物 胚内有机物却随呼吸作用等生理过程不断消耗 由此 4个坐标图中 dna总量和 每个细胞体积的表示正确 答案 a 纠错笔记 1 卵裂阶段的细胞分裂方式 有丝分裂 2 受卵膜制约 从受精卵到囊胚阶段总体积不变或略有减小 所以每个细胞体积减少 3 伴随细胞分裂 细胞数目增多 总dna含量增多 但每个细胞中dna含 量保持相对稳定 4 该过程中有机物总量减少 因为一直呼吸消耗但不从外界吸收 试管动物与克隆动物易于混淆克隆羊的成功轰动世界 它不仅奠定了克隆性治疗疾病的基础 而且解决了器官移植中供体不足的问题 但同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题 下图为人类对克隆羊技术的拓展和应用 请据图回答 1 图中所涉及的现代生物技术有 和 等 2 下列有关胚胎移植的叙述正确的有 a 冲卵指的是从子宫中冲出胚胎 而非冲出卵子b 只有供 受体的生理环境高度一致 移入受体的胚胎才能被接受 c 供体和受体要进行免疫检查 防止发生免疫排斥反应d 不同动物胚胎移植的时间不同 人的胚胎移植最好在原肠胚时期进行 3 图中两个克隆动物长大后 各方面特征与原型动物相同 这说明 具有全能性 早期胚胎发育在 阶段以前的细胞是全能细胞 4 使用培养基进行胚胎干细胞培养时 通常要加入 等天然成分 除了保证被培养细胞处于无菌 无毒及氧气充足的环境中 还需要保证细胞生活所需的 5 图中从 内细胞团到胚胎干细胞 的培养过程中 一般用 处理内细胞团 使之分散成单个细胞 解析 1 利用核移植技术制备重组细胞 培养重组细胞得到早期胚胎 将胚胎移植到母体子宫内利用的是胚胎移植技术 2 大