2013高考第一轮复习生物选修三第3讲

2013高考第一轮复习生物(shēngwù)选修三第3讲第一页，共59页。1．精子(jīngzǐ)和卵子的发生的比较考点(kǎodiǎn)一：体内受精和早期(zǎoqī)胚胎发育高频考点突破名称精子的发生卵子的发生场所睾丸的曲细精管卵巢时期从初情期开始胚胎在性别分化以后是否需变形需变形无需变形形状蝌蚪状球形分裂情况均等分裂不均等分裂结果1个精原细胞可形成4个精子1个卵原细胞只能形成1个卵子和3个极体MⅠ和MⅡ是否连续连续不连续第二页，共59页。2.受精作用①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。②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，当到达(dàodá)减数第二次分裂的中期时，才具备与精子受精的能力。

第三页，共59页。③受精阶段a．精子穿越放射(fàngshè)冠和透明带与卵子相遇→精子发生顶体反响，释放顶体酶→溶解卵丘细胞之间的物质→精子穿越放射(fàngshè)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→立即发生透明带反响。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。第四页，共59页。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(chōngfèn)发育后合并→形成受精卵。第五页，共59页。3．胚胎(pēitāi)发育第六页，共59页。【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(luǎnzǐ)从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。(3)判断卵子(luǎnzǐ)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(luǎnzǐ)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。第七页，共59页。【对位训练】1．(2012·山西大学附中月考)以下关于受精过程的表达错误的选项是A．获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过(chuānɡuò)透明带进入放射冠B．透明带反响是防止多精子入卵的第一道屏障C．精子与卵黄膜相互融合，精子入卵D．雄原核形成的同时，卵子完成第二次减数分裂第八页，共59页。解析此题主要考查精子、卵子的发生及体内受精过程的知识。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，会产生透明带反响，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(wánchéng)减数第二次分裂，形成雌原核，二者相互融合形成受精卵，受精过程完成(wánchéng)。答案A第九页，共59页。2.高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个(yīɡè)完整的幼体，完成胚胎发育的全过程。如图为该过程中的某一时期示意图，以下有关表达错误的选项是第十页，共59页。A．图中①②③依次为透明带、滋养层、内细胞团B．高等哺乳动物的细胞分化(fēnhuà)开始于图示时期，终止于生命结束C．胚胎从①中伸展出来的过程叫做孵化D．进行胚胎分割时，应选择图示时期之后的胚胎进行第十一页，共59页。解析此题考查早期胚胎发育的有关知识。此题图示为囊胚期，高等哺乳动物的细胞分化开始于囊胚期，终止于生命结束。后来囊胚进一步扩大，会导致①透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫孵化。所以A、B、C均正确。进行胚胎分割时，应选择(xuǎnzé)桑椹胚或囊胚期的胚胎进行，所以D错误。答案D第十二页，共59页。1．胚胎(pēitāi)移植(1)根本程序(以牛胚胎(pēitāi)移植为例)考点(kǎodiǎn)二：胚胎工程(gōngchéng)的应用第十三页，共59页。第十四页，共59页。(3)胚胎的收集、检查、培养(péiyǎng)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。第十五页，共59页。2．胚胎分割(1)概念：胚胎分割是指采用机械方法将早期(zǎoqī)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)根本程序：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。第十六页，共59页。【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，否那么会影响(yǐngxiǎng)分割后胚胎的恢复和进一步发育(内细胞团多的局部发育能力强，少的局部发育受阻或发育不良，甚至不能发育)。胚胎分割的份数越步，操作的难度就会越大，移植的成功率就越低。第十七页，共59页。【对位训练】3．(2012·广东珠海一模)供、受体母牛选择好后，要用激素进行同期发情处理的原因是A．防止受体牛不愿意接受胚胎B．只有受体与供体的生理状态相同，被移植的胚胎才能继续(jìxù)正常发育C．只要发情排卵后，各阶段时间内的变化，供、受体生理状态完全相同D．同期发情处理后，卵细胞和精子受精结合能力强第十八页，共59页。解析(jiěxī)对供体和受体同时用激素同期发情处理是为了保证供体和受体具有相同的生理状态，以确保胚胎移植后能正常发育。答案B第十九页，共59页。4．(2011·温州十校联考)近年来开展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机，如图为经体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程。以下(yǐxià)说法正确的选项是第二十页，共59页。A．体外受精所需的成熟卵细胞可以从母体中直接获取，但在受精前要对精子进行获能处理B．进行胚胎分割时，应选择发育到原肠胚时期的胚胎进行操作C．胚胎分割的方法只能用分割针在显微镜下将胚胎均等分割成假设干份D．受体母牛必须(bìxū)和供体牛属于同一物种，移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理根底是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反响第二十一页，共59页。解析从母体卵巢中得到的卵子还不成熟，要在体外培养到减数第二次分裂中期才具有与精子结合的能力。进行胚胎分割时，应选择发育到桑椹胚或囊胚时期的胚胎进行操作。进行胚胎分割时，还可以采用分割刀片将胚胎切开。同一物种的生理(shēnglǐ)状况和生殖状况相同，才能进行胚胎移植。答案D第二十二页，共59页。1．概念：哺乳动物的胚胎(pēitāi)干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎(pēitāi)或原始性腺中别离出来的一类具有发育的全能性的细胞。2．别离途径考点(kǎodiǎn)三：胚胎(pēitāi)干细胞第二十三页，共59页。3．应用(yìngyòng)ES细胞的别离和培养成功是胚胎工程中的重大成就之一，在根底生物学、畜牧学和医学上都具有十分重要的应用(yìngyòng)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。第二十四页，共59页。(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，解决供体器官缺乏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(yǒuxiào)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。第二十五页，共59页。【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(yìzhì)因子的培养液中，能够维持不分化的状态；在培养液中参加分化诱导因子，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。第二十六页，共59页。【对位训练】5．(2012·江苏南通二模)以下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所作的一系列研究(yánjiū)，请据图分析答复：第二十七页，共59页。(1)过程I将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并参加动物血清、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________，参加抗生素是为了(wèile)________，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Ⅱ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，用于研究动物体器官形成的时间、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____________________。第二十八页，共59页。(3)过程Ⅲ中目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是________，将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Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中全是软骨、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(yánjiū)的意义在于解决________________问题。第二十九页，共59页。解析(jiěxī)(1)培养胚胎干细胞使用的物质主要是饲养层和动物血清等，说明饲养层主要是给胚胎干细胞提供营养物质；抗生素能杀细菌，在细胞培养中参加抗生素能防止杂菌污染。(2)胚胎干细胞能发育成该动物的各种器官，说明具有发育的全能性。囊胚的后一个阶段是原肠胚。(3)将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法。(4)目前，器官移植面临的难题主要是供体的短缺和免疫排斥。器官移植过程中产生的免疫是细胞免疫，细胞免疫主要和胸腺中发育成熟的T细胞有关。第三十页，共59页。答案(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(xìbāo)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，不能形成T细胞(xìbāo)，不发生细胞(xìbāo)免疫，使移植组织细胞(xìbāo)不会被排斥临床上供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥等第三十一页，共59页。【典例1】(2011·高考山东卷)人类疾病的转基因动物模型常用(chánɡyònɡ)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以下图所示。答题技能(jìnéng)培养方法(fāngfǎ)体验一、胚胎工程和基因工程的综合考查第三十二页，共59页。第三十三页，共59页。(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(zàitǐ)，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有________、早期胚胎培养和胚胎移植。第三十四页，共59页。【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(qiēgē)后才能连接成重组载体，该过程与质粒上有限制酶切割(qiēgē)位点有关。(3)假设在子代大鼠的体内检测出与高血压相关的蛋白质，那么从分子水平上说明高血压相关基第三十五页，共59页。因已成功表达；假设子代大鼠的血压升高，那么从个体水平(shuǐpíng)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(qiēgē)位点(3)检测到体内有相关蛋白出现高血压(4)体外受精第三十六页，共59页。【典例2】(宁夏理综)以下图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化(fēnhuà)的示意图。请答复：二、胚胎干细胞的特点(tèdiǎn)及应用第三十七页，共59页。(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至________期的内细胞团或胎儿的________中别离得到的一类细胞。(2)图中分化程度最低的干细胞是________。在体外培养条件下，培养液中参加________因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。(3)在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因________的结果。(4)某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以到达治疗的目的(mùdì)。骨髓移植的实质是将图中的________细胞移植到患者体内。第三十八页，共59页。(5)假设要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞、皮肤细胞、神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的________，其原因是________。(6)假设某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制，使用该药物可使肝肿瘤细胞停留于细胞周期的________期。(7)在制备单克隆抗体(kàngtǐ)过程中的细胞融合阶段，用________细胞与骨髓瘤细胞融合，经屡次筛选最终得到能分泌________的杂交瘤细胞。第三十九页，共59页。解析(1)胚胎干细胞是从早期胚胎或胎儿原始性腺中别离(biélí)出来的一类细胞，囊胚阶段细胞开始分化为内细胞团和滋养层细胞。(2)图中分化程度最低的干细胞是胚胎干细胞，全能性最高，在体外培养条件下，要想将该种干细胞诱导分化形成不同类型的组织细胞，须向培养液中参加分化诱导因子。(3)细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果。(4)骨髓是人体的造血组织，存在造血干细胞，骨髓移植的实质是将造血干细胞移植到患者体内。(5)克隆某种哺乳动物需要供体提供细胞核，而成熟的红细胞没有细胞核，所以不能作为供体。(6)细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期完成DNA第四十页，共59页。分子的复制和有关蛋白质的合成。(7)单克隆抗体制备过程中的细胞融合阶段，用B淋巴细胞与骨髓细胞融合，经筛选最终得到(dédào)能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞。答案(1)囊胚原始性腺细胞(2)胚胎干细胞分化诱导(3)选择性表达(4)造血干(5)红细胞细胞中无细胞核(6)间(7)B淋巴(línbā)特异性抗体第四十一页，共59页。【典例1】以下图表示(biǎoshì)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)，其中正确的选项是易误警示(jǐnɡshì)一、对卵裂阶段物质含量和体积(tǐjī)大小的变化模糊不清第四十二页，共59页。第四十三页，共59页。A．①②B．①③C．②④D．③④【尝试解答】________【解析】蛙的受精卵发育至囊胚过程是受精卵持续进行有丝分裂的过程，其间DNA不断复制，总含量必然增加，这一过程中虽然细胞数量(shùliàng)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，①DNA总量和②每个细胞体积的表示正确。A第四十四页，共59页。【纠错笔记(bǐjì)】(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。第四十五页，共59页。【典例2】(2012·济南一模)克隆羊的成功轰动世界，它不仅奠定了克隆性治疗疾病的根底，而且解决了器官移植中供体缺乏的问题，但同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。图为人类对克隆羊技术的拓展(tuòzhǎn)和应用，请据图答复：二、试管(shìguǎn)动物与克隆动物易于混淆第四十六页，共59页。第四十七页，共59页。(1)图中所涉及的现代生物技术有__________和__________等。(2)(多项选择)以下有关胚胎移植(yízhí)的表达正确的有______。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响D．不同动物胚胎移植(yízhí)的时间不同，人的胚胎移植(yízhí)最好在原肠胚时期进行第四十八页，共59页。(3)图中两个克隆动物长大