選修三第3講胚胎工程課件

第3講胚胎工程2015備考·最新考綱1．動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)(Ⅰ)。2.胚胎干細(xì)胞的移植(Ⅰ)。3.胚胎工程的應(yīng)用(Ⅱ)。第3講胚胎工程考點(diǎn)1

體內(nèi)受精與早期胚胎發(fā)育

(5年9考)

(2013天津卷，2012浙江卷……)1．精子與卵子的發(fā)生 (1)精子的發(fā)生

①場所：_______________內(nèi)。

②時(shí)期：從_____期開始，直到_________衰退。睪丸的曲細(xì)精管初情生殖機(jī)能考點(diǎn)1體內(nèi)受精與早期胚胎發(fā)育(5年9考)1．精子與卵子

③過程

(2)卵子的發(fā)生

①場所：_____。

②時(shí)期：_____時(shí)期(性別分化以后)和_______以后。卵巢胎兒初情期 ③過程卵巢胎兒初情期

③過程 ③過程

④兩次分裂的時(shí)間：第一次是在_________________完成的，第二次是在____________結(jié)合的過程中完成的。2．受精雌性動(dòng)物的生殖道減數(shù)第二次分裂中期精子和卵子雌性動(dòng)物排卵前后 ④兩次分裂的時(shí)間：第一次是在_______________選修三第3講胚胎工程課件 (3)卵子受精完成的標(biāo)志：在透明帶和卵黃膜之間觀察到__________3．胚胎發(fā)育

受精卵―→卵裂―→桑椹胚―→_____胎膜和胎盤內(nèi)細(xì)胞團(tuán)兩個(gè)極體囊胚 (3)卵子受精完成的標(biāo)志：在透明帶和卵黃膜之間觀察到___

思考感悟

如圖是牛囊胚示意圖，下列有關(guān)該圖的敘述，哪一項(xiàng)不正確？

①透明帶是初級卵母細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂時(shí)形成的

②囊胚腔是一個(gè)充滿液體的腔

③內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來分化成內(nèi)胚層

④滋養(yǎng)層將來發(fā)育成胎膜和胎盤

提示

內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎兒的各種組織，故③所述不正確。

思考感悟

體內(nèi)受精與早期胚胎發(fā)育1．(2013·天津理綜，2)哺乳動(dòng)物卵原細(xì)胞減數(shù)分裂形成成熟卵子的過程，只有在促性腺激素和精子的誘導(dǎo)下才能完成。下面為某哺乳動(dòng)物卵子及早期胚胎的形成過程示意圖(N表示染色體組)。 體內(nèi)受精與早期胚胎發(fā)育

據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是 (

)。 A．次級卵母細(xì)胞形成的過程需要激素調(diào)節(jié) B．細(xì)胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子 C．Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ細(xì)胞分裂后期染色體數(shù)目相同 D．培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物應(yīng)選擇細(xì)胞Ⅳ作為受體細(xì)胞

解析據(jù)圖可知，次級卵母細(xì)胞的形成需要促性腺激素的調(diào)節(jié)，次級卵母細(xì)胞要在精子的刺激下才能經(jīng)過減數(shù)第二次分裂形成成熟的卵子，故A、B兩項(xiàng)正確；Ⅱ細(xì)胞的分裂后期為減數(shù)第一次分裂后期，Ⅲ細(xì)胞分裂后期為減數(shù)第二次分裂后期，二者的染色體數(shù)均為2N，Ⅳ細(xì)胞的分裂后期為有絲分裂后期，染色體數(shù)為4N，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案

C 據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是 ()。

精子、卵子的發(fā)生與胚胎移植2．(2013·西安五校聯(lián)考三)請回答下列與哺乳動(dòng)物精子和卵子發(fā)生有關(guān)的問題。 (1)精細(xì)胞經(jīng)變形后，高爾基體發(fā)育形成精子的頂體，頂體內(nèi)含有的________能協(xié)助精子穿過卵母細(xì)胞的放射冠和透明帶。 (2)某動(dòng)物排卵時(shí)，減數(shù)第一次分裂尚未完成，此時(shí)卵子處于________卵母細(xì)胞階段。當(dāng)該細(xì)胞發(fā)育至減數(shù)第二次分裂________期時(shí)，才具備受精能力。若在卵黃膜和透明帶之間看到兩個(gè)極體，則表明________過程已完成。 精子、卵子的發(fā)生與胚胎移植 (3)動(dòng)物的早期胚胎移植到同種且________與供體相同的動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)叫做胚胎移植。為了獲得更多的早期胚胎，常用________激素對供體進(jìn)行處理，其目的是獲得更多的________，經(jīng)人工授精后可得到早期胚胎。用某染料鑒定胚胎細(xì)胞是否為活細(xì)胞時(shí)，發(fā)現(xiàn)活胚胎細(xì)胞不能被染色，其原因是活細(xì)胞膜___________________________________________。 (4)若要通過胚胎移植獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個(gè)新個(gè)體，可對發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段的早期胚胎進(jìn)行________處理，再植入到受體內(nèi)。若要對早期胚胎進(jìn)行長期保存，應(yīng)將其置于________條件下。 (3)動(dòng)物的早期胚胎移植到同種且________與供體相同

答案

(1)頂體酶(2)初級中受精(3)生理狀態(tài)促性腺卵母細(xì)胞對物質(zhì)的吸收具有選擇透過性 (4)胚胎分割冷凍(或液氮) 答案(1)頂體酶(2)初級中受精(3)生理狀態(tài)

題后歸納

1．精子與卵子發(fā)生的比較項(xiàng)目精子發(fā)生卵子發(fā)生區(qū)別場所睪丸曲細(xì)精管(場所唯一)卵巢、輸卵管(場所不唯一)時(shí)間初情期后性別分化后開始，卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備，是在出生前完成的，減Ⅱ是在精子和卵子的結(jié)合過程中完成的過程特點(diǎn)MⅠ和MⅡ是連續(xù)的，需變形；細(xì)胞質(zhì)均等分配MⅠ和MⅡ是不連續(xù)的，不需要變形；細(xì)胞質(zhì)不均等分配結(jié)果形成4個(gè)精子形成1個(gè)卵細(xì)胞和3個(gè)極體題后歸納 項(xiàng)目精子發(fā)生卵子發(fā)生區(qū)別場所睪丸曲細(xì)精管(場所唯相同點(diǎn)原始生殖細(xì)胞自身的增殖為有絲分裂；有性生殖細(xì)胞的形成為減數(shù)分裂；減數(shù)分裂過程均經(jīng)一次染色體復(fù)制和兩次細(xì)胞分裂，子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半相同點(diǎn)原始生殖細(xì)胞自身的增殖為有絲分裂；有性生殖細(xì)胞的形成為2.受精過程中的“三大反應(yīng)”與防止多精入卵受精的“兩道屏障”

(1)頂體反應(yīng)：精子膜和頂體外膜發(fā)生一系列改變并釋放頂體酶的過程即為頂體反應(yīng)。頂體反應(yīng)的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子結(jié)合必不可少的條件。 (2)透明帶反應(yīng)：精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，會(huì)產(chǎn)生阻止后來的精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)，稱做透明帶反應(yīng)，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。 (3)卵黃膜封閉作用：精子入卵后，卵黃膜會(huì)立即發(fā)生一種生理反應(yīng)，拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)，稱為卵黃膜封閉作用，這是防止多精入卵受精的第二道屏障。2.受精過程中的“三大反應(yīng)”與防止多精入卵受精的“兩道屏

特別提醒

特別提醒考點(diǎn)2體外受精、胚胎移植、胚胎分割與

胚胎干細(xì)胞(5年11考)

(2013山東卷、江蘇卷、福建卷，2012山東卷、浙江卷……)1．體外受精

(1)精子、卵子的獲取與培養(yǎng)考點(diǎn)2體外受精、胚胎移植、胚胎分割與1．體外受精獲取方法獲能方法卵子___________處理后沖取卵子直接從_______中沖出能(能，不能)直接與獲能精子在體外受精在活體或屠宰體的_____內(nèi)直接采集人工培養(yǎng)到_________時(shí)，才可受精精子假陰道法_____法和化學(xué)誘導(dǎo)法(在一定濃度的___________________________中獲能)手握法電刺激法促性腺激素輸卵管卵巢減Ⅱ中期肝素或鈣離培養(yǎng)子載體A23187溶液獲取方法獲能方法卵子___________處理后沖取卵子直接 (2)受精：獲能的精子和成熟的卵子可以在_________或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫饔?。獲能溶液無機(jī)鹽有機(jī)鹽維生素激素氨基酸核苷酸血清向受體移植冷凍保存2．胚胎的早期培養(yǎng) (2)受精：獲能的精子和成熟的卵子可以在_________3．胚胎移植 (1)胚胎來源：轉(zhuǎn)基因、核移植、體外受精、體內(nèi)受精 (2)實(shí)質(zhì)：產(chǎn)生胚胎的_____和孕育胚胎的_____共同繁育后代的過程 (3)地位：胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚胎必須在_______之前，_____(能，不能)直接移植受精卵。 (4)意義：充分發(fā)揮________________________。供體受體原腸胚不能雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能3．胚胎移植供體受體原腸胚不能雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能相同游離免疫排斥反應(yīng)遺傳特性相同游離免疫排斥反應(yīng)遺傳特性4．胚胎分割 (1)理論基礎(chǔ)：細(xì)胞的_______。 (2)所需儀器設(shè)備：實(shí)體顯微鏡和___________。 (3)基本程序：選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的_____________，移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中，然后用________________進(jìn)行分割。 (4)囊胚期分割要求：__________均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。 (5)意義：_____________。全能性顯微操作儀桑椹胚或囊胚分割針或分割刀內(nèi)細(xì)胞團(tuán)加快繁殖速度4．胚胎分割全能性顯微操作儀桑椹胚或囊胚分割針或分割刀內(nèi)細(xì)胞早期胚胎原始性腺小大核仁全能性增殖發(fā)生分化頑癥人造組織器官細(xì)胞分化5．胚胎干細(xì)胞早期胚胎原始性腺小大核仁全能性增殖發(fā)生分化頑癥人造組織器官細(xì)6．試管動(dòng)物、克隆動(dòng)物及轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的生產(chǎn)流程比較

(1)試管動(dòng)物生產(chǎn)流程6．試管動(dòng)物、克隆動(dòng)物及轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的生產(chǎn)流程比較 (2)克隆動(dòng)物的培育流程

(3)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的生產(chǎn)流程 (2)克隆動(dòng)物的培育流程7．克隆動(dòng)物、試管動(dòng)物與轉(zhuǎn)基因動(dòng)物遺傳特性比較項(xiàng)目克隆動(dòng)物試管動(dòng)物轉(zhuǎn)基因動(dòng)物概念用核移植的方法獲得的動(dòng)物用體外受精的方法獲得的動(dòng)物由被轉(zhuǎn)入了目的基因的受精卵發(fā)育成的動(dòng)物技術(shù)核移植體外受精DNA重組技術(shù)生殖方式無性繁殖有性生殖有性生殖或保持原生殖方式遺傳特性主要與供核個(gè)體相同具備雙親的遺傳性狀具備原受精卵及被轉(zhuǎn)入的目的基因兩方的遺傳特異性相同點(diǎn)三者均涉及早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)，且移植所選胚胎一般是桑椹胚或囊胚期的胚胎。7．克隆動(dòng)物、試管動(dòng)物與轉(zhuǎn)基因動(dòng)物遺傳特性比較項(xiàng)目克隆動(dòng)物試

特別提醒

(1)試管動(dòng)物生殖實(shí)質(zhì)是正常的有性生殖，只不過受精、早期胚胎發(fā)育在試管中(體外)進(jìn)行。

(2)克隆動(dòng)物生殖的實(shí)質(zhì)是無性生殖，依賴動(dòng)物細(xì)胞核(高度分化的體細(xì)胞的細(xì)胞核)具有全能性；特有的操作程序是核移植！特別提醒

思維激活

判斷正誤

(1)沖卵含義是沖出早期胚胎，不是沖出卵子 (

)。

(2)胚胎移植的供體和受體必須是同一種群 (

)。

(3)胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚胎一般在原腸胚之前，也可直接移植受精卵 (

)。

(4)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的培育不涉及胚胎移植 (

)。

(5)克隆動(dòng)物，也稱試管動(dòng)物，其實(shí)質(zhì)是無性生殖 (

)。

(6)體外受精后獲得的受精卵需要立即移入母體子宮進(jìn)行妊娠，以保證成活率 (

)。

答案

(1)√

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×

(6)×思維激活

思考感悟

在胚胎移植時(shí)下列①～④中哪一項(xiàng)沒有必要進(jìn)行？

①對供體動(dòng)物和受體動(dòng)物進(jìn)行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)

②用激素對供體動(dòng)物做超數(shù)排卵處理

③對供體、受體動(dòng)物進(jìn)行選擇，并用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理

④沖卵后，對胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查

提示

①胚胎移植時(shí)，經(jīng)同期發(fā)情處理后，受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，故①不必進(jìn)行。思考感悟

干細(xì)胞研究及應(yīng)用1．(2013·山東理綜，35)科學(xué)家通過誘導(dǎo)黑鼠體細(xì)胞去分化獲得誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS)，繼而利用iPS細(xì)胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠，流程如下： 干細(xì)胞研究及應(yīng)用 (1)從黑鼠體內(nèi)獲得體細(xì)胞后，對其進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為____________，培養(yǎng)的細(xì)胞在貼壁生長至鋪滿培養(yǎng)皿底時(shí)停止分裂，這種現(xiàn)象稱為________。 (2)圖中2－細(xì)胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得，該過程稱為________，也可從灰鼠體內(nèi)取出卵子，通過________后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)獲得。 (3)圖中重組囊胚通過________技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，暫不移入的胚胎可使用________方法保存。 (4)小鼠胚胎干細(xì)胞(ES)可由囊胚的________分離培養(yǎng)獲得。iPS與ES細(xì)胞同樣具有發(fā)育全能性，有望在對人類iPS細(xì)胞進(jìn)行定向________后用于疾病的細(xì)胞治療。 (1)從黑鼠體內(nèi)獲得體細(xì)胞后，對其進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為___

解析本題考查動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、體外受精、胚胎移植、干細(xì)胞培養(yǎng)的有關(guān)操作和知識(shí)。(1)原代培養(yǎng)指將動(dòng)物組織用酶處理成單個(gè)細(xì)胞后進(jìn)行的初次培養(yǎng)。接觸抑制指貼壁的細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖的現(xiàn)象。(2)將早期胚胎從母鼠子宮中吸取出來的方法叫沖卵。(3)暫不進(jìn)行胚胎移植的胚胎可放入－196℃的液氮中冷凍保存。(4)胚胎干細(xì)胞簡稱ES或EK細(xì)胞，是由早期胚胎或原始性腺分離出來的一類細(xì)胞，iPS與ES細(xì)胞一樣，可通過誘導(dǎo)定向分化修補(bǔ)某些功能異常細(xì)胞來治療疾病。 解析本題考查動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、體外受精、胚胎移植、干細(xì)胞培養(yǎng)

答案

(1)原代培養(yǎng)接觸抑制(2)沖卵體外受精 (3)胚胎移植冷凍(或低溫)(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞誘導(dǎo)分化選修三第3講胚胎工程課件

題后歸納干細(xì)胞類型及培養(yǎng)過程(1)類型類別來源或舉例特點(diǎn)全能干細(xì)胞桑椹胚或囊胚及以前能發(fā)育成完整個(gè)體多能干細(xì)胞(胚胎干細(xì)胞)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞、原始性腺細(xì)胞分離能分化出動(dòng)物體內(nèi)的任何組織專能干細(xì)胞(成體干細(xì)胞)骨髓干細(xì)胞、皮膚生發(fā)層細(xì)胞能分化出特定的組織題后歸納類別來源或舉例特點(diǎn)全能干細(xì)胞桑椹胚或囊胚及以前能發(fā) (2)培養(yǎng)關(guān)鍵：需要一種能促進(jìn)胚胎干細(xì)胞的生長，但抑制其分化的一種培養(yǎng)體系，這種體系就是飼養(yǎng)層細(xì)胞。 (3)培養(yǎng)過程 (2)培養(yǎng)關(guān)鍵：需要一種能促進(jìn)胚胎干細(xì)胞的生長，但抑制其分

胚胎工程及其應(yīng)用2．(山東理綜，35)胚胎工程是一項(xiàng)綜合性的動(dòng)物繁育技術(shù)，可在畜牧業(yè)和制藥業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。下圖是通過胚胎工程培育試管牛的過程。

(1)從良種母牛采集的卵母細(xì)胞，都需要進(jìn)行體外培養(yǎng)，其目的是________；從良種公牛采集的精子需________后才能進(jìn)行受精作用。 胚胎工程及其應(yīng)用 (2)在體外培養(yǎng)受精卵時(shí)，除了給予一定量的O2以維持細(xì)胞呼吸外，還需要提供________氣體以維持________。 (3)圖中過程A稱為________，它在胚胎工程中的意義在于________。 (4)研制能夠產(chǎn)生人類白細(xì)胞介素的牛乳腺生物反應(yīng)器，需將目的基因?qū)肱Ｊ芫?，最常用的?dǎo)入方法是________；獲得轉(zhuǎn)基因母牛后，如果________，即說明目的基因已經(jīng)表達(dá)。 (2)在體外培養(yǎng)受精卵時(shí)，除了給予一定量的O2以維持細(xì)胞呼

解析

(1)人工采集的卵母細(xì)胞要在體外培養(yǎng)成熟后才能與獲能的精子完成受精作用，同理，在體外受精前，要對精子進(jìn)行獲能處理。(2)體外培養(yǎng)受精卵所需氣體主要有O2和CO2，O2是細(xì)胞代謝必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。(3)將早期胚胎移入受