高三生物一輪復(fù)習(xí)課件：胚胎工程

第43講胚胎工程[課標(biāo)要求]1.簡(jiǎn)述胚胎形成經(jīng)過(guò)了受精及早期發(fā)育等過(guò)程。2.簡(jiǎn)述胚胎工程包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等技術(shù)。1.胚胎工程概念的理解考點(diǎn)一胚胎工程的理論基礎(chǔ)早期胚胎細(xì)胞雌性動(dòng)物自然受精早期胚胎發(fā)育2.受精(1)概念:精子和卵子結(jié)合形成

(即受精卵)的過(guò)程,包括受精前的

階段和

階段。(2)場(chǎng)所:在自然條件下,哺乳動(dòng)物的受精在

內(nèi)完成。合子準(zhǔn)備受精輸卵管(3)過(guò)程。獲能MⅡ期透明帶卵細(xì)胞膜雌、雄原核3.胚胎早期發(fā)育有絲分裂各種組織胎膜和胎盤4.孵化(1)概念:囊胚進(jìn)一步擴(kuò)大,會(huì)導(dǎo)致

破裂,胚胎從其中伸展出來(lái)的過(guò)程。(2)意義:如果不能正常孵化,胚胎就

。透明帶無(wú)法繼續(xù)發(fā)育[正誤辨析]1.精子獲能是指獲得受精時(shí)所需要的能量。(

)提示:精子獲能是指精子獲得受精“能力”而不是獲得能量。2.卵子受精的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙出現(xiàn)兩個(gè)極體。(

)3.卵裂期胚胎中細(xì)胞數(shù)目和有機(jī)物總量在不斷增加。(

)提示:卵裂期有機(jī)物的總量是不斷減少的?！痢獭?.精子入卵后形成雄原核,同時(shí)卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ,排出第二極體后,形成雌原核。(

)5.先發(fā)生透明帶反應(yīng),后發(fā)生卵細(xì)胞膜反應(yīng),這是防止多精入卵的兩道屏障。(

)√√[教材微點(diǎn)思考]1.(選擇性必修3P57“圖2-20”拓展)在實(shí)際胚胎工程操作中,常以觀察到兩個(gè)極體或雌、雄原核作為受精的標(biāo)志,為什么觀察不到3個(gè)極體?提示:多數(shù)哺乳動(dòng)物的第一極體不進(jìn)行減數(shù)分裂Ⅱ,因而不會(huì)形成兩個(gè)第二極體,因此觀察不到3個(gè)極體。2.(選擇性必修3P57正文拓展)防止多精入卵有兩道屏障,這有什么意義?提示:有兩道屏障防止多精入卵,這可以保證受精卵中遺傳物質(zhì)與親代體細(xì)胞一致,從而保證遺傳的穩(wěn)定性。1.(2023·山東煙臺(tái)期中)下列有關(guān)哺乳動(dòng)物精子和卵子的發(fā)生及受精作用的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.雌性動(dòng)物排出成熟卵細(xì)胞的過(guò)程即為排卵B.精子入卵后,卵子被激活才能完成減數(shù)分裂ⅡC.防止多精入卵的屏障是透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)D.受精的實(shí)質(zhì)是精子形成的雄原核和卵子形成的雌原核的融合√受精作用排卵排出的可能是初級(jí)卵母細(xì)胞或次級(jí)卵母細(xì)胞,并不是成熟的卵細(xì)胞;卵子發(fā)育到MⅡ期時(shí)才能與精子受精,精子入卵后,卵子被激活才能完成減數(shù)分裂Ⅱ;透明帶反應(yīng)是防止多精入卵受精的第一道屏障,卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵受精的第二道屏障;受精的實(shí)質(zhì)是精子形成的雄原核和卵子形成的雌原核的融合。解析2.(2024·湖南長(zhǎng)沙模擬)受精作用是卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別、融合成為受精卵的過(guò)程。在受精作用進(jìn)行時(shí),通常是精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞,尾部留在外面。與此同時(shí),卵細(xì)胞的細(xì)胞膜會(huì)發(fā)生復(fù)雜的生理反應(yīng),以阻止其他精子進(jìn)入。下列有關(guān)受精作用的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別、融合,體現(xiàn)了細(xì)胞膜進(jìn)行細(xì)胞間信息交流的功能B.卵細(xì)胞的細(xì)胞膜發(fā)生復(fù)雜的生理反應(yīng)阻止其他精子進(jìn)入,有利于親子代染色體數(shù)目的穩(wěn)定C.精子的頭部包含了父方細(xì)胞核和線粒體中的DNAD.卵細(xì)胞和精子的隨機(jī)結(jié)合,是遺傳多樣性的原因之一√卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別、融合,體現(xiàn)了細(xì)胞膜進(jìn)行細(xì)胞間信息交流的功能和具有一定的流動(dòng)性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn);卵細(xì)胞的細(xì)胞膜發(fā)生復(fù)雜的生理反應(yīng)阻止其他精子進(jìn)入,有利于親子代染色體數(shù)目的穩(wěn)定;精子的頭部只包含了父方細(xì)胞核中的DNA;卵細(xì)胞和精子的隨機(jī)結(jié)合,是遺傳多樣性的原因之一。解析早期胚胎發(fā)育的過(guò)程和特點(diǎn)3.(2023·河北邯鄲模擬)高等哺乳動(dòng)物受精后不久,受精卵開始進(jìn)行細(xì)胞分裂、分化,最后發(fā)育成一個(gè)完整的幼體,完成胚胎發(fā)育的全過(guò)程。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.高等哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育經(jīng)歷的時(shí)期是受精卵→卵裂期→囊胚期→桑葚胚→原腸胚期→幼體B.高等哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育中的細(xì)胞分化開始于囊胚期,終止于生命結(jié)束C.圖示是胚胎發(fā)育過(guò)程中囊胚期示意圖,其中③為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)D.圖示時(shí)期植入子宮內(nèi)膜稱為著床√高等哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育經(jīng)歷的時(shí)期是受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚期→原腸胚期→幼體;由題圖可知,圖示是胚胎發(fā)育過(guò)程中囊胚期示意圖,①②③依次稱之為透明帶、滋養(yǎng)層、內(nèi)細(xì)胞團(tuán),其中內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織;囊胚植入子宮內(nèi)膜稱為著床。解析4.(2024·吉林長(zhǎng)春月考)如圖為哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)育的過(guò)程,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.過(guò)程a和b使胚胎中有機(jī)物的含量減少B.Ⅰ時(shí)期為囊胚期,胚胎的內(nèi)部開始出現(xiàn)含有液體的腔C.Ⅱ時(shí)期的細(xì)胞逐漸分化,其中內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織D.Ⅰ、Ⅱ時(shí)期的胚胎中都含有全能細(xì)胞√過(guò)程a表示卵裂形成桑葚胚,過(guò)程b表示桑葚胚形成囊胚,這兩個(gè)過(guò)程細(xì)胞均需要細(xì)胞呼吸提供能量,故胚胎中有機(jī)物的含量均減少;Ⅰ時(shí)期為桑葚胚期,沒有空腔;Ⅱ時(shí)期為囊胚期,細(xì)胞逐漸分化,其中內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織;Ⅰ表示桑葚胚,其中所有細(xì)胞都是全能細(xì)胞,Ⅱ表示囊胚,含有的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞為全能細(xì)胞。解析1.體外受精(1)主要步驟:

、

和受精?？键c(diǎn)二胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用卵母細(xì)胞的采集精子的獲取(2)過(guò)程。MⅡ(3)意義。①提高動(dòng)物

。②為胚胎移植提供可用的

。獲能繁殖能力胚胎2.胚胎移植(1)概念。同種的、生理狀態(tài)相同遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強(qiáng)健康的體質(zhì)和正常繁殖能力(2)具體過(guò)程。超數(shù)排卵處理妊娠(3)胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)。免疫排斥(4)意義。①充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的

潛力。②大大縮短了

本身的繁殖周期。繁殖胚胎移植的實(shí)質(zhì)早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。供體對(duì)象

方法機(jī)械方法目的獲得

特點(diǎn)來(lái)自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)實(shí)質(zhì)可以看作動(dòng)物無(wú)性繁殖或克隆的方法之一3.胚胎分割(1)概念。早期胚胎(2)儀器設(shè)備:體視顯微鏡和顯微操作儀。同卵雙胎或多胎(3)操作過(guò)程。桑葚胚囊胚操作液分割針?lè)指畹扼w外培養(yǎng)(4)意義:①促進(jìn)優(yōu)良動(dòng)物品種的繁殖,產(chǎn)生的遺傳性狀相同的后代是進(jìn)行遺傳學(xué)研究的寶貴材料。②在胚胎移植前,進(jìn)行性別鑒定、遺傳病篩查等,對(duì)于人工控制

、動(dòng)物繁育健康后代具有重要意義。動(dòng)物性別[正誤辨析]1.從雄性奶牛中采集到的成熟精子遇到卵子即可完成受精。(

)提示:雄性奶牛中采集到的成熟精子要經(jīng)獲能處理后才能進(jìn)入卵子內(nèi)完成受精。2.在體外完成受精后的受精卵,將其植入子宮即可完成著床。(

)提示:在體外完成受精后的受精卵,需培養(yǎng)至早期胚胎才能將其植入子宮完成著床?！痢?.使用免疫抑制劑以避免代孕牛對(duì)植入胚胎的排斥反應(yīng)。(

)提示:受體母牛對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),所以受體不需要使用免疫抑制劑。4.利用胚胎分割技術(shù),同卵多胎較同卵雙胎成功率更高。(

)提示:采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的,最常見的是經(jīng)分割產(chǎn)生的同卵雙胎,而同卵多胎成功率很低。××5.分割的胚胎細(xì)胞有相同的遺傳物質(zhì),因此發(fā)育成的個(gè)體沒有形態(tài)學(xué)差異。(

)提示:分割的胚胎細(xì)胞雖有相同的遺傳物質(zhì),但由于生物的性狀還受環(huán)境等因素的影響,故發(fā)育成的個(gè)體會(huì)存在形態(tài)學(xué)差異?！羀教材微點(diǎn)思考]1.(選擇性必修3P63“圖2-25”拓展)對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí),為什么要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割?提示:內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將發(fā)育成胎兒的各種組織,若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng),含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良,甚至不能發(fā)育等問(wèn)題。2.(選擇性必修3P61“圖2-23”拓展)(1)為什么應(yīng)對(duì)供體和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理?提示:使它們的生理狀態(tài)達(dá)到同步或一致,這樣才能使供體的胚胎移入受體后有相似的生理環(huán)境。(2)在胚胎移植過(guò)程中有兩次使用激素、兩次檢查,其目的分別是什么?提示:第一次用孕激素對(duì)受體、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理,第二次用促性腺激素處理使供體超數(shù)排卵。第一次是對(duì)收集的胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查,第二次是對(duì)受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查。(3)胚胎移植中的胚胎有哪些來(lái)源?提示:體外受精、轉(zhuǎn)基因技術(shù)或者細(xì)胞核移植技術(shù)等方式獲得的胚胎都可供胚胎移植。1.(2024·湖南岳陽(yáng)模擬)針對(duì)高等哺乳動(dòng)物,常見的輔助生殖技術(shù)有兩種:一種是人工授精,即通過(guò)人工的方法,把精子送到雌性的生殖道,以增加懷孕概率;第二種技術(shù)就是所謂的試管動(dòng)物,主要涉及體外受精、胚胎體外培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)。下列對(duì)兩種技術(shù)的有關(guān)敘述,正確的是(

)A.都需要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理B.都需要考慮受體的生殖周期C.都必須在8細(xì)胞胚以前進(jìn)入子宮D.都能發(fā)揮優(yōu)良公畜母畜繁殖潛力√體外受精及胚胎移植人工授精不需要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理;母畜的妊娠需要較長(zhǎng)的時(shí)間,所以人工授精和試管動(dòng)物都需要考慮受體的生殖周期;人工授精不需要胚胎移植,試管動(dòng)物需要在桑葚胚或囊胚期移入子宮;人工授精能更有效地發(fā)揮優(yōu)良公畜的優(yōu)良特性,試管動(dòng)物可充分發(fā)揮良種母畜的繁殖潛力。解析2.(多選)(2023·遼寧沈陽(yáng)模擬)下列關(guān)于“試管?！迸囵B(yǎng)流程的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.過(guò)程①可對(duì)供體母牛注射雌激素,使其排出更多的卵子B.過(guò)程②發(fā)生的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個(gè)極體或卵細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)雌、雄原核C.大量的研究已經(jīng)證明,過(guò)程③基本不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)D.正常條件下,移入受體的供體胚胎的遺傳特性,在孕育過(guò)程中受到受體的影響√√過(guò)程①可對(duì)供體母牛注射促性腺激素使其超數(shù)排卵,促使其排出更多的卵子;過(guò)程②表示體外受精,在實(shí)際胚胎工程操作中,常以觀察到兩個(gè)極體或雌、雄原核作為受精的標(biāo)志;胚胎移植時(shí),受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這是胚胎移植成功的生理學(xué)基礎(chǔ);“試管牛”的遺傳物質(zhì)來(lái)自供體母牛和供體公牛,胚胎遺傳特性取決于供體,正常條件下,在孕育過(guò)程中不會(huì)受到受體的影響。解析胚胎分割3.(2023·吉林長(zhǎng)春月考)近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的胚胎工程技術(shù)為優(yōu)良種畜的快速繁殖帶來(lái)了無(wú)限可能。如圖為經(jīng)體外受精和胚胎分割移植培育優(yōu)良奶牛的過(guò)程。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是(

)A.體外受精所需的成熟卵子可以從母體卵巢中直接獲取,但在受精前要對(duì)精子進(jìn)行獲能