《湖南省高考生物復(fù)習(xí) 現(xiàn)代生物科技專題 第5講 胚胎工程課件 新人教版選修3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《湖南省高考生物復(fù)習(xí) 現(xiàn)代生物科技專題 第5講 胚胎工程課件 新人教版選修3（39頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 一、體外受精和早期胚胎發(fā)育 【答案】曲細(xì)精管初情期 【答案】卵巢始于性別分化后(胚胎時(shí)期) 【答案】透明帶反應(yīng)卵黃膜封閉作用胎膜和胎盤 二、體外受精和早期胚胎培養(yǎng) 【答案】培養(yǎng)法化學(xué)誘導(dǎo)法無機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清 三、胚胎工程的應(yīng)用及前景 【答案】相同的游離狀態(tài)免疫排斥反應(yīng)不受任何影響 【答案】桑椹胚或囊胚具有發(fā)育的全能性 一、精子和卵子的發(fā)生及早期胚胎發(fā)育過程 1.比較精子和卵子的發(fā)生精子卵子場所精巢(或睪丸)的曲細(xì)精管卵巢分裂時(shí)間初情期后開始分裂，減數(shù)第一次分裂和第二次分裂是連續(xù)的性別分化后雌性胎兒卵巢內(nèi)即開始有絲分裂，形成卵泡；性成熟排卵前完成減數(shù)第一次分裂

2、；受精后完成減數(shù)第二次分裂減數(shù)分裂區(qū)別細(xì)胞質(zhì)均等分裂、一個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生4個(gè)精細(xì)胞，需變形形成精子細(xì)胞質(zhì)不均等分裂、一個(gè)卵原細(xì)胞只產(chǎn)生一個(gè)卵細(xì)胞續(xù)表精子卵子細(xì)胞特點(diǎn)失去大多數(shù)細(xì)胞質(zhì)，保留細(xì)胞核，線粒體聚集成線粒體鞘、高爾基體形成頂體保留大部分細(xì)胞質(zhì)，為受精卵發(fā)育提供更多營養(yǎng)數(shù)量精巢中可以產(chǎn)生大量的精子，動物一次排出數(shù)億的精子卵巢中總共只有數(shù)百個(gè)卵泡能發(fā)育成熟，一次只排出數(shù)個(gè)卵 2.受精作用的過程 (1)受精前的準(zhǔn)備階段 精子獲能：精子必須在雌性動物的生殖道中發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力的生理現(xiàn)象。 卵子的準(zhǔn)備：在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)第二次分裂的中期，才具備與精子受精的能力。 (2)受精階

3、段 第一步：精子穿越放射冠和透明帶。頂體反應(yīng)使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細(xì)胞；透明帶反應(yīng)是防止多精入卵受精的第一道屏障。 第二步：精子進(jìn)入卵黃膜。卵黃膜封閉作用是防止多精入卵受精的第二道屏障。 第三步：原核形成。雄原核形成和雌原核形成。 第四步：配子結(jié)合。雌雄原核融合形成合子(受精卵)。 3胚胎發(fā)育過程 【友情提醒】卵子是否受精的標(biāo)志是第二極體的形成(即在透明帶和卵黃膜間隙觀察到兩個(gè)極體)，而受精完成的標(biāo)志是雌雄原核融合成含二倍染色體的合子 【例1】下列關(guān)于受精過程的敘述，錯(cuò)誤的是() A獲能后的精子與卵子相遇后，釋放頂體酶穿過透明帶進(jìn)入放射冠 B透明帶反應(yīng)是防止多精入卵的第一道屏

4、障 C精子與卵黃膜相互融合，精子入卵 D雄原核形成的同時(shí)，卵子完成減數(shù)第二次分裂 【解析】精子釋放頂體酶先穿過放射冠再進(jìn)入透明帶。 【答案】A 【例2】下列說法正確的是() A卵裂期細(xì)胞經(jīng)過了細(xì)胞分裂，不再分化 B原腸胚細(xì)胞屬于全能細(xì)胞 C囊胚腔先于原腸腔出現(xiàn) D桑椹胚開始進(jìn)行分化 【解析】早期胚胎發(fā)育階段順序是：卵裂期形成早期胚胎，桑椹胚、囊胚、原腸胚，桑椹胚及之前的細(xì)胞屬于全能細(xì)胞，囊胚期細(xì)胞分化，出現(xiàn)囊胚腔，進(jìn)一步發(fā)育而分化，分化后形成原腸胚，出現(xiàn)原腸腔。因此只有C項(xiàng)正確。 【答案】C 二、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植 1胚胎工程中胚胎的早期培養(yǎng) (1)精子與卵子在體外受精后，移入發(fā)育培養(yǎng)液中

5、繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。 2胚胎移植 (1)胚胎移植的實(shí)質(zhì) 胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移，而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變，因此各種性狀能保持其原來的優(yōu)良特性。 (2)胚胎移植成功的保障(生理學(xué)基礎(chǔ)) 第一，供、受體生殖器官的生理變化是相同的。 第二，哺乳動物的早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)，這就為胚胎的收集提供了可能。 第三，受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。第四，供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但移入受體的供體胚胎的遺傳特性，在孕育

6、過程中不受任何影響。 【友情提醒】胚胎移植的供體和受體必須是同種生物，同一物種的動物才有可能具有相同的生理特征。 作為受體的雌性動物應(yīng)為常見或存量大的品種，供體則為優(yōu)良的品種。 胚胎移植的意義：大大縮短了供體本身的繁殖周期，充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力。 3胚胎分割 (1)材料選擇：發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。 (2)囊胚期分割要求：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)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。 (3)意義：加快繁殖速度，是動物無性繁殖或克隆的方法之一，其他克隆方法還有核移植。 【例3】下列有關(guān)動物胚胎移植的敘述中，錯(cuò)誤的是() A受孕母畜體內(nèi)的受精卵或胚胎均能移植 B受體母畜必須處于與供體

7、母畜同步發(fā)情的狀態(tài) C超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的激素 D試管嬰兒只是受精及早期卵裂過程在試管中進(jìn)行 【解析】胚胎移植其操作的對象是早期胚胎而不是受精卵；其生理基礎(chǔ)是供、受體排卵后產(chǎn)生相同的生理變化，為移植提供相同的生理環(huán)境；超數(shù)排卵要對供體用促性腺激素進(jìn)行處理；試管嬰兒實(shí)質(zhì)是“體外受精”和“胚胎移植”的共同產(chǎn)物。掌握胚胎移植的大體過程和需要條件，是解決該類題型的關(guān)鍵。 【答案】A 三、胚胎工程的三個(gè)操作流程 1試管動物的生產(chǎn)流程 2克隆動物的培育流程 3胚胎移植的培育流程 以牛胚胎移植為例： (1)選擇的對象包括良種公牛、母牛和普通母牛，處理是指對良種母牛和普通母牛做同期發(fā)情處理，以使其生殖器官

8、的生理變化相同，同時(shí)要對良種母牛做超數(shù)排卵處理，以促其多產(chǎn)生卵子。 (2)沖卵是指將早期胚胎從良種母牛子宮內(nèi)沖洗出來，而不是沖洗出卵子。 (3)良種牛后代的遺傳特性是由供體公牛和母牛決定的，受體母牛只是提供了胚胎發(fā)育的場所，不影響后代的遺傳特性。 【例4】下列過程在胚胎移植中沒有必要進(jìn)行的是() A對供體、受體要進(jìn)行選擇 B要用激素對供體進(jìn)行超數(shù)排卵處理 C供體和受體要進(jìn)行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng) D胚胎移植常采用手術(shù)法和非手術(shù)法兩種方法 【解析】胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)之一表現(xiàn)在：供體與受體具有相同的生理環(huán)境。因此，在進(jìn)行胚胎移植時(shí)沒有必要進(jìn)行免疫檢查。在胚胎移植時(shí)應(yīng)選擇有健康的體質(zhì)和正常

9、繁殖能力的個(gè)體作為受體，選擇遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的個(gè)體作為供體。在用激素對供、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理的基礎(chǔ)上，還要對供體用促性腺激素進(jìn)行超數(shù)排卵處理，以得到更多的卵子。胚胎的移植方法有手術(shù)法和非手術(shù)法兩種。 【答案】C 四、胚胎干細(xì)胞 1干細(xì)胞分類 干細(xì)胞分為三類：全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞、專能干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞為全能干細(xì)胞。 2胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用前景 ES細(xì)胞的分離和培養(yǎng)成功是胚胎工程中的重大成就之一，在基礎(chǔ)生物學(xué)、畜牧學(xué)和醫(yī)學(xué)上都具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。 (1)ES細(xì)胞可用于治療人類的某些頑癥。 利用ES細(xì)胞可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞的特性，移植ES細(xì)胞可以使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)

10、正常功能。 (2)培育成組織器官，用于器官移植。 (3)對ES細(xì)胞的培養(yǎng)和誘導(dǎo)，為揭示細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理提供了有效手段。 (4)ES細(xì)胞可用于對哺乳動物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律的研究。 【友情提醒】胚胎干細(xì)胞是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞，包括人類早期胚胎的囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，具有胚胎細(xì)胞的特性。它能長期維持未分化狀態(tài)，又有全能分化的潛能和無限增殖的能力，在體外培養(yǎng)時(shí)仍能維持正常和穩(wěn)定的染色體組型，在特定的環(huán)境誘導(dǎo)下，能分化成各類細(xì)胞系。因此，它是細(xì)胞的源頭，是惟一不死的全能或多能細(xì)胞，并能夠無限分化，它能制造機(jī)體需要的全部細(xì)胞。 【例5】利用胚胎干細(xì)胞治療肝衰竭，實(shí)現(xiàn)此過程的最重要原

11、因是() A細(xì)胞分裂 B細(xì)胞特化 C細(xì)胞分化 D細(xì)胞增殖 【解析】ES細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，可被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞，移植ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能，因此治療肝衰竭主要是利用這一特性而實(shí)現(xiàn)的。理解干細(xì)胞的特點(diǎn)，掌握干細(xì)胞研究的意義，能運(yùn)用干細(xì)胞的知識解決實(shí)際問題。 【答案】C1.(2010江蘇)下列關(guān)于利用胚胎工程技術(shù)繁殖優(yōu)質(zhì)奶羊的敘述，錯(cuò)誤的是( ) A對受體母羊與供體母羊進(jìn)行同期發(fā)情處理 B人工授精后的一定時(shí)間內(nèi)，收集供體原腸胚用于胚胎分割 C利用胚胎分割技術(shù)可以獲得兩個(gè)基因型完全相同的胚胎 D一次給受體母羊植入多個(gè)胚胎，可增加雙胞胎和多胞胎的比例 【解析】本題

12、考查了胚胎工程及考生理解問題的能力。進(jìn)行胚胎分割要用囊胚或桑椹胚期的胚胎。B 2.(2010江蘇)老年癡呆癥患者的腦血管中有一種特殊的淀粉樣蛋白體，它的逐漸積累可能導(dǎo)致神經(jīng)元損傷和免疫功能下降。某些基因的突變會導(dǎo)致淀粉樣蛋白體的產(chǎn)生和積累。下列技術(shù)不能用于老年癡呆癥治療的是( ) A胚胎移植技術(shù) B胚胎干細(xì)胞技術(shù) C單克隆抗體技術(shù) D基因治療技術(shù) 【解析】本題考查了現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用。采用胚胎干細(xì)胞技術(shù)可以產(chǎn)生新的神經(jīng)元細(xì)胞，單克隆抗體技術(shù)定向改善免疫能力，基因治療技術(shù)可以從基因水平對老年癡呆進(jìn)行治療，而胚胎移植技術(shù)則不能治療老年癡呆癥。A 3.(2010山東)胚胎工程是一項(xiàng)綜合性的動物繁育技

13、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。 (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_。使卵母細(xì)胞成熟(或使卵母細(xì)胞獲得受精能力)獲能CO2培養(yǎng)液(基)的pH (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)。胚胎移植提高優(yōu)良母畜的繁殖率顯微注射法牛奶中

14、含有人類白細(xì)胞介素(或牛乳腺細(xì)胞已合成人類白細(xì)胞介素) 【解析】(1)因?yàn)橹挥邪l(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期的細(xì)胞才有受精能力，所以在胚胎工程中，對采集到的卵母細(xì)胞經(jīng)過一定時(shí)間的體外培養(yǎng)。采集的精子經(jīng)獲能處理才具有受精能力。 (2)在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，除給予一定量的O2以維持細(xì)胞呼吸外，還需提供CO2氣體以維持培養(yǎng)液中的pH。 (3)圖中A過程為胚胎移植，它的意義在于繁重的漫長的妊娠和育仔任務(wù)由受體取代，使供體的主要職能變?yōu)橹簧a(chǎn)具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎，這就大大地縮短了供體本身的繁殖周期。 (4)將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞的常用方法為顯微注射法，若轉(zhuǎn)基因母牛所產(chǎn)生的牛奶中含有人類白細(xì)胞介素即可說明目的基因已表達(dá)。