高考生物總復(fù)習(xí)胚胎工程浙科選修

第三章胚胎工程

高頻考點(diǎn)突破基礎(chǔ)自主梳理命題視角剖析即時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練第三章胚胎工程基礎(chǔ)自主梳理一、從受精卵談起1．受精作用(1)概念：成熟的精子和卵細(xì)胞融合成為_(kāi)______的過(guò)程。(2)過(guò)程：包括精卵識(shí)別、精子附著于卵膜、_____________等幾個(gè)過(guò)程。(3)同種動(dòng)物精卵才能結(jié)合的原因之一：同種動(dòng)物精子、卵細(xì)胞表面有特異性_________的蛋白。受精卵精卵質(zhì)膜融合相互識(shí)別2．胚胎發(fā)育的過(guò)程(1)個(gè)體發(fā)育起點(diǎn)：________。(2)受精卵進(jìn)行的細(xì)胞分裂方式是_________。(3)胚胎發(fā)育各時(shí)期的特點(diǎn)卵裂期：隨著卵裂球細(xì)胞數(shù)目的增加，細(xì)胞體積逐漸減小；當(dāng)卵裂球含2～8個(gè)細(xì)胞時(shí)，其中的每個(gè)細(xì)胞都具有_______。受精卵有絲分裂全能性囊胚期：中間有空腔，即________；外表為扁平細(xì)胞，稱(chēng)為滋養(yǎng)層，將來(lái)發(fā)育成胚胎的附屬結(jié)構(gòu)或胚外結(jié)構(gòu)(如胚盤(pán))；囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞為胚胎干細(xì)胞，是具有________的細(xì)胞，能分化出成體動(dòng)物的所有組織和器官。原腸胚期：具有三個(gè)胚層，分別是外胚層、中胚層、內(nèi)胚層，并逐漸分化形成各種器官原基，中間有空腔，即_______。囊胚腔全能性原腸腔(4)組織器官分化二、胚胎工程1．研究對(duì)象：主要限定于______________，特別是哺乳動(dòng)物。2．研究的重點(diǎn)內(nèi)容：體外受精、胚胎體外培養(yǎng)、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)等。高等脊椎動(dòng)物(1)體外受精概念：采取雌性動(dòng)物的卵細(xì)胞和雄性動(dòng)物的精子，使其在______中受精。過(guò)程：從附睪中取出成熟的精子，在培養(yǎng)液中使其達(dá)到獲能狀態(tài)；從______中獲得未成熟的卵細(xì)胞，在體外培養(yǎng)促進(jìn)其成熟，最常用的方法是卵巢經(jīng)過(guò)超數(shù)排卵處理后，插入穿刺針吸取卵泡液(連同卵母細(xì)胞)取出；獲能的精子和成熟后的_________在體外適合的環(huán)境下共同培養(yǎng)一段時(shí)間，便可受精。試管卵巢卵細(xì)胞(2)胚胎體外培養(yǎng)定義：指應(yīng)用人工創(chuàng)造的環(huán)境，對(duì)獲取的早期胚胎進(jìn)行體外培養(yǎng)。特點(diǎn)：必須配置一系列____________的培養(yǎng)液，以用于胚胎不同時(shí)期生理代謝的需要。局限性：由于哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育條件異常復(fù)雜，因此，目前只能對(duì)少數(shù)物種不同階段的胚胎進(jìn)行培養(yǎng)，尚無(wú)從受精卵到新生兒的全體外胚胎培養(yǎng)技術(shù)。含不同成分(3)胚胎移植定義：是指將經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高、遺傳性狀_____的母畜，經(jīng)過(guò)______處理，使其___________后受精，然后將發(fā)育的早期胚胎分別移植到___________的代孕母的子宮內(nèi)，通過(guò)代孕母妊娠產(chǎn)仔的技術(shù)。優(yōu)良激素超數(shù)排卵同期發(fā)情原因：由于無(wú)法進(jìn)行全體外胚胎培養(yǎng)。過(guò)程：一頭母畜發(fā)情排卵并經(jīng)配種后，在一定時(shí)間內(nèi)從其生殖器官中取出________，然后把它們分別移植到另一頭與供體同時(shí)發(fā)情排卵、但未經(jīng)配種的母畜的相應(yīng)部位。優(yōu)點(diǎn)：可以充分發(fā)揮雌性?xún)?yōu)良個(gè)體的____能力。供體的職能：專(zhuān)門(mén)產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的_________。受體的職能：擔(dān)任繁重而漫長(zhǎng)的___________的任務(wù)。早期胚胎繁殖早期胚胎妊娠和育仔(4)胚胎分割定義：是指借助顯微操作技術(shù)將__________切割成幾等份，再移植到代孕母子宮中發(fā)育，產(chǎn)生同卵多仔后代的技術(shù)?；静襟E：在顯微鏡下用切割針或者切割刀把______分割開(kāi)，或者用酶處理等方式將卵裂球中的細(xì)胞分散開(kāi)；分割的胚胎或細(xì)胞直接移植給受體，或在體外培養(yǎng)到囊胚階段，再移植到受體內(nèi)著床發(fā)育。優(yōu)點(diǎn)：可以成倍增加胚胎數(shù)量，是一種快速繁殖良種畜的方法。早期胚胎胚胎(5)胚胎干細(xì)胞定義：當(dāng)受精卵分裂發(fā)育到___________(囊胚)時(shí)，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞為胚胎干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞的特點(diǎn)：未分化，具有發(fā)育全能性和二倍體核型，能被誘導(dǎo)分化為機(jī)體幾乎所有的細(xì)胞類(lèi)型。胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)過(guò)程：將干細(xì)胞放在含有一層飼養(yǎng)層的培養(yǎng)基上培養(yǎng)；等內(nèi)細(xì)胞團(tuán)突出飼養(yǎng)層外，用酶消化或機(jī)械剝離內(nèi)細(xì)胞團(tuán)；將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)用酶消化成單個(gè)細(xì)胞，置于新鮮培養(yǎng)液中培養(yǎng)。早期胚胎培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞的關(guān)鍵：具備一種必須能促進(jìn)胚胎干細(xì)胞______，同時(shí)抑制其分化的培養(yǎng)體系。胚胎干細(xì)胞核移植：是指把_______________移植到去核的卵細(xì)胞中，經(jīng)過(guò)胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動(dòng)物的技術(shù)。干細(xì)胞研究的重要作用：可以進(jìn)行基因敲除，獲得基因敲除的動(dòng)物；可以轉(zhuǎn)變?yōu)槿梭w的任何一種細(xì)胞和組織；可以在試管中改良并創(chuàng)造動(dòng)物新品種。生長(zhǎng)胚胎干細(xì)胞核思考感悟胚胎工程在拯救瀕危動(dòng)物、家畜良種的繁育和推廣中的作用是什么？【提示】加快繁育速度。高頻考點(diǎn)突破考點(diǎn)一受精作用及胚胎發(fā)育過(guò)程1．受精作用：成熟的精卵融合成為受精卵的過(guò)程稱(chēng)為受精，該過(guò)程包括精卵識(shí)別、精子附著于卵膜、精卵質(zhì)膜融合等幾個(gè)過(guò)程。2．胚胎發(fā)育——受精卵發(fā)育成幼體的過(guò)程受精卵：胚胎發(fā)育的起點(diǎn)幼體【易誤警示】受精卵的前兩次卵裂為縱裂(沿卵軸方向)，第三次卵裂為橫裂(與卵軸垂直)，且卵裂面偏向上方，故經(jīng)三次卵裂后可形成上面4個(gè)較小，下面4個(gè)含較大的8細(xì)胞胚。解析：選D。原腸胚的特征是具有三個(gè)胚層，有縮小的囊胚腔，有原腸腔。原腸胚的形成過(guò)程中伴隨著細(xì)胞分裂，細(xì)胞數(shù)目增多，而每個(gè)細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的量在分裂前后都相等，所以隨著細(xì)胞分裂，DNA總量增加。原腸胚發(fā)育形成各種組織和器官，這是細(xì)胞分化，細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。在胚胎早期發(fā)育過(guò)程中，營(yíng)養(yǎng)全部來(lái)自受精卵，無(wú)法從外界獲得，隨著生命活動(dòng)消耗的增加，有機(jī)物的總量是減少的?？键c(diǎn)二胚胎工程1．體外受精和胚胎體外培養(yǎng)2．胚胎移植培育流程【易誤警示】

①胚胎移植實(shí)際上是早期胚胎在相同環(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，因此均能保持其原來(lái)的各種優(yōu)良性狀。②胚胎移植的最適宜時(shí)期為囊胚期，促進(jìn)雌性個(gè)體超數(shù)排卵的激素主要是促性腺激素。3．胚胎分割的流程即時(shí)應(yīng)用(隨學(xué)隨練，輕松奪冠)2．胚胎分割是一種現(xiàn)代生物技術(shù)，關(guān)于這一技術(shù)的敘述正確的是(

)A．胚胎分割可以將早期胚胎任意分割成多份B．胚胎分割技術(shù)可以獲得同卵雙胎或多胎C．胚胎分割技術(shù)屬于有性生殖方式，因此不屬于克隆D．胚胎分割技術(shù)可以分割任意時(shí)期胚胎解析：選B。胚胎分割常選擇桑椹胚或囊胚時(shí)期的胚胎，一般分割成同卵雙胎，并不能任意分割成多份。胚胎分割可以看作是動(dòng)物無(wú)性繁殖克隆的方法?？键c(diǎn)三胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)的培養(yǎng)1．概念：是由早期胚胎(囊胚)的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分離出來(lái)的一類(lèi)細(xì)胞。2．特點(diǎn)(1)形態(tài)：體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯。(2)功能：具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。(3)體外培養(yǎng)ES細(xì)胞可以增殖而不分化。對(duì)它可以進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造。3．種類(lèi)類(lèi)別來(lái)源或舉例特點(diǎn)全能干細(xì)胞桑椹胚或囊胚及以前階段的細(xì)胞能發(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(zhuān)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4.培養(yǎng)關(guān)鍵：需要一種能促進(jìn)胚胎干細(xì)胞的生長(zhǎng)，但抑制其分化的培養(yǎng)體系，這種體系就是胚胎成纖維細(xì)胞。5．培養(yǎng)過(guò)程6．胚胎干細(xì)胞的主要用途(1)將胚胎干細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中，經(jīng)過(guò)胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后由受體產(chǎn)生克隆動(dòng)物，操作流程如下：(2)基因敲除，獲得移植器官。(3)培育出人造組織器官，用于器官移植。(4)改良創(chuàng)造動(dòng)物新品種。即時(shí)應(yīng)用(隨學(xué)隨練，輕松奪冠)3．現(xiàn)在有一個(gè)嬰兒在出生后醫(yī)院為他保留了臍帶血，在以后他生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中如果出現(xiàn)了某種難治療的疾病，就可以通過(guò)血液中的干細(xì)胞來(lái)為其治病，關(guān)于這個(gè)實(shí)例說(shuō)法正確的是(

)A．用干細(xì)胞培育出人體需要的器官用來(lái)移植治病，需要激發(fā)細(xì)胞的所有全能性B．用臍帶血中的干細(xì)胞能夠治療這個(gè)孩子所有的疾病C．如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官，需要用到細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)D．如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官，應(yīng)該要長(zhǎng)期給他使用免疫抑制藥物解析：選C。用干細(xì)胞培育出人體需要的器官用來(lái)移植治病，不需要激發(fā)細(xì)胞的所有全能性。用臍帶血中的干細(xì)胞能培育出人體的許多器官，用來(lái)移植，但不是所有疾病都能治療，如：流行性疾病。如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官，需要用到細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，然后分化成器官。如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官，由于是自身的細(xì)胞培育成的，沒(méi)有免疫排斥反應(yīng)，所以不用長(zhǎng)期給他使用免疫抑制藥物。命題視角剖析視角1緊扣教材重點(diǎn)胚胎的發(fā)育下列關(guān)于哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育和胚胎工程的敘述，正確的是(

)A．卵裂期胚胎中細(xì)胞數(shù)目和有機(jī)物總量在不斷增加B．胚胎分割時(shí)需將原腸胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割C．胚胎干細(xì)胞具有細(xì)胞核大、核仁小和蛋白質(zhì)合成旺盛的特點(diǎn)D．胚胎干細(xì)胞是一類(lèi)未分化的細(xì)胞，可從早期胚胎中分離獲取例1【嘗試解答】D【解析】下面通過(guò)表格，對(duì)各項(xiàng)逐一分析：選項(xiàng)判斷詳細(xì)分析A項(xiàng)錯(cuò)誤卵裂期細(xì)胞不斷分裂但胚胎體積不變，故細(xì)胞數(shù)目增多但有機(jī)物逐漸消耗而減少B項(xiàng)錯(cuò)誤內(nèi)細(xì)胞團(tuán)是囊胚時(shí)期的，不是原腸胚時(shí)期的C項(xiàng)錯(cuò)誤胚胎干細(xì)胞是全能干細(xì)胞，是未分化細(xì)胞，具有細(xì)胞核大，核仁大等明顯的特點(diǎn)D項(xiàng)正確胚胎干細(xì)胞可從內(nèi)細(xì)胞團(tuán)獲取【探規(guī)尋律】

(1)受精卵及卵裂球細(xì)胞都具有全能性。(2)囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞是胚胎干細(xì)胞，具有全能性。(3)原腸胚細(xì)胞已發(fā)生分化，細(xì)胞全能性降低。變式訓(xùn)練

(2011年寧波第一次模擬)下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A．胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育全能性B．高等動(dòng)物的胚胎發(fā)育是指從受精卵發(fā)育到幼體的過(guò)程C．上圖是胚胎發(fā)育過(guò)程中的囊胚期示意圖，其中③為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞D．進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)選擇原腸胚期的胚胎進(jìn)行解析：選D。胚胎分割時(shí)，應(yīng)選擇桑椹胚或囊胚期的胚胎進(jìn)行。視角2洞察高考熱點(diǎn)胚胎工程的應(yīng)用(2010年高考山東卷)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(guò)胚胎工程培育試管牛的過(guò)程。例2(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______________________________。(3)圖中過(guò)程A稱(chēng)為_(kāi)_______________，它在胚胎工程中的意義在于__________________________________。(4)研制能夠產(chǎn)生人類(lèi)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眩畛Ｓ玫膶?dǎo)入方法是__________________；獲得轉(zhuǎn)基因母牛后，如果______________即說(shuō)明目的基因已經(jīng)表達(dá)?！緡L試解答】(1)使卵母細(xì)胞成熟(或：使卵母細(xì)胞獲得受精能力)獲能(2)CO2培養(yǎng)液(基)的pH(3)胚胎移植提高優(yōu)良母畜的繁殖率(4)顯微注射法牛奶中含有人類(lèi)白細(xì)胞介素(或：牛乳腺細(xì)胞已合成人類(lèi)白細(xì)胞介素)【解析】

(1)從良種母牛采集的卵母細(xì)胞都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精。(2)體外培養(yǎng)受精卵需要提供CO2以維持培養(yǎng)液的pH。(3)過(guò)程A為胚胎移植，能夠充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖潛力，提高繁殖率。(4)將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞用顯微注射法。若在轉(zhuǎn)基因牛的乳汁中檢測(cè)出含有人的白細(xì)胞介素，說(shuō)明目的基因已成功表達(dá)。視角3突破易錯(cuò)終點(diǎn)卵裂階段物質(zhì)含量和體積大小的變化1．卵裂階段的細(xì)胞分