學(xué)案胚胎工程

楠桿高中高二生物選修三復(fù)習(xí)學(xué)案八編制人:江和平時(shí)間:專題三胚胎工程考點(diǎn)一精子和卵子的發(fā)生【知識(shí)匯總】一．胚胎工程概念:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。實(shí)質(zhì)：在體外條件下，對(duì)動(dòng)物 和進(jìn)行的模擬操作。二．精子的發(fā)生(1)場(chǎng)所：在 內(nèi)完成。(2)時(shí)期：從 開始到 衰退。(3)過(guò)程：完善以下三個(gè)階段三．卵子的發(fā)生(1)場(chǎng)所：在雌性動(dòng)物的 內(nèi)完成。(2)時(shí)期：動(dòng)物的胚胎在 以后。(3)完善以下過(guò)程：eq\x(卵原細(xì)胞)有絲分裂eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(時(shí)期：_______,場(chǎng)所：_______))eq\x(_____________)減數(shù)第一次分裂eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(時(shí)間：__________,場(chǎng)所：________))排卵是指eq\x(次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體)減數(shù)第二次分裂eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(時(shí)間：_______________________,場(chǎng)所：_______))eq\x(卵子和第二極體)【總結(jié)】精子的發(fā)生和卵子的發(fā)生的比較項(xiàng)目精子的發(fā)生卵子的發(fā)生區(qū)別場(chǎng)所睪丸的________(MⅠ)和____________(MⅡ)時(shí)間_________后MⅠ：雌性動(dòng)物前后MⅡ：結(jié)合過(guò)程中完成特點(diǎn)①M(fèi)Ⅰ、MⅡ②變形；③細(xì)胞質(zhì)分配①M(fèi)Ⅰ、MⅡ；②變形；③細(xì)胞質(zhì)分配結(jié)果形成4個(gè)精子形成一個(gè)卵細(xì)胞和3個(gè)極體相同點(diǎn)①原始生殖細(xì)胞的增殖為；②生殖細(xì)胞的成熟過(guò)程為；成熟過(guò)程均經(jīng)一次染色體復(fù)制和兩次分裂，子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半【應(yīng)用示例】1．下圖表示高等動(dòng)物卵子的發(fā)生過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題：(1)圖中A是________，B是__________，E(過(guò)程)是指__________，階段C是指?jìng)€(gè)體發(fā)育的__________(時(shí)期)，階段D是指?jìng)€(gè)體發(fā)育的____________(時(shí)期)。(2)當(dāng)觀察到第二極體時(shí)，可以表明____________________。(3)能發(fā)生染色體的著絲點(diǎn)分裂的階段是_______(填序號(hào))。一題多變精子開始形成的時(shí)期是________，精子形成過(guò)程中不同于上圖卵子形成過(guò)程的最主要區(qū)別是_________，該過(guò)程保留下來(lái)的主要結(jié)構(gòu)是________和________?？键c(diǎn)二受精【知識(shí)匯總】一．概念：受精是與結(jié)合形成合子(受精卵)的過(guò)程。二．場(chǎng)所：雌性的。三．受精過(guò)程完成標(biāo)志：形成合子。四．過(guò)程（1）eq\a\vs4\al(準(zhǔn)備,階段)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(精子獲能：在_______內(nèi)獲能,卵子的準(zhǔn)備：發(fā)育到_________才有受精能力))（2）eq\a\vs4\al(受精,階段)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(精子穿越放射冠和______,進(jìn)入,_________,形成,_____,融合,_____受精卵))①頂體反應(yīng)：精子獲能后與卵子相遇時(shí)，精子頂體釋放 ，溶解之間的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通路。②透明帶反應(yīng)：穿過(guò)放射冠的精子經(jīng)孔道穿越 ，接觸，隨即產(chǎn)生阻止后面精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)。③卵細(xì)胞膜反應(yīng)：當(dāng)精子與卵細(xì)胞膜接觸后，立即被卵細(xì)胞膜表面的微絨毛抱合，并發(fā)生 與卵細(xì)胞膜相互融合，精子入卵。此時(shí)卵細(xì)胞膜立即發(fā)生 反應(yīng)拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)。【思考】防止多精入卵受精的兩道屏障是？其意義是什么？④原核的形成和融合a．雄原核形成：精子入卵后，尾部脫離，原有核膜破裂，隨后形成新，最后形成 。b．雌原核形成：被激活的卵子完成減數(shù)第二次分裂，排出 后，形成 。c．配子結(jié)合：兩核充分發(fā)育后，相向移動(dòng)，彼此接觸，體積縮小、合并，兩組核染色體合為一組，形成一個(gè)含 的合子，也就是受精卵?！舅伎肌渴芫臉?biāo)志和受精完成的標(biāo)志？考點(diǎn)三胚胎發(fā)育的過(guò)程【知識(shí)匯總】卵裂期細(xì)胞或物質(zhì)變化規(guī)律。項(xiàng)目細(xì)胞數(shù)目每個(gè)細(xì)胞體積DNA總量有機(jī)物總量物質(zhì)種類所含能量變化【應(yīng)用示例】2．下圖表示高等動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育過(guò)程，判斷下列說(shuō)法中正確的是()A．圖中①過(guò)程表示胚胎發(fā)育，胚胎發(fā)育是在子宮中進(jìn)行的B．受精卵卵裂過(guò)程中，每個(gè)細(xì)胞的體積不斷增大C．桑椹胚期的胚胎從透明帶中伸展出來(lái)，稱孵化D．①過(guò)程的細(xì)胞分裂方式是有絲分裂問(wèn)題導(dǎo)析(1)胚胎發(fā)育是指受精卵發(fā)育成為 ，卵子和精子在完成受精后，發(fā)育也就開始了，因此胚胎發(fā)育的初期是在中進(jìn)行的。(2)受精卵卵裂過(guò)程中，分裂后的每個(gè)細(xì)胞的體積越來(lái)越 。(3)早期胚胎發(fā)育過(guò)程中， 由于細(xì)胞增殖使細(xì)胞數(shù)量增多，且出現(xiàn)了囊胚腔，因此體積進(jìn)一步擴(kuò)大，會(huì)從 中伸展出來(lái)，這一過(guò)程叫做孵化。一題多變?nèi)鐖D表示哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育過(guò)程的幾個(gè)階段，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：楠桿高中高二生物選修三復(fù)習(xí)學(xué)案九編制人:李雙雙時(shí)間:(1)本題圖中A、B、C階段中，對(duì)應(yīng)上題圖①過(guò)程中囊胚和原腸胚的是_______。(2)寫出圖中各標(biāo)號(hào)的名稱：[2]___________，[4]________，[5]________，[7]________，[8]________。(3)A時(shí)期的細(xì)胞具有發(fā)育上的________性，B時(shí)期開始出現(xiàn)____________，C時(shí)期開始出現(xiàn)___________。(4)[2]將來(lái)發(fā)育成___________________。(5)動(dòng)物胚胎是由合子經(jīng)有絲分裂形成的，合子只由一個(gè)精子和卵子結(jié)合的生理基礎(chǔ)是______________________________。考點(diǎn)四試管動(dòng)物技術(shù)與體外受精一．試管動(dòng)物技術(shù)(1)概念：試管動(dòng)物技術(shù)是指通過(guò) 使卵子和精子在條件下成熟和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育為 后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。(2)重要應(yīng)用——良種培育：實(shí)現(xiàn)良種動(dòng)物的 繁殖。(3)技術(shù)手段：首先要做的是 和 的培養(yǎng)。二．體外受精(1)基本步驟：卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和、受精。(2)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)采集方法：______________(實(shí)驗(yàn)動(dòng)物如小鼠、兔、豬、羊等);___________________________________(大型動(dòng)物或大家畜如牛)；______________.培養(yǎng)：從__________中沖取的卵子可直接與獲能的精子在體外受精；在_______采集的精子要在體外培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精。(3)精子的采集和獲能①收集精子的方法：(牛、馬等體型大的動(dòng)物)、(豬、犬等體型較小的動(dòng)物)、(野生或經(jīng)濟(jì)動(dòng)物)。②精子體外獲能的方法方法操作過(guò)程適用動(dòng)物培養(yǎng)法將精子放入人工配制的 中使其獲能嚙齒動(dòng)物、家兔及豬等動(dòng)物化學(xué)誘導(dǎo)法將精子放在一定濃度的 溶液中，用________誘導(dǎo)精子獲能牛、羊等家畜(4)受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下都可以在或?qū)Ｓ玫?___中完成受精過(guò)程?！緫?yīng)用示例】3．哺乳動(dòng)物體外受精的過(guò)程是()①采卵②收集精子③卵母細(xì)胞的人工培養(yǎng)④精子獲能處理⑤精子和成熟卵子在受精液中共同培養(yǎng)⑥精子用CaCl2處理⑦卵母細(xì)胞用一定濃度的肝素溶液處理⑧體外受精⑨受精卵培養(yǎng)ABCD問(wèn)題導(dǎo)析(1)哺乳動(dòng)物的體外受精主要包括 的采集和培養(yǎng)、 的獲取與獲能和受精幾個(gè)主要步驟。(2)一定濃度的肝素溶液是用于精子的 。(3)CaCl2溶液可用于基因工程處理 細(xì)胞，增加其細(xì)胞膜的通透性，以利于 的導(dǎo)入。一題多變(1)______過(guò)程的目的是采集卵母細(xì)胞并培養(yǎng)成熟，可通過(guò)注射____________促進(jìn)雌性動(dòng)物超數(shù)排卵。(2)___過(guò)程的目的是促進(jìn)精子和卵細(xì)胞結(jié)合，完成受精作用。受精是在_______溶液或?qū)ｉT的受精溶液中進(jìn)行的，而早期胚胎培養(yǎng)是在中進(jìn)行?？键c(diǎn)五胚胎的早期培養(yǎng)【知識(shí)匯總】一．培養(yǎng)液的成分項(xiàng)目動(dòng)物胚胎培養(yǎng)液動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液鹽類無(wú)機(jī)鹽、微量元素營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)糖、氨基酸調(diào)節(jié)物質(zhì)促生長(zhǎng)因子特有成分血清、血漿二．胚胎早期培養(yǎng)的目的(1)精子和卵子在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入 中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。(2)當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)可進(jìn)行受體移植或 。三．胚胎移植的時(shí)間不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)間不同。牛、羊一般要培養(yǎng)到 階段或階段進(jìn)行移植；人的體外受精胚胎，可在8～16個(gè)細(xì)胞階段移植。【應(yīng)用示例】4．根據(jù)圖示“試管?！惫S化生產(chǎn)的技術(shù)流程圖解，回答下面的問(wèn)題：(1)根據(jù)____(填標(biāo)號(hào))判斷，此種繁殖方式是________生殖。(2)①過(guò)程中，通常每個(gè)卵巢平均可采集10枚左右可用的卵母細(xì)胞，最終可能產(chǎn)下________頭犢牛。(3)卵母細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí)必須培養(yǎng)到____________________階段才具有受精能力，②過(guò)程為______________，通常采用___________法。(4)③④過(guò)程分別代表______________和________________，⑤發(fā)育階段一般為___________________。一題多變研制能夠產(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_____________________________________則說(shuō)明目的基因已經(jīng)表達(dá)?？键c(diǎn)六胚胎移植【知識(shí)匯總】一．胚胎工程技術(shù)胚胎工程技術(shù)目前在生產(chǎn)中應(yīng)用較多的是家畜的 、 和 。二．胚胎移植1、概念：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2、地位：是胚胎工程的 一道“工序”。3．胚胎移植過(guò)程中供體、受體的選擇和處理選擇：供體公牛和供體母牛的要求：具有人類所需的同種牛受體母牛的要求：具有正常孕育、生殖后代能力的雌牛處理：用對(duì)受體母牛和供體母牛進(jìn)行處理用促性腺激素對(duì)供體母牛進(jìn)行處理4、胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在空間位置的轉(zhuǎn)移，5．不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)間不同牛、羊一般要培養(yǎng)到才進(jìn)行移植；小鼠和家兔等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物可在更早的階段移植；人的體外受精胚胎，可在8～16個(gè)細(xì)胞階段移植。6、胚胎移植的意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的，大大縮短了周期，增加供體一生繁殖后代的數(shù)量。7、胚胎移植成功的保障(生理學(xué)基礎(chǔ))胚胎移入的基礎(chǔ)哺乳動(dòng)物發(fā)情排卵后，同種動(dòng)物的供、受體 的生理變化是 胚胎收集的基礎(chǔ)哺乳動(dòng)物的早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于 狀態(tài)移入胚胎存活的基礎(chǔ)受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生 反應(yīng)保留遺傳特性的基礎(chǔ)供體胚胎可與 建立正常的 聯(lián)系，但供體胚胎的遺傳特性在孕育過(guò)程中不受影響8、胚胎移植的基本程序和方法沖卵是指把供體母牛子宮內(nèi)的______________沖洗出來(lái)。【應(yīng)用示例】楠桿高中高二生物選修三復(fù)習(xí)學(xué)案十編制人:李雙雙時(shí)間:如圖為胚胎移植的基本程序及早期胚胎發(fā)育過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問(wèn)題：(1)請(qǐng)?jiān)谏厦娴目崭裉帉?nèi)容補(bǔ)充完整：①________，②__________。(2)胚胎移植的實(shí)質(zhì)是__________________，超數(shù)排卵技術(shù)的處理措施是對(duì)供體母牛注射____________。(3)從A到F中，適宜于牛的胚胎移植時(shí)期有______。問(wèn)題導(dǎo)析(1)適宜于胚胎移植的時(shí)期是 。(2)E為 ，F(xiàn)為 。一題多變?nèi)粢淮谓o受體母牛移入多個(gè)胚胎，產(chǎn)生的多個(gè)后代基因型相同嗎？為什么？______________________________________________________________________________。考點(diǎn)七胚胎分割【知識(shí)匯總】1．概念：指采用 方法將 切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得 的技術(shù)。理論基礎(chǔ)是。2．主要儀器設(shè)備： 和 。3．繁殖方式： 生殖。4．特點(diǎn)：后代 相同。5．操作程序(1)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的 或 ，移入盛有的培養(yǎng)皿中。(2)用分割針或分割刀片將胚胎切開，吸出其中的半個(gè)胚胎，注入預(yù)先準(zhǔn)備好的 中，或直接將 移植入受體。分割囊胚階段的胚胎時(shí)要注意將 均等分割。此時(shí)還可用分割針?lè)指?，做胚胎DNA分析 。【應(yīng)用示例】6．下圖是牛胚胎分割示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)選擇發(fā)育到______________時(shí)期的胚胎進(jìn)行操作。(2)②指的是_________。(3)通過(guò)胚胎分割產(chǎn)生的兩個(gè)或多個(gè)個(gè)體共有的特點(diǎn)是___________________。(4)在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，應(yīng)注意_______________________________________。一題多變表現(xiàn)型不同的母牛生育出基因型相同的小牛，產(chǎn)生這一結(jié)果最可能的原因是()A．試管動(dòng)物培養(yǎng) B．胚胎移植C．胚胎分割移植 D．受精卵移植考點(diǎn)八胚胎干細(xì)胞(簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞)【知識(shí)匯總】1．來(lái)源：由 或 中分離出來(lái)的一類細(xì)胞。2．特點(diǎn)(1)在形態(tài)上表現(xiàn)為： 小、 大、 明顯。(2)在功能上：具有發(fā)育的 。(3)在體外培養(yǎng)的條件下，可以只 ，而不 ?？梢詫?duì)它進(jìn)行 ，也可以進(jìn)行。3．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)分化形成的特性，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。(2)培育出 ，用于器官移植。【思考】用患者本人的干細(xì)胞誘導(dǎo)分化所得到的器官進(jìn)行移植，其最大的優(yōu)點(diǎn)是什么？(3)對(duì)ES細(xì)胞的培養(yǎng)和誘導(dǎo)，為揭示 和 的機(jī)理提供了有效的手段。(4)ES細(xì)胞可用于對(duì)哺乳動(dòng)物 和 的研究?！緫?yīng)用示例】7．胚胎干細(xì)胞是從哺乳動(dòng)物或人的早期胚胎中分離出來(lái)的一類細(xì)胞，具有發(fā)育的全能性，它可進(jìn)一步分化發(fā)育成各種不同的組織細(xì)胞。如圖所示為人體干細(xì)胞的培養(yǎng)過(guò)程，請(qǐng)問(wèn)圖中哪一段的細(xì)胞是胚胎干細(xì)胞()A．囊胚 B．內(nèi)細(xì)胞團(tuán)C．血液組織干細(xì)胞 D．各種血細(xì)胞問(wèn)題導(dǎo)析(1)受精卵是最原始的細(xì)胞，隨著胚胎發(fā)育的進(jìn)行，時(shí)期開始出現(xiàn)分化，出現(xiàn) 和滋養(yǎng)層。(2) 將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織，是全能干細(xì)胞的來(lái)源，滋養(yǎng)層將來(lái)發(fā)育為 。一題多變根據(jù)上題示意圖填空：(1)細(xì)胞在分化過(guò)程中往往由于高度分化而完全失去再分裂的能力，最終衰老死亡。但機(jī)體在發(fā)展適應(yīng)過(guò)程中，保留了一部分未分化的原始細(xì)胞，稱為_________。一旦需要，這些________就會(huì)按照發(fā)育途徑通過(guò)分裂、分化而產(chǎn)生所需細(xì)胞，以保證局部損傷組織的修復(fù)。(2)個(gè)體發(fā)育過(guò)程中最原始的細(xì)胞是_______。(3)干細(xì)胞在臨床上應(yīng)用的最大優(yōu)點(diǎn)是移植器官和患者之間無(wú)__________反應(yīng)。綜合練習(xí)13、在胚胎工程中，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物培育、核移植等必須用到的兩項(xiàng)技術(shù)是（）①動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)②克?、蹨p數(shù)分裂④胚胎移植A、①②B、①④C、②③D、②④14、供、受體母牛選擇好后，要用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理的原因是（）A、防止受體牛不愿意接受胚胎B、只有受體與供體的生理狀態(tài)相同，被移植的胚胎才能繼續(xù)正常發(fā)育C、只要發(fā)情排卵后，各階段時(shí)間內(nèi)的變化，供、受體生理狀態(tài)完全相同D、同期發(fā)情處理后，卵細(xì)胞和精子受精結(jié)合能力強(qiáng)15、以下關(guān)于試管嬰兒生產(chǎn)技術(shù)不存在的是（）A、體外受精B、細(xì)胞培養(yǎng)C、胚胎移植D、基因重組16.小流域綜合治理生態(tài)工程運(yùn)用的原理包括（）①物質(zhì)循環(huán)再生原理②協(xié)調(diào)與平衡原理③整體性原理④工程學(xué)原理⑤物種多樣性原理A、①②③④⑤B、②③④⑤C、①②③④D、②③④17、關(guān)于設(shè)計(jì)試管嬰兒的問(wèn)題，下列哪項(xiàng)不合乎道德規(guī)范（）A、利用試管嬰兒提供骨髓造血干細(xì)胞，救治病人B、利用設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)設(shè)計(jì)畸形胎兒，以供展覽C、利用試管嬰兒的臍帶血D、設(shè)計(jì)試管嬰兒，不一定非考慮他的性別18、根據(jù)mRNA的信息推出獲取目的基因的方法是（）A