高考生物一輪復(fù)習(xí)選修專題胚胎工程課件

16四月2024高考生物一輪復(fù)習(xí)選修專題胚胎工程網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建1.成熟的精子并不具有受精能力,必須獲能后才具備受精能力。()2.排卵是指卵泡從卵巢中排出。()√×3.胚胎移植時(shí)對供體和受體母牛都要進(jìn)行相同激素處理。()4.卵子形成過程中,減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂是連續(xù)的()××5.判斷卵子是否受精的標(biāo)志是在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體。()6.在對囊胚進(jìn)行分割時(shí),要將滋養(yǎng)層細(xì)胞均等分割。()√×7.囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞具有發(fā)育全能性。()8.胚胎分割的份數(shù)越多,操作技術(shù)的難度越大,移植的成功率越低。()×√易錯辨析考點(diǎn)一

體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育

1.精子和卵子的發(fā)生(1)比較:項(xiàng)目精子的發(fā)生卵子的發(fā)生不同點(diǎn)場所睪丸的曲細(xì)精管卵巢(減數(shù)第一次分裂)、輸卵管(減數(shù)第二次分裂)時(shí)間初情期到生殖機(jī)能衰退①卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備:出生前(即胎兒時(shí)期)②排卵:初情期核心歸納項(xiàng)目精子的發(fā)生卵子的發(fā)生不同點(diǎn)過程項(xiàng)目精子的發(fā)生卵子的發(fā)生不同點(diǎn)特點(diǎn)①減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂連續(xù)②需要變形①減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂不連續(xù)②不需要變形相同點(diǎn)①原始生殖細(xì)胞的增殖為有絲分裂②生殖細(xì)胞的成熟為減數(shù)分裂;成熟過程均經(jīng)一次復(fù)制和兩次分裂,子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半(2)卵子發(fā)生的主要特點(diǎn):①初級卵母細(xì)胞的減數(shù)第一次分裂發(fā)生在排卵前后,產(chǎn)生一個次級卵母細(xì)胞和一個第一極體。②當(dāng)精子與卵子結(jié)合時(shí),次級卵母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)第二次分裂形成卵子和第二極體。③防止多精子入卵的機(jī)制:a.第一道屏障:透明帶反應(yīng)。b.第二道屏障:卵細(xì)胞膜反應(yīng)。2.受精第一步: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)胞之間的物質(zhì);透明帶反應(yīng)是防止多精子入卵受精的第一道屏障。第二步:精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜。卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精子入卵受精的第二道屏障。第三步:原核形成。雄原核和雌原核形成。第四步:配子結(jié)合。雌、雄原核融合形成合子(受精卵)。3.早期胚胎發(fā)育(1)受精卵:個體發(fā)育的起點(diǎn)。(2)卵裂期:①分裂方式為有絲分裂。②細(xì)胞體積縮小。③細(xì)胞數(shù)量增加。④胚胎總體積不變或略有縮小。(3)桑椹胚:①細(xì)胞數(shù)目在32個左右。②細(xì)胞未分化,屬于全能細(xì)胞。(4)囊胚:①內(nèi)細(xì)胞團(tuán)→胎兒的各種組織。②滋養(yǎng)層→胎盤和胎膜。(5)原腸胚:出現(xiàn)外胚層、內(nèi)胚層和原腸腔。受精的標(biāo)志≠受精完成的標(biāo)志受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個極體;而受精完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。

特別提醒【例】如圖是畜牧業(yè)生產(chǎn)上培育某種優(yōu)良種牛的兩種方法,請分析回答下列問題。(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的生物技術(shù)有

______和

。(2)用激素處理的目的是使B牛

,從B牛體內(nèi)獲得的卵母細(xì)胞需要培養(yǎng)到

(時(shí)期)才能與精子結(jié)合。(3)A牛的精子要與B牛的卵細(xì)胞結(jié)合,完成受精作用,必須先。卵子受精的標(biāo)志是

。(4)生產(chǎn)上常用

期的胚胎進(jìn)行胚胎移植。若希望同時(shí)獲得多個性狀相同的家畜個體,可以使用

技術(shù)。動物細(xì)胞培養(yǎng)胚胎移植超數(shù)排卵減數(shù)第二次分裂中期獲能在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙能夠觀察到兩個極體桑椹胚或囊胚胚胎分割(1)題中E牛和F牛的性狀是否完全相同?提示:不完全相同,E牛的性狀來源于A牛和B牛,而F牛的性狀幾乎全部來源于C牛。(2)題中還運(yùn)用了哪些生物技術(shù)?提示:體外受精、核移植。延伸探究【變式訓(xùn)練】請回答下列與哺乳動物精子和卵子發(fā)生有關(guān)的問題:(1)精子細(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。若在卵細(xì)胞膜和透明帶之間看到兩個極體,則表明

已完成。頂體酶初級中卵子受精(3)動物的早期胚胎移植到同種且

與供體相同的動物體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(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)完全相同的兩個新個體,可對發(fā)育到桑椹胚期或囊胚期階段的早期胚胎進(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。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胚胎分割-196℃的液氮考點(diǎn)二體外受精和早期胚胎培養(yǎng)

1.體外受精(1)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng):①實(shí)驗(yàn)動物如小鼠、兔，以及家畜豬、羊等:用促性腺激素處理,使其排出更多的卵子,然后,從輸卵管中沖取卵子,直接與獲能的精子在體外受精。②大家畜或大型動物:從剛被屠宰的母畜的卵巢中采集卵母細(xì)胞或直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細(xì)胞,然后在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后,才能與獲能的精子受精。(2)精子的采集和獲能:①收集精子的方法:主要有假陰道法、手握法和電刺激法等。②精子體外獲能的方法:主要有培養(yǎng)法(嚙齒動物、家兔、豬等，放入人工配制的獲能液)和化學(xué)誘導(dǎo)法(牛、羊等家畜的精子常采用化學(xué)法,即將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中,用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能)。(3)體外受精:獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子可以在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程。2.早期胚胎發(fā)育(1)過程:受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原腸胚。(2)每個階段的具體特點(diǎn)和體內(nèi)早期胚胎發(fā)育相同。(1)獲得精子和卵子后,兩者并不立即在體外結(jié)合:需要對精子進(jìn)行獲能處理,并將卵母細(xì)胞培養(yǎng)成熟至減數(shù)第二次分裂中期。(2)胚胎發(fā)育的過程中,細(xì)胞的全能性并非完全相同,桑椹胚具有全能性,囊胚是開始分化的階段,原腸胚時(shí)期已出現(xiàn)高度分化。

特別提醒【例】(2011·浙江高考改編)培育“試管山羊”的基本過程如圖所示。據(jù)圖回答下列問題。(1)甲過程為

,其過程中可通過給母山羊注射

使其超數(shù)排卵。(2)乙過程為

和

。(3)乙過程與丙過程中采用的培養(yǎng)液成分不同,乙過程的培養(yǎng)液為

或?qū)Ｓ玫氖芫囵B(yǎng)液,丙過程的培養(yǎng)液為

。(4)丁過程是

,是指將早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的代孕母羊子宮內(nèi)。卵母細(xì)胞的采集促性腺激素精子獲能受精獲能培養(yǎng)液發(fā)育培養(yǎng)液胚胎移植考點(diǎn)三胚胎移植和胚胎分割

1.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)換,胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變。2.影響胚胎移植成功率的兩個重要條件(1)要在同種動物之間進(jìn)行移植,“同種”是指“同一物種”。(2)供、受體生理狀態(tài)要相同:①供、受體母畜的發(fā)情時(shí)間一致;②胚胎移入受體子宮的位置應(yīng)該與其在供體內(nèi)的位置相同或相似。3.胚胎移植的時(shí)間(1)不同動物其胚胎移植的時(shí)間不同。(2)牛、羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段;小鼠、家兔在桑椹胚前;人胚胎可在8～16個細(xì)胞階段移植。(3)幾乎所有動物都不能在原腸胚階段移植,因?yàn)榇藭r(shí)胚胎細(xì)胞分化程度高,移植成功率很低。4.胚胎分割(1)理論基礎(chǔ):細(xì)胞的全能性。(2)材料選擇:發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。(3)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。(4)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?！纠颗咛スこ淌且豁?xiàng)綜合性的動物繁育技術(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。(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?最常用的導(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)。答案:(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)胚胎移植充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力(4)顯微注射法牛奶中含有人類白細(xì)胞介素(或牛乳腺細(xì)胞已合成人類白細(xì)胞介素)【變式訓(xùn)練】自然情況下,牛的生育率很低,通過現(xiàn)代科技手段,可以實(shí)現(xiàn)良種牛的快速繁殖。請按照提示,回答下列問題:(1)使一頭良種雌性黃牛,在一年內(nèi)繁殖數(shù)百頭后代,最簡便的方法有

。(2)現(xiàn)有一頭良種雌性黃牛,采用胚胎移植的方法,可使這頭良種牛一年生下數(shù)十頭自己的后代。其操作過程中用激素使供體母牛

。胚胎收集的過程也叫做

。用于移植的胚胎應(yīng)發(fā)育到

或

階段。(3)采用試管動物技術(shù)還可以使普通雌性黃牛產(chǎn)下奶牛、良種肉牛等不同品種小牛。該技術(shù)中首先要做的是體外受精和

。答案:(1)人工授精、胚胎分割、胚胎移植(2)超數(shù)排卵沖卵桑椹胚囊胚(3)早期胚胎的培養(yǎng)1.胚胎干細(xì)胞的特性(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,可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。(3)在體外培養(yǎng)的條件下,可以增殖而不發(fā)生分化,可進(jìn)行冷凍保存,也可進(jìn)行遺傳改造。考點(diǎn)四胚胎干細(xì)胞2.胚胎干細(xì)胞的主要用途(1)可用于研究哺乳動物個體的發(fā)生和發(fā)育規(guī)律。(2)是在體外條件下研究細(xì)胞分化的理想材料。(3)可以用于治療人類的某些頑疾,如帕金森綜合征、少年糖尿病等。(4)利用其可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞的特性,移植胚胎干細(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。(5)通過胚胎干細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化,定向培育出人造組織器官,用于器官移植,解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。【例】如圖為哺乳動物的胚胎干細(xì)胞及其分化的示意圖。請回答:(1)胚胎干細(xì)胞是從動物胚胎發(fā)育至

期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或胎兒的

中分離得到的一類細(xì)胞。(2)圖中分化程度最低的干細(xì)胞是

。在體外培養(yǎng)條件下,培養(yǎng)液中加入

因子,可誘導(dǎo)該種干細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化。(3)在機(jī)體內(nèi),皮膚干細(xì)胞分化成皮膚細(xì)胞是機(jī)體細(xì)胞中基因

的結(jié)果。(4)某患者不能產(chǎn)生正常的白細(xì)胞,通過骨髓移