【创新设计】2015届高考生物总复习x33胚胎工程课件

1、第第3 3讲胚胎工程讲胚胎工程2015备考备考最新考纲最新考纲1动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础()。2.胚胎干细胞的移植胚胎干细胞的移植()。3.胚胎工程的应用胚胎工程的应用()。1精子与卵子的发生精子与卵子的发生(1)精子的发生精子的发生场所：场所： 内。内。时期：从时期：从 期开始，直到期开始，直到 衰退。衰退。过程过程考点考点1 1体内受精与早期胚胎发育体内受精与早期胚胎发育(5(5年年9 9考考) )(2013(2013天津卷，天津卷，20122012浙江卷浙江卷)睾丸的曲细精管睾丸的曲细精管初情初情生殖机能生殖机能(2)卵子的发生

2、卵子的发生场所：场所： 。时期：时期： 时期时期(性别分化以后性别分化以后)和和 以后。以后。过程过程卵巢卵巢胎儿胎儿初情期初情期两次分裂的时间：第一次是在两次分裂的时间：第一次是在 完成的，完成的，第二次是在第二次是在 结合的过程中完成的。结合的过程中完成的。雌性动物排卵前后雌性动物排卵前后精子和卵子精子和卵子(3)卵子受精完成的标志：在透明带和卵黄膜之间卵子受精完成的标志：在透明带和卵黄膜之间观察到观察到两个极体两个极体思考感悟思考感悟如如图是牛囊胚示意图，下列有关该图的叙述，哪一项不正图是牛囊胚示意图，下列有关该图的叙述，哪一项不正确？确？ 透明带是初级卵母细胞在减数第一次分裂时形成的透

3、明带是初级卵母细胞在减数第一次分裂时形成的囊胚腔是一个充满液体的腔囊胚腔是一个充满液体的腔内细胞团将来分化成内胚层内细胞团将来分化成内胚层滋养层将来发育成胎膜和胎盘滋养层将来发育成胎膜和胎盘提示提示内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，故所述不内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，故所述不正确。正确。1(2013天津理综，天津理综，2)哺哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图图(N表示染

4、色体组表示染色体组)。体内受精与早期胚胎发育体内受精与早期胚胎发育据图分析，下列叙述错误的是据图分析，下列叙述错误的是()。A次级卵母细胞形成的过程需要激素调节次级卵母细胞形成的过程需要激素调节B细胞细胞只有在精子的作用下才能形成成熟卵子只有在精子的作用下才能形成成熟卵子C、和和细胞分裂后期染色体数目相同细胞分裂后期染色体数目相同D培育转基因动物应选择细胞培育转基因动物应选择细胞作为受体细胞作为受体细胞解析解析据图可知，次级卵母细胞的形成需要促性腺激素的调据图可知，次级卵母细胞的形成需要促性腺激素的调节，次级卵母细胞要在精子的刺激下才能经过减数第二次分节，次级卵母细胞要在精子的刺激下才能经过减

5、数第二次分裂形成成熟的卵子，故裂形成成熟的卵子，故A、B两项正确；两项正确；细胞的分裂后期细胞的分裂后期为减数第一次分裂后期，为减数第一次分裂后期，细胞分裂后期为减数第二次分裂细胞分裂后期为减数第二次分裂后期，二者的染色体数均为后期，二者的染色体数均为2N，细胞的分裂后期为有丝分细胞的分裂后期为有丝分裂后期，染色体数为裂后期，染色体数为4N，C项错误；项错误；答案答案C2(2013西安五校联考三西安五校联考三)请请回答下列与哺乳动物精子和卵子回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题。发生有关的问题。(1)精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体，顶体精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶

6、体，顶体内含有的内含有的_能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。明带。(2)某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于于_卵母细胞阶段。当该细胞发育至减数第二次分卵母细胞阶段。当该细胞发育至减数第二次分裂裂_期时，才具备受精能力。若在卵黄膜和透明带期时，才具备受精能力。若在卵黄膜和透明带之间看到两个极体，则表明之间看到两个极体，则表明_过程已完成。过程已完成。精子、卵子的发生与胚胎移植精子、卵子的发生与胚胎移植 (3)动物的早期胚胎移植到同种且动物的早期胚胎移植到同种且_与供体相同的动物与供体相同的动物

7、体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。为了获得体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。为了获得更多的早期胚胎，常用更多的早期胚胎，常用_激素对供体进行处理，其目的激素对供体进行处理，其目的是获得更多的是获得更多的_，经人工授精后可得到早期胚胎。用某，经人工授精后可得到早期胚胎。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜色，其原因是活细胞膜_。(4)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体，可若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到桑椹胚或囊胚阶段的早期胚胎进行对发

8、育到桑椹胚或囊胚阶段的早期胚胎进行_处理，再处理，再植入到受体内。若要对早期胚胎进行长期保存，应将其置于植入到受体内。若要对早期胚胎进行长期保存，应将其置于_条件下。条件下。答案答案(1)顶顶体酶体酶(2)初级中受精初级中受精(3)生理状态促性生理状态促性腺卵母细胞对物质的吸收具有选择透过性腺卵母细胞对物质的吸收具有选择透过性(4)胚胎分割冷冻胚胎分割冷冻(或液氮或液氮)题后归纳题后归纳1精子与卵子发生的比较精子与卵子发生的比较2. 受精过程中的受精过程中的“三大反应三大反应”与防止多精入卵受精的与防止多精入卵受精的“两道屏两道屏障障”(1)顶体反应：精子膜和顶体外膜发生一系列改变并释放顶体顶

9、体反应：精子膜和顶体外膜发生一系列改变并释放顶体酶的过程即为顶体反应。顶体反应的主要作用是形成精子穿酶的过程即为顶体反应。顶体反应的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子结合必不可少的条件。越放射冠的通道，是精子和卵子结合必不可少的条件。(2)透明带反应：精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来透明带反应：精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，称做透明带反应，它是防止的精子进入透明带的生理反应，称做透明带反应，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。多精入卵受精的第一道屏障。(3)卵黄膜封闭作用：精子入卵后，卵黄膜会立即发生一种生卵黄膜封闭作用：精子入卵后，卵黄膜

10、会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，称为卵黄膜封闭作用，理反应，拒绝其他精子再进入卵内，称为卵黄膜封闭作用，这是防止多精入卵受精的第二道屏障。这是防止多精入卵受精的第二道屏障。1体外受精体外受精(1)精子、卵子的获取与培养精子、卵子的获取与培养考点考点2 2体外受精、胚胎移植、胚胎分割与胚胎干细胞体外受精、胚胎移植、胚胎分割与胚胎干细胞(5(5年年1111考考) )(2013(2013山东卷、江苏卷、福建卷，山东卷、江苏卷、福建卷，20122012山东卷、浙江卷山东卷、浙江卷)(2)受精：获能的精子和成熟的卵子可以在受精：获能的精子和成熟的卵子可以在 或或专用的受精溶液中完成受精作

11、用。专用的受精溶液中完成受精作用。获能溶液获能溶液3胚胎移植胚胎移植(1)胚胚胎来源：转基因、核移植、体外受精、体内受精胎来源：转基因、核移植、体外受精、体内受精(2)实质：产生胚胎的实质：产生胚胎的 和孕育胚胎的和孕育胚胎的 共同繁育后共同繁育后代的过程代的过程(3)地位：胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚地位：胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚胎必须在胎必须在 之前，之前， (能，不能能，不能)直接移植受精卵。直接移植受精卵。(4)意义：充分发挥意义：充分发挥 。供体供体受体受体原肠胚原肠胚不能不能雌性优良个体的繁殖潜能雌性优良个体的繁殖潜能 (5)生理生理4胚胎分割胚胎分

12、割(1)理理论基础：细胞的论基础：细胞的 。(2)所需仪器设备：实体显微镜和所需仪器设备：实体显微镜和 。(3)基本程序：选择发育良好、形态正常的基本程序：选择发育良好、形态正常的 ，移，移入盛有操作液的培养皿中，然后用入盛有操作液的培养皿中，然后用 进行分割。进行分割。(4)囊胚期分割要求：囊胚期分割要求： 均等分割，以免影响分割后均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。胚胎的恢复和进一步发育。(5)意义：意义： 。全能性全能性显微操作仪显微操作仪桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚分割针或分割刀分割针或分割刀内细胞团内细胞团加快繁殖速度加快繁殖速度6试管动物、克隆动物及转基因动物的生产流程比较

13、试管动物、克隆动物及转基因动物的生产流程比较(1)试管动物生产流程试管动物生产流程(2)克隆动物的培育流程克隆动物的培育流程(3)转基因动物的生产流程转基因动物的生产流程7克隆动物、试管动物与转基因动物遗传特性比较克隆动物、试管动物与转基因动物遗传特性比较特别提醒特别提醒(1)试试管动物生殖实质是正常的有性生殖，只不过受精、管动物生殖实质是正常的有性生殖，只不过受精、早期胚胎发育在试管中早期胚胎发育在试管中(体外体外)进行。进行。(2)克隆动物生殖的实质是无性生殖，依赖动物细胞核克隆动物生殖的实质是无性生殖，依赖动物细胞核(高高度分化的体细胞的细胞核度分化的体细胞的细胞核)具有全能性；特有的操

14、作程序具有全能性；特有的操作程序是核移植！是核移植！ 思维激活思维激活判断正误判断正误(1)冲卵含义是冲出早期胚胎，不是冲出卵子冲卵含义是冲出早期胚胎，不是冲出卵子()。(2)胚胎移植的供体和受体必须是同一种群胚胎移植的供体和受体必须是同一种群()。(3)胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚胎一般胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚胎一般在原肠胚之前，也可直接移植受精卵在原肠胚之前，也可直接移植受精卵()。(4)转基因动物的培育不涉及胚胎移植转基因动物的培育不涉及胚胎移植()。(5)克隆动物，也称试管动物，其实质是无性生殖克隆动物，也称试管动物，其实质是无性生殖()。(6)体外受精

15、后获得的受精卵需要立即移入母体子宫进行妊娠，体外受精后获得的受精卵需要立即移入母体子宫进行妊娠，以保证成活率以保证成活率()。答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)思考感悟思考感悟在在胚胎移植时下列中哪一项没有必要进行？胚胎移植时下列中哪一项没有必要进行？对供体动物和受体动物进行免疫检查，防止发生免疫排斥对供体动物和受体动物进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应反应用激素对供体动物做超数排卵处理用激素对供体动物做超数排卵处理对供体、受体动物进行选择，并用激素进行同期发情处理对供体、受体动物进行选择，并用激素进行同期发情处理冲卵后，对胚胎进行质量检查冲卵后，对胚胎进行质量检查提示提示胚胎移植时

16、，经同期发情处理后，受体对移入子宫胚胎移植时，经同期发情处理后，受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，故不必进行。的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，故不必进行。1(2013山东理综，山东理综，35)科科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞获得诱导性多能干细胞(iPS)，继而利用，继而利用iPS细胞培育出与细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如下：黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如下：干细胞研究及应用干细胞研究及应用 (1)从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为_，培养的细胞在贴壁生长至铺

17、满培养皿底时停止，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为分裂，这种现象称为_。(2)图中图中2细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为程称为_，也可从灰鼠体内取出卵子，也可从灰鼠体内取出卵子， 通过通过_后进行早期胚胎培养获得。后进行早期胚胎培养获得。(3)图中重组囊胚通过图中重组囊胚通过_技术移入白鼠子宫内继续发育，技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用暂不移入的胚胎可使用_方法保存。方法保存。(4)小鼠胚胎干细胞小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的可由囊胚的_分离培养获得。分离培养获得。iPS与与ES细胞同样具

18、有发育全能性，有望在对人类细胞同样具有发育全能性，有望在对人类iPS细胞进行细胞进行定向定向_后用于疾病的细胞治疗。后用于疾病的细胞治疗。解析解析本题考查动物细胞培养、体外受精、胚胎移植、干细本题考查动物细胞培养、体外受精、胚胎移植、干细胞培养的有关操作和知识。胞培养的有关操作和知识。(1)原代培养指将动物组织用酶处原代培养指将动物组织用酶处理成单个细胞后进行的初次培养。接触抑制指贴壁的细胞分理成单个细胞后进行的初次培养。接触抑制指贴壁的细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。(2)将早期胚胎从母鼠子宫中吸取出来的方法叫冲卵

19、。将早期胚胎从母鼠子宫中吸取出来的方法叫冲卵。(3)暂不进暂不进行胚胎移植的胚胎可放入行胚胎移植的胚胎可放入196 的液氮中冷冻保存。的液氮中冷冻保存。(4)胚胎胚胎干细胞简称干细胞简称ES或或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺分离出来细胞，是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞，的一类细胞，iPS与与ES细胞一样，可通过诱导定向分化修补某细胞一样，可通过诱导定向分化修补某些功能异常细胞来治疗疾病。些功能异常细胞来治疗疾病。答案答案(1)原代培养接触抑制原代培养接触抑制(2)冲卵体外受精冲卵体外受精(3) 胚胎移植冷冻胚胎移植冷冻(或低温或低温)(4)内细胞团细胞诱导分化内细胞团细胞诱导分化题

20、后归纳题后归纳干细胞类型及培养过程干细胞类型及培养过程(1)类型类型(2)培养关键：需要一种能促进胚胎干细胞的生长，但抑制其培养关键：需要一种能促进胚胎干细胞的生长，但抑制其分化的一种培养体系，这种体系就是饲养层细胞。分化的一种培养体系，这种体系就是饲养层细胞。(3)培养过程培养过程2(山东理综，山东理综，35)胚胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。胚胎工程培育试管牛的过程。胚胎工程及其应用胚胎工程及其应用(1)从良种母牛采集的卵母细胞，都

21、需要进行体外培养，其目的从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是是_；从良种公牛采集的精子需；从良种公牛采集的精子需_后才能进行受后才能进行受精作用。精作用。(2)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼以维持细胞呼吸外，还需要提供吸外，还需要提供_气体以维持气体以维持_。(3)图中过程图中过程A称为称为_，它在胚胎工程中的意义在于，它在胚胎工程中的意义在于_。(4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是_；获得转；获得转基因母牛后，如果基因母牛后，如果_，即说明目的基因已经表达。，即说明目的基因已经表达。解析解析(1)人工采集的卵母细胞要在体外培养成熟后才能与获人工采集的卵母细胞要在体外培养成熟后才能与获能的精子完成受精作用，同理，在体外受精前，要对精子进能的精子完成受精作用，同理，在体外受精前，要对精子进行获能处理。行获能处理。(2)体外培养受精卵所需气体主要有体外培养受精卵所需气体主要有O2和和CO2，O2是细胞代谢必需的，是细胞代谢必需的，CO2的主要作用是维持