胚胎工程高考一轮复习市公开课金奖市赛课一等奖课件

胚胎工程第1页胚胎工程

胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行各种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后取得胚胎，还需要移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类各种需求。操作对象：早期胚胎和配子技术伎俩：体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等理论基础：哺乳动物受精和早期胚胎发育规律第2页胚胎工程一、体内受精和早期胚胎发育二、体外受精和早期胚胎培养三、胚胎工程及应用高考例题课时训练第3页场所：睾丸曲细精管时间：初情期生殖机能衰退过程：MⅡ4个精子细胞变形精子阶段Ⅲ精原细胞阶段Ⅰ有丝分裂精原细胞初级精母细胞MⅠ2个次级精母细胞阶段Ⅱ知识点一体内受精和早期胚胎发育一、精子发生第4页知识点一体内受精和早期胚胎发育一、精子发生细胞核头部主要部分高尔基体头部顶体中心体尾线粒体：尾基部线粒体鞘细胞内其它物质原生质滴消失精细胞变形为精子第5页知识点一体内受精和早期胚胎发育一、卵子形成场所：卵巢、输卵管时间：开始于性别分化（胚胎时期）过程卵原细胞有丝分裂卵原细胞初级卵母细胞第一极体次级卵母细胞MⅡ第二极体卵子2个第二极体MⅠ胎儿期初情期后第6页在完成被包围，形成卵泡普通不进行MⅡ遗传物质复制MⅠ卵原细胞卵子发生过程胎儿时期第一极体MⅡ卵子第二极体退化消失受精初级卵母细胞次级卵母细胞合子卵泡细胞受精过程排卵前后在中，场所为。输卵管第7页精子细胞精子卵子结构图第8页

（1）.相同点：最初阶段均进行有丝分裂，不停增加生殖原细胞数量；经过减数分裂（MⅠ和MⅡ）才能形成精子或卵子。

3.精子和卵子发生异同第9页

（2）.不一样点：发生时间场所子细胞数目变形形状精子卵子主要区分两次分裂连续，在睾丸曲细精管两次分裂不连续，在卵巢和输卵管初情期以后胎儿时期4个精子细胞1个卵细胞2个极体是否蝌蚪形圆形哺乳动物卵泡形成和在卵巢内贮备是在出生前完成；精子是从初情期开始第10页1.以下说法不正确是A.雄性动物从初情期开始产生精子B.1个精原细胞能够形成4个精子C.对多数家畜来说，精子在睾丸内形成时间为两个月左右D.动物体型大产生精子多且大2.一个卵泡能够形成卵子数目是A.1个B.2个C.3个D.4个练习：第11页3.以下说法正确是A.哺乳动物卵泡形成是在初情期B.排卵是指排出成熟卵泡C.排卵实际上是排出初级卵母细胞D.排卵实际上是排出次级卵母细胞4.下例不属于精子和卵子发生区分是A.初级精母、卵母细胞形成时间B.MⅠ和MⅡ时间连续性C.成熟生殖细胞是否发生变形D.成熟生殖细胞中染色体数量第12页知识点一体内受精和早期胚胎发育三、受精作用1、概念:指精子和卵子结合形成合子(即受精卵

)过程。2、场所:受精是在输卵管内完成3、过程：准备阶段：精子获能即精子必须在雌性动物生殖道内发生对应生理改变后，才能取得受精能力现象。卵子准备即卵子在输卵管内深入成熟到达减数第二分裂中期（MⅡ）时，才具备受精能力。第13页知识点一体内受精和早期胚胎发育三、受精作用3、过程：准备阶段：精子获能、卵子准备受精阶段①精子穿越放射冠和透明带顶体发应：精子释放顶体酶，溶解卵丘细胞间物质，形成穿越放射冠通路。

接触透明带，一样由顶体酶溶解透明带，精子借本身运动穿越透明带。透明带反应：第14页知识点一体内受精和早期胚胎发育三、受精作用3、过程：准备阶段：精子获能、卵子准备受精阶段①精子穿越放射冠和透明带顶体发应：精子穿越放射冠、透明带透明带反应：当第一个精子进入后，透明带穿透性就马上发生改变，从而阻止其它精子穿越透明带。

这是预防多精入卵第一道屏障。第15页知识点一体内受精和早期胚胎发育三、受精作用3、过程：准备阶段：精子获能、卵子准备受精阶段①精子穿越放射冠和透明带顶体发应：精子穿越放射冠、透明带透明带反应：

这是预防多精入卵第一道屏障。②进入卵黄膜精子与卵黄膜接触时，马上被卵黄膜表面微绒毛抱合，随即精子外膜与卵黄膜融合，精子入卵。卵黄膜封闭作用：精子入卵后，卵黄膜马上发生一个生理反应，拒绝其它精子入卵。这是预防多精入卵第二道屏障第16页知识点一体内受精和早期胚胎发育三、受精作用3、过程：准备阶段：精子获能、卵子准备受精阶段①精子穿越放射冠和透明带②进入卵黄膜③雌雄原核形成和配子结合。雄原核形成：精子入卵后，头部膨胀，尾部脱离，原核膜破裂，形成新核膜，形成雄原核。雌原核形成：卵激活，完成减数第二次分裂，排出第二极体，形成雌原核。第17页知识点一体内受精和早期胚胎发育三、受精作用（归纳）3、过程：准备阶段：精子获能、卵子准备受精阶段：①精子穿越放射冠和透明带②进入卵黄膜③雌雄原核形成和配子结合。三个反应：顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用二个标志：受精作用标志、受精作用完成标志2、场所:受精是在输卵管内完成第18页【训练1】►关于受精过程叙述错误是(

)。A．获能后精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠B．透明带反应是预防多精入卵第一道屏障C．精子与卵黄膜相互融合，精子入卵D．雄原核形成同时，卵子完成减数第二次分裂解析受精时精子依次穿越放射冠和透明带；阻止多精入卵屏障依次是透明带反应和卵黄膜封闭作用；卵子完成减数第二次分裂是在雄原核形成时进行。答案A第19页知识点一体内受精和早期胚胎发育四、早期胚胎发育1、场所：输卵管（卵裂期）、子宫2、胚胎发育过程：依据胚胎形态改变，分几个阶段：受精卵

卵裂期（包含2细胞期、4细胞期、8细胞、16细胞期、32细胞期）桑椹胚

囊胚期

原肠胚期（包含内、中、外三胚层和原肠腔）幼体第20页知识点一体内受精和早期胚胎发育四、早期胚胎发育1、场所：输卵管（卵裂期）、子宫2、胚胎发育过程：卵裂期特点：场所：细胞分裂方式为_______细胞数目____胚胎总体积______或略有____每个细胞体积_____DNA数目_____有机物总量_____有机物种类_____第21页知识点一体内受精和早期胚胎发育四、早期胚胎发育1、场所：输卵管（卵裂期）、子宫2、胚胎发育过程：受精卵卵裂期桑椹胚当胚胎细胞数目到达32个左右时，胚胎形成致密细胞团，形似桑椹，叫做桑椹胚。桑椹胚中每个细胞都属于全能细胞。第22页知识点一体内受精和早期胚胎发育四、早期胚胎发育1、场所：输卵管（卵裂期）、子宫2、胚胎发育过程：受精卵卵裂期桑椹胚囊胚细胞开始分化内细胞团细胞：即胚胎干细胞，是一个未分化细胞，含有全能性，能发育成完整胎儿各种组织滋养层：发育成胎膜和胎盘，胚胎可经过这些组织从母体中取得正常发育所需氧气和营养物质囊胚腔：孵化：胚胎从透明带中伸展出来过程第23页知识点一体内受精和早期胚胎发育四、早期胚胎发育1、场所：输卵管（卵裂期）、子宫2、胚胎发育过程：受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原肠胚外胚层：内细胞团表层细胞内胚层：内细胞团下方细胞中胚层：原肠腔：内胚层包围囊腔第24页受精卵卵裂期桑椹胚囊胚（内含囊胚腔）原肠胚（内含原肠腔）胎儿形成：在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不停增加，但胚胎总体积并不增加，或略有降低。：由含有全能性细胞组成，细胞数在32个左右，排列紧密，形似桑椹内细胞团：发育成胎儿各组织滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘：最初发育在输卵管进行有丝分裂胚胎发育小结：滋养层外胚层中胚层内胚层原肠腔第25页知识点一体内受精和早期胚胎发育早期胚胎发育-----胎儿发育6周胎儿8周胎儿20周胎儿第26页【典例】高等哺乳动物受精后很快，受精卵开始进行细胞分裂，经32细胞期、囊胚、原肠胚和组织器官分化，最终发育成一个完整幼体。如图是胚胎发育过程中某阶段示意图，相关叙述不正确是（）A.①②依次为滋养层、内细胞团B.高等哺乳动物胚胎发育经历时期是受精卵→卵裂期→32细胞期→囊胚期→原肠胚期→幼体，其中最关键时期是原肠胚期C.高等哺乳动物细胞分化开始于囊胚期，终止于生命结束D.进行胚胎分割时，应选择原肠胚期胚胎进行D第27页【例】（·杭州模拟）关于原肠胚和囊胚比较，以下说法不正确是（）A．原肠胚时期细胞分化是因为遗传物质突变引发B．原肠胚时期细胞出现了细胞分化,但遗传物质未发生改变C．囊胚期内细胞团各细胞结构功效基本相同D．囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异是转录水平上差异引发【解析】选A。原肠胚时期细胞分化是因为基因选择性表示引发。第28页知识点二体外受精和早期胚胎培养一、体外受精(1)精子、卵子获取与培养：第29页(2)受精：获能精子和培养成熟卵子能够在_________或专用受精溶液中完成受精作用。二.胚胎早期培养(1)培养液成份：无机盐、有机盐、_______、_____、氨基酸、核苷酸、_____等。(2)胚胎处理：当胚胎发育到适宜阶段时，可将其取出向_________，或冷冻保留。【点拨】不一样动物胚胎移植时间不一样，如牛、羊胚胎要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段才能进行移植，小鼠和家兔等试验动物可在更早阶段移植，人体外受精胚胎，即试管胚胎，可在8～16个细胞阶段移植。获能溶液维生素激素血清受体移植第30页(1)概念：将雌性动物体内早期胚胎，或者经过体外受精及其它方式得到胚胎移植到同种、生理状态

相同其它雌性动物体内，使之继续发育为新个体技术。知识点三胚胎工程应用及前景(2)意义：大大缩短了供体本身繁殖周期，充分发挥_雌性优良个体繁殖潜力。实质是_早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置转移。而胚胎本身遗传物质并不发生改变，所以各种性状能保持其原来优良特征。1.胚胎移植第31页（3）生理学基础：胚胎移入基础哺乳动物发情排卵后，同种动物供、受体生殖器官生理改变是_____胚胎搜集基础哺乳动物早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上联络，而是处于_____状态移入胚胎存活基础受体对移入子宫外来胚胎基本上不发生____________保留遗传特征基础供体胚胎可与受体子宫建立正常_______________，但供体胚胎遗传特征在孕育过程中____________相同游离免疫排斥反应生理和组织联络不受任何影响1.胚胎移植知识点三胚胎工程应用及前景第32页(4)基本程序:

A、对供、受体选择和同期发情处理知识点三胚胎工程应用及前景1.胚胎移植供体：遗传性能和生产性能优异个体(供精、供卵）受体：有健康体质和正常繁殖能力个体（代孕母体，提供胚胎发育场所和营养）

三个个体属于同物种同期发情处理：促性腺激素处理是指对良种供卵雌性和受体雌性做同期发情处理，以使其生殖器官生理改变相同，便于胚胎移植时生理情况相同。B、配种或人工授精处理：促性腺激素，要对供体雌性做超数排卵处理，以促其多产生卵子。注射一定量性激素后会抑制下丘脑和垂体活动,从而造成相关激素分泌量下降,进而引发本身性激素分泌量降低,影响排卵第33页(4)基本程序:知识点三胚胎工程应用及前景1.胚胎移植C、对胚胎搜集、检验、培养或保留冲卵：是指将早期胚胎从良种母牛子宫内冲洗出来，而不是冲洗出卵子。检验：用显微镜检验胚胎质量（发育良好、形态正常）。胚胎要求发育到桑椹胚或囊胚。保留：低温液氮B、配种或人工授精A、对供、受体选择和同期发情处理第34页(4)基本程序:知识点三胚胎工程应用及前景1.胚胎移植C、对胚胎搜集、检验、培养或保留B、配种或人工授精A、对供、受体选择和同期发情处理D、胚胎移植方法：手术法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口非手术法：用移植管将胚胎送入受体子宫对应位置E、移植后检验对受体进行是否妊娠检验第35页(1)概念：采取机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植取得同卵双胎或多胎技术。知识点三胚胎工程应用及前景2.胚胎分割(2)操作简述：将发育良好、形态正常桑椹胚或囊胚，借助显微操作仪和实体显微镜，用分割针或分割刀将胚胎分割。注意事项：在对囊胚阶段胚胎进行分割时，将内细胞团均等分割，不然会影响分割后胚胎恢复和深入发育。(3)意义：加紧繁殖速度，是动物无性繁殖或克隆方法之一，其它克隆方法还有核移植。【点拨】①早期胚胎培养过程中存在细胞分化，得到早期胚胎；而细胞培养过程中没有细胞分化，得到细胞群。②胚胎产生过程普通是有性生殖，但胚胎分割是无性生殖方式。第36页相关胚胎工程三个操作流程1．试管动物生产流程第37页2．克隆动物培育流程相关胚胎工程三个操作流程第38页3．胚胎移植培育流程（以牛胚胎移植为例）相关胚胎工程三个操作流程第39页【迁移应用】胚胎移植基本程序如图(以牛胚胎移植为例),请据图回答:第40页(1)对供体母牛、供体公牛要求是

。

(2)同期发情处理方法是

,冲卵中“卵”是指

。

(3)哺乳动物受精过程有以下中

机制阻止多精子入卵受精(多项选择)。

A.精子获能含有差异性B.精子穿越卵子透明带触及卵黄膜,造成透明带反应C.精子触发卵黄膜表面微绒毛抱合反应D.精子入卵后,触发卵黄膜封闭作用(4)与受精相关过程有:①第一次卵裂开始,②释放第二极体,③顶体反应,④穿越透明带,⑤雌、雄原核形成,⑥核膜消失,雌、雄原核融合。其正确次序为

(填序号),受精标志是

。

(5)若供体母牛含有许多优良性状,可利用体细胞克隆技术加速遗传改良进程,请回答以下相关问题:①当前核移植技术中普遍使用去核方法是

。

②用于核移植体细胞普通选取

代以内细胞,原因是

。

具优良性状同种牛注射促性腺激素早期胚胎BD)③④②⑤⑥①卵黄膜和透明带间出现两个极体显微操作去核法1010代以内细胞普通能确保正常二倍体核型第41页【典例1】►(·浙江卷)培育“试管山羊”基本过程以下列图所表示。若要培育成功，以下叙述正确是(

)。A．甲过程中可经过给母山羊注射相关激素使其超数排卵B．乙过程目标之一是促进卵母细胞和精子成熟C．丙过程与乙过程中应采取相同成份培养液D．丁过程中早期胚胎须移植到与供体性状相同代孕母羊子宫内A第42页【训练2】►(·济宁期末)胚胎分割要将内细胞团均等分割原因是(

)。A．以免影响胚胎恢复和深入发育B．确保遗传物质平均分配C．确保胚胎发育后期营养物质供给D．预防分割而来两个体性状差异大解析在胚胎分割中要注意将内细胞团均等分割，不然会影响分割后胚胎恢复和深入发育。答案A第43页【训练3】►世界卫生组织解释克隆为“遗传上同一机体或细胞系(株)无性繁殖”。相对于植物克隆而言，动物尤其是高等动物克隆比较困难，下列图表示哺乳动物克隆几个方法主要步骤，据图回答以下问题：(1)方法2取得小牛遗传物质起源于__________。方法3中①和②发育成小牛遗传物质__________(相同/不一样)。(2)细胞B取自囊胚__________，含有全能性，称为__________细胞。囊胚__________(已经/还未)出现分化。供体1和供体2及供体3相同内细胞团胚胎干已经第44页(3)应用图示方法__________得到小牛与供体1遗传物质最相同。(4)克隆也能够了解为复制、拷贝，结合世界卫生组织定义，你认为还有哪些当代生物技术也属于克隆？__________。(5)美国总统奥巴马签署行政令，决定解除对使用联邦政府资金支持胚胎干细胞研究限制。对此，各界反应不一，你态度及理由是________________________________________________。1制备单克隆抗体、植物组织培养、PCR技术等支持，胚胎干细胞研究，有利于治疗人类一些顽症(治疗性克隆)，以及揭示细胞分化和细胞凋亡机理等；反对，胚胎干细胞取自胚胎，胚胎也是生命，另外可能被用于克隆人研究，引发伦理问题第45页知识点三胚胎工程应用及前景3.胚胎干细胞（ES或EK细胞）(1)起源：是由早期胚胎（囊胚）或原始性腺中分离出来。(2)特点①形态：体积小、细胞核大、核仁显著;②功效：含有发育全能性;③体外培养：可增殖而不发生分化。(3)应用①治疗人类一些顽症；②培育人造组织器官；③研究体外细胞分化理想材料。第46页【训练4】►(·安徽安庆四校联考)现在有一个婴儿在出生后医院为他保留了脐带血，在以后他生长发育过程中假如出现了某种难治疗疾病，就能够经过血液中干细胞来为其治病，关于这个实例说法正确是(

)。A．用干细胞培育出人体需要器官用来移植治病，需要激发细胞全部全能性B．用脐带血中干细胞能够治疗这个孩子全部疾病C．假如要移植用他干细胞培育出器官，需要用到细胞培养技术D．假如要移植用他干细胞培育出器官，应该长久给他使用免疫抑制药品答案C第47页【典例2】►(2009·辽宁、宁夏理综)下列图为哺乳动物胚胎干细胞及其分化示意图。请回答下面问题。(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至________期内细胞团或胎儿________中分离得到一类细胞。囊胚原始性腺(2)图中分化程度最低干细胞是________。在体外培养条件下，培养液中加入________因子，可诱导该种干细胞向不一样类型组织细胞分化。胚胎干细胞分化诱导第48页(3)在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因________结果。(4)某患者不能产生正常白细胞，经过骨髓移植能够到达治疗目标，骨髓移植实质是将上图________细胞移植到患者体内。(5)若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞、神经细胞中不能选取作为供体细胞是成熟________，其原因是______________________________。选择性表示造血干红细胞细胞中无细胞核第49页(6)若某药品可抑制肝肿瘤细胞DNA分子复制，使用该药品可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期________期。(7)在制备单克隆抗体过程中细胞融合阶段，用________细胞与骨髓瘤细胞融合，经屡次筛选最终得到能分泌________________杂交瘤细胞。间效应B淋巴特异性抗体第50页1.(山东高考)人类疾病转基因动物模型惯用于致病机理探讨及治疗药品筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠流程如图所表示。(1)卵母细胞除从活体输卵管中采集外,还可从已处死雌鼠

中获取。

(2)图中高血压相关基因作为

,质粒作为

,二者需用

切割后连接成重组载体,该过程与质粒上含有

相关。

(3)子代大鼠假如

和

,即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表示,然后可用其建立高血压转基因动物模型。

(4)在上述转基因大鼠培育过程中,所用到主要胚胎工程技术是

、早期胚胎培养和胚胎移植。卵巢目基因载体同种限制酶限制酶切割位点检测到体内相关蛋白质出现高血压)体外受精第51页2.(福建高考)一对表现型正常夫妇,生了一个镰刀型细胞贫血症(常染色体隐性遗传病)患儿。在他们欲生育第二胎时,发觉妻子双侧输卵管完全堵塞,不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊疗,过程如图。第52页请回答:(1)过程①是指在体外进行

处理,从而使精子与卵子结合形成受精卵;过程②称为

。

(2)在对胎儿进行镰刀型细胞贫血症产前基因诊疗时,要先从羊水中胎儿细胞提取物质③

进行PCR扩增,然后用MstⅡ对扩增产物进行切割,产生多个片段酶切产物。据此判断,MstⅡ是一个

酶。

(3)不一样长度酶切产物在电泳时移动速率不一样。形成不一样电泳条带。该家庭组员镰刀型细胞贫血症基因分析电泳带谱如④。据此判断该胎儿为

(正常/患者/携带者)。

答案:(1)精子获能胚胎移植(2)DNA限制性核酸内切(3)正常第53页3.(海南高考)请回答胚胎工程和基因工程方面问题:(1)应用胚胎工程技术能够培育出“试管牛”。试管牛培育需经过体外受精、、以及在母体中发育和产出等过程。

(2)在“试管牛”培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行处理,使其。另外,培养卵母细胞需要发育至减数第二次分裂中期,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和。

(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞,采取激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞,常使用激素是。

早期胚胎培养胚胎移植获能第一极体促性腺激素第54页(4)利用基因工程能够取得转基因牛,从而改良奶牛一些性状。基因工程四个基本操作步骤是

、

基因表示载体构建、

和

。若要取得转基因牛分泌乳汁中含有些人干扰素,则所构建基因表示载体必须包含:某种牛乳腺分泌蛋白基因及其开启子、

、

、

和复制原点等。将该基因表示载体导入受体细胞所采取方法是

(显微注射法、农杆菌转化法),为取得能大量产生人干扰素转基因牛,该基因表示载体应导入受体细胞是

(受精卵、乳腺细胞)。

第55页(·广东卷)华南虎是国家一级保护动物，可采取试管动物技术进行人工繁殖，该技术包含步骤有(

)。①转基因②核移植③体外受精④体细胞克隆⑤胚胎移植A．①③

B．①④

C．②⑤

D．③⑤解析本题考查胚胎工程应用，属于对识记、了解层次考查。试管动物技术是指把经过体外受精取得早期胚胎移植到代孕动物子宫发育而产生动物。答案D第56页2．(2011·江苏卷)以下关于胚胎工程叙述，错误是()。A．体外受精是指获能精子和成熟卵子在对应溶液中受精B．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C．早期胚胎培养与动物细胞培养培养液通常都需要加入血清D．试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术解析受精卵发育到桑椹胚阶段就可以进行胚胎移植，所以B选项叙述是错误。答案B第57页3．(2010·江苏卷)以下关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊叙述，错误是()。A．对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理B．人工授精后一定时间内，收集供体原肠胚用于