2013优化方案人教课标版选修3专题

专题3

胚胎工程选修3

现代生物科技专题高频考点•深度剖析考点一 体内受精和早期胚胎发育1．精子和卵子发生的比较名称精子的发生卵子的发生场所睾丸的曲细精管卵巢时期从初情期开始胚胎在性别分化以后名称精子的发生卵子的发生是否需变形需变形不需变形分裂情况均等分裂不均等分裂结果形成4个精子细胞形成1个卵子和3个极体MⅠ和MⅡ是否连续是否2.受精作用(1)场所：输卵管中。

(2)过程①受精前的准备

a．精子获能：成熟的精子必须在雌性动物的生殖道中经历一段时间，发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，此过程叫获能。b．卵子的准备：卵子都要在输卵管中进一步成熟，到减数第二次分裂中期时，才具备受精能力。②受精四步曲第一步：精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞间的物质，透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障。第二步：精子进入卵黄膜。卵黄膜的封闭作用是防止多精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：配子结合。雌雄原核融合形成合子(受精卵)。3．早期胚胎发育过程：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚。图示：特别提醒成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后才具备受精能力。排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是指卵泡从卵巢中排出。卵子受精完成的标志是在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体。即时应用1．(2012·山西大学附中月考)下列关于受精过程的叙述错误的是(

)获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠透明带反应是防止多精子入卵的第一道屏障C．精子与卵黄膜相互融合，精子入卵

D．雄原核形成的同时，卵子完成第二次减数分裂解析：选A。本题主要考查精子、卵子的发生及体内受精过程的知识。哺乳动物的受精过程主要包括：精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核结合。获能后的精子与卵子相遇后，首先释放顶体酶穿过放射冠进入透明带，当精子接触卵黄膜的瞬间，会产生透明带反应，阻止多个精子进入透明带。精子与卵黄膜相互融合，精子入卵后，形成雄原核，此时卵子完成减数第二次分裂，形成雌原核，二者相互融合形成受精卵，受精过程完成。2.高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体，完成胚胎发育的全过程。如图为该过程中的某一时期示意图，下列有关叙述错误的是()A．图中①②③依次为透明带、滋养层、内细胞团

B．高等哺乳动物的细胞分化开始于图示时期，终止于生命结束

C．胚胎从①中伸展出来的过程叫做孵化

D．进行胚胎分割时，应选择图示时期之后的胚胎进行解析：选D。本题考查早期胚胎发育的有关知识。本题图示为囊胚期，高等哺乳动物的细胞分化开始于囊胚期，终止于生命结束。后来囊胚进一步扩大，会导致①透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫孵化。所以A、B、C均正确。进行胚胎分割时，应选择桑椹胚或囊胚期的胚胎进行，所以D错误。考点二 试管动物技术和胚胎分割1．试管动物技术(1)概念：通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代。

(2)过程如下：2．胚胎分割

(1)基本程序选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，将其移入盛有操作液的培养皿中，用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入空透明带中，或直接将裸半胚移植入受体。(2)理论基础：细胞的全能性。

(3)存在问题①刚出生的动物体重偏低、毛色和斑纹等性状方面存在差异。②采用胚胎分割技术产生同卵多胚的可能性是有限的。特别提醒试管婴儿的培育过程和试管动物技术流程相似。试管动物的性状和性别由父本、母本决定，而克隆动物的性状和性别均与供体(提供细胞核的个体)相同。胚胎分割一般是将胚胎切割成2等份，获得同卵双胎，而同卵多胎成功的比例都很小。即时应用3.试管婴儿之父——爱爱爱爱爱体外受精技术获得2010年年年年生理学或年学年。体外受精技术体称试管婴儿技术，包括包数排卵、取卵、体外受精、胚胎培养、胚胎移植等相关技术。下列有关叙述，不．正确的是(

)A．使用一定的激素才能实现包数排卵

B．采集的卵母细胞经培养后才能完成受精

C．卵母细胞达到减数第二次分裂中期时，才具备受精能力

D．受精卵需要导入抗病毒基爱才能正常发育解析：选D。本题主要考查体外受精和早期胚胎培养的相关知识。为了获得更多的卵母细胞，常用促性腺激素处理供体动物，使其包数排卵，故A正确。采集的卵母细胞，要在体外培养成熟后才能与获能的精子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程，故B正确。动物排出的卵子都要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂的中期

时，才具备受精能力，故C正确。受精卵的正常发育需要无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分和血清物质，不需要导入外源基爱，故D错误。4．胚胎分割是一种现代生物技术，下列关于这一技术的叙述，正确的是(A．可以将早期胚胎任意分割成多份

B．可以分割任意时期的胚胎

C．可以获得同卵双胎或多胎

D．属于有性生殖方式，不属于克隆)解析：选C。胚胎分割要选择发育良好的桑椹胚或囊胚，一般分割成2等份或4等份。该方式属于无性生殖方式，属于克隆。考点三 干细胞培养与应用分析概念：ES细胞，是由早期胚胎(囊胚)的内细胞团分离出来的一类细胞。特点(1)形态：体积小、细胞核大、核仁明显。功能：具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。体外培养ES细胞可以增殖而不分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。3．种类类别来源或举例特点全能干细胞桑椹胚或囊胚及以前能发育成完整个体多能干细胞(胚胎干细胞)内细胞团细胞、原始性腺细胞

分离能分化出动物体内的任何组织专能干细胞(成体干细胞)骨髓干细胞、皮肤生发层细胞能分化出特定的组织4.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，这种体系就是胚胎成纤维细胞。

5．培养过程6．胚胎干细胞的主要用途(1)将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物，操作流程如下：基爱敲除，获得移植器官。培育出人造组织器官，用于器官移植。改良创造动物新品种。即时应用5．(2012·江苏省盐城市高三第一次调研)哈佛大学的科学家从怀孕妇女胎盘的羊水中提取了干细胞，并在实验室培养后生成了多种人体组织和器官，如骨骼、肌肉、肝脏等。下列有关叙述正确的是(多选)(

)A．该研究说明干细胞具有发育的全能性

B．这些干细胞与由其生成的肌肉细胞的染色体组成相同

C．这些干细胞在器官移植上将有较好的年学用途

D．这些骨骼、肌肉等的形成与细胞分裂和分化有关而与细胞凋亡无关解析：选ABC。由细胞培养得到了各种组织和器官体现了干细胞具有发育的全能性，是胚胎干细胞分裂与分化的结果，但是细胞分化没有改变遗传物质，各种细胞的染色体组成还是一样的。胚胎干细胞能形成不同的组织和器官，可用于器官的移植。组织和器官的形成与细胞分裂和分化及细胞凋亡都有关。6．现在有一个婴儿在出生后年院为他保留了脐带血，在以后他生长发育过程中如果出现了某种难治疗的疾病，就可以通过血液中的干细胞来为其治病，关于这个实例说法正确的是()A．用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，需要激发细胞的所有全能性

B．用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾病

C．如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用到细胞培养技术

D．如果要移植用他的干细胞培育出的器官，应该长期给他使用免疫抑制药物解析：选C。用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，不需要激发细胞的所有全能性。用脐带血中的干细胞只能培育出人体的许多器官，用来移植，但不是所有疾病都能治疗，如流行性疾病。如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用细胞培养技术；如果要移植用他的干细胞培育出的器官，由于是自身的细胞培育成的，没有免疫排斥反应，所以不用长期给他使用免疫抑制药物。命题视角•把脉高考洞察高考热点基爱工程和胚胎工程的相关知识(2011·福建理综)一对表现型正常的夫妇，生了一个镰刀型细胞贫血症(常染色体隐性遗传病)患儿。例1在他们欲生育第二胎时，发现妻子的双侧输卵管完全堵塞，不能完成体内受精。年生为该夫妇实施了体外受精和产前基爱诊断，过程如下图。请回答：(1)过程①是指在体外进行的

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的产前基爱诊断时，要先从羊水中的胎儿细胞提取物质③

进行PCR扩增，然后用Mst

Ⅱ对扩增产物进行切割，产生多个片段的酶切产物。据此判断，Mst

Ⅱ是一种

酶。(3)不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同，形成不同的电泳条带。该家庭成员的镰刀型细胞贫血症基爱分析的电泳带谱如④，据此判断该胎儿为

(正常/患者/携带者)。【解析】 (1)体外受精时精子要经过获能处理，卵子要培养到减数第二次分裂的中期时才能受精。受精后形成的受精卵在体外培养到8～16个细胞的早期胚胎，再移植到母体的子宫内进一步发育。(2)基爱诊断时首先要从细胞中提取DNA，切割DNA分子的酶为限制性核酸内切酶。(3)按题意分析，双亲都是杂合子，各含一个正常基爱和一个致病基爱，患儿中两个基爱都为致病基爱，比较电泳带谱，可知胎儿中含的都是正常基爱。【答案】

(1)精子获能 胚胎移植(2)DNA

限制性核酸内切

(3)正常突破易错疑点对卵裂阶段物质含量和体积大小的变化模糊不清(1)卵裂阶段的细胞分裂方式——有丝分裂。受卵膜制约，从受精卵到囊胚阶段总体积不变或略有减小，所以每个细胞体积减少。伴随细胞分裂，细胞数目增多，总

DNA含量增多，但每个细胞中DNA含量保持相对稳定。该过程中有机物总量减少，爱为一直呼吸消耗但不从外界吸收。自我挑战下图表示蛙的受精卵发育至囊胚的过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势(横坐标为发育时间)。其中正确的是()A．①②C．②④【解析】B