高中生物专题3胚胎工程阶段提升课课件新人教选修310251247

阶段提升课专题3知识体系·思维建模尝试填写图中序号代表的含义:A.胚胎分割

B.获能

C.卵裂

D.桑椹胚

E.原肠胚

F.胚胎发育

G.胚胎移植命题研析·深化提升【典例示范】【典例1】(2020·江苏高考改编)小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞,制备流程如图所示。下列叙述正确的是 (

)A.为获得更多的囊胚,采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养【解析】选D。为了获得更多的囊胚,可以采用激素促进成熟雌性个体超数排卵,然后将卵细胞从母体内取出,在试管内与人工采集的精子进行体外受精,培育成胚胎,A错误;细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的,故核基因相同,B错误;运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞,首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团,分解细胞间的胶原蛋白等,使之分散成单个细胞,C错误;动物细胞培养时需要在5%CO2的培养箱中进行培养,以维持培养液的pH,D正确。【交汇分析】A项考查激素作用及精巢作用,该考点联系必修3体液调节和必修2减数分裂交汇命题。B项考查基因表达,该考点联系必修1细胞分化交汇命题。C项考查酶的作用,该考点联系必修1酶的作用交汇命题。【典例2】中国试管婴儿之母——卢光琇教授与研究伙伴共同宣布全球首批经全基因组测序的PGD/PGS试管婴儿在长沙诞生。新技术的突破意味着通过设计试管婴儿解决部分不孕不育问题的同时,部分肿瘤疾病、遗传性疾病的家族性遗传也将有望避免。(1)试管动物技术中首先要做的是______________________。

(2)圆形的精子细胞在变形阶段发生的主要变化有____________________________________________________________(写3项即可)。

(3)精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入__________中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。

(4)受精卵经72h体外培养发育成32个细胞左右的胚胎,叫作__________,可用于胚胎移植。进行胚胎移植的优势是可以______________________________。

(5)为了获得更多胚胎,可使用胚胎分割技术。胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一,其原因是__________________________________________。

(6)设计试管婴儿、克隆人等都是引起人们广泛争论的问题。我国不反对治疗性克隆,即可利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病,在去除卵母细胞的细胞核时,可用微型吸管把位于________________之间的第一极体一并吸出。

【解析】(1)试管动物技术中首先要做的是体外受精和早期胚胎培养。(2)圆形的精子细胞在变形阶段发生的主要变化有细胞核变为精子头的主要部分,高尔基体发育为头部的顶体,中心体演变为精子的尾,线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘,细胞内的其他物质浓缩为原生质滴。(3)精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。(4)受精卵经72h体外培养发育成32个细胞左右的胚胎,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹,叫作桑椹胚,是全能细胞,可用于胚胎移植。进行胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(5)胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一,其原因是来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质。(6)利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病,在去除卵母细胞的细胞核时,可用微型吸管把位于卵细胞膜与透明带之间的第一极体一并吸出。答案:(1)体外受精和早期胚胎培养(2)细胞核变为精子头的主要部分,高尔基体发育为头部的顶体,中心体演变为精子的尾,线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘,细胞内的其他物质浓缩为原生质滴(3)发育培养液(4)桑椹胚充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力(5)来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质(6)卵细胞膜与透明带【交汇分析】本题考查试管动物技术在实践中的应用。该考点联系必修2“减数分裂与受精作用”交汇命题。【典例3】(2018·江苏高考)下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述,正确的是 (

)A.采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理B.体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植C.使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应D.利用胚胎分割技术,同卵多胎较同卵双胎成功率更高【解析】选A。本题考查胚胎工程的相关知识及其应用。进行体外受精前,需获得较多的卵母细胞,用促性腺激素对良种母牛进行处理可达到超数排卵的目的,A项正确;胚胎移植的最佳时期是桑椹胚期或囊胚期,而非原肠胚期,B项错误;动物胚胎移植过程中不需要使用免疫抑制剂,C项错误;胚胎分割份数越多,胚胎成活率越低,D项错误。【易错提醒】胚胎移植的原理之一是受体不会对移入子宫的外来胚胎发生免疫排斥反应,若对此知识记忆不清,则会误选C。【交汇分析】本题考查胚胎移植技术。该考点联系必修3“免疫调节”交汇命题。【知识深化】交汇点1:胚胎工程中体内受精、体外受精技术联系必修2“减数分裂”交汇考查(1)减数第一次分裂的主要特征:同源染色体先联会,后分离;结果导致染色体数目减半。(2)减数第二次分裂的主要特征:染色体不再复制;每条染色体的着丝点分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极。交汇点2:胚胎移植技术联系必修3“免疫调节”交汇考查(1)免疫类型:人体的免疫分为非特异性免疫和特异性免疫;特异性免疫又包括体液免疫和细胞免疫。(2)抗原:能够引起机体产生特异性免疫反应的物质。(3)免疫过程:①体液免疫:B细胞受抗原刺激后增殖、分化,大部分分化为浆细胞,产生抗体,少部分分化为记忆细胞。②细胞免疫:T细胞受抗原刺激后,分化形成效应T细胞,效应T细胞裂解被抗原入侵的宿主细胞。【类题精练】

(2021·南昌高二检测)回答下列胚胎工程的相关问题:(1)1890年,英国剑桥大学的生物学家将纯种的安哥拉兔的两个4细胞胚胎移入一只纯种的比利时兔的输卵管内,成功得到两只纯种的安哥拉子兔。这个实验首次证实了____________________________________________的可能性。

(2)哺乳动物卵子发生过程中,减数第二次分裂是在__________________过程中完成的,哺乳动物卵子和精子在发生上的重要区别是_____________________。在实施体外受精时,获能的精子与培养成熟的卵子,通常都可以在______________中完成受精作用,在体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查______________________________。

(3)胚胎移植需收集胚胎,收集胚胎时冲卵的生理学基础是__________________。胚胎分割时用分割针取样的滋养层的用途是____________________________。

(4)ES细胞是研究细胞分化的理想材料,ES细胞在饲养层细胞上,或在________的培养液中,能够维持不分化的状态。

【解析】(1)将纯种的安哥拉兔胚胎移入一只纯种的比利时兔的输卵管内,成功得到两只纯种的安哥拉子兔。由于安哥拉兔和比利时兔为两个不同的品种,故这个实验可证实同种动物的胚胎在异体动物体内发育的可能性。(2)哺乳动物卵子发生过程中,减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的,其结果产生一个次级卵母细胞和第一极体,进入输卵管,准备与精子受精。减数第二次分裂是在精子和卵子结合过程中完成的,哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备,是在出生前(即胎儿时期)完成的,这是卵子和精子在发生上的重要区别。在实施体外受精时,获能的精子与培养成熟的卵子,一般情况下都可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用,在体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。(3)哺乳动物的早期胚胎形成后,在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系,而是处于游离状态,这就为胚胎的收集提供了可能。胚胎分割后,可取滋养层细胞做DNA分析性别鉴定。(4)ES细胞在饲养层细胞上,或在添加抑制