高三一轮复习生物第41讲胚胎工程导学案

第讲胚胎工程第1课时胚胎工程的理论基础学习目标：1.列表比较体内受精与体外受精过程的异同。2.根据早期胚胎发育的示意图分析各个不同时期的特点。【新旧教材对比】删：①精子的发生与卵子的发生；②卵母细胞的采集和培养；改：受精阶段内容简化。一、自主学习.知识梳理一、胚胎工程的概念1.操作对象:动物①生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞。

2.技术手段:体外受精、胚胎移植和②胚胎分割等。

3.特点:经过处理后获得的胚胎,还需移植到③雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。

4.实质：在体外环境条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。二、受精体内受精体外受精准备阶段精子获能雌性动物的生殖道获能液卵子准备输卵管（发育到MII期）卵细胞的采集、成熟培养受精场所输卵管适当的培养液受精作用的基本过程精子穿越卵细胞膜外的结构精子接触卵细胞膜精子入卵卵细胞膜反应形成雌原核，释放第二极体核膜消失，形成受精卵防止多精入卵的两道屏障透明带反应卵细胞膜反应受精完成的标志雌、雄原核核膜消失，形成合子(3)体外受精的意义：a.是提高动物⑥繁殖能力的有效措施。

b.可以为胚胎移植提供可用的胚胎。三、胚胎早期发育;1.发生场所：输卵管和子宫2．胚胎早期发育的阶段：卵裂期、桑椹胚、囊胚和原肠胚二、课堂过关.重难点突破1、受精作用:典例1、下图表示精子入卵后，发生(或引起的)一系列变化形成受精卵的过程，叙述错误的是(B)A．图中X指卵细胞膜反应，Y指卵子的减数分裂ⅡB．经图中Y过程只形成了雌原核C．精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合D．精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶体的作用下自溶2、胚胎的早期发育答案：有丝分裂；增多；内细胞团；全能性；胎儿的各种组织器官；滋养层细胞；胎盘和胎膜；透明带典例2、关于桑葚胚和囊胚的比较,下列叙述正确的是()。A.桑葚胚的内细胞团将来可发育成胎儿的各种组织B.囊胚的滋养层细胞具有发育的全能性C.囊胚期细胞分化是由遗传物质突变引起的D.囊胚的进一步扩大会导致透明带的破裂答案D2.深挖教材1．(选择性必修3P57正文内容改编)进行体外受精时，收集到马的卵母细胞，________(填“是”或“否”)应当将它置于与输卵管中相似的环境，让它进一步成熟？为什么？__________________________________________________________。提示：是；马排出的初级卵母细胞，应在体外人工模拟的输卵管环境中进行培养到MII期，才具备与精子受精的能力2．(选择性必修3P58相关信息)判断卵子是否受精的标志：__________________________________________________________________。提示：观察到雌、雄原核或在透明带和卵细胞膜的间隙观察到两个极体3.(P59思考.讨论)将体外培养的小鼠胚胎移植到母鼠子宫时，应选择至少发育到什么阶段的？如果换成牛又该怎样处理？小鼠应选择至少发育到桑葚胚阶段的胚胎进行移植；牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在816细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常发育到囊胚阶段的胚胎进行移植；3.长句应答1．(选择性必修3P59拓展应用T1)精母细胞在变成精子的过程中，很多结构会消失，而细胞核与线粒体都保留了下来，请尝试用你所了解的哺乳动物受精的相关知识来解释这一现象。_______________________________________。细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，是遗传与代谢的控制中心；而线粒体则是有氧呼吸产生能量的主要场所，集中于精子的尾基部形成线粒体鞘，可以为精子的运动提供能量，使其能够到达卵子处完成受精2.为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的而研究，会为胚胎工程提供理论基础？人们正是在认识自然受精和早期胚胎发育的规律的基础上，在体外条件下对卵母细胞培养成熟、精子获能、受精作用和早期胚胎培养等过程进行有效模拟。三、考向预测.高考真题典例3、下图为受精作用及胚胎发育示意图，a、b代表两个发育时期，下列叙述正确的是(D)A.受精卵的DNA一半来自精子B.a、b分别是原肠胚和囊胚时期C.①～④过程细胞只分裂不分化D.a时期可分离获得内细胞团细胞四、课后作业.巩固提高1.下列关于高等动物受精作用的叙述,错误的是()。A.在卵细胞膜和透明带之间出现两个极体表明卵子已经受精B.在精子和卵子结合的过程中,卵子完成减数第二次分裂C.精子细胞膜与卵子细胞膜的融合体现了细胞膜的结构特点D.精子与卵子相遇后,释放出多种酶,防止多精入卵答案D2.下列关于哺乳动物胚胎早期发育过程的叙述,错误的是()。A.卵裂期细胞数目增多,胚胎的总体积增加B.卵裂期是在透明带内进行的,细胞分裂方式为有丝分裂C.桑葚胚以前的细胞均未分化,都是全能干细胞D.囊胚期细胞开始分化,其中的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织答案A3、下图是哺乳动物胚胎发育过程中的某种胚胎,下列说法正确的是()。A.此图表示原肠胚,胚胎内的细胞出现了分化B.图中①②③依次表示透明带、滋养层、内细胞团C.②处的细胞没有增殖、分化能力D.胚胎从②中伸展出来的过程叫作孵化答案B4、“试管动物”技术繁育的个体具有健康的体质和重要的商业应用价值。“试管动物”技术繁育的基本过程:良种母畜的卵母细胞+良种公畜的精子→受精卵→早期胚胎→代孕母畜→试管动物。下列相关叙述正确的是()。A.通常选择良种母畜处于MⅠ期的卵母细胞更有利于进行受精作用B.良种公畜获能的精子与成熟的卵子可在适当的培养液中完成受精C.早期胚胎培养需要依次经历卵裂期、桑葚胚、原肠胚和囊胚等阶段D.代孕母畜可以是同种的,也可以是不同物种的,需对其进行同期发情处理答案B5、(2022·山东青岛期末)下图表示移植卵裂期胚胎和囊胚的流产率与受孕妇女年龄的关系，下列相关叙述正确的是()A．体外受精时，需用促性腺激素处理使精子获能B．卵裂期细胞和囊胚细胞均未分化C．实验结果表明，卵裂期胚胎移植成功率较高D．受孕妇女年龄越大，胚胎移植的流产风险越高答案：D6．下图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答下列问题：(1)写出胚胎发育各个阶段的名称：A：________________，B：________________。(2)写出图中各标号的名称：①________________，②________________，③________________，④________________。(3)A时期的细胞具有发育上的________________性，B时期开始出现________________。(4)②将来发育成________________________。(5)动物胚胎是由受精卵经有丝分裂形成的，受精卵由一个精子和卵子结合，防止多精入卵受精的两道屏障分别是________________和________________。6、答案：(1)桑葚胚囊胚(2)滋养层内细胞团透明带囊胚腔(3)全能细胞分化(4)胎儿的各种组织(5)透明带反应卵细胞膜反应7、某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请，为了避免母亲把生理缺陷遗传给孩子，医生去除女性捐赠者的卵子中的细胞核，接着用母亲卵细胞中对应的遗传基因取而代之，最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育，这样诞生的孩子将会继承一位父亲和两位母亲的遗传基因。回答以下问题：(1)图中“去核”和“取核”普遍使用____________法。(2)在体外受精前，需要对精子进行______________处理。体外受精后还需将受精卵放入培养液中培养到一定阶段才能移植，培养液的成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、________、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及________等天然成分。(3)早期胚胎发育大致经过：受精卵→卵裂→桑葚胚→______________→原肠胚。早期胚胎的________层细胞将发育成胎儿的胎膜和胎盘。(4)三亲婴儿培育过程中用到的胚胎工程有_______________________________________________________________________________________________。(5)从遗传角度分析，“三亲婴儿”技术还可以避免“母亲”的________(填细胞结构)中的缺陷基因传递给孩子。7、答案：(1)显微操作去(取)核(2)获能激素血清(3)囊胚滋养(4)体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等(5)线粒体(细胞质)第2课时胚胎工程技术及其应用学习目标：1.能针对胚胎移植的示意图进行分析和讨论。2.比较胚胎工程各技术之间的联系。【新旧教材对比】删：①精子的采集和获能；胚胎的早期培养。改：胚胎移植的基本程序内容精减。淡化：胚胎移植的生理基础改为“思考·讨论”。一、自主学习.知识梳理一、胚胎移植：1.概念：将雌雄动物体内的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到相同的其他雌雄动物体内，使之继续发育为新个体的技术。2.操作程序：3．胚胎移植的实质：早期胚胎在相同生理环境条件下。4.意义：充分发挥雌性优良个体的，大大缩短了供体本身的，增加供体一生繁殖后代的数量。答案1、同种、生理状态2.同期发情；超数排卵；人工授精3、空间位置的转移4、繁殖潜力；繁殖周期二、胚胎分割采用机械方法将早期胚胎分割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。1.操作对象：发育良好、形态正常的2.实质：属于动物的生殖3.理论基础：早期胚胎细胞（如内细胞团细胞）具有发育的4.结果：获得的每个后代具有相同的遗传特性5.分割要求：（1）对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。（2）取样做DNA分析和性别鉴定。答案：桑椹胚或囊胚；无性繁殖；全能性；内细胞团；滋养层细胞二、课堂过关.重难点突破1、胚胎移植的过程答案1、同期发情超数排卵胚胎移植收集胚胎妊娠2.深挖教材1．(选择性必修3P62相关信息)超数排卵是指应用外源________，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。提示：促性腺激素2．(选择性必修3P62思考·讨论)胚胎移植的生理学基础：哺乳动物发情排卵后，的供、受体器官的是相同的。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，而是处于状态。受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生反应。供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，且供体胚胎的不受影响。提示：同种动物生理变化游离免疫排斥遗传特性典例1、下列关于“试管牛”培养流程的叙述,错误的是()。A.过程①可对供体母牛注射促性腺激素,使其排出更多的卵子B.过程②发生的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体或雌、雄原核C.大量的研究已经证明,过程③基本不会发生免疫排斥反应D.移入受体的供体胚胎的遗传特性,在孕育过程中受受体的影响答案D三、考向预测.高考真题1、(2019·江苏卷)利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中,然后通过核移植技术培育基因编辑猪,可用于生产基因工程疫苗。下图为基因编辑猪培育流程,请回答下列问题。(1)对1号猪使用处理,使其超数排卵,收集并选取处在时期的卵母细胞用于核移植。

(2)采集2号猪的组织块,用处理获得分散的成纤维细胞,放置于37℃的CO2培养箱中培养,其中CO2的作用是。

(3)为获得更多基因编辑猪,可在胚胎移植前对胚胎进行。产出的基因编辑猪的性染色体来自号猪。

(4)为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达,可采用的方法有(填序号)。

①DNA测序②染色体倍性分析③体细胞结构分析④抗原—抗体杂交1.答案(1)促性腺激素MⅡ(减数分裂Ⅱ)中期(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)维持培养液的pH(3)分割2(4)①④四、课后作业.巩固提高1、《本草纲目》提到:“羊乳甘温无毒,润心肺,补肺肾气”,中医一直把羊奶看作对肺和气管特别有益的食物。下图表示研究人员利用胚胎工程繁育优质高产奶羊的过程,下列说法错误的是()。A.通过①~⑤繁育高产奶羊的过程与克隆羊的原理不同B.过程⑤是否成功与供体和受体生理状态的一致性密切相关C.进行胚胎性别鉴定时,要选择内细胞团细胞进行DNA分析D.不同生物进行过程⑤的时期不同,但移植胚胎都不能晚于囊胚期答案C2、(2021·济宁期末)动物细胞培养是动物细胞工程的基础,如图所示,a、b、c表示现代工程技术,①②③分别表示其对应的结果,据图分析下面说法正确的是()。A.若a是胚胎分割技术,则产生的①中,所有个体的基因型和表型一定相同B.若b是体外受精技术,则形成②的过程属于有性生殖C.若c是核移植技术,则形成③的过程中使用不同供体细胞时成功的难易程度相同D.①②③中的代孕母畜必须是具有优良性状的健康同种雌性个体答案B3.幼畜体外胚胎生产技术，即幼畜超排、胚胎体外生产和移植技术，是提高良种家畜繁殖效率的核心技术。科学家经过多年对辽宁绒山羊体外胚胎生产技术的研究总结，形成了如下操作流程，回答下列问题：(1)流程图中的A是指，经过程A处理后的精子才能与发育至期的卵母细胞完成受精作用。卵母细胞防止多精入卵的两道屏障是、。(2)在卵母细胞活体采集前，科学家利用如下两种方式对供体母羊进行了超排处理，记录的相关数据如下表：不同超排方法对超排效果、卵裂及胚胎发育的影响组别羊羔/只卵泡/个平均卵数/个卵裂率/%囊胚率/%先加PMSG后加FSH636661.00±13．9642.43(143/337)47.59(69/145)先加FSH后加PMSG651585.83±18．3522.80(101/443)25.74(26/101)①推测PMSG和FSH均属于激素。②结果表明：超排方法不同不仅影响超排效果而且对体外受精后卵裂及有很大影响。(3)B过程的生理学基础之一是供体胚胎可与受体子宫建立正常的，但移入受体的供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受任何影响。(4)已知产下的小羊羔具有优良的遗传特性，另外还可采用B处的细胞，通过(写一种)等技术加速辽宁绒山羊遗传改良进程，并促进优良畜群繁育。也可采用技术将B均等分割为几份，并进行胚胎移植，从而一次性获得多只羊羔。3.（1）精子的获能处理减数第二次分裂中透明带反应卵细胞膜反应（2）①促性腺②早期胚胎发育（3）生理和组织联系（4）胚胎干细胞核移植胚胎分割4、(2022·海南三亚期末)下图是科学家采用不同的方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，回答下列有关问题：(1)图中A牛和B牛的性别________(填“相同”“不同”或“不一定相同”)。(2)c过程一般是将发育到______________(阶段)的早期胚胎进行处理，再植入受体内。操作过程中应注意将③________________均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育，该技术的意义在于____________________________________________________________。(3)用于移植的胚胎除了图中所示的途径，还可以来自_