高三生物一轮复习课件：胚胎工程

第43讲胚胎工程[课标要求]1.简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程。2.简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术。1.胚胎工程概念的理解考点一胚胎工程的理论基础早期胚胎细胞雌性动物自然受精早期胚胎发育2.受精(1)概念:精子和卵子结合形成

(即受精卵)的过程,包括受精前的

阶段和

阶段。(2)场所:在自然条件下,哺乳动物的受精在

内完成。合子准备受精输卵管(3)过程。获能MⅡ期透明带卵细胞膜雌、雄原核3.胚胎早期发育有丝分裂各种组织胎膜和胎盘4.孵化(1)概念:囊胚进一步扩大,会导致

破裂,胚胎从其中伸展出来的过程。(2)意义:如果不能正常孵化,胚胎就

。透明带无法继续发育[正误辨析]1.精子获能是指获得受精时所需要的能量。(

)提示:精子获能是指精子获得受精“能力”而不是获得能量。2.卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体。(

)3.卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加。(

)提示:卵裂期有机物的总量是不断减少的。×√×4.精子入卵后形成雄原核,同时卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体后,形成雌原核。(

)5.先发生透明带反应,后发生卵细胞膜反应,这是防止多精入卵的两道屏障。(

)√√[教材微点思考]1.(选择性必修3P57“图2-20”拓展)在实际胚胎工程操作中,常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志,为什么观察不到3个极体?提示:多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ,因而不会形成两个第二极体,因此观察不到3个极体。2.(选择性必修3P57正文拓展)防止多精入卵有两道屏障,这有什么意义?提示:有两道屏障防止多精入卵,这可以保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致,从而保证遗传的稳定性。1.(2023·山东烟台期中)下列有关哺乳动物精子和卵子的发生及受精作用的叙述,错误的是(

)A.雌性动物排出成熟卵细胞的过程即为排卵B.精子入卵后,卵子被激活才能完成减数分裂ⅡC.防止多精入卵的屏障是透明带反应和卵细胞膜反应D.受精的实质是精子形成的雄原核和卵子形成的雌原核的融合√受精作用排卵排出的可能是初级卵母细胞或次级卵母细胞,并不是成熟的卵细胞;卵子发育到MⅡ期时才能与精子受精,精子入卵后,卵子被激活才能完成减数分裂Ⅱ;透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障,卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障;受精的实质是精子形成的雄原核和卵子形成的雌原核的融合。解析2.(2024·湖南长沙模拟)受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。在受精作用进行时,通常是精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面。与此同时,卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应,以阻止其他精子进入。下列有关受精作用的说法错误的是(

)A.卵细胞和精子相互识别、融合,体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能B.卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应阻止其他精子进入,有利于亲子代染色体数目的稳定C.精子的头部包含了父方细胞核和线粒体中的DNAD.卵细胞和精子的随机结合,是遗传多样性的原因之一√卵细胞和精子相互识别、融合,体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能和具有一定的流动性的结构特点;卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应阻止其他精子进入,有利于亲子代染色体数目的稳定;精子的头部只包含了父方细胞核中的DNA;卵细胞和精子的随机结合,是遗传多样性的原因之一。解析早期胚胎发育的过程和特点3.(2023·河北邯郸模拟)高等哺乳动物受精后不久,受精卵开始进行细胞分裂、分化,最后发育成一个完整的幼体,完成胚胎发育的全过程。下列有关叙述错误的是(

)A.高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵→卵裂期→囊胚期→桑葚胚→原肠胚期→幼体B.高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期,终止于生命结束C.图示是胚胎发育过程中囊胚期示意图,其中③为内细胞团D.图示时期植入子宫内膜称为着床√高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚期→原肠胚期→幼体;由题图可知,图示是胚胎发育过程中囊胚期示意图,①②③依次称之为透明带、滋养层、内细胞团,其中内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;囊胚植入子宫内膜称为着床。解析4.(2024·吉林长春月考)如图为哺乳动物早期胚胎发育的过程,下列有关叙述错误的是(

)A.过程a和b使胚胎中有机物的含量减少B.Ⅰ时期为囊胚期,胚胎的内部开始出现含有液体的腔C.Ⅱ时期的细胞逐渐分化,其中内细胞团将来发育成胎儿的各种组织D.Ⅰ、Ⅱ时期的胚胎中都含有全能细胞√过程a表示卵裂形成桑葚胚,过程b表示桑葚胚形成囊胚,这两个过程细胞均需要细胞呼吸提供能量,故胚胎中有机物的含量均减少;Ⅰ时期为桑葚胚期,没有空腔;Ⅱ时期为囊胚期,细胞逐渐分化,其中内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;Ⅰ表示桑葚胚,其中所有细胞都是全能细胞,Ⅱ表示囊胚,含有的内细胞团细胞为全能细胞。解析1.体外受精(1)主要步骤:

、

和受精。考点二胚胎工程技术及其应用卵母细胞的采集精子的获取(2)过程。MⅡ(3)意义。①提高动物

。②为胚胎移植提供可用的

。获能繁殖能力胚胎2.胚胎移植(1)概念。同种的、生理状态相同遗传性状优良、生产能力强健康的体质和正常繁殖能力(2)具体过程。超数排卵处理妊娠(3)胚胎移植的生理学基础。免疫排斥(4)意义。①充分发挥雌性优良个体的

潜力。②大大缩短了

本身的繁殖周期。繁殖胚胎移植的实质早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。供体对象

方法机械方法目的获得

特点来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质实质可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一3.胚胎分割(1)概念。早期胚胎(2)仪器设备:体视显微镜和显微操作仪。同卵双胎或多胎(3)操作过程。桑葚胚囊胚操作液分割针分割刀体外培养(4)意义:①促进优良动物品种的繁殖,产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料。②在胚胎移植前,进行性别鉴定、遗传病筛查等,对于人工控制

、动物繁育健康后代具有重要意义。动物性别[正误辨析]1.从雄性奶牛中采集到的成熟精子遇到卵子即可完成受精。(

)提示:雄性奶牛中采集到的成熟精子要经获能处理后才能进入卵子内完成受精。2.在体外完成受精后的受精卵,将其植入子宫即可完成着床。(

)提示:在体外完成受精后的受精卵,需培养至早期胚胎才能将其植入子宫完成着床。××3.使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应。(

)提示:受体母牛对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,所以受体不需要使用免疫抑制剂。4.利用胚胎分割技术,同卵多胎较同卵双胎成功率更高。(

)提示:采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的,最常见的是经分割产生的同卵双胎,而同卵多胎成功率很低。××5.分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,因此发育成的个体没有形态学差异。(

)提示:分割的胚胎细胞虽有相同的遗传物质,但由于生物的性状还受环境等因素的影响,故发育成的个体会存在形态学差异。×[教材微点思考]1.(选择性必修3P63“图2-25”拓展)对囊胚阶段的胚胎进行分割时,为什么要将内细胞团均等分割?提示:内细胞团将发育成胎儿的各种组织,若分割时不能将内细胞团均等分割,会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强,含内细胞团少的部分发育受阻或发育不良,甚至不能发育等问题。2.(选择性必修3P61“图2-23”拓展)(1)为什么应对供体和受体母畜进行同期发情处理?提示:使它们的生理状态达到同步或一致,这样才能使供体的胚胎移入受体后有相似的生理环境。(2)在胚胎移植过程中有两次使用激素、两次检查,其目的分别是什么?提示:第一次用孕激素对受体、供体进行同期发情处理,第二次用促性腺激素处理使供体超数排卵。第一次是对收集的胚胎进行质量检查,第二次是对受体母畜是否妊娠进行检查。(3)胚胎移植中的胚胎有哪些来源?提示:体外受精、转基因技术或者细胞核移植技术等方式获得的胚胎都可供胚胎移植。1.(2024·湖南岳阳模拟)针对高等哺乳动物,常见的辅助生殖技术有两种:一种是人工授精,即通过人工的方法,把精子送到雌性的生殖道,以增加怀孕概率;第二种技术就是所谓的试管动物,主要涉及体外受精、胚胎体外培养和胚胎移植等技术。下列对两种技术的有关叙述,正确的是(

)A.都需要对精子进行获能处理B.都需要考虑受体的生殖周期C.都必须在8细胞胚以前进入子宫D.都能发挥优良公畜母畜繁殖潜力√体外受精及胚胎移植人工授精不需要对精子进行获能处理;母畜的妊娠需要较长的时间,所以人工授精和试管动物都需要考虑受体的生殖周期;人工授精不需要胚胎移植,试管动物需要在桑葚胚或囊胚期移入子宫;人工授精能更有效地发挥优良公畜的优良特性,试管动物可充分发挥良种母畜的繁殖潜力。解析2.(多选)(2023·辽宁沈阳模拟)下列关于“试管牛”培养流程的叙述,错误的是(

)A.过程①可对供体母牛注射雌激素,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卵细胞内出现雌、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.正常条件下,移入受体的供体胚胎的遗传特性,在孕育过程中受到受体的影响√√过程①可对供体母牛注射促性腺激素使其超数排卵,促使其排出更多的卵子;过程②表示体外受精,在实际胚胎工程操作中,常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志;胚胎移植时,受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,这是胚胎移植成功的生理学基础;“试管牛”的遗传物质来自供体母牛和供体公牛,胚胎遗传特性取决于供体,正常条件下,在孕育过程中不会受到受体的影响。解析胚胎分割3.(2023·吉林长春月考)近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限可能。如图为经体外受精和胚胎分割移植培育优良奶牛的过程。下列相关说法正确的是(

)A.体外受精所需的成熟卵子可以从母体卵巢中直接获取,但在受精前要对精子进行获能