选考3-3胚胎工程最新课件.ppt

1、,专题3 胚胎工程,胚胎工程,胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多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。经过处理后获得的胚胎，还需要移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类大各种需求。,操作对象：早期胚胎或配子 技术手段：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 发育的规律,胚胎工程,下列不属于胚胎工程技术的是： A.体外受精 B.胚胎分割、胚胎移植 C.胚胎干细胞培养 D.转基因鲤鱼的培育,一、精子和卵子的发生 1.精子的发生 (1)场所：睾丸的_。 (2)时期：_开始，直到生殖机能衰退。 (3)过程： 第一

2、阶段：精原细胞 _。 第二阶段：初级精母细胞 精子细胞。 第三阶段：精子变形： 细胞核_的主要部分。 高尔基体_。 中心体_。 线粒体聚集在尾基部形成_。与尾运动耗能相适应。,曲细精管,初情期,大量精原细胞，进一步形成初级精母细胞,精子头,头部顶体,精子尾,线粒体鞘,(3)过程(如图)：,初情期后,卵原细胞,初级卵母细胞生长， 透明带形成,透明带 卵黄膜,初级卵母细胞,+,M,受精,合子,第二极体,2.卵子的发生 (1)场所：主要在卵巢。 (2)时期：_和初情期后。,胎儿期,(4)两次分裂的时间：减数第一次分裂是在雌性动物_前 后完成的，减数第二次分裂是在_ 中完成的。,排卵,精子和卵子结合的

3、过程,【点拨】 精子的形成开始于初情期，而卵子形成开始于胎儿时期。 卵子形成过程中就开始了受精作用，与精子结合的不是成熟的卵细胞而是卵母细胞。 受精作用发生在输卵管内，胚胎发育在子宫内。,1分析下面图解判断以下哪一项不是精子、卵细胞发生的区别 (),对位训练,A初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间 BM和M的时间连续性 C成熟生殖细胞是否经过变形 D成熟生殖细胞中染色体的数量,D,解析初级精母细胞是雄性动物初情期开始后，才由精原细胞分裂形成的，而初级卵母细胞是在胎儿期性别分化后形成的。精子的产生过程中，M和M是连续的，而卵细胞产生通过M形成次级卵母细胞，在精子与卵子的结合过程中才完成M。精子细

4、胞形成后变形为蝌蚪状，卵细胞不需要变形。成熟的精子和卵细胞经过减数分裂形成，都含有相当于亲本体细胞一半的染色体数目。,排雷(1)成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后方才具备受精能力。精卵细胞的结合是在输卵管内进行的；卵子的减分裂的完成场所也是输卵管。 (2)为防止其他精子进入，受精过程中一共形成两道屏障，第一道屏障为透明带生理反应，第二道屏障为卵黄膜的封闭作用。,答案D,1、卵子受精的标志是（ ） A、雌、雄原核形成 B、精卵相遇，发生顶体反应 C、精子接触透明带 D、卵黄膜和透明带间出现两个极体 2、受精作用完成的标志是（） A、释放第二极体 B、雌、雄原核形成 C、两原核融合形成合子

5、 D、第一次卵裂,只是“受精作用”是名词，而“受精”勉强算一个动词,D、,C,1、家畜每次射精排出的精子数以亿计，但通常只有一个精子能够与卵子结合，这能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？,不是。1.这是动物为繁殖后代、延续物种的一种生理保障机制。2.在自然条件下，精子从射精部位运行到受精部位，将对精子进行筛选，并致使大量精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量损耗。最后到达受精部位（输卵管）的只有百余个，与卵子完成受精作用的只有一个。,提示：细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。而线粒体则是有氧呼吸产生能量的场所。精子的线粒体集中于尾的

6、基部形成线粒体鞘膜，是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。,2、精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？,(3)过程：,准备阶段,精子获能:,卵子的准备:,受精阶段,顶体反应(穿越放射冠),透明带反应(穿越透明带),卵黄膜封闭作用(进入卵黄膜),原核形成,配子结合成受精卵,发育到M中期才有 受精能力,在生殖道内获能,3.受精 (1)概念：精子与卵子结合形成合子的过程。 (2)场所：_。,输卵管,(3)过程：,感悟拓展 (1)动物精子的大小与动物的体型大小无关。精子和卵子在发生上的重要区别是

7、哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的贮备是在胎儿出生前完成。 (2)判断卵子是否受精的重要标志是在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体，说明卵子已完成了受精。 (3)受精完成的标志是雌雄原核融合。此时，两组核染色体组合为一组，形成一个含二倍染色体的合子。 (4)受精过程中的三大反应的作用：顶体反应形成精子穿越放射冠的通道；透明带反应和卵黄膜的封闭作用是为了阻止多精入卵。,4.胚胎发育 受精卵 卵裂期：细胞数量_，胚胎总体积_ 桑椹胚：细胞数目为32个左右,这阶段之前每个细胞都属于全能细胞 囊胚：细胞开始出现_。 （内含囊胚腔） 原肠胚（内含原肠腔）,增加,不增加,分化,_发育成外胚层和内胚层 _发

8、育成胎儿的_,内细胞团,滋养层,胎膜和胎盘,桑椹胚期是胚胎分割的最佳时期。,该阶段还可进行胚胎分割。,滋养层 外胚层 内胚层 原肠腔,内细胞团表层的细胞,内细胞团下方的细胞,内胚层包围的囊腔,幼体,我国首例“虎狮兽”2002年在“南京红山动物园诞生”，利用了雄虎的精子和狮子的卵细胞“体外受精”而产生，完成这一过程需要解决的问题是 () A精子在体外作获能的处理 B用化学物质处理掉卵黄膜便于精子进入 C抽取精子、卵子的细胞核进行融合 D精子入卵后进行人工处理防止多精入卵,解析精子获能后才具有受精能力，因此体外受精要给予获能处理；精子入卵后自然会形成两道屏障防止多精入卵，入卵后的另一变化是分别形成

9、雄原核和雌原核，二者融合成合子后受精完成，而不是二者原有细胞核的融合，因此B、C、D没有必要。,A,要点归纳 体外受精良种牛早期胚胎胚胎移植健康牛受体良种犊牛成熟期牛,感悟拓展 早期胚胎一般指可用于移植的胚胎，在原肠胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的阶段。 体外受精技术水平最高的动物为牛。 胚胎早期培养液成分与动物细胞培养液成分基本相同，除无机盐、营养成分和调节物质外，还需要血清，两者都是液体培养基，但植物组织培养为固体培养基，其中加入琼脂，所需植物激素主要是生长素和细胞分裂素两大类。,典例导悟 2采集的卵母细胞，都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。以下原因不正确的是 () A卵子从

10、输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程 B动物排出的卵子成熟程度不同 C体外人工培养至减数第二次分裂中期时，才算成熟 D冲出的卵子还需要培养一段时间由小变大,解析冲出的卵子还不成熟，只有培养至减数第二次分裂中期时，才具有与精子受精的能力。在此之前，也要经历类似精子获能的处理。 答案D,以下关于“试管婴儿”生产技术过程不存在的是 () A体外受精B细胞培养 C胚胎移植 D基因重组 答案D 解析“试管婴儿”先经过体外受精形成受精卵，然后进行有丝分裂和细胞培养，至4个细胞阶段进行胚胎移植。整个过程中不存在减数分裂，也无基因重组。,自主梳理 一、胚胎移植 1胚胎移植过程,2胚胎移植的生理学基础 (1)

11、哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。 (2)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，这就为胚胎收集提供了可能。 (3)受体对移入子宫的外来胚胎其本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。 (4)供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，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。,3胚胎移植的意义 (1)加速育种工作和品种改良。 (2)大量节省购买种畜的费用。 (3)一胎多产。 (4)保存品种资源和濒危物种 (

12、5)可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。 大大缩短了供体本身的繁殖周期。 增加供体一生繁殖后代的数量。,二、试管动物技术的环节及意义 1试管动物技术含有以下几个技术环节 (1)体外受精 (2)早期胚胎的培养 (3)胚胎移植 2产生后代的生殖方式：有性生殖。 3体外受精、早期胚胎的培养阶段在体外，培养合格的胚胎还要移植到母体的子宫内，在母体子宫里完成胚胎发育。 4试管动物技术的意义 (1)充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。 (2)加速育种工作和品种改良。 (3)节省购买种畜的费用。,三、胚胎干细胞的分类研究进展及应用前景 1干细胞分类 干细胞分为三类：全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞。胚胎干细胞为

13、全能干细胞。 2胚胎干细胞的应用前景 ES细胞的分离和培养成功是胚胎工程中的重大成就之一，在基础生物学、畜牧学和医学上都具有十分重要的应用价值。 (1)ES细胞可用于治疗人类的某些顽症。 利用ES细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可以使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。,(2)培育成组织器官，用于器官移植 (3)对ES细胞的培养和诱导，为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效手段。 (4)ES细胞可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究。 3人ES细胞研究的前沿进展 目前，ES细胞的分离、培养体系的研究以及ES细胞的选择、检测和全能性的维持，不仅是胚胎工程的前沿课题之

14、一，也是当前生命科学研究的热门课题之一。,典例导悟 3表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。产生这一结果最可能的原因是() A试管动物培养 B胚胎移植 C胚胎分割移植 D受精卵移植 解析考查动物细胞工程的内容和胚胎分割。表现型不同的母牛，其基因型一定不同，生育出基因型完全相同的小牛，根据题目给出的选项，很可能是将胚胎分割移植，因为由一个胚胎分割开的细胞的基因型完全相同。 答案C,胚胎干细胞是从哺乳动物或人的早期胚胎中分离出来的一类细胞，具有发育的全能性，它可进一步分化发育成各种不同的组织细胞。如下图所示为干细胞的培养过程，请问图中哪一段的细胞是干细胞(),A囊胚 B内细胞群 C血液组织干

15、细胞 D各种血细胞 答案B 解析哺乳动物的胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有发育的全能性，可进一步分化形成造血干细胞和神经干细胞等各种不同的专能干细胞。因此胚胎干细胞又叫全能干细胞。,要点归纳 一、转基因生物的安全性和伦理问题 1转基因生物的应用 应用于农业、畜牧业、水产养殖、医药生产、基因治疗等方面。 2转基因生物安全性的争论,感悟拓展 理性看待转基因技术 (1)认识到转基因技术的应用前景是非常广阔的，以基因工程为代表的一大批生物技术成果，进入人类的生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用。 (2)重视转基因技术带来的安全性问题，切实认识到个别有害转基因

16、生物的危害性，要趋利避害。 (3)制定相应的法令法规，利用法制手段确保转基因生物的安全性。 (4)提高科学家的法制意识，提高科学家的研究道德水平。,典例导悟 4建立有关生物技术安全性和伦理问题的法律法规，能够() 规范生物技术研究 防止生物技术滥用 规范科学家的研究行为 对生物技术产生负面影响 A B C D,解析建立有关生物技术安全性和伦理问题的法律法规，是规范生物研究、防止生物技术滥用的有力武器；还可规范科学家的研究行为，对生物技术产生负面影响有抑制作用。 答案A,目前我国转基因农作物() A在研究、农田试种阶段要进行严格的安全性评价 B在研究、农田试种和商品化阶段要进行严格的安全性评价

17、C在研究、农田试种、大面积种植和商品化等各阶段都要进行严格的安全性评价 D有的阶段需核发批准证书后才允许进入下一阶段 答案C 解析目前我国转基因农作物在研究、农田试种、大面积种植和商品化等各阶段都要进行严格的安全性评价，在各阶段需核发批准证书后才充许进入下一阶段。,要点归纳,感悟拓展 克隆人技术的不足表现在：重构胚胎成功率低；移植入母体子宫胚胎着床率低、流产率高、胎儿畸形率高；出生后死亡率高，正常个体少。,典例导悟 5试管婴儿是指() A在试管内把受精卵培育成足月的婴儿 B成熟的卵和精子在试管内完成受精过程 C把精子移植到母体内 D将发育的胚胎移植到母体发育 解析试管婴儿是指人的卵细胞和精子在

18、体外完成受精作用，发育到早期胚胎的一定阶段，再移入到母体子宫内继续发育到足月诞生的婴儿。由于受精过程和早期胚胎通常在试管中完成，所以叫试管婴儿。 答案B,下列哪项不是哺乳动物克隆实验的缺点 () A重构胚胎成功率低 B流产率高 C胎儿畸形率高 D克隆后的胚胎着床率高 答案D 解析重构胚胎受细胞核和细胞质的相互影响，生活力不如受精卵，所以克隆后胚胎着床率低。,要点归纳 1生物武器的危害特点： 第一、致病力强，传染性大。 第二、有潜伏期，潜伏期最短的至少也有3至6小时，一般是3至4天，一般潜伏期的症状不明显，难以及时发现。 第三、污染面积大，危害时间长。 第四、传染途径多。生物战剂可通过多种途径使

19、人感染发病，如从口食入，经呼吸道吸入，昆虫叮咬，污染伤口，接触皮肤、黏膜感染等等。生物气溶胶无色、无味，又多在黄昏、夜间、清晨、多雾时秘密施放。所投带菌的昆虫、动物也易和当地原有种类相混，不易发现。,第五、生物武器造价低，技术难度不大，隐秘性强，可以在任何地方研制和生产。 随着科学技术的发展，生物武器又发展出了新品种。它们将更精确、更有针对性、有更大的杀伤力。 2对待生物武器的态度 坚决禁止生物武器，对于转基因生物安全性问题，可以有两种不同立场，然后通过讨论，形成自已的观点。而关于生物武器，必须形成明确的立场不论在何种情况下，生物武器的生产、储存和使用都将对受害国的民众，以及所有爱好和平的人们

20、造成极度的恐慌和致死危害。,6初期出现高烧、疲累、头痛、背痛，继而在脸部、手臂和腿部出现红疹。由此症状可以判断是由下列哪种病毒引起() A天花病毒 B波特淋菌 C肉毒杆菌 D炭疽杆菌 解析高烧、疲累、头痛继而在明显部位出现红疹是天花患者的症状。 答案A,以下各项不是炭疽杆菌的传播途径的是 () A皮肤接触 B老鼠 C呼吸道吸入 D肠道感染 答案B 解析炭疽杆菌的传播途径有皮肤接触、呼吸道吸入和肠道感染。,命题热点1关于试管动物的考查 【例1】以下是师生共同制定并研究设计的“试管牛”工厂化生产技术的流程，其中正确顺序应是 () 卵母细胞的采集和培养 精子的受精和获能 画出“试管牛”工厂化生产的技

21、术流程图 受精 胚胎的早期培养 A B C D 答案B,解析考查“试管牛”等体外受精和早期胚胎培养的程序。一般流程是先取卵母细胞和精子并处理，再经受精后，进行早期胚胎培养，并画出流程图。 方法点击 “试管动物”为有性生殖的过程，因为产生的个体仍然由受精作用产生的受精卵发育而来，只是早期胚胎发育在体外进行。,命题热点2胚胎工程的基本程序及应用 【例2】胚胎移植的基本程序如图所示，据图回答下列问题：,(1)对供体母牛、供体公牛的要求是 _。 (2)同期发情处理的方法是_，它可以促进_的分泌和_的生成。 (3)一次给受体转入多个胚胎，产生多个后代，其基因型相同吗？为什么？ _。 如果是用一个胚胎分割得到多个胚胎，其基因型相同吗？为什么？ _。,答案(1)具优良遗传性状的同种牛 (2)注射促性腺激素性激素卵子 (3)不一定相同。因为这些胚胎都是由不同的受精卵发育来的，它们的基因型可能相同，也可能不同 相同。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质 解析供体牛要选择遗传性能和生