2020年高考生物一轮复习课件:选修3 专题3 胚胎工程 .ppt
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1、专题 3,胚胎工程,考纲导读,解,以及综合解决实际问题的能力。,考点一,精子和卵子的发生及受精作用 考点梳理 ,1.精子和卵子的发生比较,卵巢,初情期,(续表),(续表),4,1,3,有丝分裂,减数分裂,减半,2.特点分析,(1)哺乳动物精子发生的主要特点 精子的变形过程,动物精子的大小与动物体型的大小无关。,(2)哺乳动物卵子发生的主要特点,初级卵母细胞的减数第一次分裂发生在排卵前后,产生,一个次级卵母细胞和一个第一极体。,当精子与卵子结合时,次级卵母细胞进行减数第二次分,裂形成卵细胞和第二极体。,卵细胞具有只允许同种单个精子完成受精的保障 a.第一道屏障:透明带反应。 b.第二道屏障:卵细
2、胞膜反应。,(3)受精过程中生理或结构上的变化,(续表),(4)受精的标志和受精完成的标志 受精的标志:在透明带和卵细胞膜之间观察到,_。,两个极体,早期胚胎,受精完成的标志:雌、雄原核的融合。 3.试管动物技术:是指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_后,再经 移植产生后代的技术。,4.体外受精,促性腺,超数排卵,(1) 卵母细胞的采集和培养:用_ 激素进行 _,借助超声波探测仪、内窥镜等从活体动 物卵巢中吸取卵母细胞。 (2)精子的采集和获能 采集:假阴道法、手握法、电刺激法。,精子体外获能的方法,肝素,(3)体外受精:获能的精子和培养成熟的卵子,一般都可在
3、,获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。,5.人工授精和体外受精的比较,(续表),(1)滋养层饲养层,滋养层:囊胚时期沿透明带内壁扩展和排列的、个体较,小的细胞,滋养层最终发育成胎膜和胎盘。,饲养层:饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞,在干细胞 培养时,可作为提供干细胞分裂、增殖的营养细胞。,(2)不同动物胚胎移植的时间不同,牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段。 小鼠、家兔在桑椹胚前。,几乎所有动物都不能到原肠胚阶段移植,因为此时分化,程度高,移植成功率很低。,基础测评,),1.关于精子变形的叙述,错误的是( A.线粒体退化消失 B.高尔基体发育为头部的顶体 C.中心体演变为精子的尾 D.细胞核变为
4、精子头部的主要部分 答案:A,),2.关于卵子的成熟部位和受精部位正确的是( A.卵巢、卵巢 B.卵巢、输卵管 C.输卵管、输卵管 D.输卵管、子宫 答案:C,3.下列关于受精过程及胚胎发育的叙述错误的是(,),A.精子、卵细胞的相互识别保证了同种精卵结合 B.受精过程的核心是精子、卵细胞核物质的融合 C.第一次卵裂产生的子细胞失去了细胞全能性 D.卵裂期细胞数量增加,但胚胎总体积并不增加,或略有 缩小 答案:C,考点二,胚胎发育过程, 考点梳理 1.发育场所:胚胎发育初期在_,形成胚泡后移向 _,并在子宫内发育成为成熟的胎儿,直至分娩。 2.分裂方式:_,产生的是体细胞。,3.胚胎发育过程,
5、输卵管,子宫,有丝分裂,(续表),内细胞团,滋养层,4.卵裂期胚胎发育过程中物质和体积的变化,(1)有机物:胚胎没有和母体建立联系,没有从母体获取有,机物,而一直呼吸消耗,有机物总量减少。,(2)细胞体积:胚胎总体积不变或略有减小,但细胞数目增,多,所以每个细胞体积减小。,(3)细胞中 DNA 含量:伴随细胞分裂,细胞数目增多,总 DNA 含量增多,但每个细胞中核 DNA 含量保持相对稳定。,基础测评 1.胚胎发育的早期有一段时间是在透明带中进行的,这一,时期称为卵裂期。其特点是(,),A.细胞进行有丝分裂,所有细胞均具有全能性 B.每个细胞体积不变,细胞的数量增加 C.胚胎有机物总量增加,细
6、胞 DNA 总量不断减少 D.所有细胞的相对表面积减小,核物质(质量)与质物质比值 增大 答案:A,2.在动物的胚胎发育过程中,早期原肠胚的细胞从一个部 位移植到另一个部位时,被移植的细胞能适应新的部位并参与 那里的器官形成。但如果在原肠胚的末期,未来发育为蝾螈下 肢的部分移植到蝾螈胚胎不长下肢的部分,将发育为一条额外,的腿,这说明(,),A.原肠胚末期已出现了组织和器官的形成 B.原肠胚末期开始出现细胞分化 C.原肠胚末期确定了细胞发育的方向 D.原肠胚末期的细胞开始具有了全能性 答案:C,3.有科学家在实验室里实现了“将人体的卵细胞培育成囊,胚”的实验,则在以下推测中,有可能正确的是(,)
7、,如果该囊胚真能发育成成体,则其遗传特性和母本完全,相同 1/2,如果该囊胚真能发育成成体,其性别是男性的概率为 如果使囊胚的染色体数目加倍,得到的将是一个纯合的,二倍体,如果该囊胚真能发育成成体,该个体患遗传病的概,率会大大增加,A.,B.,C.,D.,答案:D,考点三,胚胎工程的应用及前景, 考点梳理 1.胚胎移植 (1)胚胎移植的基本程序,(2)胚胎移植成功与否的两个条件,同种动物之间进行胚胎移植易于成功。这里的“同种”,是指“同物种”。,供、受体生理状态要相同,a.应对供体和受体母畜进行同期发情处理,使它们的生理 条件达到同步或一致,这样才能使供体的胚胎移入受体后有相 同或相似的生存条
8、件,这是胚胎移植成功与否的关键。 b.移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置相同 或相似,移入胚胎一侧的受体子宫角对应的卵巢必须有黄体存 在。,(3)胚胎移植的意义:加速育种工作和品种改良;大量节省 购买种畜的费用;一胎多产;保存优良品种资源和濒危物种; 可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。,(1)两次使用激素:同期发情处理;超数排卵。,(2)两次检查:收集胚胎检查;移植后是否妊娠检查。,2.胚胎分割,全能性,桑椹胚或囊胚,无性生殖或克隆,(1)原理:细胞的_。 (2)材料:选择发育良好、形态正常的_。 (3)繁殖方式:_。 (4)特点:后代遗传性状相同。 (5)主要仪器设备:分割针或分割
9、刀片、实体显微镜和显微 操作仪。,(6)胚胎分割的过程,(7)意义:加快繁殖速度,提高了胚胎的利用率。,3.胚胎干细胞,(1)干细胞的分类及特点,(2)培养过程,(3)胚胎干细胞的主要用途,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产生克隆动物。,基因敲除,获得移植器官。,培育出人造组织器官,用于器官移植。 改良或创造动物新品种。,(4)克隆动物、试管动物与转基因动物的比较,(1)试管动物生殖实质是正常的有性生殖,只不过受精及早,期胚胎发育在体外进行。,(2)克隆动物生殖的实质是无性生殖,依赖动物细胞核(高度 分化的体细胞的细胞核)具有全能性;特有的操作程
10、序是核移 植。,基础测评 1.150 枚被称为“贵族牛”的红安格斯牛纯种胚胎在河南 祥基集团高档肉牛示范养殖基地同期移植接种,开始利用本地 黄牛作受体牛“借腹生子”。据悉,如此大规模的高档肉牛胚,胎移植工程在全国属首次。下列相关叙述错误的是(,),A.红安格斯牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎 B.此法获得的红安格斯小牛性状与本地黄牛相同 C.“借腹生子”可以充分发挥红安格斯牛的繁殖潜力 D.本地黄牛作受体牛应具有健康的体质和正常繁殖能力 答案:B,2.软骨发育不全为常染色体显性遗传病,基因型为 HH 的 个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者,希望通过胚胎工程技,),术辅助生育一个健康的孩
11、子。下列做法错误的是( A.首先经超(数)排卵处理后进行体外受精 B.从囊胚中分离细胞,培养后检测基因型 C.根据检测结果筛选基因型为 hh 的胚胎 D.将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫 答案:D,考向 1,精子和卵子的发生,典例 1下图 A 为成熟精子的结构示意图,图 B 是家畜卵 子发生和成熟过程示意图。请据图回答下列问题:,A,B,(1)哺乳动物精子的发生是在_内完成的;卵子的发,生是在雌性动物的_内完成。,(2)精子头部的顶体是由_发育来的,在受精阶段发 生顶体反应,释放_溶解卵丘细胞之间的物质和透明带。 获能的精子穿越放射冠和透明带,进入卵细胞完成受精的过程 中会产生两次生理反应,阻
12、止其他精子入卵,它们是透明带反 应和_。,(3) 图 B 中 代 表 个 体 发 育 的 _ 期 ; 代 表 _(写结构名称);代表_期(写细胞分 裂时期)。,(4)精子和卵子在发生上的重要区别是哺乳动物卵泡的形,成和在卵巢内的储备是在_完成的。,(5)1 个次级卵母细胞减数分裂一般形成_个卵子和,_个第二极体。,解析(1)精子的产生部位是睾丸的曲细精管;卵子的发生 在卵巢。(2)图 A 为变形的精子,其中为顶体,是由高尔基体 发育来的,在受精作用时发生顶体反应,释放顶体酶,溶解卵 丘细胞之间的物质和透明带;获能的精子穿越放射冠和透明带, 进入卵细胞完成受精的过程中会产生两次生理反应,阻止其他
13、 精子入卵,它们是透明带反应和卵细胞膜反应。(3)图 B 中代 表的是胎儿,表示卵细胞膜,表示减数第二次分裂。(4)精 子和卵子在发生上的重要区别是精子的产生是在性成熟之后, 而哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的。 (5)1 个次级卵母细胞减数分裂形成 1 个卵子和 1 个第二极体。,答案(1)睾丸(的曲细精管),卵巢,(2)高尔基体,顶体酶,卵细胞膜反应,(3)胎儿,卵细胞膜,减数第二次(M)分裂,(4)出生前(胎儿时期),(5)1,1,受精过程的三个易混点,(1)精子获能是指精子获得受精“能力”,而不是获得能,量。,(2)排卵冲卵:,排卵是指卵子从卵泡中排出。,冲卵是指将早
14、期胚胎从良种母牛子宫内冲洗出来,而不,是冲洗出卵子。,(3)受精的标志受精完成的标志:受精的标志是在透明带 和卵细胞膜之间观察到两个极体;而受精完成的标志是雌、雄 原核的融合。,考向预测,1.下图表示高等动物卵子的发生过程,请据图回答有关问,题:,(1)图中 A 是_,B 是_,E(过程) 是指_,阶段 C 是指个体发育的_(时期), 阶段 D 是指个体发育的_(时期)。,(2)当观察到第二极体时,可以表明_。,(3)图中的分别表示的过程是_ _、_、 _,图中有染色体着丝点分裂的过程是 _(填序号)。,(4)排卵是指_从_中排出,刚排出的卵子尚,未完全成熟,需要在_内进一步成熟。,解析:(1
15、)是初级卵母细胞的生长;为减数分裂,次 级卵母细胞的减数第二次分裂是在受精过程中完成的,因此 E 是受精过程,B 是合子;卵泡的形成是在胎儿期,减数分裂是 从初情期后开始的,因此 C 为胎儿期,D 为初情期后。(2)当观 察到第二极体时,表明卵子已经完成受精。(3)着丝点分裂可发 生在有丝分裂和减数第二次分裂中,即过程中。(4)排卵是 指卵子从卵泡中排出,刚排出的卵子需要在输卵管内进一步成 熟。,答案:(1)第一极体,合子,受精,胎儿期,初情期后,(2)卵子已经完成受精,减数第一次分裂,减数第二次分,裂,(3)初级卵母细胞生长 ,(4)卵子,卵泡,输卵管,2.下面是畜牧业生产上培育某种优良种牛
16、的两种方法,请,分析回答:,(1)方法和方法均用到的主要生物技术有动物细胞培,养、早期胚胎培养和_。,(2)用_处理使 B 牛超数排卵,从 B 牛体内获 得的卵母细胞需要培养到_(时期)才能与精子结 合。,(3)A 牛的精子必须在 B 牛的生殖道中经过相应的生理变化 后,才能与 B 牛的卵细胞结合,卵子受精的标志是在卵细胞膜 和透明带的间隙能够观察到_。完成受精作用一段时间 后,从 B 牛输卵管中冲出早期胚胎,这个过程叫_。 (4)生产上常用_期的胚胎进行胚胎移植。若希 望同时获得多个性状相同的家畜个体,可以使用_技术。 (5)获得试管牛 E 和克隆牛 F 的生殖方式分别是_、,_。,解析:给
17、雌性动物注射促性腺激素可促进其超数排卵;卵 母细胞培养到减数第二次分裂中期才具有受精能力。受精的标 志是用显微镜镜检可观察到在卵细胞膜和透明带的间隙有两个 极体。胚胎移植要求胚胎发育到桑椹胚或囊胚,此时期若进行 胚胎分割移植,则可以得到多个性状相同的个体。试管牛是由 受精卵发育成的,属于有性生殖;克隆牛是通过核移植技术得 到的,属于无性生殖。 答案:(1)胚胎移植,(2)促性腺激素,M中期(减数第二次分裂中期),(3)两个极体,冲卵,(4)桑椹胚或囊胚,胚胎分割,(5)有性生殖,无性生殖,考向 2,胚胎发育过程的综合考查,典例 2治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免 疫排斥反应具有重要意
18、义。流程如下: (1)过程采用的是细胞工程中的_技术,过程 采用的是胚胎工程中的_技术。 (2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有 O2 和 CO2,其 中 CO2 的作用是维持培养液(基)的_。,(3)如果克隆过程中需要进行基因改造,在构建基因表达载 体 ( 重 组 载 体 ) 时 必 须 使 用 _ 和 _两种工具酶。基因表达载体上除目的基因 外,还需要有_基因,以便选出成功导入基因表达载体 的细胞。,(4)胚胎干细胞可以来自囊胚中的_。在一定 条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中 获得的组织器官移植给个体_(填“A”或“B”),则不 会发生免疫排斥反应。,解析(1)过
19、程采用的是细胞工程中的核移植技术,过程 采用的是胚胎工程中的(早期)胚胎培养技术。(2)体细胞进行 体外培养时,所需气体主要有 O2 和 CO2,CO2 的作用是维持培 养液的 pH。(3)在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用限制 性核酸内切酶和 DNA 连接酶两种工具酶。基因表达载体上除 目的基因外,还需有标记基因以便选出成功导入基因表达载体 的细胞。(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的内细胞团,若将图 中获得的组织器官移植给个体 B 则不会发生免疫排斥反应,因 为 B 是供核的一方,克隆的组织和器官的绝大多数遗传物质和 B 相同。,(早期)胚胎培养,答案(1)(体细胞)核移植 (2)pH
20、(或酸碱度),DNA 连接酶,标记,(3)限制性核酸内切酶 (4)内细胞团 B,考向预测,3.下图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段。请据图回,答问题:,(1)写出各个阶段的名称:,A._;B._;C._。,(2)写出图中各标号的名称:,2_ ; 4_ ; 5_ ;,7_;8_。,(3)A 时期的细胞具有发育上的_性,B 时期开始 出现_,C 时期开始出现_。,(4)2将来发育成_。,(5)由受精卵到 B 阶段透明带破裂之前这一过程中,细胞数 目_,胚胎总体积_。,解析:(1) 图中 A 是桑椹胚,B 是囊胚,C 是原肠胚。 (2)图中 1 是滋养层,2 是内细胞团,3 是透明带,4 是囊胚腔
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