2015届《名师面对面》高考一轮生物总复习配套PPT课件选.ppt

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 精原细胞 多个初级精母细胞 通过数次有丝分裂 1 个初级精母细胞 2 个次级精母细胞 4 个精子细胞 通过减数分裂，即 MI 和 MI I 精子细胞 精子 通过变形 曲细精管 初情期 体内受精和早期胚胎发育 2 卵子的发生 (1) 场所： _ _ _ 、输卵管。 (2) 时期：始于性别分化 ( 胚胎时期 ) 。 (3) 过程 卵原细胞 初级卵母细胞 1 个初级卵母细胞 1 个次级卵母细胞 第一极体 排卵前后完成 1 个次级卵母细胞 1 个卵子第二极体 精子和卵子结合过程中完成 卵巢 3 受精 (1) 概念：精子和卵子结合形成合子 ( 即受精卵 ) 的过程。 (2) 场所： _ _ 中。 (3) 过程： 准备阶段：包括 _ 和 _ 。 受精阶段 a. 精子穿越放射冠： 顶体酶 b. 精子穿越透明带： 屏障一 c. 进入卵黄膜： 作用 屏障二 d. 原核形成，配子结合成受精卵 输卵管 精子获能 卵子的准备 顶体反应 透明带反应 卵黄膜封闭 4 胚胎发育 (1) 卵裂期：细胞在 _ 中进行有丝分裂。 (2) 桑椹胚：胚胎细胞达 32 个左右，每一个细胞都是 _ 细胞。 (3) 囊胚：有 _ 腔，出现了囊胚从透明带中伸展出 来的孵化过程。 (4) 原肠胚：内细胞团细胞形成外胚层和内胚层，滋养层 发育成 _ _ _ ，内胚层包围着原肠腔。 透明带 全能 囊胚 胎膜和胎盘 1 试管动物技术： 通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并 通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。 体外受精和早期胚胎培养 2 体外受精 (1) 卵母细胞的采集和培养：主要方法是用 _ _ _ _ 处理，使其排出更多的卵子，然后，从 _ 中冲取卵子， 直接与获能的精子在体外受精。第二种方法：从刚 _ _ _ _ _ 中采集卵母细胞；第三种方法是借助超声 波探测仪、腹腔镜等直接从 _ _ _ _ _ _ _ 中吸取卵母 细胞。采集的卵母细胞，都要在体外经 _ _ _ _ _ 后， 才能与 _ 受精。 (2) 精子的采集与获能：采集方法有 _ 法、手握法 和电刺激法等；获能方法有培养法和化学诱导法。 (3) 受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或 专用的受精溶液中完成受精过程。 促性腺激素 输卵管 屠宰母畜的卵巢 活体动物的卵巢 人工培养成熟 获能的精子 假阴道 3 早期胚胎培养 (1) 培 养 液 成 分 ： 无 机 盐 、 有 机 盐 ( 两盐 ) ； _( 两素 ) ； _( 两酸 ) ， 另外还有水、血清等。 (2) 胚胎去向：向受体 移植或冷冻保存。 维生素、激素 氨基酸、核苷酸 1 胚胎移植 (1) 概念：将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及 其他方式得到的胚胎，移植到 _ 的其他 雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。 (2) 地位：胚胎移植是转基因、核移植、或体外受精等技 术的最后一道 “ 工序 ” 。 (3) 意义：大大缩短了 _ ，充分发挥 _ 。 同种的、生理状态相同 供体本身的繁殖周期 雌性优良个体的繁殖能力 胚胎工程的应用及前景 (4) 理论基础 移入：排卵后，供、受体 _ 的生理变化是相 同的。 收集：早期胚胎处于 _ 。 存活：受体对外来胚胎基本上不发生 _ 反应。 保留遗传性：供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受任 何影响。 (5) 基本程序 对供受体的 _ _ _ 配种或 _ _ _ _ 对胚 胎的收集、检查、培养或保存 胚胎 _ 检查。 生殖器官 游离状态 免疫排斥 选择和处理 人工授精 移 植 2 胚胎分割 (1) 概念：是指采用机械方法将 _ _ _ 切割 2 等份、 4 等份等，经移植获得 _ _ _ 的技术。 (2) 意义：来自同一胚胎的后代具有 _ 的遗传物质， 属于 _ 繁殖。 (3) 材料：发育良好，形态正常的 _ 。 (4) 注意：对囊胚阶段的胚胎分割时，要将 _ 分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 早期胚胎 同卵双胎或多胎 相同 无性 桑椹胚或囊胚 内细胞团均等 3 胚胎干细胞 (1) 来源：由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。 简称 ES 或 EK 细胞。 (2) 特点：在形态上，表现为体积小、核大、核仁明显； 在功能上，具有 _ ；体外培养条件下可以 _ 。 发育的全能性 增殖而不发生分化 控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重 要的意义。目前，分离精子技术是有效的性别控制方法。例如： 牛的 X 精子的 DNA 含量比 Y 精子的高出 4% 左右，利用这一 差异人们借助特殊仪器将它们分离开来，再通过胚胎工程技术 就可培育出所需性别的试管牛 ( 如下图所示 ) 。 胚胎工程及应用 根据以上信息回答下列相关问题： (1) 试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在 体 外 条 件 下 _ _ ， 并 通 过 培 养 发 育 为 _ 后，再经 _ 产生后代的技术。 (2) 图中过程 通常采用 _ _ _ 技术。在这个过程中 _ 的精子与卵子相遇时，首先发生 _ 反应释放出 有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质。 成熟和受精 早期胚胎 胚胎移植 体外受精 获能 顶体 (3) 胚胎移植时，受体应处于适合的生理状况，此时可利 用激素对受体进行 _ 处理；此外，受体对移入子宫 的外来胚胎基本上不发生 _ 反应，这为胚胎在受体 内的存活提供了可能。 (4) 为了确保得到所需性别的试管牛，往往需要对移植前 的胚胎进行性别鉴定，请举出两种对早期胚胎进行性别鉴定的 方法 ( 只需写出名称或简要原理 ) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 同期发情 免疫排斥 DNA 分子杂交技术 ( 利用基因 探针鉴定 )、分析胚胎细胞的染色体组型 (5) 人们利用试管动物技术成功培育了转基因动物，在基 因 工 程 操 作 的 基 本 程 序 中 ， 基 因 工 程 的 核 心 是 _ ，科学家利用基因工程技术，使 转基因动物本身变成 “ 批量生产药物的工厂 ” 。如建立的生产 生 长 激 素 的 乳 房 生 物 反 应 器 ， 即 ： 科 学 家 将 _ _ _ _ _ 重组在一 起，通过 _ _ 等方法，导入哺乳动物的受精卵中，然后将 受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物。转基因动物 进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物。 基因表达载体的构建 生长激素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件 显微注射 解析 (1) 试管动物技术通常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，培养发育为早期胚胎，再进行 胚胎移植技术。 (2) 精子获能后与卵子受精。 (3) 胚胎移植时要 对供、受体进行同期发情处理，使供、受体的子宫所处的生理 环境一致。 (4) 对移植前的胚胎进行性别鉴定，可用 DNA 分子 杂交技术 ( 利用基因探针鉴定 ) 或分析胚胎细胞的染色体组型。 (5) 基因工程的核心是基因表达载体的构建。乳房生物反应器 是将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件组合在一 起，构建基因表达载体。 1 体内受精与胚胎发育 (1) 受精过程： 第一步：精子穿越 放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的 酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质；透明带反 应是防止多精入卵受精的第一道屏障。 第二步：精子进入卵黄膜。卵黄膜封闭作用是防止多精入 卵受精的第二道屏障。 第三步：原核形成。雄原核形成和雌原核形成。 第四步：合子形成。雌雄原核融合形成合子 ( 受精卵 ) 。 (2) 胚胎发育过程： 2 体外受精与胚胎的早期培养 (1) 体外受精的原理：人工模拟体内环境 ( 包括营养、温度、 pH 等 ) ，使初级卵母细胞成熟、精子获能，最终完成受精和胚 胎保存。 (2) 体外受精主要操作步骤： 卵母细胞的采集： 方法一：对实验动物一般采用促性腺激素处理，排卵后直 接从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。 方法二：对大型动物一般采用从活体的卵巢中吸取卵母细 胞，经体外人工培养成熟后与获能的精子在体外受精。 精子的采集和获能： 采集方法：假阴道法、手握法和电刺激法等。 获能方法：培养法和化学诱导法。 受精：获能精子和成熟卵子在获能溶液或专用的受精溶 液中共同培养一段时间后便可受精。 (3) 胚胎的早期培养： (1) 培养目的：检测受精状况和受精卵的发育能力 。 (2) 培养液的成分：水、无机盐、有机盐、维生素、激素、 氨基酸、核苷酸以及动物血清等。 (3) 胚胎去向：冷冻保存、移植到受体动物子宫内。 3 胚胎移植及胚胎分割移植 (1) 胚胎移植的概念： 是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方 式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物 的体内，使之继续发育为新个体的技术。 (2) 胚胎移植的实质： 胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间 位置的转移，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此各种 性状能保持其原来的优良特性。 (3) 胚胎移植成功的保 障 ( 生理学基础 ) ： 第一，供、受体生殖器官的生理变化是相同的。 第二，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。 第三，受体对移入子宫的外来胚胎基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。 第四，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。 (4) 胚胎分割： 材料选择：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。 囊胚期分割要求：内细胞团均等分割，以免影响分割后胚 胎的恢复和进一步发育。 意义：加快繁殖速度，是动物无性繁殖或克隆的方法之一。 4 胚胎工程的两个操作流程 (1) 试管动物生产流程： (2) 胚胎移植的操作 流程及注意事项： 以牛胚胎移植为例： 选择的对象包括良种公牛、母牛和普通母牛，处理是指 对良种母牛和普通母牛做同期发情处理，以使其生殖器官的生 理变化相同；同时要对良种母牛做超数排卵处理，以促进其多 产生卵子。 冲卵是指将早期胚胎从良种母牛子宫内冲洗出来，而不 是冲出卵子。 良种牛后代的遗传特性是由供体公牛和母牛决定的，受 体母牛只是提供了胚胎发育的场所，不影响后代的遗传特性。 胚胎移植过程中有两次使用促性腺激素，第一次是对 供、受体进行同期发情处理；第二 次用于供体的超数排卵。 跟踪训练 1 下列有关动物胚胎移植的叙述中， 错误 的是 ( ) A 供体母畜体内的早期胚胎能够移植 B 受体母畜必须处于与供体母畜同期发情的状态 C 超数排卵技术要使用一定的激素 D 受体母畜需要遗传性状优良的品种，供体母畜可用遗 传性状一般的品种 【答案】 D 【 解析 】 选择供体母畜时一般选择遗传性能和生产性能优 良的个体；受体母畜应选择具有健康的体质和正常繁殖能力的 个体。对供体和受体母畜需进行同期发情处理，一般还需用促 性腺激素对供体母畜做超数排卵处理。 跟踪训练 2 胚胎分割要将内细胞团均等分割的原因是 ( ) A 以免影响胚胎的恢复和进一步发育 B 保证遗传物质的平均分配 C 确保胚胎发育后期营养物质的供应 D 防止分割而来的两个体性状差异大 【答案】 A 【 解析 】 在胚胎分割中要注意将内细胞团均等分割，否则 会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 现有一个婴儿，在出生后医院为他保留了脐带 血，在他以后的生长发育过程中如果患了某种难以治疗的疾 病，就可以利用血液中的干细胞来为其治病，关于这个实例的 说法正确的是 ( ) A 用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，需要 激发细胞的所有全能性 B 用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾病 C 如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用到细 胞培养技术 D 如果要移植用他的干细胞培育出的器官，应该长期给 他使用免疫抑制药物 胚胎干细胞 解析 用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，不 需要激发细胞的所有全能性。用脐带血中的干细胞能培育出人 体的器官，用来移植，但不能医治所有的疾 病，如流行性疾病。 如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用到细胞培养技 术；如果要移植用他的干细胞培育出的器官，由于是自身的细 胞培育成的，没有免疫排斥反应，所以不用长期给他使用免疫 抑制药物。 答案 C 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。 胚胎干细胞为全能干细胞。 2 胚胎干细胞 (ES 细胞 ) 的应用 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。 跟踪训练 3 下图为 “ 哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示 意图 ” 。请回答下面的问题： (1) 胚胎干细胞是从动物胚胎发育至 _ 期的内细胞 团或胎儿的 _ _ _ 中分离得到的一类细胞。 (2) 图中分化程度最低的干细胞是 _ _ _ 。在体外 培养条件下，培养液中加入 _ _ _ 因子，可诱导该种干 细胞向不同类型的组织细胞分化。 (3) 在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中 基因 _ 的结果。 (4) 某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达 到治疗的目的，骨髓移植的实质是将上图的 _ 细胞 移植到患者体内。 囊胚 原始性腺 胚胎干细胞 分化诱导 选择性表达 造血干 (5) 若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、 白细胞、神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的 _ ，其原因是 _ 。 (6) 若某药物可抑制肝肿瘤细胞 DNA 分子的复制，使用该 药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的 _ 期。 (7) 在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用 _ 细胞与骨髓瘤细胞融合，经多次筛选最终得到能分泌 _ 的杂交瘤细胞。 红细胞 成熟红细胞中无细胞核 间 B 淋巴 特异性抗体 【 解析 】 (1) 胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中 分离 出来的一类细胞，囊胚阶段细胞开始分化为内细胞团和滋养层 细胞。 (2) 图中分化程度最低的干细胞是胚胎干细胞，全能性 最高，在体外培养条件下，该种干细胞可诱导分化形成不同类 型的组织细胞，培养液中需加入分化诱导因子。 (3) 细胞分化 是细胞中基因选择性表达的结果。 (4) 骨髓是人体的造血组织， 存在造血干细胞，骨髓移植的实质是将上图的造血干细胞移植 到患者体内。 (5) 克隆某种哺乳动物需要供体提供细胞核，而 成熟的红细胞没有细胞核，所以不能作为供体。 (6) 细胞周期 包括分裂间期和分裂期，分裂间期完成 DNA 分子的复制和有 关蛋白质的 合成。 (7) 单克隆抗体制备过程中的细胞融合阶段， 用 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合、筛选，最终得到能分泌特 异性抗体的杂交瘤细胞。 跟踪训练 4 下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖 尿病 ( 基因缺陷导致胰岛 B 细胞不能正常合成胰岛素 ) 的过程 设计图解，请据图回答： (1) 图中 、 所示的结构分别是 _ 、 _ ， 过程常用的方法是 _ _ _ _ 。 (2) 图中 、 所 示 的 生 物 工 程 技 术 分 别 是 _ 、 _ ，利用 _ 技术快速 扩增健康胰岛 B 细胞基因的过程中，目的基因受热形成单链 并与引物结合，在酶的作用下延伸形成 DNA ，该酶的特点是 _ 。该技术的原理是 _ 。 (3) 过程 通常用 做受体细胞的原因是 _ _ _ (4) 图示治病的方法叫做 _ ，与一般的异 体移植相比最大的优点是 _ 。 细胞核 内细胞团 ( 或胚胎干细胞 ) 显微注射技术 核移植技术 早期胚胎培养技术 P C R 耐高温 DNA 双链复制 这些细胞还未分化， 具有全能性，可以定向诱导分化成各类细胞、组织、器官 体外基因治疗 没有排斥反应 【 解析 】 (1) 图中展示的是利用现代生物工程技术治疗遗 传性糖尿病 ( 基 因缺陷导致胰岛 B 细胞不能正常合成胰岛素 ) 的过程设计图解，由图可知，图中 、 所示的结构分别是细 胞核和内细胞团， 过程是指导入目的基因，常用的方法是显 微注射技术。 (2) 图中 、 所示的生物工程技术分别是核移 植技术和早期胚胎培养技术，利用 PCR 技术快速扩增健康胰 岛 B 细胞基因的过程中，目的基因受热形成单链并与引物结 合，在酶的作用下延伸形成 DNA ，该酶的特点是耐高温，该 技术的原理是 DNA 双链复制。 (3) 过程 通常用 作受体细胞 的原因是这些细胞还未分化，具有全能性，可以定向诱导分化 成各类细胞、组织、器官。 (4) 图示治 疗的方法叫做体外基因 治疗，与一般的异体移植相比最大的优点是没有排斥反应。