高考生物总复习x胚胎工程课件

2015备考备考最新考纲最新考纲1动物胚胎物胚胎发育的基本育的基本过程与胚胎工程的理程与胚胎工程的理论基基础()。2.胚胎干胚胎干细胞的移植胞的移植()。3.胚胎工程的胚胎工程的应用用()。1精子与卵子的发生精子与卵子的发生(1)精子的精子的发生生场所：所：内。内。时期：从期：从 期开始，直到期开始，直到 衰退。衰退。过程程考点考点1 1体内受精与早期胚胎发育体内受精与早期胚胎发育(5(5年年9 9考考)(2013(2013天津卷，天津卷，20122012浙江卷浙江卷)睾丸的曲睾丸的曲细精管精管初情初情生殖机能生殖机能(2)卵子的卵子的发生生场所：所：。时期：期：时期期(性性别分化以后分化以后)和和 以后。以后。过程程卵巢卵巢胎儿胎儿初情期初情期两次分裂的两次分裂的时间：第一次是在：第一次是在 完成的，完成的，第二次是在第二次是在 结合的合的过程中完成的。程中完成的。雌性雌性动物排卵前后物排卵前后精子和卵子精子和卵子(3)卵子受精完成的卵子受精完成的标志：在透明志：在透明带和卵黄膜之和卵黄膜之间观察到察到两个极体两个极体思考感悟思考感悟如如图是牛囊胚示意图，下列有关该图的叙述，哪一项不正图是牛囊胚示意图，下列有关该图的叙述，哪一项不正确？确？透明带是初级卵母细胞在减数第一次分裂时形成的透明带是初级卵母细胞在减数第一次分裂时形成的囊胚腔是一个充满液体的腔囊胚腔是一个充满液体的腔内细胞团将来分化成内胚层内细胞团将来分化成内胚层滋养层将来发育成胎膜和胎盘滋养层将来发育成胎膜和胎盘提示提示内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，故内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，故所述不所述不正确。正确。1(2013天津理综，天津理综，2)哺哺乳乳动物卵原物卵原细胞减数分裂形成成熟胞减数分裂形成成熟卵子的卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完下才能完成。下面成。下面为某哺乳某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成物卵子及早期胚胎的形成过程示意程示意图(N表示染色体表示染色体组)。体内受精与早期胚胎发育体内受精与早期胚胎发育据据图分析，下列叙述分析，下列叙述错误的是的是()。A次次级卵母卵母细胞形成的胞形成的过程需要激素程需要激素调节B细胞胞只有在精子的作用下才能形成成熟卵子只有在精子的作用下才能形成成熟卵子C、和和细胞分裂后期染色体数目相同胞分裂后期染色体数目相同D培育培育转基因基因动物物应选择细胞胞作作为受体受体细胞胞解析解析据图可知，次级卵母细胞的形成需要促性腺激素的调据图可知，次级卵母细胞的形成需要促性腺激素的调节，次级卵母细胞要在精子的刺激下才能经过减数第二次分节，次级卵母细胞要在精子的刺激下才能经过减数第二次分裂形成成熟的卵子，故裂形成成熟的卵子，故A、B两项正确；两项正确；细胞的分裂后期为细胞的分裂后期为减数第一次分裂后期，减数第一次分裂后期，细胞分裂后期为减数第二次分裂后细胞分裂后期为减数第二次分裂后期，二者的染色体数均为期，二者的染色体数均为2N，细胞的分裂后期为有丝分裂细胞的分裂后期为有丝分裂后期，染色体数为后期，染色体数为4N，C项错误；项错误；答案答案C2(2013西安五校联考三西安五校联考三)请请回答下列与哺乳回答下列与哺乳动物精子和卵子物精子和卵子发生有关的生有关的问题。(1)精精细胞胞经变形后，高形后，高尔尔基体基体发育形成精子的育形成精子的顶体，体，顶体体内含有的内含有的_能能协助精子穿助精子穿过卵母卵母细胞的放射冠和透胞的放射冠和透明明带。(2)某某动物排卵物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子卵子处于于_卵母卵母细胞胞阶段。当段。当该细胞胞发育至减数第二次分育至减数第二次分裂裂_期期时，才具，才具备受精能力。若在卵黄膜和透明受精能力。若在卵黄膜和透明带之之间看到两个极体，看到两个极体，则表明表明_过程已完成。程已完成。精子、卵子的发生与胚胎移植精子、卵子的发生与胚胎移植 (3)动物的早期胚胎移植到同种且物的早期胚胎移植到同种且_与供体相同的与供体相同的动物物体内，使之体内，使之继续发育育为新个体的技新个体的技术叫做胚胎移植。叫做胚胎移植。为了了获得得更多的早期胚胎，常用更多的早期胚胎，常用_激素激素对供体供体进行行处理，其目的理，其目的是是获得更多的得更多的_，经人工授精后可得到早期胚胎。用某人工授精后可得到早期胚胎。用某染料染料鉴定胚胎定胚胎细胞是否胞是否为活活细胞胞时，发现活胚胎活胚胎细胞不能被染胞不能被染色，其原因是活色，其原因是活细胞膜胞膜_。(4)若要通若要通过胚胎移植胚胎移植获得得遗传物物质完全相同的两个新个体，可完全相同的两个新个体，可对发育到桑椹胚或囊胚育到桑椹胚或囊胚阶段的早期胚胎段的早期胚胎进行行_处理，再理，再植入到受体内。若要植入到受体内。若要对早期胚胎早期胚胎进行行长期保存，期保存，应将其置于将其置于_条件下。条件下。答案答案(1)顶顶体体酶酶(2)初初级中受精中受精(3)生理状生理状态促性促性腺卵母腺卵母细胞胞对物物质的吸收具有的吸收具有选择透透过性性(4)胚胎分割冷胚胎分割冷冻(或液氮或液氮)题后归纳题后归纳1精子与卵子发生的比较精子与卵子发生的比较2.受精过程中的受精过程中的“三大反应三大反应”与防止多精入卵受精的与防止多精入卵受精的“两道屏障两道屏障”(1)顶体反体反应：精子膜和：精子膜和顶体外膜体外膜发生一系列改生一系列改变并并释放放顶体体酶酶的的过程即程即为顶体反体反应。顶体反体反应的主要作用是形成精子穿的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子越放射冠的通道，是精子和卵子结合必不可少的条件。合必不可少的条件。(2)透明透明带反反应：精子触及卵：精子触及卵细胞膜的瞬胞膜的瞬间，会，会产生阻止后来生阻止后来的精子的精子进入透明入透明带的生理反的生理反应，称做透明，称做透明带反反应，它是防止，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。多精入卵受精的第一道屏障。(3)卵黄膜封卵黄膜封闭作用：精子入卵后，卵黄膜会立即作用：精子入卵后，卵黄膜会立即发生一种生生一种生理反理反应，拒，拒绝其他精子再其他精子再进入卵内，称入卵内，称为卵黄膜封卵黄膜封闭作用，作用，这是防止多精入卵受精的第二道屏障。是防止多精入卵受精的第二道屏障。1体外受精体外受精(1)精子、卵子的精子、卵子的获取与培养取与培养考点考点2 2体外受精、胚胎移植、胚胎分割与胚胎干细胞体外受精、胚胎移植、胚胎分割与胚胎干细胞(5(5年年1111考考)(2013(2013山东卷、江苏卷、福建卷，山东卷、江苏卷、福建卷，20122012山东卷、浙江卷山东卷、浙江卷)(2)受精：受精：获能的精子和成熟的卵子可以在能的精子和成熟的卵子可以在 或或专用的受精溶液中完成受精作用。用的受精溶液中完成受精作用。获能溶液能溶液3胚胎移植胚胎移植(1)胚胚胎来源：胎来源：转基因、核移植、体外受精、体内受精基因、核移植、体外受精、体内受精(2)实质：产生胚胎的生胚胎的 和孕育胚胎的和孕育胚胎的 共同繁育后共同繁育后代的代的过程程(3)地位：胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚地位：胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚胎必胎必须在在 之前，之前，(能，不能能，不能)直接移植受精卵。直接移植受精卵。(4)意意义：充分：充分发挥 。供体供体受体受体原原肠胚胚不能不能雌性雌性优良个体的繁殖潜能良个体的繁殖潜能(5)生理生理4胚胎分割胚胎分割(1)理理论基基础：细胞的胞的 。(2)所需所需仪器器设备：实体体显微微镜和和 。(3)基本程序：基本程序：选择发育良好、形育良好、形态正常的正常的 ，移，移入盛有操作液的培养皿中，然后用入盛有操作液的培养皿中，然后用 进行分割。行分割。(4)囊胚期分割要求：囊胚期分割要求：均等分割，以免影响分割后胚均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和胎的恢复和进一步一步发育。育。(5)意意义：。全能性全能性显微操作微操作仪桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚分割分割针或分割刀或分割刀内内细胞胞团加快繁殖速度加快繁殖速度6试管动物、克隆动物及转基因动物的生产流程比较试管动物、克隆动物及转基因动物的生产流程比较(1)试管管动物生物生产流程流程(2)克隆克隆动物的培育流程物的培育流程(3)转基因基因动物的生物的生产流程流程7克隆动物、试管动物与转基因动物遗传特性比较克隆动物、试管动物与转基因动物遗传特性比较特别提醒特别提醒(1)试试管管动物生殖物生殖实质是正常的有性生殖，只不是正常的有性生殖，只不过受精、受精、早期胚胎早期胚胎发育在育在试管中管中(体外体外)进行。行。(2)克隆克隆动物生殖的物生殖的实质是无性生殖，依是无性生殖，依赖动物物细胞核胞核(高高度分化的体度分化的体细胞的胞的细胞核胞核)具有全能性；特有的操作程序具有全能性；特有的操作程序是核移植！是核移植！思维激活思维激活判断正误判断正误(1)冲卵含义是冲出早期胚胎，不是冲出卵子冲卵含义是冲出早期胚胎，不是冲出卵子()。(2)胚胎移植的供体和受体必须是同一种群胚胎移植的供体和受体必须是同一种群()。(3)胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚胎一般胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚胎一般在原肠胚之前，也可直接移植受精卵在原肠胚之前，也可直接移植受精卵()。(4)转基因动物的培育不涉及胚胎移植转基因动物的培育不涉及胚胎移植()。(5)克隆动物，也称试管动物，其实质是无性生殖克隆动物，也称试管动物，其实质是无性生殖()。(6)体外受精后获得的受精卵需要立即移入母体子宫进行妊娠，体外受精后获得的受精卵需要立即移入母体子宫进行妊娠，以保证成活率以保证成活率()。答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)思考感悟思考感悟在在胚胎移植胚胎移植时下列下列中哪一中哪一项没有必要没有必要进行？行？对供体供体动物和受体物和受体动物物进行免疫行免疫检查，防止，防止发生免疫排斥生免疫排斥反反应用激素用激素对供体供体动物做超数排卵物做超数排卵处理理对供体、受体供体、受体动物物进行行选择，并用激素，并用激素进行同期行同期发情情处理理冲卵后，冲卵后，对胚胎胚胎进行行质量量检查提示提示胚胎移植时，经同期发情处理后，受体对移入子宫胚胎移植时，经同期发情处理后，受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，故的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，故不必进行。不必进行。1(2013山东理综，山东理综，35)科科学家通学家通过诱导黑鼠体黑鼠体细胞去分化胞去分化获得得诱导性多能干性多能干细胞胞(iPS)，继而利用而利用iPS细胞培育出与胞培育出与黑鼠黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如下：特性相同的克隆鼠，流程如下：干细胞研究及应用干细胞研究及应用(1)从黑鼠体内从黑鼠体内获得体得体细胞后，胞后，对其其进行的初次培养称行的初次培养称为_，培养的，培养的细胞在胞在贴壁生壁生长至至铺满培养皿底培养皿底时停止停止分裂，分裂，这种种现象称象称为_。(2)图中中2细胞胚胎可用人工方法从灰鼠胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内卵管内获得，得，该过程称程称为_，也可从灰鼠体内取出卵子，也可从灰鼠体内取出卵子，通通过_后后进行早期胚胎培养行早期胚胎培养获得。得。(3)图中重中重组囊胚通囊胚通过_技技术移入白鼠子移入白鼠子宫内内继续发育，育，暂不移入的胚胎可使用不移入的胚胎可使用_方法保存。方法保存。(4)小鼠胚胎干小鼠胚胎干细胞胞(ES)可由囊胚的可由囊胚的_分离培养分离培养获得。得。iPS与与ES细胞同胞同样具有具有发育全能性，有望在育全能性，有望在对人人类iPS细胞胞进行行定向定向_后用于疾病的后用于疾病的细胞治胞治疗。解析解析本题考查动物细胞培养、体外受精、胚胎移植、干细胞本题考查动物细胞培养、体外受精、胚胎移植、干细胞培养的有关操作和知识。培养的有关操作和知识。(1)原代培养指将动物组织用酶处理原代培养指将动物组织用酶处理成单个细胞后进行的初次培养。接触抑制指贴壁的细胞分裂生成单个细胞后进行的初次培养。接触抑制指贴壁的细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。(2)将将早期胚胎从母鼠子宫中吸取出来的方法叫冲卵。早期胚胎从母鼠子宫中吸取出来的方法叫冲卵。(3)暂不进行暂不进行胚胎移植的胚胎可放入胚胎移植的胚胎可放入196 的液氮中冷冻保存。的液氮中冷冻保存。(4)胚胎干胚胎干细胞简称细胞简称ES或或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺分离出来的细胞，是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞，一类细胞，iPS与与ES细胞一样，可通过诱导定向分化修补某些细胞一样，可通过诱导定向分化修补某些功能异常细胞来治疗疾病。功能异常细胞来治疗疾病。答案答案(1)原代培养接触抑制原代培养接触抑制(2)冲卵体外受精冲卵体外受精(3)胚胎移植冷胚胎移植冷冻(或低温或低温)(4)内内细胞胞团细胞胞诱导分化分化题后归纳题后归纳干细胞类型及培养过程干细胞类型及培养过程(1)类型型(2)培养关培养关键：需要一种能促：需要一种能促进胚胎干胚胎干细胞的生胞的生长，但抑制其，但抑制其分化的一种培养体系，分化的一种培养体系，这种体系就是种体系就是饲养养层细胞。胞。(3)培养培养过程程2(山东理综，山东理综，35)胚胚胎工程是一胎工程是一项综合性的合性的动物繁育技物繁育技术，可在畜牧可在畜牧业和制和制药业等等领域域发挥重要作用。下重要作用。下图是通是通过胚胎工程培育胚胎工程培育试管牛的管牛的过程。程。胚胎工程及其应用胚胎工程及其应用(1)从良种母牛采集的卵母从良种母牛采集的卵母细胞，都需要胞，都需要进行体外培养，其目的行体外培养，其目的是是_；从良种公牛采集的精子需；从良种公牛采集的精子需_后才能后才能进行受行受精作用。精作用。(2)在体外培养受精卵在体外培养受精卵时，除了，除了给予一定量的予一定量的O2以以维持持细胞呼吸胞呼吸外，外，还需要提供需要提供_气体以气体以维持持_。(3)图中中过程程A称称为_，它在胚胎工程中的意，它在胚胎工程中的意义在于在于_。(4)研制能研制能够产生人生人类白白细胞介素的牛乳腺生物反胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目器，需将目的基因的基因导入牛受精卵，最常用的入牛受精卵，最常用的导入方法是入方法是_；获得得转基因母牛后，如果基因母牛后，如果_，即，即说明目的基因已明目的基因已经表达。表达。解析解析(1)人工采集的卵母细胞要在体外培养成熟后才能与获人工采集的卵母细胞要在体外培养成熟后才能与获能的精子完成受精作用，同理，在体外受精前，要对精子进能的精子完成受精作用，同理，在体外受精前，要对精子进行获能处理。行获能处理。(2)体外培养受精卵所需气体主要有体外培养受精卵所需气体主要有O2和和CO2，O2是细胞代谢必需的，是细胞代谢必需的，CO2的主要作用是维持培养液的的主要作用是维持培养液的pH。(3)将早期胚胎移入受体母牛子宫的过程称为胚胎移植，意义将早期胚胎移入受体母牛子宫的过程称为胚胎移植，意义在于可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。在于可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(4)基因工程中基因工程中将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法；获得将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法；获得的基因表达产物即母牛的乳汁中含有人类白细胞介素说明目的基因表达产物即母牛的乳汁中含有人类白细胞介素说明目的基因已经表达。的基因已经表达。答案答案(1)使使卵母卵母细胞成熟胞成熟(或使卵母或使卵母细胞胞获得受精能力得受精能力)获能能(2)CO2培养液培养液(基基)的的pH(3)胚胎移植提高胚胎移植提高优良母畜良母畜的繁殖率的繁殖率(4)显微注射法牛奶中含有人微注射法牛奶中含有人类白白细胞介素胞介素(或或牛乳腺牛乳腺细胞已合成人胞已合成人类白白细胞介素胞介素)题后反思题后反思1胚胎移植的几个关键环节胚胎移植的几个关键环节(1)胚胎移植是胚胎工程中的最后一道程序，移植的胚胎必胚胎移植是胚胎工程中的最后一道程序，移植的胚胎必须在原在原肠胚之前，不能直接移植受精卵。胚之前，不能直接移植受精卵。