2019-2020年高中生物 3.2体外受精和早期胚胎培养导学案新人教版选修3.doc

2019-2020年高中生物 3.2体外受精和早期胚胎培养导学案新人教版选修3【自主学习】一、试管动物技术试管动物技术是指通过人工操作使_，并通过培养发育为_后，再经 的技术。二、体外受精1、卵母细胞的采集：（1）主要方法是：用 处理，使其超数排卵，从 中冲取卵子（针对实验动物如_ _、_ _，以及家畜猪、羊等）（2）第二种方法：从屠宰母畜卵巢中采集_ _；（3）第三种方法是或借助_ 、内窥镜或 等工具，直接从活体动物的 中吸取_ _（针对大家畜或大型动物，如牛）2、卵母细胞的培养：采集的_ _，都要在体外经_ _后，才能与_ _受精。3、精子的采集和获能：（1）精子的采集方法有： 、 和 等。（2）精子获能处理：在体外受精前，要对精子进行获能处理。对于啮齿动物、家兔和猪等动物的精子，一般采用_ _ _，即将取自附睾的精子，放入_ _中，培养一段时间后，精子就可获能；对于牛、羊等家畜的精子常采用_ _，即将精子放在_。4、受精 的精子和培养 的卵子，一般情况下都可以在 溶液或专用的 溶液中完成受精过程。三、胚胎的早期培养1、精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入_ _中继续培养，以检查_的发育能力。2、培养液成分：除_ _和_ _外，还需添加_ _等营养成分，以及_ _等物质。3、当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向_ _移植或_ _。不同动物胚胎移植的时间不同。牛羊一般要培养到 阶段或 阶段才进行移植； 小鼠和家兔等实验动物可在更 的阶段移植； 人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在 阶段移植【课后练习】1. 回答下列关于哺乳动物体外受精过程的几个问题。 (1)精子采集的方法主要有 、 和 。 获能的方法有 和 。 (2)体外受精的过程主要包括 、 及受精等几个步骤。 (3)怎样用一个流程图表示体外受精过程?2.为了加快优良种牛的繁殖速度,科学家采用了以下两种方法: 请根据图示信息回答: (1)试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的工程技术有 等。 (2)用来促进B牛多排卵的激素可能是 分泌的促性腺激素。E牛的性别是 。 (3)产生F牛的理论依据是 ,其生殖方式属于 。 (4)要培育高产奶率的转基因牛,则目的基因的受体细胞一般是 ,转基因牛乳腺细胞中含有较多的参与分泌物加工的 等细胞器。 3.请回答胚胎工程和基因工程方面的问题。 (1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、 、 、以及在母体中发育和产出等过程。 (2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行处理,使其 。另外,培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和 。 (3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞,采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞,常使用的激素是 。 (4)利用基因工程可以获得转基因牛,从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是 、基因表达载体的构建、 和 。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表达载体必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、 、 、 和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是 ,为获得能大量产生人干扰素的转基因牛,该基因表达载体应导入的受体细胞是 。 4.如图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程,请据图回答下列问题。(1)超数排卵技术就是对供体母牛注射 。 (2)从A到E中,适宜于牛的胚胎移植的有 。 (3)图中标号3为 ,它将来可发育为胎膜和胎盘。 (4)若一次给受体移入多个胚胎,产生多个后代,基因型都相同吗? （为什么） 5.利用转基因山羊乳腺反应器可生产人促红细胞生成素(EPO)，获得转基因山羊的过程如下图。请据图回答下列问题：（1）在已知EPO基因的上游和下游碱基序列的前提下，过程获取目的基因的方法为 。（2）在过程中，应用 切割目的基因和质粒，使其具有相同的黏性末端。EPO基因表达载体上要具备 等调控元件，以便完成EPO基因的转录。（3）在过程中，用 法将EPO表达载体移入雄原核中。在过程前，需对囊胚期的细胞进行鉴定：一是用 法鉴定EPO基因表达产物；二是用 法鉴定囊胚的性别，选用雌性胚胎。（4）为获得更多转基因山羊，一方面可对供体母山羊注射 促进超数排卵。另一方面，可对早期胚胎进行分割移植，胚胎分割的关键是 。6. 如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程，请据图回答下列问题。（1）克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比，克隆动物特有的技术手段是_技术，这两种动物繁殖的方式相比，实质性的区别为前者是_。（2）一般用_激素对供体母牛做超数排卵处理。（3）受精卵体外培养所需的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及_等天然成分。（4）如果培育转基因荷斯坦奶牛，可采用_技术将药用蛋白基因导入到_中，在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时，常采用的方法是_技术，根据是否显示出杂交带进行鉴定。（5）纯种荷斯坦奶牛的胚胎能在受体黄牛的子宫内存活并正常发育的生理原因是_。（6）已知哺乳动物的早期胚胎发育分为受精卵2细胞4细胞8细胞桑椹胚囊胚原肠胚几个阶段，那么从受精卵到桑椹胚阶段，细胞分裂的方式是_。其中_发育成胎儿的各种组织，滋养层发育成胎儿的胎膜和胎盘。胚胎分割是将发育良好、形态正常的 移入盛有操作液的培养皿中，然后用分割针或者分割刀进行分割。7.供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。如何利用现代生物科学技术解决这一难题成为热点问题。下图是治疗性克隆的过程图解。（1）自体移植供受体为同一个体，最大的优点是 ，但移植器官种类受限。利用细胞工程技术的治疗性克隆，重组细胞培养时除了保证无菌、无毒环境，还需丰富的营养，通常会在培养液中加入 等天然成分。核移植的胚胎干细胞通常只分裂不分化，所以需在培养液中加入分化诱导因子诱导形成相应的组织、器官后用于移植。（2）重组细胞发育的过程中，细胞开始分化发生在 期，若想获得基因型完全相同的两个胚胎，采用 技术，并且要注意对 进行均等分割。（3）目前临床器官移植多为同种异体移植，患者需要长期服用 预防排斥反应。为了扩大器官供体的来源，人们尝试异种移植，试图利用基因工程手段 抗原决定基因，再利用克隆技术培育出没有免疫排斥反应的猪器官，从而解决供体短缺问题。获得该转基因猪的核心步骤是 。8. 下图表示为胚胎发育某一时期示意图和高等动植物细胞融合的部分过程，请据图回答(1)图1为胚胎发育的_期，其中为_ 。(2)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对图1所示时期的胚胎进行_处理，再植入受体内。这一操作要求是均等分割_，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。(3)若图2表示植物体细胞杂交的部分过程，则有：甲、乙细胞融合之前要去除_获得具有活力的原生质体，常用方法是酶解法，所用到的酶是_。过程是原生质体的融合，人工诱导的物理法包括_等；化学法一般用_作诱导剂。融合后的丙细胞有_种类型，若筛选后的丁细胞再生出 _，表明原生质体融台成功。(4)若图2表示动物细胞融合的过程，其意义是突破了杂交方法的局限，使 _ 杂交成为可能，也为制造单克隆抗体开辟了新途径。单克隆抗体与一般的血清抗体相比，优点是_；将该抗体制成生物导弹，则生物导弹的组成是_；为了便于了解生物导弹的作用部位，常要对生物导弹中的成分进行_。9. 在雄性动物的睾丸内，视黄酸能在特定时期激活控制减数分裂的S基因的表达，最终启动精子发生过程中的减数分裂。为进一步研究视黄酸在体外诱导胚胎干细胞（ESC）分化成生殖细胞的过程中是否起作用，科学家用雄鸡的胚胎干细胞做了如下实验：（1）步骤中，用于PCR性别鉴定的CHD基因在W和Z两条染色体上都有，但长度不同，分别用CHD-W和CHD-Z表示。根据两个基因的碱基序列设计特定的 ，用 做模板。每个PCR循环可分为 三步。将PCR产物电泳后，出现 条带的为雄性。（2）步骤中，要用 切割质粒和含有S基因的DNA片段，以构建含有S基因的 。将其导入受体细胞时常用 的方法。（3）步骤中，将转入S基因的ESC分成两组，分别在添加一定浓度的视黄酸的培养基和普通培养基中培养；同时将没有转入S基因的ESC也分成两组，分别在上述两种培养基中培养。一段时间后提取并测定细胞中S基因的RNA（SRNA）含量，得到下图所示的结果：丙组和丁组比较说明 。乙组和丁组比较说明 。与乙、丙、丁三组相比，甲组的结果说明 。（4）精子是由睾丸中 细胞经减数分裂发育而来的。对该过程起调节作用的激素是由睾丸分泌的 ，若正常雄性动物体内该激素浓度偏高会抑制 和 的释放，该调节方式称为 。