高考生物一輪復習 專題 胚胎工程 新人教版選修

1、高考生物一輪復習 專題 胚胎工程課件 新人教版選修第1頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四觀考情考綱考頻1.動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎()3年4考2.胚胎干細胞的移植()3年6考3.胚胎工程的應用()3年2考專題3胚胎工程第2頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四一、體內受精和早期胚胎發(fā)育1精子與卵子的發(fā)生第3頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四2.受精(1)精子獲能：剛排出的精子，不能立即與卵子受精，必須在_內發(fā)生相應的生理變化后，才能獲得受精能力。(2)卵子的準備：卵子要在輸卵管內進一步成熟，到 時期，才具備與

2、精子受精的能力。(3)受精過程主要包括：精子穿過，進入卵細胞膜，原核形成融合。雌性動物生殖道減中期放射冠和透明帶第4頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四3胚胎發(fā)育過程：受精卵卵裂 原腸胚組織器官分化幼體。(1)哺乳動物的早期胚胎發(fā)育是在 中進行的，一般到桑椹胚期進入子宮，囊胚期著床。(2)卵裂：細胞分裂方式是。(3)囊胚：由滋養(yǎng)層細胞和內細胞團構成， 細胞具有發(fā)育全能性，能分化出幼體動物的所有組織器官。(4)原腸胚：出現(xiàn)了 個胚層和原腸腔。囊胚輸卵管有絲分裂內細胞團三第5頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四二、體外受精和早期胚胎培養(yǎng)1體外受精(1)精

3、子的采集與獲能：采集方法有 法、手握法和電刺激法等；獲能方法有法和化學誘導法。(2)卵母細胞的采集和培養(yǎng)：給哺乳動物注射激素，使其超數(shù)排卵，然后從 中沖出；也可從廢棄的卵巢或活體卵巢中采集，但需要培養(yǎng)到時，才可受精。(3)體外受精：獲能的精子和成熟的卵子在相應溶液中受精。2早期胚胎培養(yǎng)(1)培養(yǎng)液成分：無機鹽、有機鹽(兩鹽)； (兩素)； (兩酸)，另外還有水、血清等。(2)胚胎去向： 。假陰道獲能培養(yǎng)液促性腺輸卵管減中期維生素、激素氨基酸、核苷酸向受體移植或冷凍保存第6頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四三、胚胎工程的應用及前景1胚胎移植(1)地位：胚胎工程其他技術的最

4、后一道工序。(2)過程：(3)意義：充分發(fā)揮 。雌性優(yōu)良個體的繁殖潛能第7頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四2胚胎分割(1)材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的 。(2)實質：胚胎分割可增加動物后代，其實質是_。(3)注意：對囊胚分割時，注意將均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。桑椹胚或囊胚動物的無性繁殖或克隆內細胞團第8頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四3胚胎干細胞(1)來源： 。(2)特點：形態(tài)上，體積小、核大、核仁明顯；功能上具有_；體外培養(yǎng)條件下可以 。(3)培養(yǎng)過程早期胚胎或原始性腺發(fā)育的全能性增殖而不分化第9頁，共48頁，2022

5、年，5月20日，23點43分，星期四(4)應用可用于研究哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律。是在體外條件下研究的理想材料?？梢杂糜谥委熑祟惖哪承╊B疾，如帕金森綜合征等。移植ES細胞可使壞死或退化的部位得以修復并恢復正常功能。定向培育出人造組織器官，用于 ，解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。細胞分化器官移植第10頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四1判斷下列關于受精作用及胚胎發(fā)育說法的正誤。(1)采集的卵母細胞要在體外培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精()(2)成熟的精子并不具有受精能力，必須獲能后才具備受精能力()(3)胚胎移植時對供體和受體母牛都要進行相同激素處理(20

6、12年高考江蘇卷)()(4)卵子形成過程中，減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂是連續(xù)的()(5)透明帶反應和卵細胞膜反應是防止多精入卵的兩道屏障()(6)判斷卵子是否受精的標志是在卵細胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體()第11頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四2判斷下列關于胚胎工程應用說法的正誤。(1)囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有發(fā)育全能性(2012年高考浙江卷)()(2)胚胎分割的份數(shù)越多，操作技術的難度會越大，移植的成功率也越低()(3)在胚胎移植中，對供體母羊要做超數(shù)排卵處理，對供、受體要做同期發(fā)情處理()(4)胚胎分割移植應選取發(fā)育良好的、形態(tài)正常的囊胚或原腸胚()(5

7、)胚胎干細胞在體外培養(yǎng)條件下具有增殖而不發(fā)生分化的特點()(6)在對囊胚進行分割時，要將滋養(yǎng)層細胞均等分割() 第12頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四1體內受精與胚胎發(fā)育(1)受精作用受精作用的場所：輸卵管。受精前的準備階段a精子獲能：精子必須在雌性動物的生殖道發(fā)生相應的生理變化后，才能獲得 。原因解釋：精液由精子和精清(精漿)兩部分組成。精清中含有一種能抑制精子獲能的物質，因此，在一般情況下，精液中的精子無法獲能。只有當交配后精液進入雌性動物的生殖道時，由生殖道分泌產(chǎn)生一種物質解除對精子獲能的抑制，才能引起精子獲能。精子在雌性動物生殖道內獲能的部位因種類而異，但主要

8、是子宮和輸卵管。受精與胚胎發(fā)育 受精能力第13頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四b卵子的準備：在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)的中期，才具有與精子受精的能力。受精階段四步曲第一步：精子穿越放射冠和透明帶。頂體反應使頂體內的酶釋放出來并溶解放射冠內的卵丘細胞之間的物質， 是防止多精入卵受精的第一道屏障。 第二步：精子進入卵細胞膜。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)。第二次分裂透明帶反應卵細胞膜反應第14頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四第15頁，共48頁，2022年，5月2

9、0日，23點43分，星期四(2)胚胎發(fā)育過程第16頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四起點是分裂，在輸卵管內完成受精作用時即已開始，直至發(fā)育成為成熟的胎兒。卵裂期的特點：細胞有絲分裂使細胞數(shù)目增加，但胚胎總體積并不增加或略縮小，因此每個細胞的體積會隨分裂的進行不斷縮小，但核內遺傳物質并未減少。桑椹胚以前的細胞均未分化，細胞 最高，是_的最佳時期。桑椹胚至囊胚的發(fā)育過程中，細胞開始分化，但其全能性仍很高，也可用于。受精卵全能性胚胎分割胚胎分割第17頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四第18頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四2體外

10、受精與胚胎的早期培養(yǎng)(1)體外受精的原理：人工模擬體內環(huán)境(包括營養(yǎng)、溫度、pH等)，使成熟和 ，最終完成受精和胚胎保存。(2)體外受精主要操作步驟卵母細胞的采集方法一：對小型動物一般采用促性腺激素處理，排卵后直接從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精。方法二：對大型動物一般采用從活體的卵巢中吸取卵母細胞，經(jīng)體外人工培養(yǎng)成熟后與獲能的精子在體外受精。精子的采集和獲能采集方法：假陰道法、手握法和電刺激法等。獲能方法：培養(yǎng)法和誘導法。 初級卵母細胞精子獲能第19頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四受精：獲能精子和成熟卵子在共同培養(yǎng)一段時間后便可受精。(3)胚胎的早期培

11、養(yǎng)培養(yǎng)的目的：檢測受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。培養(yǎng)液的成分：水、無機鹽、有機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及 等。胚胎去向：冷凍保存、移植到受體動物子宮內培養(yǎng)。動物血清第20頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四1胚胎工程技術包含的內容很豐富，如圖是胚胎工程技術研究及應用的相關情況，其中供體1是良種荷斯坦高產(chǎn)奶牛，供體2是黃牛，請據(jù)圖回答下列問題：第21頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四(1)應用1中獲得的小牛，其遺傳物質來源于_，細胞B的名稱是_。(2)應用2中牛完成體內受精的場所是_，剛種植在子宮內的胚胎其發(fā)育程度一般為_，胚胎種植后可以通過

12、_從母體獲得正常發(fā)育所需要的物質。這種試管牛的產(chǎn)生，采用的胚胎工程技術有_(至少答出2種)等。(3)應用3中細胞C、D分別取自_、_。(4)應用4中通過_技術獲得二分胚和，同時，可以通過取樣_進行分子水平的早期胚胎性別鑒定；也可以在細胞水平上通過對_的分析進行性別鑒定。第22頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四解析：本題主要考查胚胎工程的應用。(1)由圖示可看出應用1中獲得的小牛，其遺傳物質來源于供體1和供體2，細胞B為處于M期卵母細胞。(2)體內受精的場所為輸卵管。胚胎移植一般選擇桑椹胚或囊胚進行移植，胚胎種植后可以通過胎盤從母體獲得正常發(fā)育所需要的物質，試管牛應用了體

13、外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術手段。(3)(4)細胞C來自生殖腺，而細胞D來自早期胚胎，利用胚胎分割可獲得多胚，利用滋養(yǎng)層的細胞可進行早期胚胎性別鑒定，也可通過對染色體的分析進行性別鑒定。答案：(1)供體1和供體2M期卵母細胞(或減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞)(2)輸卵管桑椹胚或囊胚胎盤體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植(3)原始性腺(或生殖腺)早期胚胎(囊胚的內細胞團)(4)胚胎分割滋養(yǎng)層染色體(或性染色體)第23頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四1胚胎工程的操作流程分析胚胎工程 第24頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四2胚胎移植(1)概念

14、：是指將雌性動物的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術。(2)胚胎移植的生理學基礎哺乳動物排卵后，同種動物 的生理變化是相同的，這是胚胎能夠移入受體的生理基礎。早期胚胎形成后，未與母體子宮建立聯(lián)系，而是處于_，這是胚胎收集的生理基礎。受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生反應，這是胚胎在受體內能夠存活的生理基礎。供體胚胎可與受體子宮建立聯(lián)系，且不影響供體胚胎的遺傳特性，這是供體胚胎正常發(fā)育的生理基礎。供受體生殖器官游離狀態(tài)免疫排斥第25頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四(3)實質：是早期胚

15、胎在相同生理環(huán)境條件下 的轉換，而胚胎本身的遺傳物質并不發(fā)生改變，因此各種性狀能保持其原來的優(yōu)良特性。(4)優(yōu)勢：充分發(fā)揮的繁殖潛力，從而大大縮短了供體本身的繁殖周期，大大推動了畜牧業(yè)的發(fā)展。(5)胚胎移植過程中兩次使用激素，第一次常用 對受、供體進行同期發(fā)情處理；第二次用 處理供體使其超數(shù)排卵。(6)胚胎移植過程中有兩次檢查：第一次對 進行檢查；第二次對 是否妊娠進行檢查。(7)胚胎移植的意義：加速育種工作和品種改良；大量節(jié)省購買種畜的費用；一胎多產(chǎn)；保存品種資源和瀕危物種；可充分發(fā)揮優(yōu)秀個體的繁殖潛能，縮短繁殖周期，增加一生繁殖的后代數(shù)量。空間位置雌性優(yōu)良個體孕激素促性腺激素收集的胚胎受體

16、母畜第26頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四第27頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四3胚胎分割(1)概念：采用機械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。(2)理論基礎：細胞的 。(3)使用的主要儀器：實體顯微鏡和顯微操作儀。(4)材料選擇：發(fā)育良好、形態(tài)正常的 。(5)囊胚期分割要求： 均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。(6)意義：加快繁殖速度，是動物無性繁殖或克隆的方法之一，其他克隆方法還有核移植。(7)特點：后代具有相同的。全能性桑椹胚或囊胚內細胞團遺傳物質第28頁，共48頁，2022年，

17、5月20日，23點43分，星期四4試管動物與克隆動物的比較第29頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四第30頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四第31頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四2(2015年鄭州模擬)下圖表示利用胚胎干細胞(ES細胞)所作的一系列研究，請據(jù)圖分析回答。(1)上圖中的胚胎干細胞(ES細胞)可以從_和_中分離獲取。第32頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四(2)過程將胚胎干細胞置于射線滅活的鼠胎兒成纖維細胞的飼養(yǎng)層上，并加入動物血清、抗生素等物質，維持細胞不分化的狀態(tài)。在此過程中，飼養(yǎng)層

18、提供干細胞增殖所需的_，加入抗生素是為了_。該過程對于研究細胞分化和細胞凋亡的機理具有重要意義。(3)過程將帶有遺傳標記的ES細胞注入早期胚胎的囊胚腔，通過組織化學染色，用于研究動物體器官形成的時間、發(fā)育過程以及影響因素，這項研究利用了胚胎干細胞具有_的特點。在哺乳動物早期發(fā)育過程中，囊胚的后一個階段是_。(4)過程是培育轉基因小鼠，將獲得的目的基因導入胚胎干細胞之前需構建基因表達載體，目的是_。將構建好的表達載體導入胚胎干細胞最常用的方法是_。第33頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四(5)過程得到的小鼠畸胎瘤里面全是軟骨、神經(jīng)管、橫紋肌和骨骼等人類組織和器官。實驗時，

19、必須去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，其目的是_，該過程研究的意義在于解決_問題。(6)該研究中，包含的生物技術有_(至少寫出兩種)。第34頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四解析：(1)胚胎干細胞(ES細胞)可以從早期胚胎和原始性腺中分離獲取。(2)胚胎干細胞培養(yǎng)時所用的飼養(yǎng)層上可以提供干細胞增殖所需的營養(yǎng)物質，加入抗生素是為了防止雜菌污染。(3)胚胎干細胞具有發(fā)育的全能性，通過組織化學染色，用于研究動物體器官形成的時間、發(fā)育過程以及影響因素。在哺乳動物早期發(fā)育過程中，囊胚的后一個階段是原腸胚。(4)基因工程中，構建基因表達載體的目的是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并

20、且可以傳給下一代，同時使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。將基因表達載體導入動物細胞最常用的方法是顯微注射法。(5)去除小鼠的胸腺，不能形成T細胞，不發(fā)生細胞免疫，使移植的組織細胞不會被排斥。利用去除胸腺的小鼠培養(yǎng)人類器官和組織的過程對于解決臨床上供體器官不足或器官移植后免疫排斥等問題有重要意義。(6)題中的研究過程包括動物細胞培養(yǎng)、轉基因技術、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等生物技術。第35頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四答案：(1)早期胚胎原始性腺(2)營養(yǎng)物質防止雜菌污染(3)發(fā)育的全能性原腸胚(4)使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以傳給下一代，同時，使目的基因能夠表達

21、和發(fā)揮作用顯微注射法(5)去除胸腺，不能形成T細胞，不發(fā)生細胞免疫，使移植組織細胞不會被排斥臨床上供體器官不足或器官移植后免疫排斥等(6)動物細胞培養(yǎng)、轉基因技術、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植第36頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四1概念：(ES細胞)，是由早期胚胎(囊胚)的內細胞團分離出來的一類細胞。2特點(1)形態(tài)：體積小、細胞核大、核仁明顯。(2)功能：具有發(fā)育的 ，可分化為成年動物體內任何一種組織細胞。(3)體外培養(yǎng)ES細胞可以增殖而不分化。對它可以進行冷凍保存，也可以進行遺傳改造。干細胞培養(yǎng)與應用分析 全能性第37頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，

22、星期四3種類第38頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四4.培養(yǎng)關鍵：需要一種能促進胚胎干細胞的生長、但抑制其分化的一種培養(yǎng)體系，這種體系就是胚胎成纖維細胞。5胚胎干細胞的主要用途(1)將胚胎干細胞核移植到 的卵細胞中，經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動物。(2)培育出人造組織器官，用于器官移植。(3)改良創(chuàng)造動物新品種。去核第39頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四3下圖為哺乳動物的胚胎干細胞及其分化的示意圖。請回答：第40頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四(1)胚胎干細胞是從動物胚胎發(fā)育至_期的內細胞團或胎

23、兒的_中分離得到的一類細胞。(2)圖中分化程度最低的干細胞是_。在體外培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)液中加入_因子，可誘導該種干細胞向不同類型的組織細胞分化。(3)在機體內，皮膚干細胞分化成皮膚細胞是機體細胞中基因_的結果。(4)某患者不能產(chǎn)生正常的白細胞，通過骨髓移植可以達到治療的目的。骨髓移植的實質是將上圖中的_細胞移植到患者體內。(5)若要克隆某種哺乳動物，從理論上分析，上述紅細胞、白細胞、皮膚細胞、神經(jīng)細胞中不能選用作為供體的細胞是成熟的_，其原因是_。(6)若某藥物可抑制肝腫瘤細胞DNA的復制，使用該藥物可使肝腫瘤細胞停留于細胞周期的_期。第41頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，

24、星期四解析：(1)囊胚的內細胞團具全能性。(2)胚胎干細胞分化最低，在培養(yǎng)液中加入誘導因子可誘導該種干細胞向不同類型的組織細胞分化。(3)基因的選擇性表達實現(xiàn)了細胞分化。(4)造血干細胞能分化成各種血細胞，使患者血液中血細胞正常。(5)成熟紅細胞無細胞核。(6)間期DNA分子進行復制。答案：(1)囊胚原始性腺細胞(2)胚胎干細胞分化誘導(3)選擇性表達(4)造血干(5)紅細胞紅細胞中無細胞核(6)間 第42頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四例1下面是畜牧業(yè)生產(chǎn)上培育某種優(yōu)良種牛的兩種方法，請分析回答：體外受精與早期胚胎發(fā)育 第43頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四(1)方法和方法均用到的生物技術有_和_。(2)用激素處理的目的是使B牛_，從B牛體內獲得的卵子需要培養(yǎng)到_(時期)才能與精子結合。(3)A牛的精子必須在B牛的生殖道中經(jīng)過相應的生理變化后，才能與B牛的卵子結合，完成受精作用，這個過程叫_。卵子受精的標志是在卵細胞膜和透明帶的間隙能夠觀察到_。(4)生產(chǎn)上常用_期的胚胎進行胚胎移植。若希望同時獲得多個性狀相同的家畜個體，可以使用_技術。第44頁，共48頁，2022年，5月20日，23點43分，星期四解析圖示方法中為利用胚胎移植的方法培育試管牛，為克隆牛技術，兩者均用到動物細胞培養(yǎng)和胚胎移植技術；進行體外受精前，要