高三生物一輪復(fù)習(xí)課件【知識(shí)精講+拓展提升】胚胎工程

第36講胚胎工程1胚胎工程的概念胚胎工程是指對(duì)生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞進(jìn)行顯微操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。胚胎工程技術(shù)包括：體外受精、胚胎移植和胚胎分割等。操作對(duì)象P56閱讀教材“受精階段”部分內(nèi)容，思考、回答以下問題（ P57）：1.受精時(shí)，精子依次經(jīng)過了哪些結(jié)構(gòu)？2.防止多精入卵的機(jī)制有哪些？3.精子入卵后，它的結(jié)構(gòu)發(fā)生了哪些變化？2受精①準(zhǔn)備階段1——精子獲能：正常情況下在雌性動(dòng)物的生殖道內(nèi)完成；②準(zhǔn)備階段2——卵子的準(zhǔn)備：在輸卵管內(nèi)發(fā)育到MⅡ期，才具備與精子受精的能力。“精子獲能”指的是獲得受精能力。將精子培養(yǎng)在人工配制的獲能液中使其獲能。（有效成分：肝素、Ca2+載體等）2受精(1)概念：精子與卵子結(jié)合形成合子(即受精卵)的過程。(2)場(chǎng)所：雌性動(dòng)物的輸卵管內(nèi)。排卵？是指卵子從卵泡中排出。排放到輸卵管中正常情況下，一個(gè)卵泡只能形成一個(gè)成熟的卵子。輸卵管步驟主要過程生理反應(yīng)第一步精子釋放多種酶溶解卵細(xì)胞膜外的一些結(jié)構(gòu)(如透明帶等)，接觸卵細(xì)胞膜透明帶反應(yīng)：防止后來精子進(jìn)入透明帶，是防止多精入卵受精的第一道屏障第二步精子入卵，尾部脫落卵細(xì)胞膜反應(yīng)：拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)，是防止多精入卵受精的第二道屏障③受精階段。第三步精子核膜破裂后形成新核，叫作雄原核；卵子被激活完成減數(shù)分裂Ⅱ，排出第二極體，形成雌原核形成雄原核和雌原核：受精的標(biāo)志第四步雌、雄原核充分發(fā)育，相向移動(dòng)、彼此靠近，核膜消失形成合子(受精卵)：個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)受精完成的標(biāo)志3胚胎早期發(fā)育受精卵桑葚胚滋養(yǎng)層囊胚腔內(nèi)細(xì)胞團(tuán)桑葚胚囊胚（含有液體的腔）囊胚進(jìn)一步擴(kuò)大，會(huì)導(dǎo)致透明帶破裂，胚胎從中伸展出來，叫作孵化。內(nèi)胚層、中胚層和外胚層，逐漸分化成各種組織、器官等（致密的細(xì)胞團(tuán)，形似桑葚）

卵裂期胚胎發(fā)育過程中物質(zhì)和體積變化的規(guī)律(1)有機(jī)物：胚胎沒有和母體建立聯(lián)系，不能從母體獲取有機(jī)物，而呼吸消耗一直進(jìn)行，因此有機(jī)物總量減少。(2)細(xì)胞數(shù)目和體積：胚胎總體積不變或略有減小，但細(xì)胞數(shù)目增多，每個(gè)細(xì)胞的體積減小。(3)細(xì)胞中DNA含量：伴隨細(xì)胞分裂，細(xì)胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個(gè)細(xì)胞中核DNA含量保持相對(duì)穩(wěn)定。

歸納拓展1體外受精(1)過程(2)意義：①提高動(dòng)物__________；

②為胚胎移植提供可用的______。

成熟培養(yǎng)

獲能繁殖能力胚胎體外受精獲能精子受精卵培養(yǎng)成熟培養(yǎng)置于適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)液共同培養(yǎng)新鮮或解凍的精液精子離心處理體外受精接下來，老師給你們展示一下我以前做的體外受精實(shí)驗(yàn)吧！2胚胎移植(1)概念：轉(zhuǎn)基因、核移植和體外受精同種的、生理狀態(tài)相同遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強(qiáng)健康的體質(zhì)和正常繁殖能力指將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)相同的雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。（2）胚胎移植的優(yōu)勢(shì)：可以發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖能力，大大縮短了供體本身的繁殖周期。2.胚胎移植的過程（以牛胚胎移植為例P61）受體母牛具有優(yōu)良性狀的后代進(jìn)行同期發(fā)情處理超數(shù)排卵處理受體發(fā)情發(fā)情配種或人工授精移植胚胎收集胚胎并檢查對(duì)受體進(jìn)行妊娠檢查正常繁殖或兩三個(gè)月后進(jìn)行另一次移植優(yōu)良供體母牛優(yōu)良公牛（囊胚期之前）供體、受體的選擇和處理配種或人工授精胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存胚胎的移植移植后的檢查1對(duì)供、受體的選擇和處理①為什么應(yīng)對(duì)供體和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理？如何處理？②為什么要對(duì)供體進(jìn)行超數(shù)排卵處理？如何處理？一般用激素（雌激素、孕激素等）處理；目的：為供體的胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境應(yīng)用外源促性腺激素誘發(fā)卵巢排出(比自然情況下)更多的成熟卵子。2胚胎移植①胚胎的收集：②該階段檢查的目的：③胚胎保存的方法：同種的優(yōu)良公牛-196℃液氮中保存2配種或人工授精供體、受體的選擇和處理配種或人工授精胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存胚胎的移植移植后的檢查應(yīng)選擇3胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存移植前：對(duì)收集的胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查移植后：對(duì)受體是否妊娠進(jìn)行檢查用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來2胚胎移植(2)源于選擇性必修3P62“思考·討論”：胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)同種動(dòng)物生理變化游離免疫排斥遺傳特性3胚胎分割1.胚胎分割概念：指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份，經(jīng)移植獲得同卵雙胞胎或多胎的技術(shù)。2.特點(diǎn)：3.實(shí)質(zhì)：理論依據(jù)?早期胚胎細(xì)胞具有很強(qiáng)的分裂能力，并保持著細(xì)胞全能性。具有相同的遺傳物質(zhì)，可產(chǎn)生遺傳性狀相同的后代。胚胎分割可以看做動(dòng)物無性繁殖或克隆的方法之一。4.儀器設(shè)備：體視顯微鏡和

。顯微操作儀3胚胎分割5.材料：發(fā)育良好、形態(tài)正常的

。若分割囊胚階段的胚胎時(shí)，要

。6.意義：促進(jìn)

的繁殖，產(chǎn)生的遺傳性狀

的后代是進(jìn)行遺傳學(xué)研究的寶貴材料；胚胎移植前進(jìn)行

、

等，對(duì)于人工控制

、動(dòng)物繁育健康后代具有重要意義。桑葚胚或囊胚將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割優(yōu)良動(dòng)物品種相同性別鑒定遺傳病篩查動(dòng)物性別防止影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育3胚胎分割①性別鑒定的取樣部位：______②性別鑒定的方法：_________滋養(yǎng)層做DNA分析過程：發(fā)育成胎盤和胎膜，不會(huì)發(fā)育成胎兒的組織或器官，不會(huì)對(duì)胎兒產(chǎn)生影響?！練w納總結(jié)】胚胎分割動(dòng)物和體細(xì)胞核克隆動(dòng)物的異同項(xiàng)目胚胎分割動(dòng)物體細(xì)胞核克隆動(dòng)物相同點(diǎn)都屬于

或克隆，最終技術(shù)是

.

不同點(diǎn)胚胎的來源雌性動(dòng)物的早期胚胎或

及其他方式得到的胚胎通過

技術(shù)獲得的重構(gòu)胚遺傳物質(zhì)胚胎分割動(dòng)物具有相同的遺傳物質(zhì)，兩個(gè)親本提供的核遺傳物質(zhì)一樣多克隆動(dòng)物的核遺傳物質(zhì)主要由

提供起點(diǎn)經(jīng)過

或其他方式形成的一個(gè)細(xì)胞（受精卵）經(jīng)過

技術(shù)形成的一個(gè)細(xì)胞無性繁殖胚胎移植體外受精核移植供體細(xì)胞核受精作用核移植不一樣核移植——無性生殖體外受精——有性生殖胚胎分割——無性生殖思考·討論利用核移植技術(shù)、體外受精（試管嬰兒）、胚胎分割獲得胚胎，生殖方式一樣嗎？課后練習(xí)1．透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵的兩道屏障。

(

)2．卵裂期胚胎中細(xì)胞數(shù)目和有機(jī)物總量在不斷增加。

(

)3．在胚胎發(fā)育過程中，細(xì)胞的分化出現(xiàn)在桑葚胚期。

(

)4．在胚胎移植中，對(duì)供體母畜要用促性腺激素進(jìn)行超數(shù)排卵處理。

(

)5．可選用囊胚期或原腸胚期的胚胎進(jìn)行移植。

(

)6．為避免代孕綿羊?qū)χ踩肱咛ギa(chǎn)生排斥反應(yīng)，應(yīng)注射免疫抑制劑。

(

)7．利用胚胎分割技術(shù)可以獲得兩個(gè)基因型完全相同的胚胎。

(

)√××√××√1.(2020·山東，14)經(jīng)遺傳改造的小鼠胚胎干細(xì)胞注入囊胚，通過胚胎工程的相關(guān)技術(shù)可以獲得具有不同遺傳特性的實(shí)驗(yàn)小鼠。下列說法錯(cuò)誤的是A.用促性腺激素處理雌鼠可以獲得更多的卵子B.體外受精前要對(duì)小鼠的精子進(jìn)行獲能處理C.胚胎移植前要檢查胚胎質(zhì)量并在囊胚或原腸胚階段移植D.遺傳改造的小鼠胚胎干細(xì)胞可以通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)獲得C不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)間不同，一般選擇桑葚胚階段或囊胚階段的胚胎，C項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2020·江蘇，23改編)小鼠胚胎干細(xì)胞經(jīng)定向誘導(dǎo)可獲得多種功能細(xì)胞，制備流程如圖所示。下列敘述正確的是A.為獲得更多的囊胚，采用激素注射促進(jìn)雄

鼠產(chǎn)生更多的精子B.細(xì)胞a和細(xì)胞b內(nèi)含有的核基因不同，所以全能性高低不同C.用胰蛋白酶將細(xì)胞a的膜蛋白消化后可獲得分散的胚胎干細(xì)胞D.胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)出的各種細(xì)胞都需在CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)D3.(2019·江蘇，29)利用基因編輯技術(shù)將病毒外殼蛋白基因?qū)胴i細(xì)胞中，然后通過核移植技術(shù)培育基因編輯豬，可用于生產(chǎn)基因工程疫苗。如圖為基因編輯豬培育流程，請(qǐng)回答下列問題：(1)對(duì)1號(hào)豬使用___________處理，使其超數(shù)排卵，收集并選取處在____時(shí)期的卵母細(xì)胞用于核移植。促性腺激素MⅡ(2)采集2號(hào)豬的組織塊，用_______________________處理獲得分散的成纖維細(xì)胞，放置于37℃的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，其中CO2的作用是_________________。胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)維持培養(yǎng)液的pH(3)為獲得更多基因編輯豬，可在胚胎移植前對(duì)胚胎進(jìn)行_____。產(chǎn)出的基因編輯豬的性染色體來自于___號(hào)豬。分割2(4)為檢測(cè)病毒外殼蛋白基因是否被導(dǎo)入4號(hào)豬并正常表達(dá)，可采用的方法有______(填序號(hào))。①DNA測(cè)序②染色體倍性分析③體細(xì)胞結(jié)構(gòu)分析④抗原—抗體雜交①④1．下列關(guān)于精卵結(jié)合的敘述錯(cuò)誤的是

(

)A．哺乳動(dòng)物受精過程中精子穿越透明帶后，進(jìn)入卵細(xì)胞膜B．卵子一般在排出2～3小時(shí)后才能被精子穿入C．剛剛排出的精子，不能立即與卵子結(jié)合受精D．在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，卵細(xì)胞膜會(huì)發(fā)生生理反應(yīng)，阻止其他精子進(jìn)入卵細(xì)胞解析：在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，卵細(xì)胞膜外的透明帶會(huì)發(fā)生生理反應(yīng)，阻止其他精子進(jìn)入透明帶，D錯(cuò)誤。答案：D

2．(2022·正定模擬)下圖表示精子入卵后，發(fā)生(或引起)的一系列變化形成受精卵的過程，下列敘述錯(cuò)誤的是

(

)A．圖中X指卵細(xì)胞膜反應(yīng)，Y指卵子的減數(shù)分裂ⅡB．經(jīng)圖中Y過程只形成了雌原核C．精子入卵主要指精子的頭部外膜與卵細(xì)胞膜融合D．精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶體的作用下自溶答案：B

3．(2022·海淀模擬)如圖為受精作用及早期胚胎發(fā)育示意圖，下列敘述錯(cuò)誤的是

(

)A．①過程需依賴細(xì)胞表面糖蛋白識(shí)別

B．②過程通過有絲分裂方式增殖C．③過程細(xì)胞的核/質(zhì)比逐漸變小

D．④過程細(xì)胞的基因表達(dá)發(fā)生了差異答案：C

4．下圖表示的是蛙的受精卵發(fā)育至囊胚的過程中，DNA總量、每個(gè)細(xì)胞體積、所有細(xì)胞體積之和、有機(jī)物總量的變化趨勢(shì)(橫坐標(biāo)表示發(fā)育時(shí)間)。其中正確的是

(

)A．①②

B．①③ C．②④ D．③④答案：A

1．下列有關(guān)哺乳動(dòng)物體外受精的敘述，正確的是

(

)A．給實(shí)驗(yàn)動(dòng)物注射促性腺激素，使其產(chǎn)生更多的精子B．從輸卵管中采集的卵母細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)后才能與獲能的精子受精C．獲能的精子和成熟的卵子要在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)液中完成受精D．卵母細(xì)胞與精子受精前均已完成減數(shù)分裂Ⅱ解析：給實(shí)驗(yàn)動(dòng)物注射促性腺激素，目的是使其產(chǎn)生更多的卵細(xì)胞，A錯(cuò)誤；從卵巢中采集的卵母細(xì)胞要在體外進(jìn)行成熟培養(yǎng)，然后才能與獲能的精子共同培養(yǎng)完成受精，B錯(cuò)誤，C正確；次級(jí)卵母細(xì)胞的減數(shù)分裂Ⅱ是在精子和卵子結(jié)合過程中完成的，D錯(cuò)誤。答案：C

2．(2022·濟(jì)南模擬)下列關(guān)于“試管?！迸囵B(yǎng)流程的敘述，不正確的是

(

)A．過程①可對(duì)供體母牛注射促性腺激素，使其排出更多的卵子B．過程②發(fā)生的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個(gè)極體或雌、雄原核C．大量的研究已經(jīng)