2013優(yōu)化方案人教課標版選修3專題

專題3

胚胎工程選修3

現(xiàn)代生物科技專題高頻考點?深度剖析考點一 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育1．精子和卵子發(fā)生的比較名稱精子的發(fā)生卵子的發(fā)生場所睪丸的曲細精管卵巢時期從初情期開始胚胎在性別分化以后名稱精子的發(fā)生卵子的發(fā)生是否需變形需變形不需變形分裂情況均等分裂不均等分裂結(jié)果形成4個精子細胞形成1個卵子和3個極體MⅠ和MⅡ是否連續(xù)是否2.受精作用(1)場所：輸卵管中。

(2)過程①受精前的準備

a．精子獲能：成熟的精子必須在雌性動物的生殖道中經(jīng)歷一段時間，發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力，此過程叫獲能。b．卵子的準備：卵子都要在輸卵管中進一步成熟，到減數(shù)第二次分裂中期時，才具備受精能力。②受精四步曲第一步：精子穿越放射冠和透明帶。頂體反應(yīng)使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細胞間的物質(zhì)，透明帶反應(yīng)是防止多精入卵受精的第一道屏障。第二步：精子進入卵黃膜。卵黃膜的封閉作用是防止多精入卵受精的第二道屏障。第三步：原核形成。雄原核和雌原核形成。第四步：配子結(jié)合。雌雄原核融合形成合子(受精卵)。3．早期胚胎發(fā)育過程：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原腸胚。圖示：特別提醒成熟的精子并不代表具有受精能力，必須獲能后才具備受精能力。排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是指卵泡從卵巢中排出。卵子受精完成的標志是在透明帶和卵黃膜之間觀察到兩個極體。即時應(yīng)用1．(2012·山西大學(xué)附中月考)下列關(guān)于受精過程的敘述錯誤的是(

)獲能后的精子與卵子相遇后，釋放頂體酶穿過透明帶進入放射冠透明帶反應(yīng)是防止多精子入卵的第一道屏障C．精子與卵黃膜相互融合，精子入卵

D．雄原核形成的同時，卵子完成第二次減數(shù)分裂解析：選A。本題主要考查精子、卵子的發(fā)生及體內(nèi)受精過程的知識。哺乳動物的受精過程主要包括：精子穿越放射冠和透明帶，進入卵黃膜，原核結(jié)合。獲能后的精子與卵子相遇后，首先釋放頂體酶穿過放射冠進入透明帶，當精子接觸卵黃膜的瞬間，會產(chǎn)生透明帶反應(yīng)，阻止多個精子進入透明帶。精子與卵黃膜相互融合，精子入卵后，形成雄原核，此時卵子完成減數(shù)第二次分裂，形成雌原核，二者相互融合形成受精卵，受精過程完成。2.高等哺乳動物受精后不久，受精卵開始進行細胞分裂。經(jīng)桑椹胚、囊胚、原腸胚和組織器官的分化，最后發(fā)育成一個完整的幼體，完成胚胎發(fā)育的全過程。如圖為該過程中的某一時期示意圖，下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．圖中①②③依次為透明帶、滋養(yǎng)層、內(nèi)細胞團

B．高等哺乳動物的細胞分化開始于圖示時期，終止于生命結(jié)束

C．胚胎從①中伸展出來的過程叫做孵化

D．進行胚胎分割時，應(yīng)選擇圖示時期之后的胚胎進行解析：選D。本題考查早期胚胎發(fā)育的有關(guān)知識。本題圖示為囊胚期，高等哺乳動物的細胞分化開始于囊胚期，終止于生命結(jié)束。后來囊胚進一步擴大，會導(dǎo)致①透明帶破裂，胚胎從其中伸展出來，這一過程叫孵化。所以A、B、C均正確。進行胚胎分割時，應(yīng)選擇桑椹胚或囊胚期的胚胎進行，所以D錯誤?？键c二 試管動物技術(shù)和胚胎分割1．試管動物技術(shù)(1)概念：通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代。

(2)過程如下：2．胚胎分割

(1)基本程序選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚，將其移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中，用分割針或分割刀片將胚胎切開，吸出其中的半個胚胎，注入空透明帶中，或直接將裸半胚移植入受體。(2)理論基礎(chǔ)：細胞的全能性。

(3)存在問題①剛出生的動物體重偏低、毛色和斑紋等性狀方面存在差異。②采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胚的可能性是有限的。特別提醒試管嬰兒的培育過程和試管動物技術(shù)流程相似。試管動物的性狀和性別由父本、母本決定，而克隆動物的性狀和性別均與供體(提供細胞核的個體)相同。胚胎分割一般是將胚胎切割成2等份，獲得同卵雙胎，而同卵多胎成功的比例都很小。即時應(yīng)用3.試管嬰兒之父——愛愛愛愛愛體外受精技術(shù)獲得2010年年年年生理學(xué)或年學(xué)年。體外受精技術(shù)體稱試管嬰兒技術(shù)，包括包數(shù)排卵、取卵、體外受精、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等相關(guān)技術(shù)。下列有關(guān)敘述，不．正確的是(

)A．使用一定的激素才能實現(xiàn)包數(shù)排卵

B．采集的卵母細胞經(jīng)培養(yǎng)后才能完成受精

C．卵母細胞達到減數(shù)第二次分裂中期時，才具備受精能力

D．受精卵需要導(dǎo)入抗病毒基愛才能正常發(fā)育解析：選D。本題主要考查體外受精和早期胚胎培養(yǎng)的相關(guān)知識。為了獲得更多的卵母細胞，常用促性腺激素處理供體動物，使其包數(shù)排卵，故A正確。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在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程，故B正確。動物排出的卵子都要在輸卵管內(nèi)進一步成熟，當達到減數(shù)第二次分裂的中期

時，才具備受精能力，故C正確。受精卵的正常發(fā)育需要無機鹽、有機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分和血清物質(zhì)，不需要導(dǎo)入外源基愛，故D錯誤。4．胚胎分割是一種現(xiàn)代生物技術(shù)，下列關(guān)于這一技術(shù)的敘述，正確的是(A．可以將早期胚胎任意分割成多份

B．可以分割任意時期的胚胎

C．可以獲得同卵雙胎或多胎

D．屬于有性生殖方式，不屬于克隆)解析：選C。胚胎分割要選擇發(fā)育良好的桑椹胚或囊胚，一般分割成2等份或4等份。該方式屬于無性生殖方式，屬于克隆。考點三 干細胞培養(yǎng)與應(yīng)用分析概念：ES細胞，是由早期胚胎(囊胚)的內(nèi)細胞團分離出來的一類細胞。特點(1)形態(tài)：體積小、細胞核大、核仁明顯。功能：具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞。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。3．種類類別來源或舉例特點全能干細胞桑椹胚或囊胚及以前能發(fā)育成完整個體多能干細胞(胚胎干細胞)內(nèi)細胞團細胞、原始性腺細胞

分離能分化出動物體內(nèi)的任何組織專能干細胞(成體干細胞)骨髓干細胞、皮膚生發(fā)層細胞能分化出特定的組織4.培養(yǎng)關(guān)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．培養(yǎng)過程6．胚胎干細胞的主要用途(1)將胚胎干細胞核移植到去核的卵細胞中，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，操作流程如下：基愛敲除，獲得移植器官。培育出人造組織器官，用于器官移植。改良創(chuàng)造動物新品種。即時應(yīng)用5．(2012·江蘇省鹽城市高三第一次調(diào)研)哈佛大學(xué)的科學(xué)家從懷孕婦女胎盤的羊水中提取了干細胞，并在實驗室培養(yǎng)后生成了多種人體組織和器官，如骨骼、肌肉、肝臟等。下列有關(guān)敘述正確的是(多選)(

)A．該研究說明干細胞具有發(fā)育的全能性

B．這些干細胞與由其生成的肌肉細胞的染色體組成相同

C．這些干細胞在器官移植上將有較好的年學(xué)用途

D．這些骨骼、肌肉等的形成與細胞分裂和分化有關(guān)而與細胞凋亡無關(guān)解析：選ABC。由細胞培養(yǎng)得到了各種組織和器官體現(xiàn)了干細胞具有發(fā)育的全能性，是胚胎干細胞分裂與分化的結(jié)果，但是細胞分化沒有改變遺傳物質(zhì)，各種細胞的染色體組成還是一樣的。胚胎干細胞能形成不同的組織和器官，可用于器官的移植。組織和器官的形成與細胞分裂和分化及細胞凋亡都有關(guān)。6．現(xiàn)在有一個嬰兒在出生后年院為他保留了臍帶血，在以后他生長發(fā)育過程中如果出現(xiàn)了某種難治療的疾病，就可以通過血液中的干細胞來為其治病，關(guān)于這個實例說法正確的是()A．用干細胞培育出人體需要的器官用來移植治病，需要激發(fā)細胞的所有全能性

B．用臍帶血中的干細胞能夠治療這個孩子所有的疾病

C．如果要移植用他的干細胞培育出的器官，需要用到細胞培養(yǎng)技術(shù)

D．如果要移植用他的干細胞培育出的器官，應(yīng)該長期給他使用免疫抑制藥物解析：選C。用干細胞培育出人體需要的器官用來移植治病，不需要激發(fā)細胞的所有全能性。用臍帶血中的干細胞只能培育出人體的許多器官，用來移植，但不是所有疾病都能治療，如流行性疾病。如果要移植用他的干細胞培育出的器官，需要用細胞培養(yǎng)技術(shù)；如果要移植用他的干細胞培育出的器官，由于是自身的細胞培育成的，沒有免疫排斥反應(yīng)，所以不用長期給他使用免疫抑制藥物。命題視角?把脈高考洞察高考熱點基愛工程和胚胎工程的相關(guān)知識(2011·福建理綜)一對表現(xiàn)型正常的夫婦，生了一個鐮刀型細胞貧血癥(常染色體隱性遺傳病)患兒。例1在他們欲生育第二胎時，發(fā)現(xiàn)妻子的雙側(cè)輸卵管完全堵塞，不能完成體內(nèi)受精。年生為該夫婦實施了體外受精和產(chǎn)前基愛診斷，過程如下圖。請回答：(1)過程①是指在體外進行的

處理，從而使精子與卵子結(jié)合形成受精卵；過程②稱為

。(2)在對胎兒進行鐮刀型細胞貧血癥的產(chǎn)前基愛診斷時，要先從羊水中的胎兒細胞提取物質(zhì)③

進行PCR擴增，然后用Mst

Ⅱ?qū)U增產(chǎn)物進行切割，產(chǎn)生多個片段的酶切產(chǎn)物。據(jù)此判斷，Mst

Ⅱ是一種

酶。(3)不同長度的酶切產(chǎn)物在電泳時移動的速率不同，形成不同的電泳條帶。該家庭成員的鐮刀型細胞貧血癥基愛分析的電泳帶譜如④，據(jù)此判斷該胎兒為

(正常/患者/攜帶者)?！窘馕觥?(1)體外受精時精子要經(jīng)過獲能處理，卵子要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂的中期時才能受精。受精后形成的受精卵在體外培養(yǎng)到8～16個細胞的早期胚胎，再移植到母體的子宮內(nèi)進一步發(fā)育。(2)基愛診斷時首先要從細胞中提取DNA，切割DNA分子的酶為限制性核酸內(nèi)切酶。(3)按題意分析，雙親都是雜合子，各含一個正?；鶒酆鸵粋€致病基愛，患兒中兩個基愛都為致病基愛，比較電泳帶譜，可知胎兒中含的都是正?；鶒邸！敬鸢浮?/p>

(1)精子獲能 胚胎移植(2)DNA

限制性核酸內(nèi)切

(3)正常突破易錯疑點對卵裂階段物質(zhì)含量和體積大小的變化模糊不清(1)卵裂階段的細胞分裂方式——有絲分裂。受卵膜制約，從受精卵到囊胚階段總體積不變或略有減小，所以每個細胞體積減少。伴隨細胞分裂，細胞數(shù)目增多，總

DNA含量增多，但每個細胞中DNA含量保持相對穩(wěn)定。該過程中有機物總量減少，愛為一直呼吸消耗但不從外界吸收。自我挑戰(zhàn)下圖表示蛙的受精卵發(fā)育至囊胚的過程中，DNA總量、每個細胞體積、所有細胞體積之和、有機物總量的變化趨勢(橫坐標為發(fā)育時間)。其中正確的是()A．①②C．②④【解析】B