2024-2025學年高中生物專題3胚胎工程階段提升課學案新人教版選修3

PAGEPAGE5專題3嘗試填寫圖中序號代表的含義:A.胚胎分割B.獲能C.卵裂D.桑椹胚E.原腸胚F.胚胎發(fā)育G.胚胎移植【典例示范】【典例1】(2024·江蘇高考改編)小鼠胚胎干細胞經(jīng)定向誘導可獲得多種功能細胞,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,采納激素注射促進雄鼠產(chǎn)生更多的精子B.細胞a和細胞b內(nèi)含有的核基因不同,所以全能性凹凸不同C.用胰蛋白酶將細胞a的膜蛋白消化后可獲得分散的胚胎干細胞D.胚胎干細胞和誘導出的各種細胞都需在CO2培育箱中進行培育【解析】選D。為了獲得更多的囊胚,可以采納激素促進成熟雌性個體超數(shù)排卵,然后將卵細胞從母體內(nèi)取出,在試管內(nèi)與人工采集的精子進行體外受精,培育成胚胎,A錯誤;細胞a和細胞b是由同一個受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的,故核基因相同,B錯誤;運用細胞培育技術(shù)可以從哺乳動物的早期胚胎中獲得胚胎干細胞,首先必需用胰蛋白酶處理內(nèi)細胞團,分解細胞間的膠原蛋白等,使之分散成單個細胞,C錯誤;動物細胞培育時須要在5%CO2的培育箱中進行培育,以維持培育液的pH,D正確?！窘粎R分析】A項考查激素作用及精巢作用,該考點聯(lián)系必修3體液調(diào)整和必修2減數(shù)分裂交匯命題。B項考查基因表達,該考點聯(lián)系必修1細胞分化交匯命題。C項考查酶的作用,該考點聯(lián)系必修1酶的作用交匯命題?！镜淅?】中國試管嬰兒之母——盧光琇教授與探討伙伴共同宣布全球首批經(jīng)全基因組測序的PGD/PGS試管嬰兒在長沙誕生。新技術(shù)的突破意味著通過設(shè)計試管嬰兒解決部分不孕不育問題的同時,部分腫瘤疾病、遺傳性疾病的家族性遺傳也將有望避開。(1)試管動物技術(shù)中首先要做的是______________________。

(2)圓形的精子細胞在變形階段發(fā)生的主要改變有____________________________________________________________________________(寫3項即可)。

(3)精子與卵子在體外受精后,應將受精卵移入__________中接著培育,以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育實力。

(4)受精卵經(jīng)72h體外培育發(fā)育成32個細胞左右的胚胎,叫作__________,可用于胚胎移植。進行胚胎移植的優(yōu)勢是可以______________________________。

(5)為了獲得更多胚胎,可運用胚胎分割技術(shù)。胚胎分割可以看作動物無性繁殖或克隆的方法之一,其緣由是__________________________________________。

(6)設(shè)計試管嬰兒、克隆人等都是引起人們廣泛爭辯的問題。我國不反對治療性克隆,即可利用人體細胞核移植等技術(shù)治療人類疾病,在去除卵母細胞的細胞核時,可用微型吸管把位于________________之間的第一極體一并吸出。

【解析】(1)試管動物技術(shù)中首先要做的是體外受精和早期胚胎培育。(2)圓形的精子細胞在變形階段發(fā)生的主要改變有細胞核變?yōu)榫宇^的主要部分,高爾基體發(fā)育為頭部的頂體,中心體演化為精子的尾,線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘,細胞內(nèi)的其他物質(zhì)濃縮為原生質(zhì)滴。(3)精子與卵子在體外受精后,應將受精卵移入發(fā)育培育液中接著培育,以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育實力。(4)受精卵經(jīng)72h體外培育發(fā)育成32個細胞左右的胚胎,胚胎形成致密的細胞團,形似桑椹,叫作桑椹胚,是全能細胞,可用于胚胎移植。進行胚胎移植的優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。(5)胚胎分割可以看作動物無性繁殖或克隆的方法之一,其緣由是來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)。(6)利用人體細胞核移植等技術(shù)治療人類疾病,在去除卵母細胞的細胞核時,可用微型吸管把位于卵細胞膜與透亮帶之間的第一極體一并吸出。答案:(1)體外受精和早期胚胎培育(2)細胞核變?yōu)榫宇^的主要部分,高爾基體發(fā)育為頭部的頂體,中心體演化為精子的尾,線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘,細胞內(nèi)的其他物質(zhì)濃縮為原生質(zhì)滴(3)發(fā)育培育液(4)桑椹胚充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力(5)來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)(6)卵細胞膜與透亮帶【交匯分析】本題考查試管動物技術(shù)在實踐中的應用。該考點聯(lián)系必修2“減數(shù)分裂與受精作用”交匯命題?！镜淅?】(2024·江蘇高考)下列關(guān)于采納胚胎工程技術(shù)實現(xiàn)某良種肉用?？焖俜敝车臄⑹?正確的是 ()A.實行激素注射等方法對良種母牛作超數(shù)排卵處理B.體外培育發(fā)育到原腸胚期的胚胎即可進行移植C.運用免疫抑制劑以避開代孕牛對植入胚胎的排斥反應D.利用胚胎分割技術(shù),同卵多胎較同卵雙胎勝利率更高【解析】選A。本題考查胚胎工程的相關(guān)學問及其應用。進行體外受精前,需獲得較多的卵母細胞,用促性腺激素對良種母牛進行處理可達到超數(shù)排卵的目的,A項正確;胚胎移植的最佳時期是桑椹胚期或囊胚期,而非原腸胚期,B項錯誤;動物胚胎移植過程中不須要運用免疫抑制劑,C項錯誤;胚胎分割份數(shù)越多,胚胎成活率越低,D項錯誤。【易錯提示】胚胎移植的原理之一是受體不會對移入子宮的外來胚胎發(fā)生免疫排斥反應,若對此學問記憶不清,則會誤選C。【交匯分析】本題考查胚胎移植技術(shù)。該考點聯(lián)系必修3“免疫調(diào)整”交匯命題?！緦W問深化】交匯點1:胚胎工程中體內(nèi)受精、體外受精技術(shù)聯(lián)系必修2“減數(shù)分裂”交匯考查(1)減數(shù)第一次分裂的主要特征:同源染色體先聯(lián)會,后分別;結(jié)果導致染色體數(shù)目減半。(2)減數(shù)其次次分裂的主要特征:染色體不再復制;每條染色體的著絲點分裂,姐妹染色單體分開,分別移向細胞的兩極。交匯點2:胚胎移植技術(shù)聯(lián)系必修3“免疫調(diào)整”交匯考查(1)免疫類型:人體的免疫分為非特異性免疫和特異性免疫;特異性免疫又包括體液免疫和細胞免疫。(2)抗原:能夠引起機體產(chǎn)生特異性免疫反應的物質(zhì)。(3)免疫過程:①體液免疫:B細胞受抗原刺激后增殖、分化,大部分分化為漿細胞,產(chǎn)生抗體,少部分分化為記憶細胞。②細胞免疫:T細胞受抗原刺激后,分化形成效應T細胞,效應T細胞裂解被抗原入侵的宿主細胞?！绢愵}精練】(2024·南昌高二檢測)回答下列胚胎工程的相關(guān)問題:(1)1890年,英國劍橋高校的生物學家將純種的安哥拉兔的兩個4細胞胚胎移入一只純種的比利時兔的輸卵管內(nèi),勝利得到兩只純種的安哥拉子兔。這個試驗首次證明了____________________________________________________的可能性。

(2)哺乳動物卵子發(fā)生過程中,減數(shù)其次次分裂是在__________________過程中完成的,哺乳動物卵子和精子在發(fā)生上的重要區(qū)分是_____________________。在實施體外受精時,獲能的精子與培育成熟的卵子,通常都可以在______________中完成受精作用,在體外受精后,應將受精卵移入發(fā)育培育液中接著培育,以檢查________________________________________。

(3)胚胎移植需收集胚胎,收集胚胎時沖卵的生理學基礎(chǔ)是_________________________________________________________________。胚胎分割時用分割針取樣的滋養(yǎng)層的用途是________________________________________。

(4)ES細胞是探討細胞分化的志向材料,ES細胞在飼養(yǎng)層細胞上,或在________的培育液中,能夠維持不分化的狀態(tài)。

【解析】(1)將純種的安哥拉兔胚胎移入一只純種的比利時兔的輸卵管內(nèi),勝利得到兩只純種的安哥拉子兔。由于安哥拉兔和比利時兔為兩個不同的品種,故這個試驗可證明同種動物的胚胎在異體動物體內(nèi)發(fā)育的可能性。(2)哺乳動物卵子發(fā)生過程中,減數(shù)第一次分裂是在雌性動物排卵前后完成的,其結(jié)果產(chǎn)生一個次級卵母細胞和第一極體,進入輸卵管,打算與精子受精。減數(shù)其次次分裂是在精子和卵子結(jié)合過程中完成的,哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備,是在誕生前(即胎兒時期)完成的,這是卵子和精子在發(fā)生上的重要區(qū)分。在實施體外受精時,獲能的精子與培育成熟的卵子,一般狀況下都可以在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫饔?在體外受精后,應將受精卵移入發(fā)育培育液中接著培育,以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育實力。(3)哺乳動物的早期胚胎形成后,在肯定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系,而是處于游離狀態(tài),這就為胚胎的收集供應了可能。胚胎分割后,可取滋養(yǎng)層細胞做DNA分析性別鑒定。(4)ES細胞在飼養(yǎng)層細胞上,或在添加抑