高三生物一輪復習課件：胚胎工程

第43講胚胎工程[課標要求]1.簡述胚胎形成經過了受精及早期發(fā)育等過程。2.簡述胚胎工程包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等技術。1.胚胎工程概念的理解考點一胚胎工程的理論基礎早期胚胎細胞雌性動物自然受精早期胚胎發(fā)育2.受精(1)概念:精子和卵子結合形成

(即受精卵)的過程,包括受精前的

階段和

階段。(2)場所:在自然條件下,哺乳動物的受精在

內完成。合子準備受精輸卵管(3)過程。獲能MⅡ期透明帶卵細胞膜雌、雄原核3.胚胎早期發(fā)育有絲分裂各種組織胎膜和胎盤4.孵化(1)概念:囊胚進一步擴大,會導致

破裂,胚胎從其中伸展出來的過程。(2)意義:如果不能正常孵化,胚胎就

。透明帶無法繼續(xù)發(fā)育[正誤辨析]1.精子獲能是指獲得受精時所需要的能量。(

)提示:精子獲能是指精子獲得受精“能力”而不是獲得能量。2.卵子受精的標志是在卵細胞膜和透明帶的間隙出現兩個極體。(

)3.卵裂期胚胎中細胞數目和有機物總量在不斷增加。(

)提示:卵裂期有機物的總量是不斷減少的?！痢獭?.精子入卵后形成雄原核,同時卵子完成減數分裂Ⅱ,排出第二極體后,形成雌原核。(

)5.先發(fā)生透明帶反應,后發(fā)生卵細胞膜反應,這是防止多精入卵的兩道屏障。(

)√√[教材微點思考]1.(選擇性必修3P57“圖2-20”拓展)在實際胚胎工程操作中,常以觀察到兩個極體或雌、雄原核作為受精的標志,為什么觀察不到3個極體?提示:多數哺乳動物的第一極體不進行減數分裂Ⅱ,因而不會形成兩個第二極體,因此觀察不到3個極體。2.(選擇性必修3P57正文拓展)防止多精入卵有兩道屏障,這有什么意義?提示:有兩道屏障防止多精入卵,這可以保證受精卵中遺傳物質與親代體細胞一致,從而保證遺傳的穩(wěn)定性。1.(2023·山東煙臺期中)下列有關哺乳動物精子和卵子的發(fā)生及受精作用的敘述,錯誤的是(

)A.雌性動物排出成熟卵細胞的過程即為排卵B.精子入卵后,卵子被激活才能完成減數分裂ⅡC.防止多精入卵的屏障是透明帶反應和卵細胞膜反應D.受精的實質是精子形成的雄原核和卵子形成的雌原核的融合√受精作用排卵排出的可能是初級卵母細胞或次級卵母細胞,并不是成熟的卵細胞;卵子發(fā)育到MⅡ期時才能與精子受精,精子入卵后,卵子被激活才能完成減數分裂Ⅱ;透明帶反應是防止多精入卵受精的第一道屏障,卵細胞膜反應是防止多精入卵受精的第二道屏障;受精的實質是精子形成的雄原核和卵子形成的雌原核的融合。解析2.(2024·湖南長沙模擬)受精作用是卵細胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。在受精作用進行時,通常是精子的頭部進入卵細胞,尾部留在外面。與此同時,卵細胞的細胞膜會發(fā)生復雜的生理反應,以阻止其他精子進入。下列有關受精作用的說法錯誤的是(

)A.卵細胞和精子相互識別、融合,體現了細胞膜進行細胞間信息交流的功能B.卵細胞的細胞膜發(fā)生復雜的生理反應阻止其他精子進入,有利于親子代染色體數目的穩(wěn)定C.精子的頭部包含了父方細胞核和線粒體中的DNAD.卵細胞和精子的隨機結合,是遺傳多樣性的原因之一√卵細胞和精子相互識別、融合,體現了細胞膜進行細胞間信息交流的功能和具有一定的流動性的結構特點;卵細胞的細胞膜發(fā)生復雜的生理反應阻止其他精子進入,有利于親子代染色體數目的穩(wěn)定;精子的頭部只包含了父方細胞核中的DNA;卵細胞和精子的隨機結合,是遺傳多樣性的原因之一。解析早期胚胎發(fā)育的過程和特點3.(2023·河北邯鄲模擬)高等哺乳動物受精后不久,受精卵開始進行細胞分裂、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。下列有關敘述錯誤的是(

)A.高等哺乳動物胚胎發(fā)育經歷的時期是受精卵→卵裂期→囊胚期→桑葚胚→原腸胚期→幼體B.高等哺乳動物胚胎發(fā)育中的細胞分化開始于囊胚期,終止于生命結束C.圖示是胚胎發(fā)育過程中囊胚期示意圖,其中③為內細胞團D.圖示時期植入子宮內膜稱為著床√高等哺乳動物胚胎發(fā)育經歷的時期是受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚期→原腸胚期→幼體;由題圖可知,圖示是胚胎發(fā)育過程中囊胚期示意圖,①②③依次稱之為透明帶、滋養(yǎng)層、內細胞團,其中內細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織;囊胚植入子宮內膜稱為著床。解析4.(2024·吉林長春月考)如圖為哺乳動物早期胚胎發(fā)育的過程,下列有關敘述錯誤的是(

)A.過程a和b使胚胎中有機物的含量減少B.Ⅰ時期為囊胚期,胚胎的內部開始出現含有液體的腔C.Ⅱ時期的細胞逐漸分化,其中內細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織D.Ⅰ、Ⅱ時期的胚胎中都含有全能細胞√過程a表示卵裂形成桑葚胚,過程b表示桑葚胚形成囊胚,這兩個過程細胞均需要細胞呼吸提供能量,故胚胎中有機物的含量均減少;Ⅰ時期為桑葚胚期,沒有空腔;Ⅱ時期為囊胚期,細胞逐漸分化,其中內細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織;Ⅰ表示桑葚胚,其中所有細胞都是全能細胞,Ⅱ表示囊胚,含有的內細胞團細胞為全能細胞。解析1.體外受精(1)主要步驟:

、

和受精?？键c二胚胎工程技術及其應用卵母細胞的采集精子的獲取(2)過程。MⅡ(3)意義。①提高動物

。②為胚胎移植提供可用的

。獲能繁殖能力胚胎2.胚胎移植(1)概念。同種的、生理狀態(tài)相同遺傳性狀優(yōu)良、生產能力強健康的體質和正常繁殖能力(2)具體過程。超數排卵處理妊娠(3)胚胎移植的生理學基礎。免疫排斥(4)意義。①充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的

潛力。②大大縮短了

本身的繁殖周期。繁殖胚胎移植的實質早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉移。供體對象

方法機械方法目的獲得

特點來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質實質可以看作動物無性繁殖或克隆的方法之一3.胚胎分割(1)概念。早期胚胎(2)儀器設備:體視顯微鏡和顯微操作儀。同卵雙胎或多胎(3)操作過程。桑葚胚囊胚操作液分割針分割刀體外培養(yǎng)(4)意義:①促進優(yōu)良動物品種的繁殖,產生的遺傳性狀相同的后代是進行遺傳學研究的寶貴材料。②在胚胎移植前,進行性別鑒定、遺傳病篩查等,對于人工控制

、動物繁育健康后代具有重要意義。動物性別[正誤辨析]1.從雄性奶牛中采集到的成熟精子遇到卵子即可完成受精。(

)提示:雄性奶牛中采集到的成熟精子要經獲能處理后才能進入卵子內完成受精。2.在體外完成受精后的受精卵,將其植入子宮即可完成著床。(

)提示:在體外完成受精后的受精卵,需培養(yǎng)至早期胚胎才能將其植入子宮完成著床?！痢?.使用免疫抑制劑以避免代孕牛對植入胚胎的排斥反應。(

)提示:受體母牛對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應,所以受體不需要使用免疫抑制劑。4.利用胚胎分割技術,同卵多胎較同卵雙胎成功率更高。(

)提示:采用胚胎分割技術產生同卵多胎的可能性是有限的,最常見的是經分割產生的同卵雙胎,而同卵多胎成功率很低。××5.分割的胚胎細胞有相同的遺傳物質,因此發(fā)育成的個體沒有形態(tài)學差異。(

)提示:分割的胚胎細胞雖有相同的遺傳物質,但由于生物的性狀還受環(huán)境等因素的影響,故發(fā)育成的個體會存在形態(tài)學差異?！羀教材微點思考]1.(選擇性必修3P63“圖2-25”拓展)對囊胚階段的胚胎進行分割時,為什么要將內細胞團均等分割?提示:內細胞團將發(fā)育成胎兒的各種組織,若分割時不能將內細胞團均等分割,會出現含內細胞團多的部分正常發(fā)育的能力強,含內細胞團少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良,甚至不能發(fā)育等問題。2.(選擇性必修3P61“圖2-23”拓展)(1)為什么應對供體和受體母畜進行同期發(fā)情處理?提示:使它們的生理狀態(tài)達到同步或一致,這樣才能使供體的胚胎移入受體后有相似的生理環(huán)境。(2)在胚胎移植過程中有兩次使用激素、兩次檢查,其目的分別是什么?提示:第一次用孕激素對受體、供體進行同期發(fā)情處理,第二次用促性腺激素處理使供體超數排卵。第一次是對收集的胚胎進行質量檢查,第二次是對受體母畜是否妊娠進行檢查。(3)胚胎移植中的胚胎有哪些來源?提示:體外受精、轉基因技術或者細胞核移植技術等方式獲得的胚胎都可供胚胎移植。1.(2024·湖南岳陽模擬)針對高等哺乳動物,常見的輔助生殖技術有兩種:一種是人工授精,即通過人工的方法,把精子送到雌性的生殖道,以增加懷孕概率;第二種技術就是所謂的試管動物,主要涉及體外受精、胚胎體外培養(yǎng)和胚胎移植等技術。下列對兩種技術的有關敘述,正確的是(

)A.都需要對精子進行獲能處理B.都需要考慮受體的生殖周期C.都必須在8細胞胚以前進入子宮D.都能發(fā)揮優(yōu)良公畜母畜繁殖潛力√體外受精及胚胎移植人工授精不需要對精子進行獲能處理;母畜的妊娠需要較長的時間,所以人工授精和試管動物都需要考慮受體的生殖周期;人工授精不需要胚胎移植,試管動物需要在桑葚胚或囊胚期移入子宮;人工授精能更有效地發(fā)揮優(yōu)良公畜的優(yōu)良特性,試管動物可充分發(fā)揮良種母畜的繁殖潛力。解析2.(多選)(2023·遼寧沈陽模擬)下列關于“試管?！迸囵B(yǎng)流程的敘述,錯誤的是(

)A.過程①可對供體母牛注射雌激素,使其排出更多的卵子B.過程②發(fā)生的標志是在卵細胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個極體或卵細胞內出現雌、雄原核C.大量的研究已經證明,過程③基本不會發(fā)生免疫排斥反應D.正常條件下,移入受體的供體胚胎的遺傳特性,在孕育過程中受到受體的影響√√過程①可對供體母牛注射促性腺激素使其超數排卵,促使其排出更多的卵子;過程②表示體外受精,在實際胚胎工程操作中,常以觀察到兩個極體或雌、雄原核作為受精的標志;胚胎移植時,受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應,這是胚胎移植成功的生理學基礎;“試管牛”的遺傳物質來自供體母牛和供體公牛,胚胎遺傳特性取決于供體,正常條件下,在孕育過程中不會受到受體的影響。解析胚胎分割3.(2023·吉林長春月考)近年來發(fā)展起來的胚胎工程技術為優(yōu)良種畜的快速繁殖帶來了無限可能。如圖為經體外受精和胚胎分割移植培育優(yōu)良奶牛的過程。下列相關說法正確的是(

)A.體外受精所需的成熟卵子可以從母體卵巢中直接獲取,但在受精前要對精子進行獲能