2019版高考生物一輪復習 胚胎工程課件.ppt

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高考總復習生物 選修3現(xiàn)代生物科技專題學案44胚胎工程 一 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育 基礎回顧 1 精子和卵子的發(fā)生的比較 睪丸的曲細精管 卵巢 從初情期開始 從胚胎出現(xiàn)性別分化后 需變形 不均等分裂和均等分裂 形成1個卵子和3個極體 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 基礎回顧 2 受精 1 精子獲能 剛排出的精子 不能立即與卵子受精 必須在雌性動物 內(nèi)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(nèi)進一步成熟 期 才具有受精能力 3 受精過程 精子穿越 和 精子進入 雌 雄 形成 合子形成 生殖道 到減數(shù)第二次分裂中 放射冠 透明帶 卵細胞膜 原核 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 3 胚胎發(fā)育過程 1 哺乳動物的胚胎發(fā)育早期是在 中開始的 一般到桑椹胚期進入子宮 囊胚期著床 2 卵裂 卵裂方式是 3 囊胚期 其內(nèi)的 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 原腸胚期 出現(xiàn)了 個胚層和原腸腔 基礎回顧 輸卵管 有絲分裂 內(nèi)細胞團 三 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 解惑 區(qū)分頂體反應 透明帶反應 卵細胞膜反應的方法 1 從發(fā)生時間看 頂體反應發(fā)生在精子與卵子相遇時 透明帶反應發(fā)生在精子觸及卵細胞膜的瞬間 卵細胞膜反應發(fā)生在精子入卵后 2 從生理作用看 頂體反應是頂體內(nèi)釋放的酶直接溶解卵丘細胞間的物質(zhì) 使精子穿越放射冠 基礎回顧 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 透明帶反應是防止多個精子穿越透明帶 是防止多精入卵的第一道屏障 卵細胞膜反應是防止多精入卵的第二道屏障 基礎回顧 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 二 體外受精和早期胚胎培養(yǎng) 基礎回顧 促性腺激素 假陰道法 電刺激法 培養(yǎng)法 獲能的精子 獲能溶液 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 基礎回顧 無機鹽和有機鹽 維生素和激素 氨基酸和核苷酸 血清 受體移植 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 三 胚胎工程的應用及前景 基礎回顧 1 胚胎移植 1 概念剖析 供體 能提供早期胚胎或通過體外受精及其他方式得到胚胎的雌性動物 受體 的其他雌性動物 結(jié)果 產(chǎn)生新個體 2 意義 充分發(fā)揮 同種的 生理狀態(tài)相同 雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 3 生理學基礎 移入 排卵后 的生理變化是相同的 收集 早期胚胎處于 存活 受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生 遺傳性 供體胚胎可與受體子宮建立正常的 聯(lián)系 但移入受體的供體胚胎的 不受任何影響 基礎回顧 供 受體生殖器官 游離狀態(tài) 免疫排斥反應 生理和組織 遺傳特性 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 4 基本程序 對供 受體的選擇和處理 對胚胎的收集 檢查 培養(yǎng)或保存 移植后檢查 2 胚胎分割 1 概念 方法 機械方法 分割份數(shù) 將早期胚胎切割成2等份 4等份或8等份等 目的 獲得 基礎回顧 配種或進行人工授精 胚胎移植 同卵雙胎或多胎 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 2 定位 動物 的方法之一 3 材料 發(fā)育良好 形態(tài)正常的 4 要求 將 均等分割 3 胚胎干細胞 ES或EK細胞 1 來源 基礎回顧 無性繁殖或克隆 桑椹胚或囊胚 內(nèi)細胞團 早期胚胎或原始性腺 小 大 核仁 全能性 發(fā)生分化 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 解惑 胚胎工程中的幾個易混點辨析 1 同種動物之間進行胚胎移植易成功 這里的 同種 是指 同物種 2 作為受體的雌性動物應為常見或存量大的品種 供體則為優(yōu)良品種 3 進行胚胎分割時 應選擇發(fā)育良好 形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚 在囊胚階段分割時 要將內(nèi)細胞團均等分割 4 試管嬰兒技術(shù)為有性生殖 胚胎分割為無性生殖 基礎回顧 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 5 胚胎移植是有性生殖還是無性生殖 胚胎是由受精卵形成的 屬于有性生殖 由核移植技術(shù)形成的重組細胞發(fā)育而成的 屬于無性生殖 基礎回顧 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 考點1胚胎發(fā)育的過程及體外受精和早期胚胎的培養(yǎng) 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 2 體外受精 1 原理 人工模擬體內(nèi)環(huán)境 包括營養(yǎng) 溫度 pH等 使初級卵母細胞成熟和精子獲能 最終完成受精和胚胎保存 2 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 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 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 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 早期胚胎的培養(yǎng) 1 培養(yǎng)液成分 鹽類 包括無機鹽和有機鹽 營養(yǎng)物質(zhì) 蛋白質(zhì)的組成單位氨基酸 DNA和RNA的組成單位核苷酸 調(diào)節(jié) 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 物質(zhì)有維生素 激素 特有物質(zhì)有血清 2 胚胎移植時間 不同動物其胚胎移植的時間不同 牛 羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段 小鼠 家兔在桑椹胚前 人胚胎可在4個細胞階段移植 幾乎所有動物都不能到原腸胚階段移植 因為此時分化程度高 移植成功率很低 3 胚胎發(fā)育到適宜階段時 既可向受體移植 也可冷凍保存 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 特別提醒 1 受精過程中有三大反應 作用 頂體反應 透明帶反應 卵細胞膜反應 三大反應 作用 的作用不同 頂體反應主要是形成精子穿越放射冠的通路 透明帶反應是防止多精子入卵受精的第一道屏障 卵細胞膜反應則是防止多精子入卵受精的第二道屏障 2 動物排出卵子的成熟程度不同 有的可能是次級卵母細胞 如豬 羊等 有的可能是初級卵母細胞 如馬 犬等 但它們都要在輸卵管內(nèi)進一步成熟 當達到減數(shù)第二次分裂的中期時 才具有與精子受精的能力 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 3 胚胎早期培養(yǎng)過程中有兩次用到了顯微鏡進行檢查 在進行卵母細胞成熟培養(yǎng)前 要抽取卵母細胞在顯微鏡下檢查并挑選 胚胎培養(yǎng)前要用顯徽鏡檢查受精卵 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 例 下圖表示哺乳動物胚胎發(fā)育過程的幾個階段 下列相關描述正確的是 A 圖中3是透明帶 7是原腸腔B 發(fā)育的先后順序是甲一丙一乙C 1部位細胞將來發(fā)育成胎兒的各種組織D 甲 乙 丙時期的細胞都具有發(fā)育的全能性 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 解析 圖中甲是桑椹胚 乙是囊胚 丙是原腸胚 圖中1是滋養(yǎng)層 2是內(nèi)細胞團 3是透明帶 4是囊胚腔 5是外胚層 6是滋養(yǎng)層 7是原腸腔 8是內(nèi)胚層 內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織 滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤 答案 A 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 名師點睛有關體內(nèi)受精與早期胚胎發(fā)育的辨析 1 對卵裂階段物質(zhì)含量和體積大小的變化模糊不清 誤認為卵裂階段的細胞分裂方式包括減數(shù)分裂 實際上只有有絲分裂 誤認為卵裂階段細胞中有機物 DNA的含量要增多 細胞體積要增大 從受精卵到囊胚階段總體積不變或略有減小 但細胞數(shù)目增多 所以每個細胞體積減小 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 因為一直呼吸消耗但不從外界吸收 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 2 對排卵理解不準確 排卵是指卵子從卵泡中排出 而不是卵地從卵巢中排出 3 混淆受精標志與受精完成的標志 受精的標志是在透明帶和卵細胞膜之間觀察到兩個極體 而受精過程完成的標志是雌 雄原棱的融合 4 不能對胚胎發(fā)育與胚胎工程中的有關概念進行正確區(qū)分 對精子和卵子的發(fā)生 發(fā)育及結(jié)合場所不熟 精子發(fā)生場所 睪丸的曲細精管 卵子的發(fā)生場所 卵巢 受精場所 輸卵管受精卵發(fā)育場所 輸卵管和子宮 精子發(fā)生的時間及特點 初情期后 兩次分裂連續(xù)進行 卵子發(fā)生的時間及特點 胚胎性別分化以后 兩次分裂不連續(xù)進行 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 對囊胚和桑椹胚在胚胎發(fā)育過程中昕處的階段 特點和在胚胎工程中的應用沒有完全掌握 胚胎發(fā)育過程中開始分化的階段是囊胚 可以移植或分割的階段為桑椹胚和囊胚 忽略 透明帶反應 和 卵細胞膜反應 在受精過程中的生物學意義 兩者構(gòu)成了防止多精入卵受精的兩道屏障 體外受精易忽視 精子獲能 和 卵子成熟 問題 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 考點2胚胎工程的應用 要點探究 1 胚胎移植 借腹懷胎 1 胚胎移植的實質(zhì) 胚胎移植實質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)換 而胚胎本身的遺傳物質(zhì)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 2 胚胎移植成功的保障 生理學基礎 供 受體生殖器官的生理變化是相同的 哺乳動物的早期胚胎形成后 在一定時間內(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) 這就為胚胎的收集提供了可能 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應 這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能 供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系 但移入受體的供體胚胎的遺傳特性 在孕育過程中不受任何影響 3 胚胎移植的培育流程 以牛胚胎移植為例 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 1 胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序 移植的胚胎必須在原腸胚之前 不能直接移植受精卵 要點探究 3 促性腺激素兩次使用 同期發(fā)情處理 超數(shù)排卵 4 兩次檢查 收集胚胎檢查 移植后是否妊娠檢查 5 沖卵含義 沖出早期胚胎 不是沖出卵子 6 胚胎移植的供體和受體必須是同種生物 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 7 同期發(fā)情處理用雌性激素 超數(shù)排卵處理用促性腺激素 8 試管動物的性別和性狀由父本 母本決定 而克隆動物的性別和性狀與核供體相同 9 胚胎的產(chǎn)生過程一般是有性生殖 但胚胎分割是無性生殖方式 2 胚胎分割 無性繁殖 1 實質(zhì) 胚胎分割技術(shù)是把一個胚胎的細胞分成兩組或多組 經(jīng)過短暫培養(yǎng)使其修復 發(fā)育后 再一同或分別移植到不同的代孕母體中妊娠并產(chǎn)生多胎的技術(shù) 這種技術(shù)又稱做人工同卵多胎技術(shù) 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 胚胎分割可成倍增加胚胎數(shù)量 是一種快速繁殖種畜的方法 屬于動物無性繁殖或克隆的方法之一 其他方法還有核移植 2 要點 材料選擇 發(fā)育良好 形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚 囊胚期分割要求 內(nèi)細胞團均等分割 以免影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 過程圖解 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 3 干細胞 1 干細胞分類 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 2 胚胎干細胞的應用前景 ES細胞的分離和培養(yǎng)成功是胚胎工程中的重大成就之一 在基礎生物學 畜牧學和醫(yī)學上都具有十分重要的應用價值 ES細胞可用于治療人類的某些頑癥 利用ES細胞可以被誘導分化形成新的組織細胞的特性 移植ES細胞可以使壞死或退化的部位得以修復并恢復正常功能 培育成組織器官 用于器官移植 對ES細胞的培養(yǎng)和誘導 為揭示細胞分化和細胞凋亡的機理提供了有效手段 ES細胞可用于對哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律的研究 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 例 胚胎工程技術(shù)包含的內(nèi)容很豐富 如圖是胚胎工程技術(shù)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 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 1 應用1的名稱是 利用該技術(shù)獲得的小牛 其遺傳物質(zhì)來源于 2 應用2中牛完成體內(nèi)受精的場所是 剛種植在子宮內(nèi)的胚胎其發(fā)育程度一般為 胚胎種植后可以通過胎盤從母體獲得正常發(fā)育所需要的營養(yǎng) 該構(gòu)造由 細胞發(fā)育而成 這種試管牛的產(chǎn)生 采用的胚胎工程技術(shù)有 至少答出2種 等 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 3 應用3中細胞C取自牛胎兒的或細胞 4 應用4中通過技術(shù)獲得二分胚 和 得到兩只小牛 可以通過PCR技術(shù)進行小牛早期胚胎性別鑒定 也可以在細胞結(jié)構(gòu)水平上通過對的分析進行性別鑒定 解析 分析題圖 應用1中 供體1提供細胞核 供體2提供細胞質(zhì) 經(jīng)過核移植技術(shù)形成重組細胞 并發(fā)育形成早期胚胎 再胚胎移植到受體子宮發(fā)育成小牛 稱為克隆牛 應用2中 優(yōu)良公牛和供體1配種形成受精卵 并發(fā)育成早期胚胎 再將胚胎移植到受體子宮發(fā)育成小牛 屬于有性生殖 應用3中 從早期胚胎和原始性腺中獲取胚胎干細胞 并進行體外干細胞培養(yǎng) 應用4中 采用了胚胎分割技術(shù) 1 由以上分析可知應用1中獲得的小牛為克隆牛 其細胞核遺傳物質(zhì)來源于供體1 細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來源于供體2 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 2 牛完成體內(nèi)受精的場所是輸卵管 一般發(fā)育到桑椹胚或囊胚時期時進行胚胎移植 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(zhì) 這種試管牛的產(chǎn)生 采用的胚胎工程技術(shù)有體外授精 早期胚胎培養(yǎng) 胚胎移植等 3 細胞C為胚胎干細胞 該細胞取自牛胎兒的原始性腺或早期胚胎細胞 4 應用4中通過胚胎分割技術(shù)獲得二分胚 和 得到兩只小牛 可以通過PCR技術(shù)進行小牛早期胚胎性別鑒定 也可以在細胞水平上通過對染色體的分析進行性別鑒定 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 答案 1 核移植 技術(shù) 供體1和供體2 2 輸卵管桑椹胚或囊胚滋養(yǎng)層人工授精 或體外受精 早期胚胎培養(yǎng) 胚胎移植 3 原始性腺早期胚胎 內(nèi)細胞團 4 胚胎分割染色體 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 名師點睛胚胎分割時一定要將內(nèi)細胞團均分 1 內(nèi)細胞團的細胞可以說都具有全能性 桑椹胚的每個細胞都有全能性 每個細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)都是一樣的 2 若分割時不能將內(nèi)細胞團均等分割 會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部分正常發(fā)育能力強 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 要點探究 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 高分秘笈 1 2014 江蘇卷 杜泊羊以其生長速度快 肉質(zhì)好等優(yōu)點 被稱為 鉆石級 肉用綿羊 科研工作者通過胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示 相關敘述正確的是 A 為了獲得更多的卵母細胞 需用雌激素對雌性杜泊羊進行處理 D 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 高分秘笈 B 從卵巢中采集的卵母細胞可直接與獲能的精于進行體外受精C 為避免代孕綿羊?qū)χ踩肱咛ギa(chǎn)生排斥反應 應注射免疫抑制劑D 為了進一步擴大繁殖規(guī)模 可通過脛胎分割技術(shù)獲得同卵雙胎 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 高分秘笈 解析 超數(shù)排卵用促性腺激素而不是雌激素 A錯誤 根據(jù)采集部位而定 如果是從輸卵管采集的卵細胞 已發(fā)育成熟 可直接與獲能的精子在體外受精 如果是從卵巢是采集的卵細胞 未發(fā)育成熟 都要經(jīng)過體外人工培養(yǎng)成熟后才能與獲能的精子受精 B錯誤 受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應 C錯誤 為了進一步擴大繁殖規(guī)模 可通過胚胎分割技術(shù)獲得同卵雙胎或多胎 D正確 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 提能演練 2 目前 精子載體法逐漸成為最具誘惑力的制備轉(zhuǎn)基因動物方法之一 該方法以精子作為外源基因的載體 使精子攜帶外源基因進入卵細胞受精 下圖表示利用該方法制備轉(zhuǎn)基因鼠的基本流程 請據(jù)圖回答 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 提能演練 1 獲取外源基因用到的工具酶是 為了提高實驗成功率 通常利用 技術(shù)獲得大量標記的外源基因 2 外源基因能夠整合到精子的 上是提高轉(zhuǎn)化率的關鍵 因為受精時只有精子的 才能進入卵細胞中 3 過程 采用的是 技術(shù) 該過程中應對已經(jīng)導入外源基因的精子進行 處理 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 提能演練 4 過程 需要在 至少寫出兩點 等條件下進行 由于人們對動物細胞所需營養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全搞清楚 因此在培養(yǎng)細胞時需在培養(yǎng)基中加入一定量的 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 高分秘笈 解析 1 獲取目的基因時 需要限制性核酸內(nèi)切酶切割 為了提高實驗成功率 可以通過PCR擴增技術(shù) 可以在短時間內(nèi)大量擴增目的基因 2 精子與卵細胞受精時 將精子的頭部進入卵細胞中 并釋放其細胞核進入卵細胞 但細胞質(zhì)未進入 為了提高轉(zhuǎn)化率 必須將外源基因整合到精子的染色體中 才可以使外源基因進入受精卵中 3 過程是攜帶外源基因的精子與卵細胞發(fā)生體外受精 形成受精卵 精子必須獲能才可以與卵細胞發(fā)生受精作用 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接 高分秘笈 答案 1 限制性核酸內(nèi)切酶PCR 2 染色體頭部 細胞核 3 體外受精獲能 4 無菌無毒 適宜的溫度和pH 營養(yǎng)充足 適宜氣體環(huán)境動物血清 基礎回顧要點探究提能演練 欄目鏈接