高考生物大一轮复习 胚胎工程 中图版选修优秀课件.ppt

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1、高考生物大一轮复习 胚胎工程课件 中图版选修第1页，本讲稿共31页第三章胚 胎 工 程第2页，本讲稿共31页【考纲考情】最新考纲及要求三年考情(以山东高考卷为例)2014年2013年2012年动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础T36非选择题无无胚胎工程的应用T36非选择题T35非选择题T35非选择题第3页，本讲稿共31页【知识梳理】考点一 受精过程及早期胚胎发育1.受精：(1)场所：输卵管上段。(2)过程：第4页，本讲稿共31页2.早期胚胎的发育：明确早期胚胎发育所经历的几个重要阶段，掌握各个阶段的特点。图示如下：第5页，本讲稿共31页考点二考点二 胚胎移植胚胎移植1.1.过过程：程：

2、第6页，本讲稿共31页2.成功的保障(生理学基础)：(1)供、受体哺乳动物发情后，生殖器官的生理变化是相同的。(2)哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能。(3)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。(4)供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受任何影响。第7页，本讲稿共31页【高考警示】(1)不同动物胚胎移植的时间不一样，如牛、羊的胚胎要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段才能进行移植，小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人

3、的体外授精胚胎，即试管胚胎，可在816个细胞阶段移植。(2)胚胎移植的供体和受体必须是同种生物。(3)试管动物的性别和性状由父本、母本决定，而克隆动物的性别和性状与核供体相同。第8页，本讲稿共31页考点三考点三 体外授精和早期胚胎培养体外授精和早期胚胎培养 1.1.体外授精：体外授精：(1)(1)卵母卵母细细胞的采集和培养。胞的采集和培养。实验动实验动物以及家畜猪、羊等：用促性腺激素物以及家畜猪、羊等：用促性腺激素处处理，使其排出更多理，使其排出更多的卵的卵细细胞，然后，从胞，然后，从输输卵管中冲取卵卵管中冲取卵细细胞，直接与胞，直接与获获能的精子在体能的精子在体外授精。外授精。大家畜或大型大

4、家畜或大型动动物：从物：从刚刚被屠宰的母畜的卵巢中采集卵母被屠宰的母畜的卵巢中采集卵母细细胞或胞或直接从活体直接从活体动动物的卵巢中吸取卵母物的卵巢中吸取卵母细细胞，然后在体外胞，然后在体外经经人工培养成人工培养成熟后，才能与熟后，才能与获获能的精子受精。能的精子受精。第9页，本讲稿共31页(2)(2)精子的采集和精子的采集和获获能。能。收集精子的方法：主要有假阴道法、手握法和收集精子的方法：主要有假阴道法、手握法和电电刺激法等。刺激法等。精子体外精子体外获获能的方法：主要有培养法能的方法：主要有培养法(啮齿动啮齿动物、家兔、猪等物、家兔、猪等)和和化学化学诱导诱导法法(牛、羊等家畜的精子常采

5、用化学法，即将精子放在一定牛、羊等家畜的精子常采用化学法，即将精子放在一定浓浓度的肝素或度的肝素或钙钙离子离子载载体体A23187A23187溶液中，用化学溶液中，用化学药药物物诱导诱导精子精子获获能能)。(3)(3)体外授精：体外授精：获获能的精子和培养成熟的卵能的精子和培养成熟的卵细细胞可以在胞可以在获获能溶液或能溶液或专专用的受精溶液中完成受精用的受精溶液中完成受精过过程。程。第10页，本讲稿共31页2.2.早期胚胎发育：早期胚胎发育：(1)(1)过程：受精卵过程：受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚原肠胚。原肠胚。(2)(2)每个阶段的具体特点和体内早期胚胎发育相同。每个阶段的具体特

6、点和体内早期胚胎发育相同。第11页，本讲稿共31页【高考警示】(1)获得精子和卵细胞后，两者并不立即在体外结合：需要对精子进行获能处理，并将卵母细胞培养成熟至减数第二次分裂中期。(2)胚胎发育的过程中，细胞的全能性并非完全相同，桑椹胚具有全能性，囊胚是开始分化的阶段，原肠胚时期已出现高度分化。第12页，本讲稿共31页类类型一型一 胚胎胚胎发发育和胚胎移植育和胚胎移植【典例典例1 1】(2015(2015烟台模烟台模拟拟)据据图图回答下列回答下列问题问题：第13页，本讲稿共31页(1)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射_。(2)冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的_冲洗出来。(3)从A

7、到E过程中，适于牛的胚胎移植的时期有_。(4)图中标号3为_，它将来可发育为胎膜和胎盘。(5)胚胎分割时，如果使用的是图中E，则注意要将其_均等分割。第14页，本讲稿共31页(6)(6)若一次若一次给给受体母牛移入多个胚胎，受体母牛移入多个胚胎，产产生的多个后代基因型不一定生的多个后代基因型不一定相同，原因是相同，原因是_。【解析解析】图中图中A A为受精卵，为受精卵，B B、C C为卵裂期，为卵裂期，D D为桑椹胚，为桑椹胚，E E为囊胚；为囊胚；1 1、2 2、3 3分别为内细胞团、囊胚腔、滋养层。胚胎分割选用的是桑椹胚或分别为内细胞团、囊胚腔、滋养层。胚胎分割选用的是桑椹胚或囊胚，为避免

8、影响胚胎的恢复和进一步发育，应注意将囊胚的内细胞囊胚，为避免影响胚胎的恢复和进一步发育，应注意将囊胚的内细胞团均等分割。一次给受体母牛移入的多个胚胎，可能来自同一受精卵，团均等分割。一次给受体母牛移入的多个胚胎，可能来自同一受精卵，也可能来自不同受精卵。也可能来自不同受精卵。第15页，本讲稿共31页答案：(1)促性腺激素(2)胚胎(3)D、E(4)滋养层(5)内细胞团(6)这些胚胎可能由不同的受精卵发育而来，基因型不同；也可能是分割胚胎，基因型相同第16页，本讲稿共31页【知识总结】胚胎发育过程中各时期的特点(1)卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积并不增加，或略有缩小。(2)桑椹胚

9、：32个细胞左右的胚胎，之前所有细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。第17页，本讲稿共31页(3)囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞称滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔。(4)原肠胚：内细胞团表层的细胞形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。细胞分化在胚胎期达到最大限度。第18页，本讲稿共31页【加固训练】下图是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，请分析回答下列问题。第19页，本讲稿共31页(1)(1)方法方法和方法和方法均用到的生物技均用到的生物技术术有有

10、_和和_。(2)(2)用激素用激素处处理的目的是使理的目的是使B B牛牛_，从，从B B牛体内牛体内获获得的卵得的卵母母细细胞需要培养到胞需要培养到_(_(时时期期)才能与精子才能与精子结结合。合。(3)A(3)A牛的精子要与牛的精子要与B B牛的卵牛的卵细细胞胞结结合，完成受精作用，必合，完成受精作用，必须须先先_。(4)(4)生生产产上常用上常用_期的胚胎期的胚胎进进行胚胎移植。若希望同行胚胎移植。若希望同时获时获得得多个性状相同的家畜个体，可以使用多个性状相同的家畜个体，可以使用_技技术术。第20页，本讲稿共31页【解析解析】(1)(1)方法方法、中都用到了动物细胞培养技术和胚胎移植技中

11、都用到了动物细胞培养技术和胚胎移植技术。术。(2)(2)超数排卵应用促性腺激素处理，获得的卵母细胞需要在减数第二超数排卵应用促性腺激素处理，获得的卵母细胞需要在减数第二次分裂中期才能与精子结合。次分裂中期才能与精子结合。(3)(3)体外授精前应该让精子获能，然后才能完成受精作用。体外授精前应该让精子获能，然后才能完成受精作用。(4)(4)胚胎移植常用桑椹胚或囊胚进行，胚胎分割能同时获得性状相同胚胎移植常用桑椹胚或囊胚进行，胚胎分割能同时获得性状相同的多个个体。的多个个体。第21页，本讲稿共31页答案：(1)动物细胞培养胚胎移植(2)超数排卵减数第二次分裂中期(3)获能(4)桑椹胚或囊胚胚胎分割

12、第22页，本讲稿共31页类类型二型二 体外授精和早期胚胎培养体外授精和早期胚胎培养【典例典例2 2】(2014(2014山山东东高考高考)人人组织纤组织纤溶溶酶酶原激活物原激活物(htPA)(htPA)是一种重是一种重要的要的药药用蛋白，可在用蛋白，可在转转htPAhtPA基因母羊的羊乳中基因母羊的羊乳中获获得。流程如下：得。流程如下：第23页，本讲稿共31页(1)htPA基因与载体用_切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用_技术。(2)为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其_。采集的精子需要经过_，才具备受精能力。第

13、24页，本讲稿共31页(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是_。为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行_。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的_。(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到_，说明目的基因成功表达。第25页，本讲稿共31页【解题指南解题指南】(1)(1)图示信息：转图示信息：转htPAhtPA基因母羊羊乳的获得过程。基因母羊羊乳的获得过程。(2)(2)关键知识：用同种限制性内切酶切割目的基因与载体，获得相同关键知识：用同种限制性内切酶切割目的基因与载体，获得相同的黏性末端，才能进行碱基互补配对。的黏性末端，才能进行碱基互补配对

14、。【解析解析】本题主要考查基因工程和胚胎工程。本题主要考查基因工程和胚胎工程。(1)(1)为保证切割后的载体与切出的目的基因具有相同的黏性末端，应为保证切割后的载体与切出的目的基因具有相同的黏性末端，应用同种限制性内切酶切割目的基因和载体。用同种限制性内切酶切割目的基因和载体。(2)(2)为获取更多的卵为获取更多的卵(母母)细胞，需要对供体母羊进行超数排卵处理。细胞，需要对供体母羊进行超数排卵处理。采集的精子需要经过获能处理后，才具备受精能力。采集的精子需要经过获能处理后，才具备受精能力。第26页，本讲稿共31页(3)(3)将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法。为获得某一将目的基因导入

15、动物细胞的常用方法是显微注射法。为获得某一性别的动物，在胚胎移植前需进行性别鉴定。胚胎分割技术可看作克性别的动物，在胚胎移植前需进行性别鉴定。胚胎分割技术可看作克隆，这体现了早期胚胎细胞的全能性。隆，这体现了早期胚胎细胞的全能性。(4)(4)目的基因成功表达的标志是检测到相应的目的基因控制合成的产目的基因成功表达的标志是检测到相应的目的基因控制合成的产物。物。答案：答案：(1)(1)同种限制性内切酶同种限制性内切酶DNADNA分子杂交分子杂交(或核酸探针或核酸探针)(2)(2)超数排卵获能超数排卵获能(处理处理)(3)(3)显微注射法性别鉴定全能性显微注射法性别鉴定全能性(4)htPA(4)h

16、tPA(或人组织纤溶酶原激活物或人组织纤溶酶原激活物)第27页，本讲稿共31页【加固训练】胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。第28页，本讲稿共31页(1)从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是_。(2)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供_气体以维持_。(3)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是_；获得转基因母牛后，如果_即说明目的基因已经表达。第29页，本讲稿共31页【解析】(1)人工采集的卵母细胞要在体外培养成熟后才能与获能的精子完成受精作用。(2)体外培养受精卵所需气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH稳定。(3)基因工程中把目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法；获得基因表达产物即母牛的乳汁中含有人类白细胞介素说明目的基因已经表达。第30页，本讲稿共31页答案：(1)使卵母细胞成熟(或使卵母细胞获得受精能力)(2)CO2培养液(基)的pH(3)显微注射法牛奶中含有人类白细胞介素(或牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素)第31页，本讲稿共31页