高中生物选修三《专题三-胚胎工程》复习课件ppt.ppt

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1、知识网络构建知识网络构建专题三、胚胎工程专题三、胚胎工程一、精子与卵子一、精子与卵子发发生的比生的比较较二、受精作用与胚胎二、受精作用与胚胎发发育育1受精作用的过程受精作用的过程(1)受精前的准受精前的准备阶备阶段：段：学学.科科.网网 zxxk.精子精子获获能：能：卵子的准卵子的准备备：精子必须在雌性动物的生殖道中发生相应的生精子必须在雌性动物的生殖道中发生相应的生理变化后，才能获得受精能力的生理现象。理变化后，才能获得受精能力的生理现象。在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期，才在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期，才具有与精子受精的能力。具有与精子受精的能力。(2)受精受精阶阶段：段：第一

2、步：第一步：第二步：第二步：第三步：第三步：第四步：第四步：精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的酶释精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞，透明带反应是防放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞，透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障。止多精入卵受精的第一道屏障。精子进入卵黄膜。卵黄膜封闭作用是防止多精入卵精子进入卵黄膜。卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障。受精的第二道屏障。原核形成。雄原核形成和雌原核形成原核形成。雄原核形成和雌原核形成配子结合。雌雄原核融合形成合子配子结合。雌雄原核融合形成合子(受精卵受精卵)。精子和卵子的发生及受精作用精子和卵

3、子的发生及受精作用1.1.精子的发生中两次减数分裂是连续的，是在精子的发生中两次减数分裂是连续的，是在睾丸的曲细精管内进行的。卵子的发生中两次减睾丸的曲细精管内进行的。卵子的发生中两次减数分裂是不连续的，减数第一次分裂在卵巢内完数分裂是不连续的，减数第一次分裂在卵巢内完成，产生一个次级卵母细胞和第一极体，进入输成，产生一个次级卵母细胞和第一极体，进入输卵管，在与精子的结合过程中完成减数第二次分卵管，在与精子的结合过程中完成减数第二次分裂，产生一个成熟的卵子和第二极体。当原核融裂，产生一个成熟的卵子和第二极体。当原核融合时，第一极体完成分裂，形成合时，第一极体完成分裂，形成2 2个第二极体。个第

4、二极体。有的哺乳动物的第一极体不再分裂。有的哺乳动物的第一极体不再分裂。2.2.受精的标志是在透明带和卵黄膜之间观察到受精的标志是在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体；而受精完成的标志为雌原核的融合。两个极体；而受精完成的标志为雌原核的融合。二、早期胚胎发育二、早期胚胎发育1.过程：过程：2.图示图示学学.科科.网网 zxxk.受精卵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1.1.胚胎发育的起点受精卵，发育过程中的细胚胎发育的起点受精卵，发育过程中的细胞分裂均为有丝分裂。胞分裂均为有丝分裂。2.2.桑椹胚细胞仍具有全能性，是胚胎分割的桑椹胚细胞仍具有全能性，是胚胎分割的最佳时期。最佳时

5、期。3.3.囊胚是开始分化的阶段，分化为滋养层细囊胚是开始分化的阶段，分化为滋养层细胞胞发育成胎膜和胎盘等结构和内细胞团细发育成胎膜和胎盘等结构和内细胞团细胞胞发育成胎儿，该阶段还可进行胚胎分割。发育成胎儿，该阶段还可进行胚胎分割。1下列不是精子下列不是精子发发生与卵子生与卵子发发生区生区别别的是的是()A初初级级精母、卵母精母、卵母细细胞的形成胞的形成时间时间BM和和M的的时间时间的的连续连续性性C成熟生殖成熟生殖细细胞是否胞是否经过变经过变形形D成熟生殖成熟生殖细细胞中染色体数量胞中染色体数量【答案答案】D学学.科科.网网 zxxk.下列关于哺乳动物受精和发育的叙述正确的是下列关于哺乳动物

6、受精和发育的叙述正确的是()()A.A.雌性动物排卵后遇精子即完成受精雌性动物排卵后遇精子即完成受精B.B.胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化，胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化，这是由这是由于基因开始进行选择性表达于基因开始进行选择性表达C.C.动物卵子形成过程始于初情期后动物卵子形成过程始于初情期后D.D.动物的个体发育过程是：受精卵动物的个体发育过程是：受精卵卵裂卵裂桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚原肠胚原肠胚幼体幼体【答案答案】B B 高等哺乳动物受精后不久，受精卵高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最胚、原肠胚和组

7、织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体，完成胚后发育成一个完整的幼体，完成胚胎发育的全过程，下列有关叙述错胎发育的全过程，下列有关叙述错误的是误的是()A.A.题图是胚胎发育过程中囊胚期示意图，题图是胚胎发育过程中囊胚期示意图，依次称依次称之为透明带、滋养层、内细胞团之为透明带、滋养层、内细胞团B.B.高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚期囊胚期原肠胚期原肠胚期幼体，其中，最关键的幼体，其中，最关键的时期是原肠胚期时期是原肠胚期C.C.高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期，高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期，

8、终止于生命结束终止于生命结束D.D.进行胚胎分割时，应选择原肠胚期的胚胎进行进行胚胎分割时，应选择原肠胚期的胚胎进行【答案答案】D D2关于受精关于受精过过程的叙述程的叙述错误错误的是的是()A获获能后的精子与卵子相遇后，能后的精子与卵子相遇后，释释放放顶顶体体酶酶穿穿过过透明透明带进带进入放射冠入放射冠B透明透明带带反反应应是防止多精入卵的第一道是防止多精入卵的第一道屏障屏障C精子与卵黄膜相互融合，精子入卵精子与卵黄膜相互融合，精子入卵D雄原核形成的同雄原核形成的同时时，卵子完成减数第，卵子完成减数第二次分裂二次分裂【答案答案】A3(2009年重年重庆庆市市联联合合诊诊断断)下列关于哺乳下列

9、关于哺乳动动物物受精和受精和发发育的叙述正确的是育的叙述正确的是()A雌性雌性动动物排卵后遇精子即完成受精物排卵后遇精子即完成受精B胚胎胚胎发发育至囊胚育至囊胚时时即已开始了即已开始了细细胞分化，胞分化，这这是由于基因开始是由于基因开始进进行行选择选择性表达性表达C动动物卵物卵细细胞形成胞形成过过程始于初情期后程始于初情期后D动动物的个体物的个体发发育育过过程是：受精卵程是：受精卵卵裂卵裂桑桑椹胚椹胚囊胚囊胚原原肠肠胚胚幼体幼体学学.科科.网网 zxxk.【答案答案】B三、胚胎工程三、胚胎工程1试管动物生产流程试管动物生产流程(体外受精体外受精)（冲卵）（冲卵）2 2克隆动物的培育流程克隆动物

10、的培育流程3、胚胎移植胚胎移植基本操作程序基本操作程序(以牛为例以牛为例)：3胚胎移植的理论基础及胚胎移植的理论基础及操作过程操作过程理论基础理论基础(1)(1)胚胎移入受体的生理基胚胎移入受体的生理基础：哺乳动物发情后，生础：哺乳动物发情后，生殖器官的生理变化相同。殖器官的生理变化相同。(2)(2)胚胎收集的理论基础：胚胎收集的理论基础：早期胚胎形成后，处于游早期胚胎形成后，处于游离状态，未与母体子宫建离状态，未与母体子宫建立组织上的联系。立组织上的联系。(3)(3)胚胎在受体内存活的生胚胎在受体内存活的生理基础：受体对移入子宫理基础：受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生的外来胚胎基本上不发

11、生免疫排斥反应。免疫排斥反应。(4)(4)胚胎在受体内正常发育胚胎在受体内正常发育的生理基础：供体胚胎可的生理基础：供体胚胎可与受体子宫建立正常的生与受体子宫建立正常的生理和组织上的联系，但遗理和组织上的联系，但遗传特性不受影响传特性不受影响。1.1.胚胎移植的供体和受体必须是胚胎移植的供体和受体必须是同种同种生物，同一物生物，同一物种的动物才有可能具有种的动物才有可能具有相同相同的生理特征。的生理特征。2.2.作为受体的雌性动物应为作为受体的雌性动物应为常见或存量大常见或存量大的品种，的品种，供体则为供体则为优良优良的品种。的品种。3.3.胚胎移植的意义：大大缩短了胚胎移植的意义：大大缩短了

12、供体供体本身的繁殖周本身的繁殖周期，充分发挥雌性期，充分发挥雌性优良优良个体的繁殖潜力。个体的繁殖潜力。4.4.冲卵是指将早期胚胎从良种母牛子宫内冲洗出来，冲卵是指将早期胚胎从良种母牛子宫内冲洗出来，而不是冲洗出卵子。而不是冲洗出卵子。(与体外受精不同与体外受精不同)5.5.胚胎移植培育流程中有两次使用激素，第一次使胚胎移植培育流程中有两次使用激素，第一次使用用孕激素孕激素是对供、受体进行是对供、受体进行同期同期发情处理；第二次使发情处理；第二次使用用促性促性腺激素用于供体的腺激素用于供体的超数超数排卵。排卵。4下列下列过过程在胚胎移植中没有必要程在胚胎移植中没有必要进进行行的是的是()A对对

13、供体、受体要供体、受体要进进行行选择选择B要用激素要用激素对对供体供体进进行超数排卵行超数排卵处处理理C供体和受体要供体和受体要进进行免疫行免疫检查检查，防止，防止发发生免疫排斥反生免疫排斥反应应D胚胎移植常采用手胚胎移植常采用手术术法和非手法和非手术术法两法两种方法种方法【答案答案】C试管动物与克隆动物试管动物与克隆动物胚胎干细胞胚胎干细胞一、种类一、种类类别类别来源或来源或举举例例特点特点全能干全能干细细胞胞桑椹胚或囊胚及以前桑椹胚或囊胚及以前能能发发育成完整个体育成完整个体多能干多能干细细胞胞(胚胎胚胎干干细细胞胞)内内细细胞胞团细团细胞、原始胞、原始性腺性腺细细胞分离胞分离能分化出能分

14、化出动动物体内的物体内的任何任何组织组织专专能干能干细细胞胞(成体成体干干细细胞胞)骨髓干骨髓干细细胞、皮肤生胞、皮肤生发层细发层细胞胞能分化出特定的能分化出特定的组织组织 是一类具有自我复制能力是一类具有自我复制能力(self-renewing)(self-renewing)的多潜的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞（万用细胞、干什么都成的细胞）（万用细胞、干什么都成的细胞）三、应用前景：三、应用前景：ES细胞的分离和培养成功是胚胎工程细胞的分离和培养成功是胚胎工程中的重大成就之一，在基础生物学、畜牧学和医学上都中的重大成就之一，

15、在基础生物学、畜牧学和医学上都具有十分重要的应用价值。具有十分重要的应用价值。1.ES细胞可用于治疗人类的某些顽症。利用细胞可用于治疗人类的某些顽症。利用ES细胞可细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞细胞可以使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。可以使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。2.培育成人造组织器官，用于器官移植。培育成人造组织器官，用于器官移植。3.对对ES细胞的培养和诱导，为揭示细胞分化和细胞凋细胞的培养和诱导，为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效手段。亡的机理提供了有效手段。4.ES细胞可用于对哺乳动物个体发

16、生和发育规律的研细胞可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究。究。胚胎干细胞的主要用途胚胎干细胞的主要用途1.1.将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，经过胚激活、将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物，操作流胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物，操作流程如下：程如下：2.2.基因敲除，获得移植器官。基因敲除，获得移植器官。3.3.培育出人造组织器官，用于器官移植。培育出人造组织器官，用于器官移植。4.4.改良创造动物新品种。改良创造动物新品种。【例例3】(2010安庆四校联考安庆四校联考)某婴儿在出生后医院某婴儿在出生后医院为他保留了脐

17、带血，在以后他生长发育过程中如果出为他保留了脐带血，在以后他生长发育过程中如果出现了某种难治疗的疾病，就可能通过血液中的干细胞现了某种难治疗的疾病，就可能通过血液中的干细胞来为其治病，关于这个实例说法正确的是来为其治病，关于这个实例说法正确的是()A.用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，需要激发细胞的所有全能性需要激发细胞的所有全能性B.用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾病病C.如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用到细胞培养技术到细胞培养技术D.如果

18、要移植用他的干细胞培育出的器官，应该长如果要移植用他的干细胞培育出的器官，应该长期给他使用免疫抑制药物期给他使用免疫抑制药物【答案答案】C1.1.胚胎干细胞是在体外条件下研究细胞分化的胚胎干细胞是在体外条件下研究细胞分化的理想材料，在培养液中加入分化诱导因子，如理想材料，在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸等化学物质时，就可以诱导牛黄酸等化学物质时，就可以诱导ESES细胞向不细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段。细胞凋亡的机理提供了有效的手段。2.2.利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特利用可以被诱导分化形成新

19、的组织细胞的特性，移植胚胎干细胞可使坏死或退化的部位得性，移植胚胎干细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。以修复并恢复正常功能。3.3.随着组织工程技术的发展，通过胚胎干细胞随着组织工程技术的发展，通过胚胎干细胞体外诱导分化，定向培育出人造组织器官，用体外诱导分化，定向培育出人造组织器官，用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。免疫排斥的问题。(2010江江苏苏高高考考T17)老老年年痴痴呆呆症症患患者者的的脑脑血血管管中中有有一一种种特特殊殊的的淀淀粉粉样样蛋蛋白白体体，它它的的逐逐渐渐积积累累可可能能导导致致神神经经元元损

20、损伤伤和和免免疫疫功功能能下下降降，某某些些基基因因的的突突变变会会导导致致淀淀粉粉蛋蛋白白体体的的产产生生和和积积累累。下下列列技技术术不不能能用用于于老老年年痴痴呆呆症症治治疗疗的是的是()A.胚胎移植技胚胎移植技术术B.胚胎干胚胎干细细胞技胞技术术C.单单克隆抗体技克隆抗体技术术D.基因治基因治疗疗技技术术【答案答案】A(1)胚胎干胚胎干细细胞是从胞是从动动物胚胎物胚胎发发育至育至_期的内期的内细细胞胞团团或胎儿的或胎儿的_中分离得到的一中分离得到的一类细类细胞。胞。(2)图图中分化程度最低的干中分化程度最低的干细细胞是胞是_。在体外培养条件下，培养液中。在体外培养条件下，培养液中加入加

21、入_因子，可因子，可诱导该诱导该种干种干细细胞向胞向不同不同类类型的型的组织细组织细胞分化。胞分化。囊胚囊胚原始性腺原始性腺细细胞胞胚胎干胚胎干细细胞胞分化分化诱导诱导(3)在机体内，皮肤干在机体内，皮肤干细细胞分化成皮肤胞分化成皮肤细细胞胞是机体是机体细细胞中基因胞中基因_的的结结果。果。(4)某患者不能某患者不能产产生正常的白生正常的白细细胞，通胞，通过过骨骨髓移植可以达到治髓移植可以达到治疗疗的目的。骨髓移植的的目的。骨髓移植的实质实质是将上是将上图图中的中的_细细胞移植到患胞移植到患者体内。者体内。选择性表达选择性表达造血干造血干(5)若要克隆某种哺乳若要克隆某种哺乳动动物，从理物，从

22、理论论上分析，上上分析，上述述红细红细胞、白胞、白细细胞、皮肤胞、皮肤细细胞、神胞、神经细经细胞中不胞中不能能选选用作用作为为供体的供体的细细胞是成熟的胞是成熟的_，其，其原因是原因是_。(6)若某若某药药物可抑制肝物可抑制肝肿肿瘤瘤细细胞胞DNA的复制，使的复制，使用用该药该药物可使肝物可使肝肿肿瘤瘤细细胞停留于胞停留于细细胞周期的胞周期的_期。期。(7)在制在制备单备单克隆抗体克隆抗体过过程中的程中的细细胞融合胞融合阶阶段，段，用用_细细胞与骨髓瘤胞与骨髓瘤细细胞融合，胞融合，经经多次多次筛选筛选最最终终得到能分泌得到能分泌_的的杂杂交交瘤瘤细细胞。胞。红细红细胞胞成熟的成熟的红细红细胞中

23、无胞中无细细胞核胞核间间效应效应B B淋巴淋巴特异性抗体特异性抗体(2010年广年广东东省珠海市第二次省珠海市第二次调调研研)请请分析回分析回答下列答下列问题问题：“试试管管婴婴儿儿”是通是通过过将不孕夫将不孕夫妇妇的精子和卵的精子和卵细细胞取出在胞取出在试试管中完成受精，并在管中完成受精，并在试试管中培养管中培养使其使其发发育到一定育到一定时时期，再将胚胎移入女性子期，再将胚胎移入女性子宫宫内内发发育成的胎儿。育成的胎儿。“试试管管婴婴儿技儿技术术”不不仅仅使使一部分不能生育的男女重新一部分不能生育的男女重新获获得了生育的机得了生育的机会，也会，也为为人人类类的的优优生生优优育开辟了新的途径

24、。育开辟了新的途径。据此回答：据此回答：(1)在体外受精在体外受精时时，精子首先要，精子首先要进进行行_处处理，卵理，卵细细胞胞则则要培养到要培养到_(时时期期)才能与精子才能与精子结结合。合。获能获能减数分裂第二次分裂中期减数分裂第二次分裂中期(2)“试试管管婴婴儿儿”的形成用到的生物技的形成用到的生物技术术有有_(填序号填序号)。体外培养体外培养体外受精体外受精胚胎移植胚胎移植核移植核移植(3)采用采用_技技术术，能得到，能得到“同卵双胞胎同卵双胞胎”，用，用这这种方式种方式诞诞生的双胞胎，生的双胞胎，其性其性别别_。这这种技种技术术一般采用一般采用发发育良好、形育良好、形态态正常的正常的

25、_。对对胚胚胎胎进进行分割行分割时时，要特，要特别别注意将注意将_均等分割，否均等分割，否则则会影响分割后的胚胎恢复会影响分割后的胚胎恢复和和进进一步一步发发育。育。胚胎分割移植胚胎分割移植相同相同桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚内细胞团内细胞团(4)试试管管婴婴儿技儿技术术作作为现为现代生物技代生物技术术，它和母，它和母亲亲正常正常怀怀孕、生孕、生产产的的过过程的不同之程的不同之处处是是_(5)现现在大多数人反在大多数人反对设计婴对设计婴儿性儿性别别，其原因是，其原因是_。(6)早期胚胎中的胚胎干早期胚胎中的胚胎干细细胞，不胞，不仅仅可以可以应应用于用于哺乳哺乳动动物胚胎性物胚胎性别鉴别鉴定，定，还

26、还可可应应用于用于_等等领领域。域。试管婴儿是试管婴儿是“体外受精体外受精”形成的受精卵，初步形成的受精卵，初步发育后再进行发育后再进行“胚胎移植胚胎移植”的产物的产物可能破坏人类正常的性别比例，违反伦理道德可能破坏人类正常的性别比例，违反伦理道德治疗人类的某些疾病治疗人类的某些疾病(如老年痴呆如老年痴呆症、糖尿病等症、糖尿病等)()(或或ESES细胞体外诱导细胞体外诱导分化培育出人造组织器官用于器官分化培育出人造组织器官用于器官移植、研究体外细胞分化等移植、研究体外细胞分化等)(2009年江年江苏苏卷卷)下列关于哺乳下列关于哺乳动动物胚胎物胚胎发发育和胚胎工程的叙述，正确的是育和胚胎工程的叙述，正确的是()A卵裂期胚胎中卵裂期胚胎中细细胞数目和有机物胞数目和有机物总总量量在不断增加在不断增加B胚胎分割胚胎分割时时需将原需将原肠肠胚的内胚的内细细胞胞团团均均等分割等分割C胚胎干胚胎干细细胞具有胞具有细细胞核大、核仁小和胞核大、核仁小和蛋白蛋白质质合成旺盛等特点合成旺盛等特点D胚胎干胚胎干细细胞是一胞是一类类未分化未分化细细胞，可从胞，可从早期胚胎中分离早期胚胎中分离获获取取【答案】D