高考生物总复习第三章胚胎工程课件浙科版选修.ppt

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1、第三章 胚胎工程 高频考点突破基础自主梳理命题视角剖析即时达标训练第三章 胚胎工程基础自主梳理一、从受精卵谈起1受精作用(1)概 念：成 熟 的 精 子 和 卵 细 胞 融 合 成 为_的过程。(2)过程：包括精卵识别、精子附着于卵膜、_等几个过程。(3)同 种 动 物 精 卵 才 能 结 合 的 原 因 之 一：同 种 动 物精子、卵细胞表面有特异性_的蛋白。受精卵精卵质膜融合相互识别2胚胎发育的过程(1)个体发育起点：_。(2)受精卵进行的细胞分裂方式是_。(3)胚胎发育各时期的特点卵 裂 期：随 着 卵 裂 球 细 胞 数 目 的 增 加，细 胞 体 积逐 渐 减 小；当 卵 裂 球 含

2、28个 细 胞 时，其 中 的 每个细胞都具有_。受精卵有丝分裂全能性囊 胚 期：中 间 有 空 腔，即_；外 表 为 扁 平细 胞，称 为 滋 养 层，将 来 发 育 成 胚 胎 的 附 属 结 构或 胚 外 结 构(如 胚 盘)；囊 胚 内 细 胞 团 的 细 胞 为 胚胎 干 细 胞，是 具 有_的 细 胞，能 分 化 出 成体动物的所有组织和器官。原 肠 胚 期：具 有 三 个 胚 层，分 别 是 外 胚 层、中 胚层、内 胚 层，并 逐 渐 分 化 形 成 各 种 器 官 原 基，中间有空腔，即_。囊胚腔全能性原肠腔(4)组织器官分化二、胚胎工程1 研 究 对 象：主 要 限 定 于

3、_，特别是哺乳动物。2 研 究 的 重 点 内 容：体 外 受 精、胚 胎 体 外 培养、胚 胎 移 植、胚 胎 分 割、胚 胎 干 细 胞 的 培 养等。高等脊椎动物(1)体外受精概 念：采 取 雌 性 动 物 的 卵 细 胞 和 雄 性 动 物 的 精子，使其在_中受精。过 程：从 附 睾 中 取 出 成 熟 的 精 子，在 培 养 液 中使 其 达 到 获 能 状 态；从_中 获 得 未 成 熟 的卵 细 胞，在 体 外 培 养 促 进 其 成 熟，最 常 用 的 方法 是 卵 巢 经 过 超 数 排 卵 处 理 后，插 入 穿 刺 针 吸取 卵 泡 液(连 同 卵 母 细 胞)取 出；

4、获 能 的 精 子 和成 熟 后 的_在 体 外 适 合 的 环 境 下 共 同培养一段时间，便可受精。试管卵巢卵细胞(2)胚胎体外培养定 义：指 应 用 人 工 创 造 的 环 境，对 获 取 的 早 期胚胎进行体外培养。特 点：必 须 配 置 一 系 列_的 培 养 液，以用于胚胎不同时期生理代谢的需要。局 限 性：由 于 哺 乳 动 物 胚 胎 发 育 条 件 异 常 复 杂，因 此，目 前 只 能 对 少 数 物 种 不 同 阶 段 的 胚 胎 进行 培 养，尚 无 从 受 精 卵 到 新 生 儿 的 全 体 外 胚 胎培养技术。含不同成分(3)胚胎移植定义：是指将经济价值较高、遗传性

5、状_的母畜，经过_处理，使其_后受精，然后将发育的早期胚胎分别移植到_的代孕母的子宫内，通过代孕母妊娠产仔的技术。优良激素 超数排卵同期发情原因：由于无法进行全体外胚胎培养。过程：一头母畜发情排卵并经配种后，在一定时间内从其生殖器官中取出_，然后把它们分别移植到另一头与供体同时发情排卵、但未经配种的母畜的相应部位。优点：可以充分发挥雌性优良个体的_能力。供体的职能：专门产生具有优良遗传特性的_。受体的职能：担任繁重而漫长的_的任务。早期胚胎繁殖早期胚胎妊娠和育仔(4)胚胎分割定 义：是 指 借 助 显 微 操 作 技 术 将_切 割成 几 等 份，再 移 植 到 代 孕 母 子 宫 中 发 育

6、，产 生 同卵多仔后代的技术。基 本 步 骤：在 显 微 镜 下 用 切 割 针 或 者 切 割 刀 把_分 割 开，或 者 用 酶 处 理 等 方 式 将 卵 裂 球 中的 细 胞 分 散 开；分 割 的 胚 胎 或 细 胞 直 接 移 植 给 受体，或 在 体 外 培 养 到 囊 胚 阶 段，再 移 植 到 受 体 内着床发育。优 点：可 以 成 倍 增 加 胚 胎 数 量，是 一 种 快 速 繁 殖良种畜的方法。早期胚胎胚胎(5)胚胎干细胞定 义：当 受 精 卵 分 裂 发 育 到_(囊 胚)时，内细胞团的细胞为胚胎干细胞。胚 胎 干 细 胞 的 特 点：未 分 化，具 有 发 育 全

7、能 性 和二 倍 体 核 型，能 被 诱 导 分 化 为 机 体 几 乎 所 有 的 细胞类型。胚 胎 干 细 胞 的 培 养 过 程：将 干 细 胞 放 在 含 有 一 层饲 养 层 的 培 养 基 上 培 养；等 内 细 胞 团 突 出 饲 养 层外，用 酶 消 化 或 机 械 剥 离 内 细 胞 团；将 内 细 胞 团用酶消化成单个细胞，置于新鲜培养液中培养。早期胚胎培 养 胚 胎 干 细 胞 的 关 键：具 备 一 种 必 须 能 促 进 胚胎干细胞_，同时抑制其分化的培养体系。胚 胎 干 细 胞 核 移 植：是 指 把_移 植到 去 核 的 卵 细 胞 中，经 过 胚 激 活、胚 胎

8、 培 养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。干 细 胞 研 究 的 重 要 作 用：可 以 进 行 基 因 敲 除，获得 基 因 敲 除 的 动 物；可 以 转 变 为 人 体 的 任 何 一 种细 胞 和 组 织；可 以 在 试 管 中 改 良 并 创 造 动 物 新 品种。生长胚胎干细胞核思考感悟胚 胎 工 程 在 拯 救 濒 危 动 物、家 畜 良 种 的 繁 育 和推广中的作用是什么？【提示】加快繁育速度。高频考点突破考点一受精作用及胚胎发育过程1 受 精 作 用：成 熟 的 精 卵 融 合 成 为 受 精 卵 的过 程 称 为 受 精，该 过 程 包 括 精 卵 识 别、精 子

9、附着于卵膜、精卵质膜融合等几个过程。2胚胎发育受精卵发育成幼体的过程受精卵：胚胎发育的起点幼体【易 误 警 示】受 精 卵 的 前 两 次 卵 裂 为 纵 裂(沿卵 轴 方 向)，第 三 次 卵 裂 为 横 裂(与 卵 轴 垂 直)，且 卵 裂 面 偏 向 上 方，故 经 三 次 卵 裂 后 可 形 成 上面4个较小，下面4个含较大的8细胞胚。解 析：选D。原 肠 胚 的 特 征 是 具 有 三 个 胚 层，有缩 小 的 囊 胚 腔，有 原 肠 腔。原 肠 胚 的 形 成 过 程 中伴 随 着 细 胞 分 裂，细 胞 数 目 增 多，而 每 个 细 胞 内遗 传 物 质 的 量 在 分 裂 前

10、 后 都 相 等，所 以 随 着 细 胞分 裂，DNA 总 量 增 加。原 肠 胚 发 育 形 成 各 种 组 织和 器 官，这 是 细 胞 分 化，细 胞 分 化 的 实 质 是 基 因的 选 择 性 表 达。在 胚 胎 早 期 发 育 过 程 中，营 养 全部 来 自 受 精 卵，无 法 从 外 界 获 得，随 着 生 命 活 动消耗的增加，有机物的总量是减少的。考点二胚胎工程1体外受精和胚胎体外培养2胚胎移植培育流程【易 误 警 示】胚 胎 移 植 实 际 上 是 早 期 胚 胎 在相 同 环 境 条 件 下 空 间 位 置 的 转 移，而 胚 胎 本 身 的遗 传 物 质 并 不 发

11、生 改 变，因 此 均 能 保 持 其 原 来 的各种优良性状。胚 胎 移 植 的 最 适 宜 时 期 为 囊 胚 期，促 进 雌 性 个体超数排卵的激素主要是促性腺激素。3胚胎分割的流程即时应用(随学随练，轻松夺冠)2 胚 胎 分 割 是 一 种 现 代 生 物 技 术，关 于 这 一 技 术的叙述正确的是()A 胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份B 胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎C 胚 胎 分 割 技 术 属 于 有 性 生 殖 方 式，因 此 不 属 于克隆D 胚胎分割技术可以分割任意时期胚胎解 析：选B。胚 胎 分 割 常 选 择 桑 椹 胚 或 囊 胚 时 期 的胚 胎，一 般

12、 分 割 成 同 卵 双 胎，并 不 能 任 意 分 割 成多 份。胚 胎 分 割 可 以 看 作 是 动 物 无 性 繁 殖 克 隆 的方法。考点三胚胎干细胞(ES 细胞)的培养1 概 念：是 由 早 期 胚 胎(囊 胚)的 内 细 胞 团 分 离出来的一类细胞。2特点(1)形态：体积小、细胞核大、核仁明显。(2)功 能：具 有 发 育 的 全 能 性，可 分 化 为 成 年 动物体内任何一种组织细胞。(3)体 外 培 养ES 细 胞 可 以 增 殖 而 不 分 化。对 它 可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。3种类类别 来源或举例 特点全能干细胞桑椹胚或囊胚及以前阶段的细胞能发育成完整个

13、体多能干细胞(胚胎干细胞)内细胞团细胞、原始性腺细胞分离能分化出动物体内的任何组织专能干细胞(成体干细胞)骨髓干细胞、皮肤生发层细胞能分化出特定的组织4.培 养 关 键：需 要 一 种 能 促 进 胚 胎 干 细 胞 的生 长，但 抑 制 其 分 化 的 培 养 体 系，这 种 体 系就是胚胎成纤维细胞。5培养过程6胚胎干细胞的主要用途(1)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 由 受 体 产 生克隆动物，操作流程如下：(2)基因敲除，获得移植器官。(3)培育出人造组织器官，用于器官移植。(4)改良创造动物新品

14、种。即时应用(随学随练，轻松夺冠)3 现 在 有 一 个 婴 儿 在 出 生 后 医 院 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 以 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()A 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B 用 脐 带 血 中 的 干 细 胞 能 够 治 疗 这 个 孩 子 所 有 的疾病C 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D 如

15、 果 要 移 植 用 他 的 干 细 胞 培 育 出 的 器 官，应 该要长期给他使用免疫抑制药物解 析：选C。用 干 细 胞 培 育 出 人 体 需 要 的 器 官 用来 移 植 治 病，不 需 要 激 发 细 胞 的 所 有 全 能 性。用脐 带 血 中 的 干 细 胞 能 培 育 出 人 体 的 许 多 器 官，用来 移 植，但 不 是 所 有 疾 病 都 能 治 疗，如：流 行 性疾 病。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，然 后 分 化 成 器 官。如 果要 移 植 用 他 的 干 细 胞 培 育 出 的 器 官

16、，由 于 是 自 身的 细 胞 培 育 成 的，没 有 免 疫 排 斥 反 应，所 以 不 用长期给他使用免疫抑制药物。命题视角剖析视角1 紧扣教材重点胚胎的发育下 列 关 于 哺 乳 动 物 胚 胎 发 育 和 胚 胎 工 程 的叙述，正确的是()A 卵 裂 期 胚 胎 中 细 胞 数 目 和 有 机 物 总 量 在 不 断 增加B 胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割C 胚 胎 干 细 胞 具 有 细 胞 核 大、核 仁 小 和 蛋 白 质 合成旺盛的特点D 胚 胎 干 细 胞 是 一 类 未 分 化 的 细 胞，可 从 早 期 胚胎中分离获取例 例1 1【尝试解答】D【解析】下面通过表

17、格，对各项逐一分析：选项判断 详细分析A项错误卵裂期细胞不断分裂但胚胎体积不变，故细胞数目增多但有机物逐渐消耗而减少B项错误内细胞团是囊胚时期的，不是原肠胚时期的C项错误胚胎干细胞是全能干细胞，是未分化细胞，具有细胞核大，核仁大等明显的特点D项正确胚胎干细胞可从内细胞团获取【探 规 寻 律】(1)受 精 卵 及 卵 裂 球 细 胞 都 具 有全能性。(2)囊 胚 内 细 胞 团 细 胞 是 胚 胎 干 细 胞，具 有 全 能性。(3)原肠胚细胞已发生分化，细胞全能性降低。变 式 训 练(2011 年 宁 波 第 一 次 模 拟)下 列 有 关 叙 述错误的是()A 胚胎干细胞具有发育全能性B

18、高 等 动 物 的 胚 胎 发 育 是 指 从 受 精 卵 发 育 到 幼 体的过程C 上 图 是 胚 胎 发 育 过 程 中 的 囊 胚 期 示 意 图，其 中为内细胞团细胞D 进行胚胎分割时，应选择原肠胚期的胚胎进行解 析：选D。胚 胎 分 割 时，应 选 择 桑 椹 胚 或 囊 胚 期的胚胎进行。视角2 洞察高考热点胚胎工程的应用(2010 年 高 考 山 东 卷)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。例 例2 2(1)从 良 种

19、母 牛 采 集 的 卵 母 细 胞，都 需 要 进 行 体外 培 养，其 目 的 是_；从良 种 公 牛 采 集 的 精 子 需_后 才 能 进 行 受精作用。(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)图 中 过 程A 称 为_，它 在 胚胎工程中的意义在于_。(4)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

20、 的基因已经表达。【尝 试 解 答】(1)使 卵 母 细 胞 成 熟(或：使 卵母细胞获得受精能力)获能(2)CO2培养液(基)的pH(3)胚胎移植提高优良母畜的繁殖率(4)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)【解 析】(1)从 良 种 母 牛 采 集 的 卵 母 细 胞 都 要在 体 外 经 人 工 培 养 成 熟 后，才 能 与 获 能 的 精 子受精。(2)体 外 培 养 受 精 卵 需 要 提 供CO2以 维 持 培 养 液的pH。(3)过 程A 为 胚 胎 移 植，能 够 充 分 发 挥 优 良 母 畜的繁殖潜力，提

21、高繁殖率。(4)将 目 的 基 因 导 入 动 物 细 胞 用 显 微 注 射 法。若在 转 基 因 牛 的 乳 汁 中 检 测 出 含 有 人 的 白 细 胞 介素，说明目的基因已成功表达。视角3 突破易错终点卵裂阶段物质含量和体积大小的变化1卵裂阶段的细胞分裂方式有丝分裂。2 受 卵 膜 制 约，从 受 精 卵 到 囊 胚 阶 段 总 体 积 不变或略有减小，所以每个细胞体积减少。3 伴 随 细 胞 分 裂，细 胞 数 目 增 多，总DNA 含 量增多，但每个细胞中DNA 含量保持相对稳定。4 该 过 程 中 有 机 物 总 量 减 少，因 为 一 直 呼 吸 消耗但不从外界吸收。自 我 挑战 下 图 表 示 蛙 的 受 精 卵 发 育 至 囊 胚 的 过程 中，DNA 总 量、每 个 细 胞 体 积、所 有 细 胞 体积 之 和、有 机 物 总 量 的 变 化 趋 势(横 坐 标 为 发 育时间)。其中正确的是()