统考版2023版高考生物一轮复习课堂互动探究案3选修3现代生物科技专题胚胎工程.docx
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1、课堂互动探究案3胚胎工程考点一体内受精与早期胚胎发育(国考5年未考)任务驱动探究突破任务1精子和卵子发生过程的比较项目精子的发生卵子的发生场所_时间从_开始_变形_不需变形分裂均等分裂_过程结果形成4个精子_师说拓展受精过程中的“三大反应”与防止多精入卵的“两道屏障”(1)顶体反应:是指精子获能后与卵子相遇时,顶体外膜发生一系列改变并释放顶体酶的过程。顶体反应的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道,是精子和卵子结合必不可少的前提条件。(2)透明带反应:精子触及卵细胞膜的瞬间,会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应,它是防止多精入卵的第一道屏障。(3)卵细胞膜反应:精子入卵后,卵细胞膜会立即发生
2、一种生理反应,拒绝其他精子再进入卵内,称为卵细胞膜反应,这是防止多精入卵的第二道屏障。任务2请据体外受精过程的流程图回答下列问题(1)体外受精的过程主要包括_、_及受精等几个步骤。(2)采集精子的方法主要有假阴道法、_法和电刺激法。获能的方法有_法和_法。(3)体外采集小鼠的卵子常用_法。特别提醒(1)动物排出卵子的成熟程度不同,有的可能是次级卵母细胞,如猪、羊等;有的可能是初级卵母细胞,如马、犬等,但它们都要在输卵管内进一步成熟,当达到减数第二次分裂的中期时,才具有与精子受精的能力。(2)受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体;受精完成的标志是雌、雄原核融合成合子;受精卵是个体发
3、育的开始。(3)受精卵遗传物质的来源:核遗传物质来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核(即精卵各提供1/2),而细胞质的遗传物质几乎全部来自于卵细胞。考向分类对点落实考向一 生殖细胞和早期胚胎的形成1.经典高考哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程,只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图(N表示染色体组)。据图分析,下列叙述错误的是()A次级卵母细胞形成的过程需要激素调节B细胞只有在精子的作用下才能形成成熟卵子C.、和细胞分裂后期染色体数目相同D培育转基因动物应选择细胞作为受体细胞22022江苏盐城月考下列有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙
4、述,正确的是()A.顶体反应是防止多精入卵的第一道屏障B卵子形成的过程需在卵巢和输卵管内完成C采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用D卵子发生时,M和M过程是不连续的,但细胞质均等分配3经典模拟下图表示卵子的发生过程。与此相关的叙述中,不合理的是()A图中A是第一极体,B是合子,E是受精作用,阶段C是指胎儿期,阶段D是指初情期后B当观察到第二极体时,表明卵子已经完成了受精C.能发生染色体着丝点分裂的阶段是D阶段存在的变异方式有基因突变、基因重组和染色体变异考向二 体内受精及早期胚胎发育过程分析4.2022江苏调研梅花鹿属于单胎动物,季节性发情,育种工作者希望通过胚胎工程技术对优良品种进行扩大繁
5、殖。下列有关叙述,正确的是()A给供体母鹿注射促性腺激素可使其一次排出多个卵子B培养早期胚胎的培养液中含有维生素、激素等多种能源物质C当受体数量有限时,可采用胚胎分割技术以获得更多的后代D梅花鹿的胚胎形成后一直处于游离状态,为胚胎收集提供可能52022河北高三冲刺慢性病人常出现白蛋白值偏低的状况,缺乏白蛋白的病人容易出现浮肿。人体的白蛋白正常值在每100 mL血液中含有3.84.8克,如果比正常值低很多时就需要注射人血白蛋白,所以临床上对白蛋白需求量很大。下图是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图:(1)要实现超数排卵,应在崂山奶山羊A发情周期的某一阶段用_处理,然后在恰当时期采
6、集卵子。通过采集的精子不能直接与成熟的卵子受精,常要用化学诱导法对羊的精子进行_处理,即用一定浓度的_处理。(2)若已知白蛋白基因的碱基序列,般采用_的方法获取目的基因。要使人的白蛋白基因在奶山羊乳腺细胞中特异性表达,完整的基因表达载体要包括目的基因、_、_、标记基因等部分。(3)对移植前的胚胎进行性别鉴定时,宜取囊胚期的_细胞进行鉴定,一般采用SRYPCR方法,选择出现阴性反应的_(性别)胚胎进行移植。考向三 胚胎工程的综合应用6.某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题,引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。(1)拟进行如下杂交:A(具高产奶基因的纯种)B(具适宜本地生长基因的纯种)
7、C,选择B作为母本,原因之一是胚胎能在母体内正常_。若C中的母牛表现为适宜本地生长,但产奶量并未提高,说明高产奶是_性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛,根据现有类型,最佳杂交组合是_,后代中出现这种母牛的概率是_(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。(2)用以上最佳组合,按以下流程可加速获得优良个体。精子要具有受精能力,需对其进行_处理;卵子的成熟在过程_中完成。在过程的培养基中含有葡萄糖,其作用是_。为筛选出具有优良性状的母牛,在进行过程之前应鉴定胚胎的_。子代母牛的优良性状与过程_的基因重组有关。(3)为了提高已有胚胎的利用率,可采用_技术。考点二体外受精、胚胎移植、胚胎分割与胚
8、胎干细胞(国考5年1考)(全国卷:2020全国卷)任务驱动探究突破任务1完善胚胎移植的过程示意图,并填空(1)对供体牛要进行_处理;对供、受体牛要进行_处理。(2)排卵是指卵子从_中排出,冲卵是指把供体母牛子宫内的_冲洗出来。(3)动物的早期胚胎一般发育到_或_阶段才能进行移植。(4)若要获得多个遗传物质完全相同的新个体,可对检查合格的胚胎用胚胎分割技术处理,该过程属于_或克隆。易错提醒胚胎移植中的四个注意点(1)胚胎移植过程中两次激素使用第一次常用孕激素对受、供体进行同期发情处理;第二次用促性腺激素处理供体使其超数排卵。(2)胚胎移植过程中有两次检查第一次对收集的胚胎进行检查;第二次对受体母
9、畜是否妊娠进行检查。(3)不同动物胚胎移植的时间不同牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段,小鼠、家兔在桑椹胚前。几乎所有动物都不能到原肠胚阶段移植,因为此时分化程度高,移植成功率很低。(4)胚胎移植是有性生殖还是无性生殖的判断取决于胚胎的来源。胚胎若是由受精卵形成的,则为有性生殖;若是由核移植技术或胚胎分割形成的,则为无性生殖。任务2胚胎干细胞(ES或EK细胞)(1)来源:是由_或_中分离出来的。(2)特点形态:体积_、细胞核_、_明显功能:具有发育的_体外培养:可_而不_(3)应用治疗人类某些_培育_研究体外_的理想材料任务3克隆动物、试管动物与转基因动物遗传特性的比较项目克隆动物试管动物转基因动
10、物概念用核移植的方法获得的动物用体外受精的方法获得的动物由被转入了目的基因的受精卵发育成的动物技术核移植体外受精DNA重组技术生殖方式无性繁殖有性生殖有性生殖或保持原生殖方式遗传特性主要与供核个体相同具备双亲的遗传性状具备原受精卵及被转入的目的基因两方的遗传特异性相同点三者均涉及早期胚胎培养、胚胎移植等技术,且移植所选胚胎一般是桑椹胚或囊胚期的胚胎特别提醒(1)试管动物生殖的实质是正常的有性生殖,只不过受精、早期胚胎发育在体外进行。(2)克隆动物生殖的实质是无性生殖,该生殖方式依赖动物细胞核(高度分化的体细胞的细胞核)具有全能性,其特有的操作程序是核移植。考向分类对点落实考向一 对体外受精过程
11、的分析1.经典模拟如图表示通过体外受精培育牛的过程,下列叙述错误的是()A获取的精子经获能后才能进行体外受精B过程只与细胞膜的流动性有关C过程的细胞增殖方式是有丝分裂D过程属于胚胎移植考向二 对早期胚胎培养和胚胎移植所需条件及过程的分析2.2022北京四中高三月考小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞,其制备流程如图所示。下列叙述正确的是()A.为获得更多的囊胚,可采用激素注射以促进雄鼠产生更多的精子B细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同C用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞D胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养3下列关于胚胎移植的叙述
12、,正确的是()A胚胎移植的优势是可以充分发挥雄性优良个体的繁殖潜力B胚胎移植过程中冲卵的操作是选择特定装置将卵子冲出来C胚胎移植过程中受体母畜必须经过免疫学检验以防止排斥外来胚胎D转基因、核移植、体外受精等技术获得的胚胎都必须移植给受体才能获得后代考向三 对胚胎分割和胚胎干细胞的应用及过程的分析4.下列关于胚胎分割的叙述,正确的是()A.可以将胚胎任意分割成多块B胚胎分割是一种有性生殖C胚胎分割后,移植获得的后代基因型完全相同D胚胎分割是在动物体内进行的52022广东汕头模拟如图表示转基因牛的培育过程,请据图分析回答下列问题。(1)过程为_。(2)体外培养胚胎干细胞时,通常要加入_等一些天然成
13、分,除了要保证被培养细胞处于无菌、无毒及氧气充足的环境中,还需要保证细胞生活所需适宜的_和_。(3)过程是将细胞注入图中囊胚的_位置,母牛A和B需要用激素进行处理使其_。(4)为获得较多基因型相同的犊牛,常采用_的方法。过程是_,实际上是_的过程。6山东卷治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下:(1)过程采用的是细胞工程中的_技术,过程采用的是胚胎工程中的_技术。(2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的_。(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用_和_两种工具酶。基因表达
14、载体上除目的基因外,还需有_基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的_。在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体_(填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。题后归纳干细胞类型及培养过程(1)类型类别来源或举例特点全能干细胞桑椹胚或囊胚及以前的细胞能发育成完整个体多能干细胞(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(2)培养的关键环节:需要一种能促进胚胎干细胞的生长,但抑制其分化的一种培养体系,这种体系就是在饲养层细胞
15、上或在添加抑制因子的培养液中。(3)培养过程考向四 胚胎工程及其应用7.江苏卷,11牛雄性胚胎中存在特异性HY 抗原,可在牛早期胚胎培养液中添加HY 单克隆抗体,筛选胚胎进行移植,以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列相关叙述正确的是()AHY单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌B应选用原肠胚做雌雄鉴别C鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植D用HY抗原免疫母牛可获得相应抗体8江苏卷,11印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物,通过胚胎工程技术,可以让家猫代孕而繁育,主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是()A步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分离B诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞C.受精卵发育成早期胚胎所需营
16、养主要来源于营养液D.步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同9安徽卷科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊,以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白,其技术路线如图。(1)由过程获得的A为_。(2)在核移植之前,必须先去掉受体卵母细胞的核,目的是_。受体应选用_期卵母细胞。(3)进行胚胎移植时,代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生_,这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆,理论上可获得无限个转基因绵羊,这是因为_。网络建构提升长句应答必备1受精的过程:获能的精子穿过放射冠和透明带精卵通过细胞表面的糖蛋白相互识别精子遗
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