高考生物-第一輪復(fù)習(xí)-專(zhuān)題-3-胚胎工程

1、,(1)動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)(2)胚胎干細(xì)胞的移植(3)胚胎工程的應(yīng)用,(1)哺乳動(dòng)物精子和卵子的發(fā)生(2)胚胎移植的基本過(guò)程和理論基礎(chǔ)(3)胚胎分割和胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用,一、體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育1．精子、卵子的發(fā)生和受精作用(1)精子、卵子發(fā)生的比較,(2)受精過(guò)程①受精前的準(zhǔn)備階段精子獲能：正常情況下在雌性動(dòng)物的生殖道內(nèi)完成。卵子的準(zhǔn)備：發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期，才具備與精子受精的能力。,②受

2、精階段獲能的精子穿越放射冠(頂體內(nèi)的酶釋放出來(lái)，直接溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通道)↓穿越透明帶(精子與透明帶接觸，頂體酶溶解透明帶形成一條孔道，借自身運(yùn)動(dòng)可以穿過(guò))↓進(jìn)入卵黃膜(卵黃膜表面有大量的微絨毛，抱合精子，精子外膜與卵黃膜融合，精子入卵),↓形成原核(精子形成雄原核，卵子完成第二次分裂，排出第二極體后形成雌原核)↓配子結(jié)合(雌、雄原核充分發(fā)育后，相向移動(dòng)，彼此接觸，二者體積縮小、合并，兩組核染

3、色體合為一組),2．早期胚胎發(fā)育(1)過(guò)程：受精卵―→卵裂期―→桑椹胚―→囊胚―→原腸胚(2)各時(shí)期的特點(diǎn)①個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)是受精卵。②卵裂期：細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)目增加，但胚胎總體積并不增加或略有縮小，因此每個(gè)細(xì)胞的體積會(huì)隨分裂的進(jìn)行不斷縮小，但核內(nèi)遺傳物質(zhì)并未減少。,③桑椹胚時(shí)期：細(xì)胞均未分化，細(xì)胞全能性最高，是胚胎分割的最佳時(shí)期。④囊胚期：出現(xiàn)囊胚腔，細(xì)胞開(kāi)始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。⑤原腸胚期：出現(xiàn)原腸腔，

4、個(gè)體較大的細(xì)胞稱(chēng)為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織，個(gè)體較小的細(xì)胞，稱(chēng)為滋養(yǎng)層細(xì)胞，將來(lái)發(fā)育成胎膜和胎盤(pán)。,二、胚胎工程三個(gè)操作的流程1．試管動(dòng)物生產(chǎn)流程,2．克隆動(dòng)物的培育流程,(1)根據(jù)發(fā)育成D新個(gè)體的卵細(xì)胞核由B動(dòng)物提供，而性別及大多數(shù)遺傳性狀是由核內(nèi)遺傳物質(zhì)決定的，B、D兩者的性別及大多數(shù)遺傳性狀相同。(2)克隆動(dòng)物的起點(diǎn)是經(jīng)過(guò)核移植形成的一個(gè)細(xì)胞，其遺傳物質(zhì)主要來(lái)自供核一方。,3．胚胎移植的培育流程以牛胚胎移植為例：,

5、(1)供體選擇的條件是具有遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)良的個(gè)體；受體選擇的條件是健康體質(zhì)、正常繁殖能力的同種個(gè)體。對(duì)供體多用促性腺激素處理，使之產(chǎn)生更多的卵細(xì)胞。(2)沖卵本質(zhì)是沖出早期胚胎。(3)對(duì)早期胚胎在體外培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段進(jìn)行移植。,(4)胚胎移植后一定要對(duì)母牛進(jìn)行是否妊娠的檢查。(5)胚胎分割技術(shù)只是在以上技術(shù)的基礎(chǔ)上采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎，一般選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常

6、的桑椹胚或囊胚，且注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。,三、胚胎干細(xì)胞,3．胚胎干細(xì)胞、衰老細(xì)胞、癌細(xì)胞特征區(qū)別,(2010年山東濰坊一檢)下圖為利用生物技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體和經(jīng)體外受精培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過(guò)程。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：,(1)細(xì)胞A的形成過(guò)程中常用的誘導(dǎo)因素有___________。(2)Ⅰ過(guò)程中直接產(chǎn)生的A細(xì)胞可能有______種(只考慮兩個(gè)細(xì)胞融合)，經(jīng)選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細(xì)胞，還需要進(jìn)行_______

7、___，經(jīng)多次篩選就可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞，進(jìn)行體內(nèi)或體外培養(yǎng)。,(3)Ⅱ過(guò)程優(yōu)質(zhì)奶牛的培育過(guò)程需要進(jìn)行胚胎移植，移植后的胚胎能在受體子宮中存活，其生理基礎(chǔ)是__________。(4)若要同時(shí)獲得多頭與此優(yōu)質(zhì)奶牛相同的小牛，可對(duì)Ⅱ中囊胚進(jìn)行________，操作過(guò)程中需要特別注意的問(wèn)題是_________。,【解析】　(1)誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合可用離心、振動(dòng)、電刺激處理，聚乙二醇處理或滅活的病毒處理。(2)兩類(lèi)細(xì)胞放在一起

8、，經(jīng)誘導(dǎo)融合可形成3種由兩個(gè)細(xì)胞融合的細(xì)胞：B細(xì)胞與B細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞、B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合成的雜交瘤細(xì)胞，經(jīng)選擇性培養(yǎng)，多次檢測(cè)和篩選獲得能產(chǎn)生專(zhuān)一抗體的雜交瘤細(xì)胞，再經(jīng)體外培養(yǎng)或體內(nèi)培養(yǎng)獲得大量的單克隆抗體。,(3)受體子宮的生理狀態(tài)與供體子宮的生理狀態(tài)相同，供體對(duì)移植胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，能保證移植的胚胎在受體子宮中存活。(4)胚胎分割移植產(chǎn)生的小牛，遺傳物質(zhì)相同，在進(jìn)行分割時(shí)要注意將囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。,【

9、答案】　(1)滅活的病毒、聚乙二醇、電刺激等(2)3　克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)(3)受體子宮對(duì)外來(lái)胚胎不發(fā)生排斥反應(yīng)(4)胚胎分割(移植)　將囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行均等分割,(2009年寧夏高考題)下圖為哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞及其分化的示意圖。請(qǐng)回答：,(1)胚胎干細(xì)胞是從動(dòng)物胚胎發(fā)育至____期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或胎兒的___中分離得到的一類(lèi)細(xì)胞。(2)圖中分化程度最低的干細(xì)胞是____。在體外培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)液中加入____因子，可誘導(dǎo)該種干

10、細(xì)胞向不同類(lèi)型的組織細(xì)胞分化。(3)在機(jī)體內(nèi)，皮膚干細(xì)胞分化成皮膚細(xì)胞是機(jī)體細(xì)胞中基因_____的結(jié)果。,(4)某患者不能產(chǎn)生正常的白細(xì)胞，通過(guò)骨髓移植可以達(dá)到治療的目的。骨髓移植的實(shí)質(zhì)是將上圖中的_____細(xì)胞移植到患者體內(nèi)。(5)若要克隆某種哺乳動(dòng)物，從理論上分析，上述紅細(xì)胞、白細(xì)胞、皮膚細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞中不能選用作為供體的細(xì)胞是成熟的____，其原因是______________________________________

11、_________________。,(6)若某藥物可抑制肝腫瘤細(xì)胞DNA的復(fù)制，使用該藥物可使肝腫瘤細(xì)胞停留于細(xì)胞周期的_______期。(7)在制備單克隆抗體過(guò)程中的細(xì)胞融合階段，用_______細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，經(jīng)多次篩選最終得到能分泌_______的雜交瘤細(xì)胞。,【解析】　胚胎干細(xì)胞是指動(dòng)物胚胎發(fā)育成囊胚期時(shí)的細(xì)胞或胎兒中的原始性腺中分離出來(lái)的一類(lèi)細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞是一種高度未分化細(xì)胞，它具有發(fā)育的全能性，在體外培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)

12、液中加入分化誘導(dǎo)因子后能分化出成體動(dòng)物的所有組織和器官。細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)的結(jié)果。骨髓移植實(shí)際移植的是骨髓中的造血干細(xì)胞，通過(guò)骨髓移植可以治療白血病。,通過(guò)細(xì)胞增殖可以大量的克隆細(xì)胞，哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核，不能進(jìn)行增殖。DNA的復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期，用藥物抑制腫瘤細(xì)胞DNA的復(fù)制可使腫瘤細(xì)胞停留在細(xì)胞分裂間期。制備單克隆抗體時(shí)，可用B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，得到雜交瘤細(xì)胞。雜交瘤細(xì)胞既能無(wú)限增殖，又能產(chǎn)生特

13、異性抗體。,【答案】　(1)囊胚　原始性腺細(xì)胞　(2)胚胎干細(xì)胞　分化誘導(dǎo)　(3)選擇性表達(dá)　(4)造血干　(5)紅細(xì)胞　成熟的紅細(xì)胞中無(wú)細(xì)胞核　(6)間　(7)B淋巴　特異性抗體,1．(2009年江蘇高考題)下列關(guān)于哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育和胚胎工程的敘述，正確的是(　　)A．卵裂期胚胎中細(xì)胞數(shù)目和有機(jī)物總量在不斷增加B．胚胎分割時(shí)需將原腸胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,C．胚胎干細(xì)胞具有細(xì)胞核大、核仁小和蛋白質(zhì)合成旺盛等特點(diǎn)D．胚胎干細(xì)胞是一類(lèi)

14、未分化細(xì)胞，可從早期胚胎中分離獲取【解析】　卵裂過(guò)程中細(xì)胞數(shù)目增加，而有機(jī)物總量減少；細(xì)胞分割時(shí)需均等分割囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)；胚胎干細(xì)胞的特點(diǎn)是：細(xì)胞小，細(xì)胞核大，核仁明顯；胚胎干細(xì)胞未分化，可從早期胚胎中獲取。【答案】　D,2．下列不屬于動(dòng)物細(xì)胞工程應(yīng)用的是(　　)A．大規(guī)模生產(chǎn)干擾素，用于抵抗病毒引起的感染B．為大面積燒傷的病人提供移植的皮膚細(xì)胞C．大規(guī)模生產(chǎn)食品添加劑、香料等D．利用胚胎移植技術(shù)，加快優(yōu)良種畜的繁殖,【解析】

15、　動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合、單克隆抗體、胚胎移植，核移植等，其中動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。在題目給出的選項(xiàng)中，大規(guī)模生產(chǎn)干擾素、為燒傷病人提供移植的皮膚細(xì)胞和胚胎移植技術(shù)都離不開(kāi)動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)。大規(guī)模生產(chǎn)食品添加劑、香料等利用的技術(shù)手段是發(fā)酵工程?！敬鸢浮俊,3．(2007年高考寧夏理綜)現(xiàn)有A和B兩個(gè)肉牛品種，A品種牛的細(xì)胞組成可表示為A細(xì)胞核、A細(xì)胞質(zhì)，B品種牛則為B細(xì)胞核、B細(xì)

16、胞質(zhì)。(1)如果要獲得一頭克隆牛，使其細(xì)胞由A細(xì)胞核和B細(xì)胞質(zhì)組成，基本步驟是：從A品種牛體內(nèi)取出體細(xì)胞，進(jìn)行體外培養(yǎng)。然后再?gòu)呐囵B(yǎng)細(xì)胞中取出____注入B品種牛的______卵母細(xì)胞，經(jīng)過(guò)某種刺激和培養(yǎng)后，可形成胚胎，該胚胎被稱(chēng)為_(kāi)_____，將該胚胎移入代孕母牛的_____中，通過(guò)培育可達(dá)到目的。,(2)一般來(lái)說(shuō)，要想大量獲得這種克隆牛比較難，原因之一是卵母細(xì)胞的數(shù)量____，為解決這一問(wèn)題，可以用___激素處理B品種母牛。(3

17、)克隆牛的產(chǎn)生說(shuō)明______具有全能性。克隆牛的性狀主要表現(xiàn)________品種牛的特征。由A、B兩品種雜交得到的牛與克隆牛相比，雜交牛細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)來(lái)自_____個(gè)親本，細(xì)胞質(zhì)來(lái)自_____性親本，克隆牛和雜交牛的遺傳物質(zhì)組成____(相同，不同)。,【解析】　(1)克隆動(dòng)物采用核移植，胚胎移植技術(shù)。(2)用促性腺激素處理母牛，可以促進(jìn)卵細(xì)胞的形成和排出。(3)動(dòng)物細(xì)胞的全能性表達(dá)受到抑制，但克隆牛(羊)等動(dòng)物的過(guò)程可以證明其細(xì)