2016高考一輪復(fù)習胚胎工程專題

1、胚胎工程,胚胎工程指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需要移植到雌性動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。,操作對象：早期胚胎和配子技術(shù)手段：體外受精、胚胎移植、 胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等理論基礎(chǔ)：哺乳動物受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律,1、產(chǎn)生的場所睪丸(曲細精管)2、產(chǎn)生時期：從 開始，到

2、 。,精子的發(fā)生,生殖機能衰退,初情期,曲細精管,,考點一 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,第一階段：位于______________________進行數(shù)次_________，產(chǎn)生大量________________。______________經(jīng)染色體復(fù)制和其他物質(zhì)的合成,進一步形成______________.第二階段：___________連續(xù)進行兩次分裂（即___________）：MⅠ產(chǎn)生兩個_____

3、______，MⅡ共產(chǎn)生____個含___________的___________細胞。第三階段：__________經(jīng)過變形，________變?yōu)開_______的主要部分，_______發(fā)育為頭部的____，_______演變?yōu)開_______，________聚集在____的基部形成________ 。同時，其它物質(zhì)濃縮為球狀，叫____________。,曲細精管管壁的精原細胞,有絲分裂,精原細胞,部分精原細胞,初級精母細胞

4、,初級精母細胞,減數(shù)分裂,次級精母細胞,4,單倍染色體,精子,精子細胞,細胞核,精子頭,高爾基體,頂體,中心體,精子的尾,線粒體,尾,線粒體鞘,原生質(zhì)滴,考點一 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,,,,考點一 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,精細胞變形為精子,細胞核高爾基體中心體線粒體細胞內(nèi)其他物質(zhì),,,,,,精子頭的主要部分,頭部的頂體,精子的尾,線粒體鞘 (尾的基部),原生質(zhì)滴(球狀,最后脫落),卵子的發(fā)生(1)場所:卵子的發(fā)生是在

5、 內(nèi)完成的。(2)時期:（動物胚胎）在 以后，即 。,卵巢,性別分化,胎兒期,考點一 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,卵原細胞,有絲分裂,多個卵原細胞,染色體復(fù)制,初級卵母細胞,MⅠ,第一極體,次級卵母細胞,,,,第二極體,成熟卵子,,,退化消失,MⅡ,排卵前后完成,在受精過程中完成,,,,胎兒期,初情期后,,,卵巢,輸卵管,初級卵母細胞被卵泡細胞包圍,形成卵泡,(2N),(2N),(2N),(N)

6、,(N),染色體數(shù)目,初級卵母細胞,,生長、透明帶形成,卵巢,,卵原細胞,,有絲分裂,初級卵母細胞,,次級卵母細胞和第一極體,成熟卵子和兩個第二極體（含單倍染色體）,,MⅠ,,時期：,場所：,MⅡ,卵子發(fā)生的過程,大量卵原細胞,染色體復(fù)制,,時期：,場所：,,,時期：,場所：,胎兒期,卵巢,排卵前后,卵巢,精子和卵子結(jié)合的過程,輸卵管,1.一個卵泡中能形成一個成熟的卵子（ ）,判斷,正常情況下，一個卵泡只能形成一個成熟的卵子。,2

7、.排卵是指卵子從卵泡中排出（ ）,排卵是指卵子從卵泡中排出。,√,√,3.剛排出的卵是成熟的卵子（ ）,剛排出的卵子尚未完全成熟，需要在輸卵管內(nèi)進一步成熟,×,（1）.相似點：最初階段均進行有絲分裂，不斷增加生殖原細胞的數(shù)量；經(jīng)過減數(shù)分裂（MⅠ和MⅡ）才能形成精子或卵子。,3.精子和卵子的發(fā)生異同,（2）.不同點：,兩次分裂連續(xù)，在睪丸曲細精管,兩次分裂不連續(xù)，在卵巢和輸卵管,初情期以后,胎兒時期,4個精子

8、細胞,1個卵細胞2個極體,是,否,蝌蚪形,圓形,哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備是在出生前完成的；精子是從初情期開始的,1.以下說法不正確的是A.雄性動物從初情期開始產(chǎn)生精子B.1個精原細胞可以形成4個精子C.對多數(shù)家畜來說，精子在睪丸內(nèi)形成的時間為兩個月左右D.動物體型大的產(chǎn)生的精子多且大2.一個卵泡可以形成的卵子數(shù)目是A.1個 B.2個 C.3個 D.4個,練習：,,,3.以下說法正確的是A

9、.哺乳動物卵泡的形成是在初情期B.排卵是指排出成熟的卵泡C.排卵實際上是排出初級卵母細胞D.排卵實際上是排出次級卵母細胞4.下例不屬于精子和卵子發(fā)生的區(qū)別的是A.初級精母、卵母細胞的形成時間B.MⅠ和MⅡ的時間連續(xù)性C.成熟生殖細胞是否發(fā)生變形D.成熟生殖細胞中染色體的數(shù)量,,,三、受精作用,1、概念:指 和 結(jié)合形成合子(即 受精卵 )的過程。,2、場所:受精是在 內(nèi)完成的,3、過程：

10、,準備階段：,精子獲能 即精子必須在雌性動物生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)生理變化后，才能獲得受精能力的現(xiàn)象。卵子的準備 即卵子在輸卵管內(nèi)進一步成熟達到減數(shù)第二分裂中期（MⅡ）時，才具備受精能力。,考點一 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,精子,卵子,輸卵管,,①精子穿越放射冠和透明帶,三個反應(yīng)：頂體反應(yīng)、透明帶反應(yīng)、卵細胞膜反應(yīng),二個標志：受精作用標志、受精作用完成標志,考點一 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,三、受精作用,受精階段：,3、

11、過程：,②進入卵黃膜,③雌雄原核形成和配子結(jié)合。,,頂體反應(yīng)：精子獲能后與卵子相遇時，精子頂體釋放 ，溶解 之間的物質(zhì)，形成精子穿越 的通路。,頂體酶,卵丘細胞,放射冠,透明帶反應(yīng)：穿過放射冠的精子經(jīng)孔道穿越 ，接觸 ，隨即產(chǎn)生阻止 進入透明帶的生理反應(yīng)。,透明帶,卵黃膜,后來精子,卵細

12、胞膜反應(yīng)：當精子與 接觸后，立即被卵黃膜表面的 抱合，并發(fā)生 ，精子入卵。此時卵黃膜立即發(fā)生 其他精子再進入卵內(nèi)的生理反應(yīng)。,卵黃膜,微絨毛,膜融合,拒絕,受精的標志是在卵黃膜和透明帶的間隙可觀察到兩個極體；受精過程完成的標志是雌、雄原核融合成合子。,在卵細胞膜和透明帶間隙可觀察到兩個極體,思考：1.卵子是否受精的重要標志是什么？,減數(shù)第二次分裂過程

13、是在輸卵管中,3.排出的卵子是什么時期的細胞？,排出卵子是不成熟的，且成熟程度不同，有的可能是次級卵母細胞，例如豬、羊，有的可能是初級卵母細胞，例如馬、犬。,2.產(chǎn)生卵子的過程是否都發(fā)生在卵巢中？,【訓(xùn)練】關(guān)于受精過程的敘述錯誤的是(　　)。A．獲能后的精子與卵子相遇后，釋放頂體酶穿過透明帶進入放射冠B．透明帶反應(yīng)是防止多精入卵的第一道屏障C．精子與卵黃膜相互融合，精子入卵D．雄原核形成的同時，卵子完成減數(shù)第二次分裂,解析　受精

14、時精子依次穿越放射冠和透明帶；阻止多精入卵的屏障依次是透明帶反應(yīng)和卵細胞膜反應(yīng)；卵子完成減數(shù)第二次分裂是在雄原核形成時進行的。,A,四、早期胚胎發(fā)育,,輸卵管（卵裂期）、子宮,2、胚胎發(fā)育的過程：,考點一 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,1、場所：,卵裂期的特點：,場所：細胞分裂方式為_________細胞數(shù)目______胚胎總體積________或略有______每個細胞體積_____DNA數(shù)目_____有機物總量_____

15、物質(zhì)種類_____,2、胚胎發(fā)育的過程：,有絲分裂,透明帶內(nèi),增加,不增加,縮小,縮小,減少,增加,增多,三維P231,,當胚胎細胞數(shù)目達到32個左右時，胚胎形成致密的細胞團，形似桑椹，叫做桑椹胚。桑椹胚中的每個細胞都屬于全能細胞。,2、胚胎發(fā)育的過程：,卵裂期,受精卵,,,桑椹胚,桑椹胚的特點：,P66,2、胚胎發(fā)育的過程：,受精卵,,卵裂期,桑椹胚,,囊胚,,囊胚的特點：,P67,細胞開始分化,沿透明帶內(nèi)壁擴展排列的個體較小的細胞稱

16、為滋養(yǎng)層細胞，將來發(fā)育成 。,聚集在胚胎一端，個體較大的細胞稱為 ，將來發(fā)育成 。,,,內(nèi)細胞團,胎兒的各種組織,胎膜和胎盤,孵化：囊胚進一步擴大，導(dǎo)致透明帶破裂，胚胎從其中伸展出來。,什么叫孵化？,外胚層：內(nèi)細胞團表層的細胞內(nèi)胚層：內(nèi)細胞團下方的細胞中胚層：原腸腔：內(nèi)胚層包圍的囊腔,2、胚胎發(fā)育的過程：,受精卵,卵裂期,桑椹胚,囊胚,原腸胚,,,

17、,,原腸胚的特點：,P67,原腸胚具有 胚層， 腔。,三,原腸,（2012·杭州模擬）關(guān)于原腸胚和囊胚的比較，以下說法不正確的是（ ）A．原腸胚時期細胞分化是由于遺傳物質(zhì)突變引起的B．原腸胚時期的細胞出現(xiàn)了細胞分化,但遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變C．囊胚期內(nèi)細胞團的各細胞結(jié)構(gòu)功能基本相同D．囊胚期內(nèi)細胞團和滋養(yǎng)層細胞的差異是轉(zhuǎn)錄水平上的差異引起的,【解析】原腸胚時期細胞分化是由于基因的選擇

18、性表達引起的。,A,（09海南卷）26（選修3）請回答下列與哺乳動物精子和卵子發(fā)生有關(guān)的問題：（1）精細胞經(jīng)變形后，高爾基體發(fā)育形成精子的頂體，頂體內(nèi)含有的 能協(xié)助精子穿過卵母細胞的放射冠和透明帶。（2）某動物排卵時，減數(shù)第一次分裂尚未完成，此時卵子處于 卵母細胞階段，當該細胞發(fā)育至減數(shù)第二次分裂 期時，才具備受精能力。若在卵黃膜和透明帶之間看到兩個極體，則表明

19、 過程已完成。,頂體酶,初級,中,受精,（3）動物的早期胚胎移植到同種且 與供體相同的動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)叫做胚胎移植。為了獲得更多的早期胚胎，常用 激素對供體進行處理，其目的是獲得更多的 ，經(jīng)人工受精后可得到早期胚胎。用某染料鑒定胚胎細胞是否為活細胞時，發(fā)現(xiàn)活胚胎細胞不能被染色，其原因是活細胞膜 。,（4）若要通過胚胎移植獲得遺

20、傳物質(zhì)完全相同的兩個新個體，可對發(fā)育到桑葚期或囊胚期階段的早期胚胎進行 處理，再植入到受體內(nèi)。若要對早期胚胎進行長春保存，應(yīng)將其置于 條件下。,1.概括什么是試管動物技術(shù)，并完成下表,是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。,快速繁殖動物優(yōu)良品種,體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植,考點二 體外受精和早期胚胎培養(yǎng),P69

21、,試管動物技術(shù)首先要做的是 和成 。,體外受精,早期胚胎的培養(yǎng),考點二 體外受精和早期胚胎培養(yǎng),P69,（一）體外受精,哺乳動物的體外受精主要包括 ， 精子的獲取和 等幾個主要步驟。,卵母細胞的采集,受精,,,,,,,,,,方法：用 處理，使其

22、 排卵，從 中沖取卵子。,1.卵母細胞的采集和培養(yǎng),（1）對實驗動物,（2）對大家畜或大型動物,促性腺激素,超數(shù),輸卵管,從屠宰場 的卵巢中采集,已屠宰母畜,直接從 的卵巢中吸取卵母細胞,活體動物,（超數(shù)排卵法）,（從卵巢中取卵）,,,處理：可直接與 的精子在體外受精。,獲能,,方法：,處理：在體外 后才能與獲能的精子受精,培養(yǎng)成

23、熟,P69,有 法、 法和 等方法。,2.精子的收集和獲能,假陰道 手握 電刺激,（1）收集的方法:,（2）獲能處理:,法：把精子放入 液中。,法：把精子放入一定濃度 溶液或 溶液中。,培養(yǎng),化學(xué),適用對象：（嚙齒動物、家兔和豬）,適用對象：（牛、羊等家畜）,,獲能,肝素,鈣離子載體A23187,,,另：嚙

24、齒類實驗動物→處死→附睪尾收集,3.受精,獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下都可以在 或?qū)Ｓ玫?完成受精過程。,獲能溶液,受精溶液,（中期）,二、胚胎的早期培養(yǎng),,目的：,哺乳動物胚胎的發(fā)育培養(yǎng)液:,動物胚胎的移植：,,,不同動物有不同的適宜階段,檢查受精狀況和受精卵發(fā)育能力,成分：,無機鹽、有機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及動物血清等.,,胚胎培養(yǎng)發(fā)育到適宜階段時，可將其取出向受體移植或冷凍保

25、存。,牛、羊：桑椹胚或囊胚階段小鼠、家兔：卵裂期或囊胚階段試管嬰兒：8個或16個細胞階段,P72,動物細胞培養(yǎng)和動物胚胎培養(yǎng)液成分的比較,有機鹽,激素,糖,微量元素,血漿,無機鹽、核苷酸、維生素、氨基酸、血清,適宜的酸堿度、滲透壓、溫度、二氧化碳以及嚴格無菌條件,據(jù)圖可知，次級卵母細胞的形成過程需要促性腺激素的調(diào)節(jié),次級卵母細胞要在精子的刺激下才能經(jīng)過減數(shù)第二次分裂形成成熟的卵子,Ⅱ細胞的分裂后期為減數(shù)第一次分裂后期，Ⅲ細胞分裂后期

26、為減數(shù)第二次分裂后期，二者的染色體數(shù)均為2N，Ⅳ細胞的分裂后期為有絲分裂后期，染色體數(shù)為4N,轉(zhuǎn)基因動物的培育需要將受體細胞培育為完整的生物體，Ⅳ細胞為受精卵，具有全能性，可作為受體細胞。,考點三 胚胎工程的應(yīng)用及前景,胚胎工程技術(shù)包含 ， 胚胎分割和 等內(nèi)容。,P74,胚胎移植,體外生產(chǎn)胚胎技術(shù),1.胚胎移植概念,將雌性動

27、物體內(nèi)的早期胚胎,或者通過其他方式得到的胚胎,移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi),使之發(fā)育為新個體的技術(shù)。,體內(nèi)受精（配種或人工授精）、體外受精、胚胎分割、細胞核移植得到的胚胎。,提供胚胎的具有優(yōu)良遺傳性狀的個體。,接受胚胎的個體。,同一物種、生理狀態(tài)相同。,P75,胚胎移植是胚胎工程其他技術(shù)的最后一道工序。,同種動物的供體和受體排卵后，生殖器官的 是相同的。,生理變化,早期胚胎形成后，

28、在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于 狀態(tài)。,游離,受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生 。,免疫排斥反應(yīng),供體胚胎可與受體子宮建立正常的 和 聯(lián)系，但其 不受影響。,生理,組織,遺傳特性,P76,選擇及同期發(fā)情處理,超數(shù)排卵處理,配種或人工授精,胚胎收集

29、,胚胎檢查,胚胎保存,胚胎移植,妊娠檢查,分娩,3、胚胎移植的基本程序,用什么激素？,不同動物胚胎移植的時間不同,如何進行胚胎分割？,沖卵是沖卵子嗎？,點 撥該過程中兩次使用激素，第一次對供體、受體進行同期發(fā)情處理；第二次用促性腺激素處理供體使其超數(shù)排卵。該過程中的兩次檢查：第一次對收集的胚胎進行檢查；第二次對受體母牛是否妊娠進行檢查。產(chǎn)下的犢牛性狀取決于供體胚胎。,胚胎分割的用途,,,做DNA分析性別鑒定,胚胎移植,【典例】高等

30、哺乳動物受精后不久，受精卵開始進行細胞分裂，經(jīng)32細胞期、囊胚、原腸胚和組織器官的分化，最后發(fā)育成一個完整的幼體。如圖是胚胎發(fā)育過程中某階段示意圖，有關(guān)敘述不正確的是,A.①②依次為滋養(yǎng)層、內(nèi)細胞團B.高等哺乳動物胚胎發(fā)育經(jīng)歷的時期是受精卵→卵裂期→32細胞期→囊胚期→原腸胚期→幼體，其中最關(guān)鍵的時期是原腸胚期C.高等哺乳動物細胞分化開始于囊胚期，終止于生命結(jié)束D.進行胚胎分割時，應(yīng)選擇原腸胚期的胚胎進行,D,（2003年上

31、海高考題）“試管嬰兒”技術(shù)屬于(     )A．胚胎移植         B．組織培養(yǎng)C．克隆技術(shù)        D．基因工程,表現(xiàn)型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。產(chǎn)生這一結(jié)果最可能的原因是(   

32、0; )A．試管動物培養(yǎng)         B．胚胎移植C．胚胎分割移植        D．受精卵移植,（福建卷）33.[生物-現(xiàn)代生物科技專題]必答題Rag2基因缺失小鼠不能產(chǎn)生成熟的淋巴細胞?？蒲腥藛T利用胚胎干細胞（ES細胞）對Rag2基因缺失小鼠進行基因治療。其技術(shù)流程如圖：,

33、（1）步驟①中，在核移植前應(yīng)去除卵母細胞的 。（2）步驟②中，重組胚胎培養(yǎng)到 期時，可從其內(nèi)細胞團分離出ES細胞。（3）步驟③中，需要構(gòu)建含有基因Rag2的表達載體?？梢愿鶕?jù)Rag2基因的 設(shè)計引物，利用PCR技術(shù)擴增Rag2基因片段。用HindIII和PstI限制酶分別在片段兩側(cè)進行酶切獲得Rag2基因片段。為將該片段直接連接到表達載體，所選擇的表達載體上應(yīng)具有

34、 酶的酶切位點。（4）為檢測Rag2基因的表達情況，可提取治療后小鼠骨髓細胞的 ，用抗Rag2蛋白的抗體進行雜交實驗。,細胞核,囊胚,核苷酸序列,HindⅢ和PstⅠ,蛋白質(zhì),【解析】（1）步驟①是核移植過程。體細胞核移植前要除去受體卵母細胞的細胞核，原因是若不去掉卵母細胞的細胞核，就會造成細胞里面就有兩個細胞核，使得遺傳物質(zhì)是不穩(wěn)定的。（2）ES細胞是由早期胚胎（囊胚）的內(nèi)細胞團分離出來

35、的一類細胞。（3）步驟③過程是導(dǎo)入目的基因——Rag2基因于ES細胞中的基因表達載體的構(gòu)建過程。在生物體外可通過PCR技術(shù)擴增目的基因，其條件是模板DNA、Rag2基因的核苷酸序列設(shè)計引物、四種脫氧核苷酸、熱穩(wěn)定DNA聚合酶等，另外根據(jù)題干可知，獲得Rag2目的基因需要用 HindⅢ和PstⅠ兩種限制酶，所以在構(gòu)建表達載體時，所選擇的表達載體上應(yīng)具有HindⅢ和PstⅠ酶的酶切位點。（4）檢測目的基因是否翻譯相應(yīng)蛋白質(zhì)時，應(yīng)采用抗原

36、—抗體雜交（免疫）法，即提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進行抗體—抗原雜交，看是否有雜交帶,（2011年廣東卷）華南虎是國家一級保護動物，可采用試管動物技術(shù)進行人工繁殖，該技術(shù)包括的環(huán)節(jié)有①轉(zhuǎn)基因②核移植③體外受精④體細胞克隆⑤胚胎移植A、①③ B、①④ C、②⑤ D、③⑤,D,（2011年江蘇卷）下列關(guān)于胚胎工程的敘述，錯誤的是A、體外受精是指獲能的精子和成熟的卵子在相應(yīng)溶液中受精B、受精卵發(fā)育到原腸胚階段才能進行胚胎移植C、早

37、期胚胎培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)液通常都需加入血清D、試管嬰兒技術(shù)主要包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù),B,（2009年江蘇卷）下列關(guān)于哺乳動物胚胎發(fā)育和胚胎工程的敘述，正確的是A、卵裂期胚胎中細胞數(shù)目和有機物總量在不斷增加B、胚胎分割時需將原腸胚的內(nèi)細胞團均等分割C、胚胎干細胞具有細胞核大、核仁小和蛋白質(zhì)合成旺盛等特點D、胚胎干細胞是一類未分化細胞，可從早期胚胎中分離獲取,D,超數(shù)排卵應(yīng)使用促性腺激素而不是雌激素,從卵巢中采