2012届高三生物一轮精品复习学案专题3胚胎工程(人教版选修3)

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2012高考生物一轮复习(人教版)精品课件选修3-3

2012高考生物一轮复习(人教版)精品课件选修3-3

(4)受精有关过程有:①第一次卵裂开始,② 释放第二极体,③顶体反应,④穿越透明带,⑤ 雌、雄原核的形成,⑥核膜消失,雌、雄原核融 合。其正确的顺序为 ________( 填序号 ) ,受精的 标志是__________________________。
(5)若供体母牛具有许多优良性状,可利用体 细胞克隆技术加速遗传改良进程,请回答下列有 关问题:
A.对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理
B.人工授精后的一定时间内,收集供体原肠
解析: 胚胎移植前应对供体与受体进行同期 发情处理。原肠胚的细胞已出现细胞分化,不再 是全能细胞,因此原肠胚不能用于胚胎分割。胚 胎分割属于克隆技术,分割后得到的胚胎基因型 相同。一次给受体母畜植入多个胚胎,可产生双 胞胎或多胞胎。 答案:B
规律总结:胚胎移植的条件和时间 1.胚胎移植成功与否的两个重要条件 (1)同种动物之间进行胚胎移植易于成功,这 里的“同种”是指“同物种”。 (2)供、受体生理状态要相同,为此必须做到: ①供、受体母畜的发情时间一致。
②移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体 内的位置相同或相似。
2.胚胎移植时间:不同动物其胚胎移植的时 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;人胚胎可在 4个细胞阶段 移植;几乎所有动物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。
跟踪训练 2 (2011· 浙江台州一模 ) 科学家运 用胚胎移植技术培育试管牛时,首先用激素促进 良种母牛多排卵,然后进行体外受精和培育,最 后把胚胎送入母牛子宫内,孕育成小牛产出。下 列分析错误的是( ) A.供体与受体在胚胎移植前后的生理环境须 保持一致 B.胚胎移植前可采用胚胎分割技术实现快速 繁殖良种牛 C.运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物

高考生物一轮复习课件人教新课标版 选修3专题3 胚胎工程

高考生物一轮复习课件人教新课标版 选修3专题3 胚胎工程

分裂情况
结果 MⅠ和MⅡ 是否连续
均等分裂
形成4个精子细胞 是
不均等分裂
形成1个卵子和3个极体 否
【特别提醒】①卵子体积大,含丰富的营养物质,为早期
胚胎发育提供充足营养。②排卵是指卵子从卵泡中排出,而不 是指卵泡从卵巢中排出。 二、受精作用的场所、过程 1.场所:输卵管中。 2.过程 (1)受精前的准备Fra bibliotek①精子获能
成熟的精子必须在雌性动物的生殖道中经历一段时间,发 生相应的生理变化后,才能获得受精能力,此过程叫获能。
②卵子的准备 卵子都要在输卵管中进一步成熟,到减数第二次分裂中期 时,才具备受精能力。 (2)受精 ①获能的精子穿过次级卵母细胞的透明带,精子的头部与 卵细胞接触。
②两个细胞的细胞膜融合,精子细胞膜内的遗传物质进入
和供体一致,才能保证胚胎成活。为了获得更多的早期胚胎,
常用促性腺激素对供体进行处理,其目的是获得更多的卵母细 胞。细胞膜具有选择透过性,活胚胎细胞不能被染色,原因是 细胞膜对染料的吸收具有选择性。死细胞会被染色,因为细胞 膜失去选择透过性。(4)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全
相同的两个新个体,常用的方法是胚胎分割,要注意胚胎一定 要分割均匀。生物学中常采用液氮冷冻的方法保存早期胚胎和 生殖细胞。 【答案】 (1)顶体酶 (2)初级 中 受精
素能够作用于卵巢细胞使其产生更多的性激素从而促进卵母细 胞的生成。(4)基因工程的操作步骤是获取目的基因、基因表达 载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴 定。构建的基因表达载体首先必须含有牛乳腺分泌蛋白基因以
及人干扰素基因这一目的基因,同时为使基因能够正常有序的
表达还需要启动子、终止子和复制原点,为了进一步检测目的 基因是否成功导入还需要标记基因,因此构建的基因表达载体 必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因、人的干扰素基因、启动 子、终止子、标记基因、复制原点。农杆菌转化法是将目的基 因导入植物细胞的一种方法,在这里需采用显微注射法。该

高考生物(人教版)一轮复习课件:选修3.3 专题3 胚胎工程

高考生物(人教版)一轮复习课件:选修3.3 专题3 胚胎工程

五、胚胎干细胞 1.来源:由早期胚胎 ________即囊胚期的内细胞团或原始性腺中 分离出来。 2.特点 (1)形态上:体积小、细胞核大、 ________。 核仁明显 (2)功能上:具有发育的全能性。 增殖而不分化 。 (3)体外培养:可以_____________
讲 之 道
点线面构建知识链
考点一体内受精和早期胚胎发育 考 点 归 纳 1.精子和卵子的发生的比较 名称 精子的发生 场所 睾丸的曲细精管 时期 是否需变形 形状 分裂情况 从初情期开始 需变形 蝌蚪状 均等分裂
卵子的发生 卵巢 胚胎在性别分化以 后 无需变形 球形 不均等分裂
结果 MⅠ和 MⅡ 是否连续
1 个卵原细胞只能 1 个精原细胞可形 形成 1 个卵子和 3 成 4 个精子 个极体 连续 不连续
专题3
胚胎工程
学 之 趣
兴趣是最好的老师
基础梳理 一、体内受精和早期胚胎发育 1.哺乳动物精子的发生 初情期 直到生殖机能衰退。 (1)时期:从________ (2)场所:睾丸的________ 曲细精管。
(3)过程
精子头部的主要部分 尾
原生质滴
(4) 精子的形态:形似蝌蚪,其大小与动物体型大小 无关 。 ________
4.早期胚胎的发育
不增加 全能
滋养层
内胚层
二、体外受精和早期胚胎培养 1.体外受精 (1)精子的采集方法有 ①假阴道法。 ②手握法。 ③电刺激法。 (2)精子的获能处理 ①培养法。 ②化学诱导法。
(3)卵母细胞采集 ①向动物注射________ 促性腺 激素,使其超数排卵,然后从输 卵管中冲出,可直接受体。 ②从废弃的卵巢中采集。 ③从活体的卵巢中采集 培养成熟的卵子可在相应溶 (4)体外受精:获能的精子与________ 液中完成受精过程。

【状元之路】高考生物一轮复习 专题3 胚胎工程名师优质课件 新人教版选修3

【状元之路】高考生物一轮复习 专题3 胚胎工程名师优质课件 新人教版选修3
选修三 专题3 胚胎工程
专题3 胚胎工程
基础知识 轻松识记
高频考点 快速通关
考题选粹 随堂演练
开卷速查 规范特训
考试大纲 1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理 论基础 (Ⅰ) 2.胚胎干细胞的移植(Ⅰ) 3.胚胎工程的应用 (Ⅱ)
基础知识 轻松识记
夯实基础 厚积薄发
基础知识梳理 知识点一 体内受精和早期胚胎发育
(5)生理基础
移入:动物发情排卵后,在
一段时间内同种动物的供、
受体生殖器官的生理变化是相同的
收集:早期胚胎处于□20
存活:受体对移入子宫
状态
的外来胚胎基本上不发生□21
保留遗传特性:供体胚胎的遗传
特性在孕育过程中不受任何影响
(6)基本程序:对供、受体的选择和处理→配种或人工授
2.胚胎的早期培养 培养液的成分:无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基 酸、核苷酸等营养成分和血清等物质。 当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向受体移植或 冷冻保存。
考点三 胚胎工程的三个隆动物的培育流程
【例1】 胚胎移植的基本程序如图(以牛胚胎移植为 例),请据图回答:
4.同期发情处理用的是雌性激素,超数排卵处理用促 性腺激素。
5.试管动物的性别和性状由父本、母本决定,而克隆 动物的性别和性状与核供体相同。
(3)透明带反应是防止多个精子进入透明带引起多精子受 精的第一道屏障;卵黄膜的封闭作用是防止多精子入卵受精 的第二道屏障。
(4)受精过程为:①精卵相遇,发生顶体反应,精子穿过 放射冠;②精子接触透明带;③精子穿过透明带,接触卵黄 膜;④精子头膨胀,同时卵子完成第二次成熟分裂,释放第 二极体;⑤雌、雄原核形成;⑥核膜消失,两个原核融合; ⑦第一次卵裂即将开始。

高考生物 第一轮复习 专题 3 胚胎工程精品课件 新人教版选修3

高考生物 第一轮复习 专题 3 胚胎工程精品课件 新人教版选修3
第二十八页,共41页。
(6)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制, 使用该药物可使肝肿瘤细胞停留于细胞周期的 _______期。 (7)在制备单克隆抗体过程(guòchéng)中的细胞 融合阶段,用_______细胞与骨髓瘤细胞融合, 经多次筛选最终得到能分泌_______的杂交瘤 细胞。
第二十九页,共41页。
精原细胞―有―丝—分—裂→多个初级 卵原细胞的增殖
过程
精母细胞减―数—第—一―次→分裂次级精 母细胞减―数―第—二—次→分裂精子细胞

→初级卵母细胞 →形成卵泡→初 级卵母细胞减数
——变―形―→成熟的精子
分裂→成熟的卵 子
第五页,共41页。
(2)受精过程 ①受精前的准备阶段 精子获能:正常(zhèngcháng)情况下在雌性动 物的生殖道内完成。 卵子的准备:发育到减数第二次分裂中期,才 具备与精子受精的能力。
第十三页,共41页。
3.胚胎移植(yízhí)的培育流程 以牛胚胎移植(yízhí)为例:
第十四页,共41页。
(1)供体选择的条件是具有遗传性能和生产性能 优良的个体;受体选择的条件是健康体质、正 常繁殖能力(nénglì)的同种个体。对供体多用 促性腺激素处理,使之产生更多的卵细胞。 (2)冲卵本质是冲出早期胚胎。 (3)对早期胚胎在体外培养到桑椹胚或囊胚阶段 进行移植。
第十页,共41页。
二、胚胎工程三个操作(cāozuò)的流程 1.试管动物生产流程
第十一页,共41页。
2.克隆动物的培育(péiyù)流程
第十二页,共41页。
(1)根据发育成D新个体的卵细胞核由B动物提 供,而性别(xìngbié)及大多数遗传性状是由核 内遗传物质决定的,B、D两者的性别(xìngbié) 及大多数遗传性状相同。 (2)克隆动物的起点是经过核移植形成的一个细 胞,其遗传物质主要来自供核一方。

届高三生物一轮复习课件第3讲 胚胎工程(人教版选修3)

届高三生物一轮复习课件第3讲 胚胎工程(人教版选修3)

自我校对
②减数分裂 MⅡ ③成熟的精子 顶体 线粒体鞘
2.卵子的发生 (1)场所:卵巢。 (2)时期:________和________。 (3)过程(如图)
自我校对 2. (2)胎儿期 子 初情期后 (3)初情期后 透明带 透明带 受精 合
(4)两次分裂的时间:减数第一次分裂是在雌性动物 ________完 成的,减数第二次分裂是在____________的过程中完成的。 3.受精 (1)概念:精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。 (2)场所:________中。 自我校对 (4)排卵前后 3.(2)输卵管 精子和卵子结合
(2)地位 通过转基因、 核移植或体外受精等任何一项胚胎工程技术获得的 胚胎, 都必须经过________技术才能获得后代, 是胚胎工程其他技术 的最后一道“工序”。 (3)意义 大大缩短了供体本身的繁殖周期,充分发挥________________。 自我校对 (2)胚胎移植 (3)雌性优良个体的繁殖潜力
自我校对 顶体 卵丘细胞 受精卵
透明带
卵黄膜封闭
雌原核、雄原核
4.胚胎发育 哺乳动物胚胎发育依次经过以下不同的时期和结构:受精卵 →________→ 桑 椹 胚 ( 细 胞 数 目 为 ________ 个 左 右 )→ 囊 胚 ( 出 现 ________和滋养层, 后期囊胚________)→原肠胚(________形成外胚层 和内胚层,________发育为胎儿的________和________) 自我校对 4. 卵裂 32 内细胞团 孵化 内细胞团 滋养层 胎膜 胎盘
(3)过程 精子获能:在 获能 准备阶段卵子的准备:当达到 具备与精子受精的能力 自我校对 (3)雌性动物生殖道内 减数第二次分裂中期

人教版高中生物专题3胚胎工程复习课教案选修3

人教版高中生物专题3胚胎工程复习课教案选修3
(1)①②过程分别表示________、________。
(2)对供体母牛的要求是________________,通常母牛每次只排出一枚卵母细胞。
(3)在体外培养受精卵时,需要满足以下条件:________
________、营养、温度和pH以及气体环境。
(4)生产上常用________期的胚胎进行②过程。
答案:(1)体外受精 胚胎移植
(2)遗传性和生产性能优秀
(3)无菌无毒的环境(4)桑椹胚或囊胚
3
42
总结知识点,加深对本课的理解
讲解练习,培养学生运用知识的能力
通过练习巩固,进一步加深对本课的掌握
教学反思
【解题指南】解答本题的关键是明确体外受精的条件和胚胎移植的时期。
【解析】(1)由题图可知①②过程分别表示体外受精、胚胎移植。
(2)培育试管动物首先选择遗传性能和生产性能优良的母牛。
(3)体外培养受精卵时,首先需要无菌无毒的环境,防止被污染,还要有一定的营养物质,及适宜的外界环境条件。
(4)等胚胎发育到桑椹胚或囊胚期时进行胚胎移植。
专题3胚胎工程(复习课)
教学目标
复习巩固所学知识,培养学生运用知识的能力
重点
查缺补漏,培养学生运用知识的能力
难点
查缺补漏,培养学生运用知识的能力
教学过程
时间
设计意图
个人备课
一、知识点总结
1、体内受精和早期胚胎发育
2、体外受精和早期胚胎培养
3、胚胎工程的应用及前景
二、习题巩固
【例】试管动物技术正广泛应用于畜牧业生产。请根据试管牛的生产流程图回答相关问题:

高中生物(人教版)选修3教学案:专题3《胚胎工程》(40页)

高中生物(人教版)选修3教学案:专题3《胚胎工程》(40页)

3.1体内受精和早期胚胎发育●课标要求1.简述动物胚胎发育的基本过程。

2.简述胚胎工程的理论基础。

●课标解读1.简述哺乳动物精子和卵子的发生及受精过程。

2.简述哺乳动物胚胎发育的基本过程。

●教学地位本节内容是学习后续胚胎工程技术的基础,“体外受精和早期胚胎培养”、“胚胎工程的应用前景”两节内容中均需利用本节所学的知识,在高考中本节内容也是常考点。

●教法指导1.本节在授课时应多运用多媒体及图解等进行讲述,以帮助学生建立直观的、系统的知识体系。

2.教材内容篇幅较长,在授课时可让学生在规定的时间内读完课文,并提炼主干内容。

●新课导入建议利用本专题封面的材料为背景,介绍胚胎工程的一些成果,激发学生学习胚胎工程的兴趣,进而导入新课的学习。

课 标 解 读重 点 难 点1.简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。

2.简述哺乳动物胚胎发育的基本过程。

1.哺乳动物精子和卵子的发生。

(重点)2.受精作用的过程。

(重难点)3.哺乳动物胚胎发育的基本过程。

(重难点)胚胎工程1.操作对象:动物早期胚胎或配子。

2.操作水平:多种显微操作。

3.技术种类:胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。

4.实质:实际是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。

精子和卵子的发生(哺乳动物)1.精子的发生 (1)场所:睾丸。

(2)时期:从初情期开始,到生殖机能衰退。

(3)过程①第一阶段:1个精原细胞初级精母细胞。

②第二阶段:一个初级精母细胞――→减数分裂减Ⅰ两个次级精母细胞四个精子细胞。

③第三阶段:精子细胞精子。

(4)形态:外形似蝌蚪,分头、颈和尾三大部分。

2.卵子的发生 (1)场所:卵巢。

(2)时期:在胚胎的性别分化后。

(3)过程:卵原细胞――→有丝分裂演变初级卵母细胞 本 课 知 识 小 结网 络 构 建,,结 论 语 句,1.胚胎工程技术主要包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。

人教版高中生物选修3示范教案专题三胚胎工程

人教版高中生物选修3示范教案专题三胚胎工程

3.1 体内受精和早期胚胎发育一、教学目标1.简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。

2.简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。

3.认同胚胎工程建立及发展的意义。

二、教学重点和难点1.教学重点(1)哺乳动物精子和卵子的发生。

(2)哺乳动物的受精过程。

(3)哺乳动物的胚胎发育。

2.教学难点(1)哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。

(2)哺乳动物胚胎发育各阶段的主要特点。

三、教学策略本节是本专题的起始课,课文的导入方式对激发学生的学习热情具有重要作用。

本节可用题图或其他有关的背景材料导入,通过背景材料引出胚胎工程的概念。

关于《科技探索之路──胚胎工程的建立》,建议用学生快速阅读和教师讲述有机结合的教学方式(快速阅读可使学生集中注意力,提高学生自学的能力,有助于理解课文)。

教师首先指导学生在规定时间读完一遍教材,然后,将每段的第一句和最后一句重新快速阅读一遍,再从读过的段落和句子中试着分析和理解下面的问题:(1)胚胎工程的建立可大致分为几个阶段?在每一个阶段中,胚胎工程技术有什么重大突破?这些重大突破对推动生产力的发展有什么作用?(2)为什么说胚胎移植技术的成功和应用带动和加速了体外受精技术的研究?(3)美籍华人科学家张明觉在动物生殖生理学上有什么重大发现?这个发现对促进胚胎工程实现产业化有何意义?(4)通过胚胎工程的建立过程,你如何认识科学、技术、社会三者之间的关系?为了帮助学生更好地分析和理解问题,教师可组织学生分小组讨论交流。

最后,由小组推选一人,或由教师随机地选择学生来讲解这些问题。

当发言的学生讲完后,其他学生可以补充。

教师的讲述着重于对学生的讨论发言进行总结和评价。

要明确指出,研究胚胎工程的百年发展史,能增加我们对胚胎工程研究过程的了解,从中领悟科学的发展就是不断“发现问题—提出问题—设计实验—进行实验—得出结论”的探究过程。

同时,也使我们看到,胚胎工程的研究每取得一项突破,都会给畜牧业、医学的发展带来一次飞跃;而畜牧业、医学的每一次飞跃发展,又都会给胚胎工程带来新的课题,促进胚胎工程的发展。

【优化探究】高考生物一轮复习配套课件选修3 专题3 胚胎工程

【优化探究】高考生物一轮复习配套课件选修3 专题3 胚胎工程

b.卵子的准备: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。 ③受精阶段——四步曲 第一步: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之间的物质,透明带反应是防止多精 入卵受精的第一道屏障。 第二步: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。 第三步:原核形成。雄原核形成和雌原核形成。 第四步:合子形成。雌雄原核融合形成合子(受精卵)。
减Ⅱ中期 或活体卵巢中采集,但需要培养到 2.早期胚胎培养 (1)培养液成分:无机盐、有机盐(两盐); 维生素、激素 ( 两
(3)体外受精:获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精。
素 );
氨基酸、核苷酸 (两酸),另外还有水、血清等。
向受体移植或冷冻保存 。 (2)胚胎去向:
三、胚胎工程的应用及前景
3.胚胎干细胞 (1)来源: 早期胚胎或原始性腺
发育的全能性

(2)特点:形态上,体积小、核大、核仁明显;功能上具有
;体外培养条件下可以 增殖而不分化

(3)培养过程
(4)应用 ①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律。 ②是在体外条件下研究 细胞分化 的理想材料。 ③可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合征等。 ④移植 ES 细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。 ⑤定向培育出人造组织器官,用于 器官移植 ,解决供体器官 不足和器官体内受精与胚胎发育 (1)受精作用 ①受精作用的场所:输卵管。 ②受精前的准备阶段 a.精子获能:精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变 化后,才获得受精能力 的生理现象。 原因解释:精液由精子和精清 (精浆)两部分组成。精清中含有一 种能抑制精子获能的物质,因此,在一般情况下,精液中的精子无法 获能。只有当交配后精液进入雌性动物的生殖道时,由生殖道分泌产 生一种物质解除对精子获能的抑制,才能引起精子获能。精子在雌性 动物生殖道内获能的部位因种类而异,但主要是子宫和输卵管。

2012高考生物 专题3 胚胎工程基础过关 新人教版选修3

2012高考生物 专题3 胚胎工程基础过关 新人教版选修3

【立体设计】2012高考生物专题3 胚胎工程基础过关新人教版选修31.现有A和B两个肉牛品种,A品种牛的细胞组成可表示为A细胞核、A细胞质,B品种牛则为B细胞核、B细胞质。

(1)如果要获得一头克隆牛,使其细胞由A细胞核和B细胞质组成,基本步骤是:从A品种牛体内取出体细胞,进行体外培养。

然后再从培养细胞中取出注入B品种牛的卵母细胞,经过某种刺激和培养后,可形成胚胎,该胚胎被称为,将该胚胎移入代孕母牛的中,通过培育可达到目的。

(2)一般来说,要想大量获得这种克隆牛比较难,原因之一是卵母细胞的数量,为解决这一问题,可以用激素处理B品种母牛。

(3)克隆牛的产生说明具有全能性。

克隆牛的性状主要表现品种牛的特征。

由A、B两品种杂交得到的牛与克隆牛相比,杂交牛细胞核的遗传物质来自个亲本,细胞质来自性亲本,克隆牛和杂交牛在遗传物质组成上(填“相同”或“不同”)。

【解析】在核移植过程中,提供细胞核的是体细胞,而接受细胞核的是去核的卵细胞。

由于自然状态下母牛的卵细胞数量非常有限,因此该技术难以大规模推广,可以通过采用促性腺激素处理母牛,使母牛超数排卵的方法来增加卵细胞的数量。

与杂交牛相比,克隆牛属于无性繁殖,只具备一个亲本的核基因,而杂交牛具备两个亲本的核基因,因此它们的遗传物质组成是不同的。

【答案】(1)细胞核去核重组胚胎子宫(2)不足促性腺(3)动物体细胞核 A 两雌不同2.(2011届·河南卫辉一中月考)如图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程,请回答下列问题:(1)A细胞是,在进行体外受精前要对精子进行处理。

(2)进行胚胎分割时,应选择发育到时期的胚胎进行操作。

(3)②指的是。

(4)通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同遗传性状的根本原因是。

(5)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意。

(6)受体母牛必须和供体牛属于。

移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是。

【解析】本题考查胚胎工程的应用。

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专题3 胚胎工程【高考目标导航】1、受精与胚胎发育的基本过程2、胚胎工程的理论基础3、胚胎干细胞的移植4、胚胎工程的应用【基础知识梳理】一、体内受精和早期胚胎发育1、精子的发生(1)场所:睾丸的曲细精管(2)时期:初情期开始,直到生殖机能衰退。

(3)过程:减数分裂一节中已讲,不在赘述。

2、卵子的发生(1)场所:卵巢(2)时期:胎儿期和初情期后(3)过程3、精子和卵子发生的比较4、受精:精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程(1)场所:输卵管中(2)过程:受精前的准备:①成熟的精子必须在雌性动物的生殖道中经历一段时间,发生相应的生理变化后,才能获得受精能力,此过程叫获能。

②卵子的准备卵子都要在输卵管中进一步成熟,到减数第二次分裂中期时,才具备受精能力。

受精:①获能的精子穿过次级卵母细胞的透明带,精子的头部与卵细胞接触。

②两个细胞的细胞膜融合,精子细胞膜内的遗传物质进入卵细胞,完成受精。

5、胚胎发育:哺乳动物胚胎发育依次经过以下不同的时期和结构:受精卵→卵裂→桑葚期(细胞数目32个左右)→囊胚(出现细胞团和滋养层)→原肠胚(内细胞团形成外胚层和内胚层,滋养层发育为胎儿的胎膜和胎盘)二、胚胎工程的三个操作流程1、试管动物生产流程2、克隆动物的培育流程3、胚胎移植的培育流程三、胚胎工程的应用及前景1、胚胎移植2、胚胎分割3、胚胎干细胞【要点名师透析】一、受精作用和早期胚胎发育1、受精作用(1)准备阶段1——精子获能刚刚排出的精子,必须在雌性动物的生殖道中经历一段时间,发生相应的生理变化后,才能获得受精能力,此过程叫精子获能。

(2)准备阶段2——卵子的准备动物排出的卵子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,才具备与精子受精的能力。

(3)受精阶段①精子穿越放射冠和透明带与卵子相遇→精子发生顶体反应,释放顶体酶→溶解卵丘细胞之间的物质→精子穿越放射冠,与透明带接触→顶体酶将透明带溶出一条孔道→精子穿越透明带,接触卵黄膜→立即发生透明带反应。

②进入卵黄膜精子与卵黄膜接触,立即被微绒毛抱合→精子外膜和卵黄膜相互融合,精子入卵→立即发生卵黄膜封闭作用。

③原核形成和配子结合精子入卵→尾部脱离,原有核膜破裂;同时,激活卵子→雌、雄原核形成,充分发育后合并→形成受精卵。

2、胚胎发育二、胚胎分割(1)基本程序选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,将其移入盛有操作液的培养皿中,用分割针或分割刀片将胚胎切开,吸出其中的半个胚胎,注入空透明带中,或直接将裸半胚移植入受体。

(2)理论基础:细胞的全能性。

(3)存在问题①刚出生的动物体重偏低、毛色和斑纹等性状方面存在差异。

②采用胚胎分割技术产生同卵多胚的可能性是有限的。

三、胚胎干细胞:1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。

2、具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,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。

另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。

3、胚胎干细胞的主要用途是:①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律;②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,如牛黄酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不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;③可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合症、少年糖尿病等;④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性,移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能;⑤随着组织工程技术的发展,通过ES细胞体外诱导分化,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免疫排斥的问题。

四、胚胎工程的应用1、体外受精和胚胎的早期培养(1)卵母细胞的采集和培养:主要方法:用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后,从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。

第二种方法:从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞;第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。

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)胚胎的早期培养:精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。

培养液成分较复杂,除一些无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。

当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向受体移植或冷冻保存。

不同动物胚胎移植的时间不同。

(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植,小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植,人的体外受精胚胎可在4个细胞阶段移植。

)2.胚胎移植(1)胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。

其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体称为“受体”。

(供体为优良品种,作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。

)地位:如转基因、核移植,或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎,都必须经过胚胎移植技术才能获得后代,是胚胎工程的最后一道“工序”。

(2) 胚胎移植的意义:大大缩短了供体本身的繁殖周期,充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。

(3) 生理学基础:①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。

这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。

②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。

这就为胚胎的收集提供了可能。

③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。

这为胚胎在受体的存活提供了可能。

④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。

(4) 基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理。

选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。

并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。

②配种或人工授精。

③对胚胎的收集、检查、培养或保存。

配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。

对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。

直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。

④对胚胎进行移植。

⑤移植后的检查。

对受体母牛进行是否妊娠的检查。

3.胚胎分割(1)概念:是指采用机械方法将早期胚胎切割2等份、4等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。

(2)意义:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,属于无性繁殖。

(3)材料:发育良好,形态正常的桑椹胚或囊胚。

(桑椹胚至囊胚的发育过程中,细胞开始分化,但其全能性仍很高,也可用于胚胎分割。

)(4)操作过程:对囊胚阶段的胚胎分割时,要将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。

【单元知识网络】【感悟高考真题】1、(2011·江苏高考)下列关于胚胎工程的叙述,错误的是()A.体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精B.受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C.早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清D.试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术【解析】受精卵发育到桑椹胚或囊胚阶段就可进行移植。

【答案】B2、(2011·浙江高考)培育“试管山羊”的基本过程如图所示,若要培育成功,下列叙述正确的是()A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟C.丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液D.丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内【解析】A项,甲为获取卵母细胞,可以用促性腺激素使其超数排卵;B项,乙过程的目的之一是促进卵母细胞成熟到减数第二次分裂中期和使精子获能而不是成熟;C项,乙过程的目的之一是使精子获能需要获能液,丙过程为培养早期胚胎用培养液,两者成分不同;D项,丁过程中早期胚胎需移植到与供体生理状态相同而不是性状相同的代孕母羊子宫内。

【答案】A3、(2010·海南高考)(18分)[选修模块3:现代生物科技专题]请回答胚胎工程和基因工程方面的问题:(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。

试管牛的培育需经过体外受精、____、_____以及在母体中发育和产出等过程。

(2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行处理,使其_____。

另外,培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和_____。

(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞,采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞,常使用的激素是_________。

(4)利用基因工程可以获得转基因牛,从而改良奶牛的某些性状。

基因工程的四个基本操作步骤是_______、基因表达载体的构建、_______和_______。

若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表达载体必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、____、____、____和复制原点等。

将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是_____(显微注射法、农杆菌转化法),为获得能大量产生人干扰素的转基因牛,该基因表达载体应导入的受体细胞是_____(受精卵、乳腺细胞)。

【答案】(18分)(1)早期胚胎培养(1分)胚胎移植(2分)(2)获能第一极体(每空1分,共2分)(3)促性腺激素(其他合理答案也给分)(2分)(4)获取目的基因(2分)将目的基因导入受体细胞(2分)目的基因的检测与鉴定(2分)人干扰素基因(或目的基因)(1分)终止子(1分)标记基因(1分)显微注射法(1分)受精卵(1分)4、(2010·山东高考)【生物-现代生物科技专题】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。

(1)从良种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_____即说明目的基因已经表达。

【命题立意】本题综合考查胚胎工程、基因工程等方面知识。

【答案】(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。

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