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
(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。 (5)①目前核移植技术中普遍使用的去核方法 是显微操作去核法；②用于核移植的供体细胞一 般都选用10代以内的细胞，10代以内的细胞一般 能保证正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常 的遗传基础。
题型二 胚胎工程的应用 【例 2】 (2011· 徐州模拟 ) 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 ________________________________________。
【答案】 (1)具优良性状的同种牛 (2)注射促性腺激素 胚胎(早期) (3)B、D (4)③④②⑤⑥① 卵黄膜和透明带间出现两 个极体 (5)①显微操作去核法 ② 10 10代以内的细胞一般能保证正常的二 倍体核型
【误区警示】 (1)用促性腺激素处理供体母 牛是为了引起超数排卵，在此之前也用激素对供 体和受体牛进行同期发情处理，是为了使它们生 理条件达到同步，使供体的胚胎移入受体母牛后 有相同或相似的生存条件。 (2)胚胎移植中的冲卵指的是将早期胚胎冲洗 出来，而卵子的采集是从输卵管中冲取卵子。
解析： 初级精母细胞是雄性动物初情期开始 后，才由精原细胞分裂形成的，而初级卵母细胞 是在胎儿期完成的；精子的产生在减数第一次分 裂和减数第二次分裂是连续的，而卵细胞产生通 过减数第一次分裂形成次级卵母细胞，在精子和 卵子的结合过程中才完成减数第二次分裂；精子 细胞形成后变形为蝌蚪状，卵细胞不需变形，成 熟的精子和卵细胞经过减数分裂形成，都含有亲 本细胞一半的染色体数目。 答案：D
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 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。卵黄膜的封闭作 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。
无限增殖，代 增殖而不分化 谢旺盛
跟踪训练3 下列有关动物胚胎移植的叙述中， 错误的是( ) A．受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植 B．受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的 状态 C．超数排卵技术要使用一定的激素 D ．试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试 管中进行
解析： 胚胎移植其操作的对象是早期胚胎而 不是受精卵；其生理基础是供、受体排卵后产生 相同的生理变化，为移植提供相同的生理环境； 超数排卵要对供体用促性腺激素进行处理；试管 婴儿实质是“体外受精”和“胚胎移植”的共同 产物。掌握胚胎移植的大体过程和需要条件，是 解决该类题型的关键。 答案：A
拓展深化 胚胎干细胞、衰老细胞和癌细胞特征区别
衰老细胞
癌细胞
胚胎干细胞
细胞膜
细胞体积 细胞核 形态结构 功能
透性改变
水分减少，细胞萎缩，体 积减小 核体积增大，染色质固缩 改变 因酶活性降低，代谢缓慢 ；因色素积累，影响信息 交流
糖蛋白减少， 黏着性降低， 无改变 易扩散 小 正常 改变 小 核大、核仁明 显 正常
①目前核移植技术中普遍使用的去核方法是 ______________。 ②用于核移植的供体细胞一般选用 ________ 代 以 内 的 细 胞 ， 原 因 是 __________________________________________ 。
【标准解答】 (1)胚胎移植的供体公、母牛 必须是具优良遗传性状的同种牛。 (2)胚胎移植首先要对供、受体母牛进行选择， 并用激素进行同期发情处理，一般注射促性腺激 素。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。 (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。
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 以牛胚胎移植为例：
归纳总结 ①试管婴儿 ( 动物 ) 技术为有性生殖，胚胎分 割移植为无性生殖。 ②胚胎移植是有性生殖还是无性生殖，取决 于胚胎是由受精卵形成的，还是由核移植技术形 成重组细胞发育而成或胚胎分割形成的。 ③克隆技术为无性繁殖，产生的新个体的性 状、性别均与供体动物相同。
第四步：配子结合。雌雄原核融合形成合子 (受精卵)。
特别提醒
①成熟的精子并不代表具有受精能力，必须 获能后才具备受精能力。
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。
③受精标志是在透明带和卵黄膜之间观察到 两个极体；而受精完成的标志为雌雄原核的融合。
跟踪训练1 下列不是精子、卵细胞发生的区 别的是( ) A．初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间 B．减数第一次分裂和减数第二次分裂的时间 连续性 C．成熟生殖细胞是否经过变形 D．成熟生殖细胞中染色体的数量
题型一 胚胎工程的基本操作 【例 1】 胚胎移植的基本程序如下图 ( 以牛 胚胎移植为例)，请据图回答：
(1) 对供体母牛、供体公牛的要求是 ________ 。 (2) 同期发情处理的方法是 ________ ，冲卵中 的“卵”是指____________________________。 (3) 哺乳动物受精过程有下列中的 ________ 机 制阻止多精子入卵受精(多选)。 A．精子获能具有差异性 B．精子穿越卵子透明带触及卵黄膜，导致透 明带反应 C．精子触发卵黄膜表面微绒毛的抱合反应 D．精子入卵后，触发卵黄膜封闭作用
(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 ________。
【自主解答】 本题考查胚胎工程的应用。 将获能精子与处于减数第二次分裂中期的次级卵 母细胞融合即可得到受精卵，受精卵经过体外培 养形成早期胚胎，为了快速繁育优良品种，可以 采用胚胎分割的技术手段，即选择发育良好形态 正常的桑椹胚或囊胚进行分割，分割后产生的个 体因为所含的遗传物质相同，所以性状表现很相 似。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将 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。大量的研究已经证明，受体对 移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，
关与 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Ⅰ
1.胚胎发育的基本过程与胚胎移植的 时机 2．胚胎干细胞的特点及其实践应用 3．胚胎移植的生理基础及基本程序
自我校对： ①曲细精管 ②初情期 ③卵巢 ④始于性别分化后 ( 胚胎时期 ) ⑤透明带反应 ⑥卵黄膜封闭作用 ⑦胎膜和胎盘 ⑧培养法 ⑨化学诱导法 ⑩无机盐、有机盐、维生素、激 素、氨基酸、核苷酸以及血清等 ⑪相同的 ⑫ 游离状态 ⑬ 免疫排斥反应 ⑭ 不受任何影响 ⑮桑椹胚或囊胚 ⑯具有发育的全能性
【答案】 (1)(次级)卵母细胞 获能 (2)桑椹胚或囊胚 (3)囊胚腔 (4)具有相同的遗传物质 (5)胚胎分割要将内细胞团均等分割，以免影 响分割后胚胎的恢复和进一步发育 (6)同一物种 受体子宫对外来胚胎不发生排 斥反应
一、选择题
1 ． (2010· 江苏高考 ) 下列关于利用胚胎工程
技术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是( )
议一议：“ 试管牛 ”工厂化生产的技术流程 图(如下图)
看一看： 用分割针或分割刀片将胚胎切开， 吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明 带中，或直接将裸半胚移植给受体。
一、精子、卵子的发生与作用 1．精子和卵子发生的比较
名称 场所 时期 是否需变形 分裂情况 结果
精子的发生 睾丸的曲细精管 从初情期开始 需变形 均等分裂 形成4个精子细胞 是 卵巢
看一看： ①用促性腺激素处理，从输卵管冲 取卵子。②从活体动物卵巢吸取卵母细胞。
思一思： 胚胎工程的许多技术都是在了解哺 乳动物自然条件下受精和早期胚胎发育的基础上 实现的。本节涉及的哺乳动物体内受精和胚胎发 育都是在自然条件下的特点和规律，人们正是在 认识了这些自然规律的基础上，在体外进行有效 的模拟，才使卵母细胞能在体外成熟；精子能在 体外完成获能；获能精子和成熟卵母细胞能在试 管内完成受精；体外受精卵能在人工培养条件下 继续发育等，这些都有赖于体内自然条件下的基 础研究成果。
卵子的发生 胚胎在性别分化以后 无需变形 不均等分裂 形成1个卵子和 3个极体 否
MⅠ和MⅡ 是否连续
2.受精作用 (1)场所：输卵管中 (2)过程 ①受精前的准备 a．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。
b．卵子的准备
解析：克隆动物运用了核移植技术。 答案：C
三、胚胎分割和胚胎干细胞 1．胚胎分割 (1)概念：胚胎分割是指采用机械方法将早期 胚胎切割成 2等份、 4等份或 8等份等，经移植获 得同卵双胎或多胎的技术。 (2)所需仪器设备：实体显微镜和显微操作仪。 (3)基本程序：选择发育良好、形态正常的桑 椹胚或囊胚，移入盛有操作液的培养皿中，然后 用分割针或分割刀进行分割。 (4)定位：动物无性繁殖或克隆的方法之一。
(5)囊胚期分割要求：内细胞团均等分割，以 免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 (6)意义：加快繁殖速度。
2．胚胎干细胞(ES或EK细胞)
①ES 细胞可用于治疗人类的某些顽症。利用 ES细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性， 移植ES细胞可以使坏死或退化的部位得以修复并 恢复正常功能。 ②培育成人造组织器官，用于器官移植。 ③对 ES 细胞的培养和诱导，为揭示细胞分化 和细胞凋亡的机理提供了有效手段。 ④ ES 细胞可用于对哺乳动物个体发生和发育 规律的研究。