【生物】2011高三生物一轮复习精品课件：选修3 专题 3 胚胎工程
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②受精阶段 获能的精子穿越放射冠(顶体内的酶释放出来， 直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿 越放射冠的通道) ↓ 穿越透明带(精子与透明带接触，顶体酶溶解 透明带形成一条孔道，借自身运动可以穿过) ↓ 进入卵黄膜(卵黄膜表面有大量的微绒毛，抱 合精子，精子外膜与卵黄膜融合，精子入卵)
↓ 形成原核(精子形成雄原核，卵子完成第二 次分裂，排出第二极体后形成雌原核) ↓ 配子结合(雌、雄原核充分发育后，相向移 动，彼此接触，二者体积缩小、合并，两组 核染色体合为一组)
项 目
精子的发生
有丝分裂
卵子的发生
精原细胞――——→ 多个初级 卵原细胞的增
殖→初级卵母 精母细胞 ―——―→ 次级精 过 细胞→形成卵 减数第二次分裂 程 母细胞 ――——→ 精子细胞 泡→初级卵母 变形 细胞减数分裂 ——――→成熟的精子 →成熟的卵子
减数第一次分裂
(2)受精过程 ①受精前的准备阶段 精子获能：正常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。
三、胚胎干细胞
全能干细胞：如受精卵 按分化潜能分多能干细胞：如ES细胞 专能干细胞：如造血干细胞 1．分类 胚胎干细胞：如ES细胞 按来源分 成体干细胞：如各组织的干细胞 从体外培养的胚胎获得 从早期流产的胎儿中获得 2．来源 从克隆的胚胎中获得 从成体中获得
(3)受体子宫的生理状态与供体子宫的生 理状态相同，供体对移植胚胎不发生免疫 排斥反应，能保证移植的胚胎在受体子宫 中存活。(4)胚胎分割移植产生的小牛， 遗传物质相同，在进行分割时要注意将囊 胚期的内细胞团均等分割。
【答案】 (1)灭活的病毒、聚乙二醇、 电刺激等 (2)3 克隆化培养和抗体检测 (3)受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应 (4)胚胎分割(移植) 将囊胚的内细胞团进 行均等分割
(1)动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程 的理论基础 (2)胚胎干细胞的移植 (3)胚胎工程的应用
(1)哺乳动物精子和卵子的发生 (2)胚胎移植的基本过程和理论基础 (3)胚胎分割和胚胎干细胞的应用
一、体内受精和早期胚胎发育 1．精子、卵子的发生和受精作用 (1)精子、卵子发生的比较
项目 场所 精子的发生 卵子的发生 睾丸的曲细精管内 雌性动物的卵巢内 初情期开始，直到生 时期 胚胎时期性别分化以后 殖机能衰退
(3)Ⅱ过程优质奶牛的培育过程需要进行 胚胎移植，移植后的胚胎能在受体子宫中 存活，其生理基础是__________。 (4)若要同时获得多头与此优质奶牛相同 的小牛，可对Ⅱ中囊胚进行________， 操作过程中需要特别注意的问题是 _________。
【解析】 (1)诱导动物细胞融合可用离 心、振动、电刺激处理，聚乙二醇处理 或灭活的病毒处理。(2)两类细胞放在一 起，经诱导融合可形成3种由两个细胞 融合的细胞：B细胞与B细胞、骨髓瘤细 胞与骨髓瘤细胞、B细胞与骨髓瘤细胞 融合成的杂交瘤细胞，经选择性培养， 多次检测和筛选获得能产生专一抗体的 杂交瘤细胞，再经体外培养或体内培养 获得大量的单克隆抗体。
(2009年宁夏高考题)下图为哺乳 动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请 回答：
(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至____ 期的内细胞团或胎儿的___中分离得到的 一类细胞。 (2)图中分化程度最低的干细胞是____。 在体外培养条件下，培养液中加入____ 因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组 织细胞分化。 (3)在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细 胞是机体细胞中基因_____的结果。
因酶活性降低， 代谢缓慢；因 无限增殖，代 功能 色素积累，影 谢旺盛 响信息交流
增殖而不分 化
(2010年山东潍坊一检)下图为利用 生物技术生产单克隆抗体和经体外受精培 育优质奶牛的过程。请回答下列问题：
(1)细胞A的形成过程中常用的诱导因素有 ___________。 (2)Ⅰ过程中直接产生的A细胞可能有 ______种(只考虑两个细胞融合)，经选择 性培养的杂交瘤细胞，还需要进行 __________，经多次筛选就可获得足够 数量的能分泌所需抗体的细胞，进行体内 或体外培养。
2．早期胚胎发育 (1)过程：受精卵―→卵裂期―→桑椹胚 ―→囊胚―→原肠胚 (2)各时期的特点 ①个体发育的起点是受精卵。 ②卵裂期：细胞分裂使细胞数目增加， 但胚胎总体积并不增加或略有缩小，因 此每个细胞的体积会随分裂的进行不断 缩小，但核内遗传物质并未减少。
③桑椹胚时期：细胞均未分化，细胞全能 性最高，是胚胎分割的最佳时期。 ④囊胚期：出现囊胚腔，细胞开始分化， 但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。 ⑤原肠胚期：出现原肠腔，个体较大的细 胞称为内细胞团，将来发育成胎儿的各种 组织，个体较小的细胞，称为滋养层细胞， 将来发育成胎膜和胎盘。
(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。
(4)胚胎移植后一定要对母牛进行是否妊 娠的检查。 (5)胚胎分割技术只是在以上技术的基础 上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，一般选择发育良好、形态正常的 桑椹胚或囊胚，且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。
二、胚胎工程三个操作的流程 1．试管动物生产流程
2．克隆动物的培育流程
(1)根据发育成D新个体的卵细胞核由B动 物提供，而性别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。
3．胚胎移植的培育流程 以牛胚胎移植为例：
3．胚胎干细胞、衰老细胞、癌细胞特征区别 衰老细胞 细胞 膜 细胞 体积 癌细胞 胚胎干细 胞 无改变
糖蛋白减少， 通透性改变 黏着性降低， 易扩散 水分减少， 细胞萎缩， 细胞小 体积减小
细胞小
衰老细胞
细胞核 形态结 构 核体积增大， 染色质固缩
癌细胞
正常
胚胎干细胞
核大、核 仁明显
改变
改变
正常
②受精阶段 获能的精子穿越放射冠(顶体内的酶释放出来， 直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿 越放射冠的通道) ↓ 穿越透明带(精子与透明带接触，顶体酶溶解 透明带形成一条孔道，借自身运动可以穿过) ↓ 进入卵黄膜(卵黄膜表面有大量的微绒毛，抱 合精子，精子外膜与卵黄膜融合，精子入卵)
↓ 形成原核(精子形成雄原核，卵子完成第二 次分裂，排出第二极体后形成雌原核) ↓ 配子结合(雌、雄原核充分发育后，相向移 动，彼此接触，二者体积缩小、合并，两组 核染色体合为一组)
项 目
精子的发生
有丝分裂
卵子的发生
精原细胞――——→ 多个初级 卵原细胞的增
殖→初级卵母 精母细胞 ―——―→ 次级精 过 细胞→形成卵 减数第二次分裂 程 母细胞 ――——→ 精子细胞 泡→初级卵母 变形 细胞减数分裂 ——――→成熟的精子 →成熟的卵子
减数第一次分裂
(2)受精过程 ①受精前的准备阶段 精子获能：正常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。
三、胚胎干细胞
全能干细胞：如受精卵 按分化潜能分多能干细胞：如ES细胞 专能干细胞：如造血干细胞 1．分类 胚胎干细胞：如ES细胞 按来源分 成体干细胞：如各组织的干细胞 从体外培养的胚胎获得 从早期流产的胎儿中获得 2．来源 从克隆的胚胎中获得 从成体中获得
(3)受体子宫的生理状态与供体子宫的生 理状态相同，供体对移植胚胎不发生免疫 排斥反应，能保证移植的胚胎在受体子宫 中存活。(4)胚胎分割移植产生的小牛， 遗传物质相同，在进行分割时要注意将囊 胚期的内细胞团均等分割。
【答案】 (1)灭活的病毒、聚乙二醇、 电刺激等 (2)3 克隆化培养和抗体检测 (3)受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应 (4)胚胎分割(移植) 将囊胚的内细胞团进 行均等分割
(1)动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程 的理论基础 (2)胚胎干细胞的移植 (3)胚胎工程的应用
(1)哺乳动物精子和卵子的发生 (2)胚胎移植的基本过程和理论基础 (3)胚胎分割和胚胎干细胞的应用
一、体内受精和早期胚胎发育 1．精子、卵子的发生和受精作用 (1)精子、卵子发生的比较
项目 场所 精子的发生 卵子的发生 睾丸的曲细精管内 雌性动物的卵巢内 初情期开始，直到生 时期 胚胎时期性别分化以后 殖机能衰退
(3)Ⅱ过程优质奶牛的培育过程需要进行 胚胎移植，移植后的胚胎能在受体子宫中 存活，其生理基础是__________。 (4)若要同时获得多头与此优质奶牛相同 的小牛，可对Ⅱ中囊胚进行________， 操作过程中需要特别注意的问题是 _________。
【解析】 (1)诱导动物细胞融合可用离 心、振动、电刺激处理，聚乙二醇处理 或灭活的病毒处理。(2)两类细胞放在一 起，经诱导融合可形成3种由两个细胞 融合的细胞：B细胞与B细胞、骨髓瘤细 胞与骨髓瘤细胞、B细胞与骨髓瘤细胞 融合成的杂交瘤细胞，经选择性培养， 多次检测和筛选获得能产生专一抗体的 杂交瘤细胞，再经体外培养或体内培养 获得大量的单克隆抗体。
(2009年宁夏高考题)下图为哺乳 动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请 回答：
(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至____ 期的内细胞团或胎儿的___中分离得到的 一类细胞。 (2)图中分化程度最低的干细胞是____。 在体外培养条件下，培养液中加入____ 因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组 织细胞分化。 (3)在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细 胞是机体细胞中基因_____的结果。
因酶活性降低， 代谢缓慢；因 无限增殖，代 功能 色素积累，影 谢旺盛 响信息交流
增殖而不分 化
(2010年山东潍坊一检)下图为利用 生物技术生产单克隆抗体和经体外受精培 育优质奶牛的过程。请回答下列问题：
(1)细胞A的形成过程中常用的诱导因素有 ___________。 (2)Ⅰ过程中直接产生的A细胞可能有 ______种(只考虑两个细胞融合)，经选择 性培养的杂交瘤细胞，还需要进行 __________，经多次筛选就可获得足够 数量的能分泌所需抗体的细胞，进行体内 或体外培养。
2．早期胚胎发育 (1)过程：受精卵―→卵裂期―→桑椹胚 ―→囊胚―→原肠胚 (2)各时期的特点 ①个体发育的起点是受精卵。 ②卵裂期：细胞分裂使细胞数目增加， 但胚胎总体积并不增加或略有缩小，因 此每个细胞的体积会随分裂的进行不断 缩小，但核内遗传物质并未减少。
③桑椹胚时期：细胞均未分化，细胞全能 性最高，是胚胎分割的最佳时期。 ④囊胚期：出现囊胚腔，细胞开始分化， 但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。 ⑤原肠胚期：出现原肠腔，个体较大的细 胞称为内细胞团，将来发育成胎儿的各种 组织，个体较小的细胞，称为滋养层细胞， 将来发育成胎膜和胎盘。
(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。
(4)胚胎移植后一定要对母牛进行是否妊 娠的检查。 (5)胚胎分割技术只是在以上技术的基础 上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，一般选择发育良好、形态正常的 桑椹胚或囊胚，且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。
二、胚胎工程三个操作的流程 1．试管动物生产流程
2．克隆动物的培育流程
(1)根据发育成D新个体的卵细胞核由B动 物提供，而性别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。
3．胚胎移植的培育流程 以牛胚胎移植为例：
3．胚胎干细胞、衰老细胞、癌细胞特征区别 衰老细胞 细胞 膜 细胞 体积 癌细胞 胚胎干细 胞 无改变
糖蛋白减少， 通透性改变 黏着性降低， 易扩散 水分减少， 细胞萎缩， 细胞小 体积减小
细胞小
衰老细胞
细胞核 形态结 构 核体积增大， 染色质固缩
癌细胞
正常
胚胎干细胞
核大、核 仁明显
改变
改变
正常