2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 14.3 胚胎工程課件 蘇教版選修3.ppt

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1、第3講胚胎工程,自主梳理,核心突破,考向感悟,體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育 1.精子的發(fā)生 (1)場(chǎng)所:睪丸的。 (2)時(shí)期:動(dòng)物性成熟后。 (3)過(guò)程,曲細(xì)精管,精原細(xì)胞,精原細(xì)胞,初級(jí)精母細(xì)胞,精細(xì)胞,自主梳理,核心突破,考向感悟,精子頭部,頂體,精子的尾,,線粒體鞘,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.卵子的發(fā)生 (1)場(chǎng)所:。 (2)時(shí)期:和初情期后。 (3)過(guò)程(如下圖),卵巢,胎兒期,初情期后,透明帶,透明帶,受精,合子,自主梳理,核心突破,考向感悟,(4)兩次分裂的時(shí)間:減數(shù)第一次分裂是在雌性動(dòng)物前完成的,減數(shù)第二次分裂是在的過(guò)程中完成的。,排卵,精子和卵子結(jié)合,3.受精作用 (1)概念

2、:精子與卵子結(jié)合形成的過(guò)程。 (2)場(chǎng)所:。,合子,輸卵管,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)過(guò)程,生殖道,M中,透明帶 卵細(xì)胞膜,自主梳理,核心突破,考向感悟,4.胚胎發(fā)育 受精卵 桑椹胚:受精卵多次形成實(shí)心細(xì)胞團(tuán) 囊胚:細(xì)胞聚集在囊胚的一端,稱為,卵裂,內(nèi)細(xì)胞團(tuán),自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)精子和卵子的發(fā)生都是從初情期開(kāi)始的。() (2)卵子形成過(guò)程中,M和M是不連續(xù)的。 () (3)卵子受精的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個(gè)極體。() (4)頂體反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)是卵子防止多精入卵的兩道屏障。(),,提示:精子的發(fā)生是從初情期開(kāi)始的,卵子的發(fā)生是從胎兒性別分化后開(kāi)

3、始的。,,,,提示:卵子防止多精入卵的兩道屏障是透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。,自主梳理,核心突破,考向感悟,1.精子和卵子發(fā)生的比較,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.受精作用 (1)場(chǎng)所:輸卵管中。 (2)過(guò)程 受精前的準(zhǔn)備 精子獲能:指成熟的精子必須在雌性動(dòng)物的生殖道中經(jīng)歷一段時(shí)間,發(fā)生相應(yīng)的生理變化后,才能受精的過(guò)程。精子獲能后才具有受精能力。精子體外獲能的方法:培養(yǎng)法、化學(xué)誘導(dǎo)法(用肝素或鈣離子載體A23187溶液誘導(dǎo)精子獲能)。 卵子的準(zhǔn)備:卵子排出后的成熟程度不同,需要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟,達(dá)到減數(shù)第二次分裂中期時(shí),才具備與精子受精的能力。,自主梳理,核心突破,考向感悟,受精過(guò)程 第

4、一步,精子穿越放射冠和透明帶。頂體反應(yīng)使頂體內(nèi)的酶釋放出來(lái)并溶解卵丘細(xì)胞間的物質(zhì),透明帶反應(yīng)是防止多精入卵受精的第一道屏障。 第二步,精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜。卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵受精的第二道屏障。 第三步,原核形成和融合。雄原核和雌原核形成,進(jìn)而結(jié)合形成合子(受精卵)。,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.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)過(guò)程如圖所示。,自主梳理,核心突破,考向感悟,錯(cuò)混辨析(1)精子形成過(guò)程中M和M是連續(xù)的,而卵子的形成過(guò)程中M和M是不連續(xù)的。 (2)精子獲能是指精子獲得受精“能力”,而不是獲得能量。 (3)排卵是指卵子從卵泡中排出,而不是卵泡從

5、卵巢中排出。 (4)判斷卵子是否受精的重要標(biāo)志:在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(gè)極體時(shí),說(shuō)明卵子已經(jīng)完成了受精。 (5)卵裂期細(xì)胞通過(guò)有絲分裂使細(xì)胞數(shù)目增加,但細(xì)胞并不生長(zhǎng),因此胚胎的總體積不增大或略縮小。 (6)桑椹胚以前的細(xì)胞均未分化,細(xì)胞全能性高。 (7)囊胚期的細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)分化。,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育 1.觀察家畜卵子的發(fā)生和成熟示意圖,思考并回答下面的問(wèn)題。 (1)圖中表示的細(xì)胞名稱依次是。假設(shè)該動(dòng)物體細(xì)胞內(nèi)有染色體2N條,則四種細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目依次是。,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)圖中a、b、c表示細(xì)胞分裂,依次為,在精子與卵子

6、結(jié)合過(guò)程中完成的分裂是(填“a”“b”或“c”)。圖中的p、q表示的結(jié)構(gòu)依次是。 (3)a、b、c過(guò)程依次發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的什么時(shí)期?。精子的發(fā)生與之不同的是整個(gè)過(guò)程都在后完成。 (4)卵子的發(fā)生與成熟過(guò)程進(jìn)行到圖中時(shí),即可進(jìn)行受精,判斷卵子是否受精的標(biāo)志是。,答案 (1)卵原細(xì)胞、初級(jí)卵母細(xì)胞、次級(jí)卵母細(xì)胞2N、2N、N、2N (2)有絲分裂、M分裂、M分裂c透明帶、卵細(xì)胞膜 (3)胎兒期、初情期后、初情期后(受精時(shí))初情期 (4)在卵細(xì)胞膜和透明帶間隙是否可以觀察到兩個(gè)極體,自主梳理,核心突破,考向感悟,解析 (1)中有第一極體,說(shuō)明b、c兩個(gè)過(guò)程分別代表減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂。減數(shù)

7、第一次分裂產(chǎn)生的為次級(jí)卵母細(xì)胞;卵原細(xì)胞進(jìn)行DNA復(fù)制后體積增大,形成初級(jí)卵母細(xì)胞。受精過(guò)程中進(jìn)行的減數(shù)第二次分裂c產(chǎn)生,中包含了雄原核與雌原核融合后的細(xì)胞核,染色體數(shù)目恢復(fù)到體細(xì)胞數(shù)目。 (2)(3)卵原細(xì)胞通過(guò)有絲分裂使自身數(shù)目增加,所以a為有絲分裂。動(dòng)物的胚胎在性別分化以后,雌性胎兒卵巢內(nèi)的卵原細(xì)胞通過(guò)有絲分裂的方式不斷增加數(shù)量,并演變?yōu)槌跫?jí)卵母細(xì)胞,這些初級(jí)卵母細(xì)胞被卵泡細(xì)胞包圍形成卵泡。減數(shù)第一次分裂是在雌性動(dòng)物排卵前后(初情期)完成的;減數(shù)第二次分裂是在精子和卵細(xì)胞結(jié)合的過(guò)程中完成的。 (4)在透明帶與卵細(xì)胞膜間隙觀察到兩個(gè)極體時(shí),說(shuō)明卵子已經(jīng)完成了受精,這是判斷卵子是否受精的重要

8、標(biāo)志。,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.請(qǐng)回答下列與哺乳動(dòng)物精子和卵子發(fā)生有關(guān)的問(wèn)題。 (1)精細(xì)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(guò)卵母細(xì)胞的放射冠和透明帶。精子入卵后,卵細(xì)胞膜會(huì)立即發(fā)生一種生理反應(yīng),即。這是防止多精入卵的第二道屏障。 (2)某動(dòng)物排卵時(shí),減數(shù)第一次分裂尚未完成,此時(shí)卵子處于 卵母細(xì)胞階段,當(dāng)該細(xì)胞發(fā)育至減數(shù)第二次分裂期時(shí),才具備受精能力。若在卵細(xì)胞膜和透明帶之間看到兩個(gè)極體,則表明過(guò)程已完成。,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)動(dòng)物的早期胚胎移植到同種且與供體相同的動(dòng)物體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)叫做胚胎移植。為了獲得更多的早期胚胎,

9、常用激素對(duì)供體進(jìn)行處理,其目的是獲得更多的,經(jīng)人工授精和適宜條件培養(yǎng)后可得到早期胚胎。用某染料鑒定胚胎細(xì)胞是否為活細(xì)胞時(shí),發(fā)現(xiàn)活胚胎細(xì)胞不能被染色,其原因是活細(xì)胞膜。 (4)若要通過(guò)胚胎移植獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個(gè)新個(gè)體,可對(duì)發(fā)育到桑椹胚期或囊胚期階段的早期胚胎進(jìn)行處理,再植入到受體內(nèi)。若要對(duì)早期胚胎進(jìn)行長(zhǎng)期保存,應(yīng)將其置于條件下。,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案:(1)頂體酶卵細(xì)胞膜反應(yīng)(2)初級(jí)中受精 (3)生理狀態(tài)促性腺卵母細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收具有選擇透過(guò)性(4)胚胎分割冷凍(或液氮) 解析:(1)精子的頂體內(nèi)含有的頂體酶能協(xié)助精子穿過(guò)卵母細(xì)胞的放射冠和透明帶。精子入卵后會(huì)發(fā)生卵細(xì)胞膜

10、反應(yīng),防止多精入卵。(2)動(dòng)物排卵時(shí)卵子處于初級(jí)卵母細(xì)胞階段,當(dāng)發(fā)育至減數(shù)第二次分裂中期時(shí)才具備受精能力。卵子受精完成的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶之間看到兩個(gè)極體。(3)胚胎移植是指將動(dòng)物的早期胚胎移植到同種且生理狀態(tài)相同的供體動(dòng)物體內(nèi)發(fā)育成新個(gè)體的技術(shù)。獲得更多的卵母細(xì)胞,常用促性腺激素對(duì)供體處理。由于活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性,染料不能進(jìn)入細(xì)胞,因此活胚細(xì)胞不能被染色,而死胚細(xì)胞的細(xì)胞膜失去了選擇透過(guò)性,容易被染色。(4)通過(guò)胚胎分割可以獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個(gè)新個(gè)體,對(duì)早期胚胎進(jìn)行長(zhǎng)期保存,應(yīng)將其置于冷凍條件下。,自主梳理,核心突破,考向感悟,胚胎工程的主要技術(shù) 1.體外受精技術(shù) (1

11、)概念:指哺乳動(dòng)物的精子和卵子在人工控制的環(huán)境中完成過(guò)程的技術(shù)。 (2)卵子和精子的采集和培養(yǎng),體外,受精,培養(yǎng)法,一定濃度的肝素,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)受精:在人為控制的適宜條件下和 中,獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子同時(shí)培養(yǎng)一段時(shí)間,可以完成受精過(guò)程。,(2)胚胎移植的時(shí)間:一般為或階段。,專用的受精溶液,維生素、激素,氨基酸、核苷酸,無(wú)機(jī)鹽,血清,桑椹胚 囊胚,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.胚胎移植 (1)胚胎來(lái)源:轉(zhuǎn)基因、核移植、體外受精、體內(nèi)受精。 (2)實(shí)質(zhì):產(chǎn)生胚胎的和孕育胚胎的共同繁育后代的過(guò)程。 (3)地位:胚胎移植是胚胎工程中的一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)。 (4)基

12、本程序:對(duì)供體、受體的選擇和處理對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存移植后檢查。,供體,受體,配種或人工授精,胚胎移植,自主梳理,核心突破,考向感悟,4.胚胎分割技術(shù) (1)概念:指用方法將早期胚胎分割成二分胚、四分胚甚至八分胚,經(jīng)體內(nèi)或體外培養(yǎng)后植入受體,以得到同卵雙生或同卵多生后代的技術(shù)。 (2)材料:發(fā)育良好、形態(tài)正常的。 (3)注意事項(xiàng):在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí),要注意,否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。,機(jī)械,桑椹胚或囊胚,將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)采集的卵母細(xì)胞要在體外培養(yǎng)成熟后,才能與獲能的精子受精。() (2)精子獲能的方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法

13、。() (3)在胚胎移植過(guò)程中,對(duì)供體要做超數(shù)排卵處理,對(duì)供、受體做同期發(fā)情處理。() (4)胚胎分割時(shí),要選取發(fā)育良好的囊胚或原腸胚。 () (5)對(duì)胚胎進(jìn)行分割時(shí),要將滋養(yǎng)層細(xì)胞均等分割。 () (6)胚胎分割的次數(shù)越多,操作技術(shù)的難度越大,移植的成功率也越低。() (7)胚胎分割時(shí),應(yīng)取滋養(yǎng)層細(xì)胞做DNA分析進(jìn)行性別鑒定。(),,,,,提示:應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚進(jìn)行胚胎分割。,,提示:對(duì)胚胎進(jìn)行分割時(shí),注意要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行均等分割。,,,自主梳理,核心突破,考向感悟,1.體外受精 (1)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng) 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物以及家畜豬、羊等:用促性腺激素處理,使其排出更多的卵子

14、,然后從輸卵管中沖取卵子,直接與獲能的精子在體外受精。 大家畜或大型動(dòng)物:從剛被屠宰的母畜的卵巢中采集卵母細(xì)胞或直接從活體動(dòng)物的卵巢中吸取卵母細(xì)胞,然后在體外進(jìn)行人工培養(yǎng)成熟后,才能與獲能精子受精。 (2)精子的采集和獲能 收集精子的方法:主要有假陰道法、手握法和電刺激法等。 精子體外獲能的方法:主要有培養(yǎng)法(嚙齒動(dòng)物、家兔、豬等)和化學(xué)誘導(dǎo)法(牛、羊等家畜的精子常采用化學(xué)法,即將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中,用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能)。,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)體外受精和胚胎的早期培養(yǎng) 獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子可以在獲能液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^(guò)程,然

15、后移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)一段時(shí)間,經(jīng)檢查發(fā)育正常時(shí),在適宜的發(fā)育階段向受體移植或冷凍保存。,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.胚胎移植 (1)胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)及意義,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)胚胎移植流程,自主梳理,核心突破,考向感悟,錯(cuò)混辨析(1)胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序,移植的胚胎必須在原腸胚之前,不能直接移植受精卵。,(3)激素處理:用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理;用促性腺激素做超數(shù)排卵處理。 (4)兩次檢查:收集胚胎檢查;移植后是否妊娠檢查。 (5)沖卵含義:沖出早期胚胎,不是沖出卵子。 (6)胚胎移植的供體和受體必須是同種生物。 (7)試管動(dòng)物的性別和性狀由父本、母本

16、決定,而克隆動(dòng)物的性別與核供體相同,性狀與核供體基本相同。 (8)胚胎的產(chǎn)生過(guò)程一般是有性生殖,但胚胎分割是無(wú)性生殖方式。,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.胚胎分割 (1)胚胎分割的基礎(chǔ)和特點(diǎn) 理論基礎(chǔ):細(xì)胞的全能性。 物質(zhì)基礎(chǔ):同一胚胎的每個(gè)細(xì)胞內(nèi)具有相同的遺傳物質(zhì)。 特點(diǎn):每個(gè)后代具有相同的遺傳特性。 (2)基本操作程序,錯(cuò)混辨析(1)胚胎分割可以看作是動(dòng)物無(wú)性繁殖或克隆的方法之一。 (2)胚胎分割時(shí)對(duì)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)需均等分割。 (3)目前經(jīng)胚胎分割產(chǎn)生的最常見(jiàn)的是同卵雙胎,而同卵多胎成功的比例較低。,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向胚胎工程的主要技術(shù) 1.(2018全國(guó)理綜)2018年細(xì)胞

17、期刊報(bào)道,中國(guó)科學(xué)家率先成功地應(yīng)用體細(xì)胞對(duì)非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物進(jìn)行克隆,獲得兩只克隆猴“中中”和“華華”?；卮鹣铝袉?wèn)題。 (1)“中中”和“華華”的獲得涉及核移植過(guò)程,核移植是指。 通過(guò)核移植方法獲得的克隆猴,與核供體相比,克隆猴體細(xì)胞的染色體數(shù)目(填“減半”“加倍”或“不變”)。 (2)哺乳動(dòng)物的核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植,胚胎細(xì)胞核移植獲得克隆動(dòng)物的難度(填“大于”或“小于”)體細(xì)胞核移植,其原因是。 (3)在哺乳動(dòng)物核移植的過(guò)程中,若分別以雌性個(gè)體和雄性個(gè)體的體細(xì)胞作為核供體,通常,所得到的兩個(gè)克隆動(dòng)物體細(xì)胞的常染色體數(shù)目(填“相同”或“不同”),性染色體組合 (填“相同”或“

18、不同”)。,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案 (1)將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞核,移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中不變 (2)小于胚胎細(xì)胞分化程度低,恢復(fù)全能性相對(duì)容易 (3)相同不同 解析 本題以克隆動(dòng)物為背景考查動(dòng)物細(xì)胞工程的操作及應(yīng)用。(1)克隆動(dòng)物過(guò)程中涉及的動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)有核移植技術(shù)、胚胎移植技術(shù)等,其中核移植技術(shù)是指將供體細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個(gè)去核的卵母細(xì)胞中,構(gòu)建重組細(xì)胞,使其發(fā)育成一個(gè)胚胎,將來(lái)發(fā)育成一個(gè)動(dòng)物個(gè)體。在整個(gè)過(guò)程中,細(xì)胞只進(jìn)行有絲分裂,細(xì)胞中染色體數(shù)目不變。(2)胚胎細(xì)胞比體細(xì)胞分化程度低,故胚胎細(xì)胞核移植比體細(xì)胞核移植成功的難度小。(3)通過(guò)核移植獲得克隆動(dòng)物的過(guò)程中,

19、細(xì)胞中染色體數(shù)目不變。雌、雄動(dòng)物的常染色體數(shù)目相同,而性染色體組合不同。,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.下圖是制作嶗山奶山羊乳腺生物反應(yīng)器的流程圖。,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)根據(jù)流程圖分析,動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器主要利用了技術(shù)、胚胎工程技術(shù)和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。 (2)要實(shí)現(xiàn)超數(shù)排卵,應(yīng)在嶗山奶山羊A發(fā)情周期的某一階段用處理,然后在恰當(dāng)時(shí)期采集卵子。通過(guò)采集的精子不能直接使成熟的卵子受精,原因是。 (3)在顯微鏡下判斷卵子是否完成受精作用的標(biāo)志是。 (4)若要一次獲得多只相同的轉(zhuǎn)基因嶗山奶山羊D,應(yīng)采用 技術(shù)。,答案:(1)轉(zhuǎn)基因(DNA重組) (2)促性腺激素精子沒(méi)有獲能 (3)在卵細(xì)

20、胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個(gè)極體 (4)胚胎分割,自主梳理,核心突破,考向感悟,解析:(1)從圖解中可以看出,動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器涉及的技術(shù)手段有基因工程技術(shù)、胚胎工程技術(shù)和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)等。 (2)體外受精主要包括卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的獲能和受精等步驟。卵子的采集方法:用促性腺激素處理,使其排出更多的卵子,然后,從輸卵管中沖取卵子,直接與獲能的精子在體外受精。 (3)精子入卵后形成一個(gè)雄原核,與此同時(shí),精子入卵后被激活的卵子完成減數(shù)第二次分裂,排出第二極體后形成雌原核,并在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個(gè)極體。,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.下圖為牛胚胎移植示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。

21、,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)牛胚胎移植程序中,通常采用進(jìn)行同期發(fā)情處理,然后用激素使供體母牛超數(shù)排卵。 (2)對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查時(shí),胚胎應(yīng)發(fā)育到或階段。 (3)胚胎移植過(guò)程一般有和兩種方法。 (4)過(guò)程產(chǎn)生的犢牛的遺傳物質(zhì)與的遺傳物質(zhì)是否相同?,為什么?。 (5)進(jìn)行胚胎移植的優(yōu)勢(shì)是。 (6)沖卵的生理基礎(chǔ)是。 (7)移植的胚胎,也可以來(lái)源于體外受精或者核移植,體外受精形成的胚胎發(fā)育成的個(gè)體可以稱為(填“試管”或“克隆”)動(dòng)物,核移植形成的胚胎發(fā)育成的個(gè)體可以稱為 (填“試管”或“克隆”)動(dòng)物。,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案:(1)(孕)激素促性腺 (2)桑椹胚囊胚 (3)手術(shù)

22、非手術(shù) (4)不相同犢牛的遺傳物質(zhì)來(lái)源于供體母牛和供體公牛,且供體胚胎的遺傳特性在孕育過(guò)程中不受受體母牛的影響 (5)充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力 (6)早期胚胎形成后,處于游離狀態(tài),未與母體子宮建立組織上的聯(lián)系 (7)試管克隆,自主梳理,核心突破,考向感悟,4.下圖是利用生物工程技術(shù)生產(chǎn)治療心臟病藥物tPA的過(guò)程示意圖,其中表示過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問(wèn)題。,(1)重組tPA基因時(shí),過(guò)程需要用分別切割載體和目的基因,載體的黏性末端與目的基因的黏性末端是通過(guò)酶結(jié)合的。,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)圖中的過(guò)程選擇受精卵作為tPA基因受體細(xì)胞的主要原因是。體外形成羊受精卵,首先必須在的作

23、用下使母羊超數(shù)排卵,然后在或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐羞M(jìn)行體外受精。 (3)在過(guò)程培養(yǎng)重組細(xì)胞時(shí),培養(yǎng)液中通常含有葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素和等。 (4)如果要通過(guò)過(guò)程產(chǎn)生大量基因型相同的克隆羊,則該過(guò)程需要采用的技術(shù)主要有細(xì)胞核移植和。細(xì)胞核移植時(shí),受體細(xì)胞要用期的卵母細(xì)胞。,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案:(1)同一種限制酶DNA連接(2)受精卵發(fā)育的全能性最高激素(促性腺激素)獲能溶液(3)動(dòng)物血清(4)胚胎分割M中 解析:(1)過(guò)程是基因工程中基因表達(dá)載體的構(gòu)建,需要用同一種限制酶處理載體和目的基因,然后用DNA連接酶處理使之結(jié)合在一起。 (2)受精卵具有全能性,在體外完成受精過(guò)程中需用

24、激素處理使雌性動(dòng)物超數(shù)排卵,然后在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐羞M(jìn)行體外受精。 (3)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中除必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外還需要添加動(dòng)物血清等。 (4)要通過(guò)過(guò)程產(chǎn)生大量基因型相同的克隆羊,要用到細(xì)胞核移植和胚胎分割。細(xì)胞核移植時(shí),受體細(xì)胞要用發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞。,自主梳理,核心突破,考向感悟,胚胎工程的應(yīng)用及倫理問(wèn)題 1.胚胎工程的應(yīng)用 (1)胚胎工程在畜牧業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用:大量繁育家畜、控制家畜后代的。 (2)胚胎干細(xì)胞,良種,性別比例,原始性腺,小,大,發(fā)育的全能性,分化,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.倫理問(wèn)題 (1)胚胎干細(xì)胞的研究和應(yīng)用給法律、、國(guó)家和________等

25、方面帶來(lái)的沖擊是前所未有的。 (2)一些人認(rèn)為,人早期胚胎是神圣不可侵犯的生命,不應(yīng)該毀滅它,而且對(duì)人早期胚胎的研究可能導(dǎo)致的出現(xiàn),因此反對(duì)胚胎干細(xì)胞研究。但也有一些人認(rèn)為,人胚胎干細(xì)胞的研究可以為治療人類疾病帶來(lái)“令人難以置信”的潛在價(jià)值,不應(yīng)該反對(duì)以_________為目的的胚胎干細(xì)胞研究。,倫理,社會(huì)安全,克隆人,治療,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下具有增殖而不分化的特點(diǎn)。() (2)中國(guó)政府禁止生殖性克隆,但不反對(duì)治療性克隆。 () (3)胚胎干細(xì)胞只能從早期胚胎中獲取。() (4)胚胎干細(xì)胞在分化誘導(dǎo)因子的作用下可以向不同類型的組織細(xì)胞分化。(),,,

26、,提示:胚胎干細(xì)胞可從早期胚胎或原始性腺中獲取。,,自主梳理,核心突破,考向感悟,1.胚胎干細(xì)胞 (1)分離途徑 (2)特點(diǎn) 形態(tài):體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯。 功能:具有發(fā)育的全能性。 體外培養(yǎng):可以增殖而不發(fā)生分化。,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)應(yīng)用 ES細(xì)胞的分離和培養(yǎng)成功是胚胎工程中的重大成就之一,在基礎(chǔ)生物學(xué)、畜牧學(xué)和醫(yī)學(xué)上都具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。 ES細(xì)胞可用于治療人類的某些頑癥;利用ES細(xì)胞可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞的特性,移植ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。 用于器官移植:通過(guò)ES細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化,可以培育出人造組織器官,用于器官移植,解決供

27、體器官不足和器官移植后免疫排斥的問(wèn)題。,自主梳理,核心突破,考向感悟,錯(cuò)混辨析(1)胚胎干細(xì)胞可分為全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和專能干細(xì)胞。 (2)ES細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上,或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中,能夠維持不分化的狀態(tài);在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子,如?；撬?、丁酰環(huán)腺苷酸等化學(xué)物質(zhì)時(shí),就可以誘導(dǎo)ES細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化。,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.生物技術(shù)中的倫理問(wèn)題 (1)治療性克隆和生殖性克隆的比較,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)試管嬰兒和設(shè)計(jì)試管嬰兒的比較,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向胚胎工程的應(yīng)用及倫理問(wèn)題 1.下圖所示為人類“治療性克隆”的大概過(guò)程,請(qǐng)據(jù)圖回答

28、下列問(wèn)題。,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)人類“治療性克隆”屬于生物工程的技術(shù)。它是一種水平的操作。 (2)在正常情況下,去核的卵細(xì)胞取自于女性卵巢排卵后在輸卵管中的期細(xì)胞。 (3)“治療性克隆”中相同的胚胎干細(xì)胞“克隆”的結(jié)果各種各樣,如有的是胰島細(xì)胞,有的是血細(xì)胞,有的是心肌細(xì)胞,究其本質(zhì)原因是 的結(jié)果,該過(guò)程的開(kāi)始發(fā)生在胚胎發(fā)育的期。 (4)核移植成功后,用物理或化學(xué)方法激活受體細(xì)胞,目的是。 (5)科學(xué)家將患者的體細(xì)胞核植入去核的卵細(xì)胞中,而不是直接用體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的原因是。,自主梳理,核心突破,考向感悟,(6)已知患者又是紅綠色盲的女性。圖中提供卵細(xì)胞的為完全正常的年

29、輕女性。移植器官后,該患者所生育的子女得紅綠色盲的情況是 。 (7)你認(rèn)為“治療性克隆”有什么意義? (答出兩點(diǎn))。 我國(guó)禁止生殖性克隆人,但不反對(duì)治療性克隆。請(qǐng)談?wù)劄槭裁匆磳?duì)生殖性克隆人。(兩點(diǎn)即可)。,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案:(1)細(xì)胞工程細(xì)胞 (2)M中 (3)基因選擇性表達(dá)囊胚 (4)使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程 (5)體細(xì)胞核在體細(xì)胞中不能表現(xiàn)全能性,而卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可以給它提供表達(dá)全能性的環(huán)境 (6)男孩全是紅綠色盲,女孩不確定 (7)為人類疾病治療提供了新的途徑;再造人體組織或器官供移植,沒(méi)有排斥反應(yīng)嚴(yán)重違反了人類倫理道德;沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)

30、系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念,自主梳理,核心突破,考向感悟,解析:(1)人類“治療性克隆”是一種無(wú)性繁殖,屬于生物工程的細(xì)胞工程技術(shù),是細(xì)胞水平的操作。 (2)在正常情況下,去核的卵細(xì)胞取自于女性卵巢排卵后在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期的細(xì)胞,減數(shù)第一次分裂得到的是次級(jí)卵母細(xì)胞而非卵細(xì)胞。 (3)基因選擇性表達(dá)是指在同一遺傳物質(zhì)下因其轉(zhuǎn)錄的mRNA 不一樣,導(dǎo)致翻譯產(chǎn)生的蛋白質(zhì)不相同,從而導(dǎo)致細(xì)胞的性狀、功能不相同,如有的是胰島細(xì)胞,有的是血細(xì)胞,有的是心肌細(xì)胞,該過(guò)程的開(kāi)始發(fā)生在囊胚期。 (4)核移植成功后,用物理或化學(xué)方法激活受體細(xì)胞,目的是使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程,完成從一個(gè)細(xì)胞到相關(guān)組

31、織、器官、個(gè)體的使命。,自主梳理,核心突破,考向感悟,(5)體細(xì)胞核在體細(xì)胞中不能表現(xiàn)全能性,而卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可以給它提供表達(dá)全能性的環(huán)境,且卵細(xì)胞體積大,易操作。 (6)器官移植后,不會(huì)改變?cè)摶颊唧w內(nèi)通過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生的生殖細(xì)胞的遺傳物質(zhì),其所生子女中男孩全是紅綠色盲,女孩不確定。 (7)治療性克隆為人類疾病治療提供了新的途徑、再造人體組織或器官供移植,沒(méi)有排斥反應(yīng)。生殖性克隆人嚴(yán)重違反了人類倫理道德;沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念。,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.科學(xué)家已經(jīng)培養(yǎng)出首批“臨床級(jí)”(高純度)人類胚胎干細(xì)胞系,該研究有助于科學(xué)家能更快為失明、嚴(yán)重?fù)p傷或心臟

32、病等找到新的干細(xì)胞療法。請(qǐng)回答下列與胚胎干細(xì)胞有關(guān)的問(wèn)題。 (1)如果是從哺乳動(dòng)物的早期胚胎中獲得胚胎干細(xì)胞,在培養(yǎng)過(guò)程中,必須用處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán),使之分散成單個(gè)細(xì)胞。 (2)體外培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞時(shí),通常要加入等天然成分,早期胚胎發(fā)育在階段以前是全能細(xì)胞。在培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞時(shí),培養(yǎng)液中加抗生素的目的是,且還要置于5%的CO2氣體環(huán)境中,CO2的作用是。,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)胚胎干細(xì)胞可作為培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的受體細(xì)胞,目的基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞最常用的方法是。檢測(cè)目的基因是否插入受體細(xì)胞的DNA中,可采用技術(shù)。 (4)利用干細(xì)胞療法治療癱瘓是將干細(xì)胞移植入患者體內(nèi),通過(guò)服用誘導(dǎo)因子,誘導(dǎo)胚胎干

33、細(xì)胞分化出神經(jīng)細(xì)胞,來(lái)代替或修復(fù)損傷和死亡的神經(jīng)細(xì)胞,達(dá)到治療疾病的目的。,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案:(1)胰蛋白酶 (2)動(dòng)物血清桑椹胚防止細(xì)菌污染維持培養(yǎng)液pH的穩(wěn)定 (3)顯微注射法DNA分子雜交(4)分化 解析:(2)胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),需在培養(yǎng)液中加入動(dòng)物血清等天然成分,早期胚胎在桑椹胚以前細(xì)胞還未分化,具有全能性。為防止雜菌污染培養(yǎng)基,在培養(yǎng)干細(xì)胞時(shí),培養(yǎng)液中應(yīng)加入抗生素。應(yīng)將胚胎干細(xì)胞置于5%的CO2氣體環(huán)境中培養(yǎng),CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。 (3)將目的基因?qū)雱?dòng)物受體細(xì)胞的方法是顯微注射技術(shù),檢測(cè)目的基因是否插入受體細(xì)胞DNA中所采用的技術(shù)是DNA分子雜交技術(shù)。

34、 (4)加入分化誘導(dǎo)因子,可以促進(jìn)胚胎干細(xì)胞分化為不同的組織、器官。,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問(wèn)題,引進(jìn)了含高產(chǎn)奶基因但對(duì)本地適應(yīng)性差的純種公牛。 (1)擬進(jìn)行如下雜交: A(具高產(chǎn)奶基因的純種)B(具適宜本地生長(zhǎng)基因的純種) C 選擇B作為母本,原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常 。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長(zhǎng),但產(chǎn)奶量并未提高,說(shuō)明高產(chǎn)奶是性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長(zhǎng)的母牛,根據(jù)現(xiàn)有類型,最佳雜交組合是,后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是(假設(shè)兩對(duì)基因分別位于不同對(duì)常染色體上)。,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)用以上最佳組合,按以下流程可加速獲得

35、優(yōu)良個(gè)體。 精子要具有受精能力,需對(duì)其進(jìn)行處理;卵子的成熟在過(guò)程中完成。在過(guò)程的培養(yǎng)基中含有葡萄糖,其作用是。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛,過(guò)程前應(yīng)鑒定胚胎的。子代母牛的優(yōu)良性狀與過(guò)程的基因重組有關(guān)。 (3)為了提高已有胚胎的利用率,可采用技術(shù)。,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案:(1)生長(zhǎng)發(fā)育或胚胎發(fā)育隱性AC1/8 (2)獲能或增強(qiáng)活力供能性別、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長(zhǎng)的基因 (3)胚胎分割 解析:第(1)小題的解題切入點(diǎn)是明確得到高產(chǎn)和本地適應(yīng)性強(qiáng)奶牛的育種方式為雜交育種,還要注意關(guān)鍵信息“A牛和B牛均為純種”“兩對(duì)基因分別位于不同對(duì)常染色體上”。借助遺傳圖解分析第(1)小題如下(設(shè)D、d表示

36、奶牛產(chǎn)奶量基因,E、e表示奶牛對(duì)本地適應(yīng)性基因):,自主梳理,核心突破,考向感悟,自主梳理,核心突破,考向感悟,對(duì)第(2)(3)小題按胚胎工程的有關(guān)技術(shù)和原理分析:精子具有受精能力的處理辦法是獲能處理;卵子在受精的過(guò)程中成熟(標(biāo)志是排出第二極體);胚胎培養(yǎng)液中葡萄糖的作用是為早期胚胎細(xì)胞供能;基因重組發(fā)生在供體母牛產(chǎn)生卵細(xì)胞的過(guò)程中;提高已有胚胎利用率的方法是胚胎分割技術(shù)。,自主梳理,核心突破,考向感悟,4.治療性克隆對(duì)解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應(yīng)具有重要意義。流程如下:,(1)過(guò)程采用的是細(xì)胞工程中的 技術(shù),過(guò)程采用的是胚胎工程中的技術(shù)。 (2)體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時(shí),

37、所需氣體主要有O2和CO2,其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的。,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)如果克隆過(guò)程中需進(jìn)行基因改造,在構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組載體)時(shí)必須使用和兩種工具酶?；虮磉_(dá)載體上除目的基因外,還需有基因,以便選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。 (4)胚胎干細(xì)胞可以來(lái)自于囊胚中的。在一定條件下,胚胎干細(xì)胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個(gè)體(填“A”或“B”),則不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。,答案:(1)(體細(xì)胞)核移植(早期)胚胎培養(yǎng) (2)pH(或:酸堿度) (3)限制性(核酸)內(nèi)切酶(或:限制酶)DNA連接酶(注:兩空可顛倒)標(biāo)記 (4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)B,

38、自主梳理,核心突破,考向感悟,解析:(1)把個(gè)體B的體細(xì)胞核移植到個(gè)體A去核的卵母細(xì)胞中,得到的重組細(xì)胞再經(jīng)過(guò)早期胚胎培養(yǎng)獲得發(fā)育到不同時(shí)期的早期胚胎。 (2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要在含有95%空氣和5%二氧化碳的混合氣體的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng),二氧化碳可維持培養(yǎng)液的pH(酸堿度)。 (3)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)需對(duì)目的基因和運(yùn)載體用限制酶和DNA連接酶進(jìn)行改造?；虮磉_(dá)載體必須含有標(biāo)記基因以便于篩選出含目的基因的受體細(xì)胞。 (4)胚胎干細(xì)胞可來(lái)自囊胚中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。因?yàn)樵撆咛サ募?xì)胞核遺傳物質(zhì)全部來(lái)自個(gè)體B,所以圖中獲得的組織和器官適合移植給個(gè)體B。,自主梳理,核心突破,考向感悟,5.(2018遼寧丹東高三一

39、?？荚?器官移植中供體器官的嚴(yán)重缺乏一直是困擾需要器官移植患者的關(guān)鍵問(wèn)題。中山大學(xué)眼科中心主任葛堅(jiān)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組培育成了猴鼠嵌合體“猴鼠”,期待成果用于人體角膜等器官的移植。根據(jù)科研過(guò)程示意圖回答有關(guān)問(wèn)題。,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)圖中培養(yǎng)過(guò)程中為了防止雜菌污染要加入一定量的;而由于人們對(duì)細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)還沒(méi)有完全弄清楚,所以還要加入。 (2)囊胚已出現(xiàn)細(xì)胞分化,應(yīng)將猴子的皮膚干細(xì)胞注射到小鼠囊胚的部位,才能伴隨其發(fā)育成某種組織。 (3)試驗(yàn)中和要同時(shí)注射激素的目的是。而將囊胚移入代孕鼠體內(nèi)屬于技術(shù),此技術(shù)對(duì)代孕受體的要求是。 (4)在畜牧生產(chǎn)中采用這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要是,若想進(jìn)一

40、步提高胚胎的利用率,可采用技術(shù)。,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案 (1)抗生素血清(或血漿) (2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán) (3)同期發(fā)情處理胚胎移植同種、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物 (4)充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力胚胎分割 解析 (1)圖中為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程;在該過(guò)程中,為了防止雜菌污染要加入一定量的抗生素;而由于人們對(duì)細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)還沒(méi)有完全弄清楚,所以還要加入血清(或血漿)。 (2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成各種組織、器官。 (3)實(shí)驗(yàn)中和要同時(shí)注射激素的目的是讓兩個(gè)個(gè)體生理狀態(tài)相同。 (4)在畜牧生產(chǎn)中采用這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要是充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力,若想進(jìn)一步提高胚胎的利用率,可采用胚胎分割技術(shù)。,