专题六胚胎工程(苏州三中)

2104届一轮复习学案（苏州市第三中学）第1页共14页模块一分析与细胞专题六胚胎工程一、体内受精和早期胚胎发育【课标扫描】简述胚胎工程的理论基础（了解水平）。简述动物胚胎发育的基本过程（了解水平）。【知识网络】一、精子的发生（1）发生场所：睾丸的曲细精管（2）时间：从初情期开始，到生殖机能衰退结束。（3）精子的形成过程1）精原细胞→多个初级精母细胞（通过数次有丝分裂）→多个初级精母细胞(间期染色体复制)2）1个初级精母细胞→2个初级精母细胞→4个精子细胞（通过减数分裂，即MI和MII）3）精子细胞→精子（通过变形）（4）精子的变形过程：细胞核→精子头部的主要部分高尔基体→头部的顶体精子细胞中心体→精子的尾线粒体→精子尾基部的线粒体鞘其他物质→原生质滴（最后脱落）注意：动物精子的大小与动物的体型大小无关。二、卵子的发生（1）场所：卵巢（2）时间：从胎儿时期开始（胎儿时期完成了卵泡的形成和在卵巢内的储备）（3）过程：卵原细胞↓多个卵原细胞↓初级卵母细胞↓第一极体次级卵母细胞（排卵前后完成，场所主要是卵泡）第二极体卵子（受精过程中完成，场所主要是输卵管）退化消失三、受精（1）概念：精子和卵子结合成合子（受精卵）的过程。（2）场所：雌性的输卵管内（3）标志：卵黄膜和透明带的间隙可以看到两个极体（4）过程：精子获能：精子必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力的现象受精前的准备阶段卵子的准备：卵子在输卵管内达到减数第二次分裂中期时，才2104届一轮复习学案（苏州市第三中学）第2页共14页具备受精能力。精子穿越放射冠和透明带：顶体反应，透明带反应受精阶段：进入卵黄膜：卵黄膜封闭作用作用原核形成和配子结合四．早期胚胎发育：（1）最初的场所：输卵管（2）卵裂期：细胞有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体体积并不增加，或略有减小。（3）桑椹胚：胚胎细胞数目达到32个左右时，是全能细胞。（4）囊胚：细胞开始出现分化内细胞团各种组织（该时期细胞的全能性仍比较高）滋养层细胞胎盘、胎膜中间的空腔称为囊胚腔。表层细胞外胚层（5）原肠胚内细胞团下方细胞内胚层内胚层包围的腔原肠腔【重点难点】1．精子发生卵子发生的比较场所开始时间过程特点子细胞数目是否变形重要区别精子睾丸的曲细精管初情期后①MⅠ、MⅡ是连续的，需变形②细胞质均等分配4个精子细胞是卵泡的形成和在卵巢内储备是在出生前完成的卵子卵巢（MⅠ）输卵管（MⅡ）性别分化以后①MⅠ、MⅡ是不连续的，不需变形②细胞质不均等分配1个卵细胞+3个极体不2．防止多精入卵受精的两道屏障是什么？屏障一：透明带反应，阻止后续的精子进入透明带的生理反应。屏障二：卵黄膜封闭作用，阻止其他精子进入卵内与卵子结合受精的生理反应。【例题解析】例1、(2012·山西大学附中月考)下列关于受精过程的叙述错误的是A．获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠B．透明带反应是防止多精子入卵的第一道屏障C．精子与卵黄膜相互融合，精子入卵D．雄原核形成的同时，卵子完成第二次减数分裂例2、(2012·桐城模拟)大部分有性生殖的动物，进行的都是体内受精，受精卵在母体内孕育成一个新个体。下列关于体内受精和早期胚胎发育的叙述，正确的是A.同种动物的雄性个体和雌性个体进行减数分裂的时期差不多B.防止多精入卵的第一道屏障是卵黄膜封闭作用，第二道屏障是透明带反应C.一般情况下，卵黄膜内可以有多枚精子，透明带只能有一枚精子D.早期胚胎细胞的分化最早出现在囊胚期2104届一轮复习学案（苏州市第三中学）第3页共14页二、体外受精和早期胚胎培养三、胚胎工程的应用及前景【课标扫描】简述胚胎工程的理论基础（了解水平）。举例说出胚胎干细胞的移植（了解水平）。举例说出胚胎工程的应用（理解水平）。【知识网络】一、体外受精（1）卵母细胞的采集①小型哺乳动物：用促性腺激素处理，使其超数排卵，然后从输卵管中冲取卵子。②大型哺乳动物：屠宰母畜，从卵巢中采集卵母细胞；或借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞注意：卵母细胞需在体外培养至成熟后，才能受精（2）精子的采集和获能二．胚胎的早期培养培养液成分：:无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸和血清等三．胚胎移植：将雌性动物的早期胚胎，或者通过其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之发育为新个体的技术。1、概念理解a、胚胎来源：雌性动物体内的早期胚胎；体外受精早期胚胎培养；核移植重组胚胎培养；基因工程等b、供受体的职能（1）供体职能：只产生具有优良遗传特性的胚胎（2）受体职能：完成妊娠和育子缩短了供体本身的繁殖周期2、优势：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能供体施行超数排卵后，获得多枚胚胎，增加后代数量3、生理学基础：生理状况有关①同种动物发情排卵后，供、受体生殖器官的生理变化是相同的②早期胚胎一定时间内处于游离状态③受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应④移植胚胎不改变供体胚胎的遗传特性4、基本程序完成受精培养法（啮齿动物、家兔和猪）化学诱导法（牛、羊）精子的采集：方法体外受精：获能的精子＋培养成熟的卵子假阴道法手握法电刺激法精子的获能：方法溶液获能专能的受精溶液2104届一轮复习学案（苏州市第三中学）第4页共14页手术法非手术法四、胚胎分割：1、材料：一般为桑椹胚或者囊胚2、本质：可以看作无性繁殖，因为来自同一胚胎的后代具有相同遗传物质3、具体操作：五．胚胎干细胞：ES或EK细胞1、来源：早期胚胎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，即可分化为成年动物体任何一种组织细胞；③在体外可增殖而不发生分化；可冷冻保存，也可进行遗传改造。3、意义：①ES细胞可以用于治疗人类的某些顽症；②ES细胞体外诱导分化，可培育人造组织器官；③ES细胞是研究体外细胞分化的理想材料；④ES细胞可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究。【重点难点】1、体内受精和体外受精的不同点比较类型项目体内受精体外受精精子来源正常排出采集精子获能途径雌性生殖道体外培养法或化学诱导法卵子来源正常排出输卵管冲取卵子或从卵巢中采集卵子成熟在输卵管内成熟体外人工培养受精场所输卵管内在体外胚胎移植发育良好的胚胎移入含有操作液的培养皿中在显微镜下，用分割针或者分割刀切割不同阶段胚胎，不同目的，操作不同产仔性别鉴定：需要切取部分滋养层细胞二分胚：囊胚分割时需要注意均等分割内细胞团收集胚胎胚胎检查冲卵处理供体（良种）受体母牛用激素同期发情处理用激素超数排卵处理发情配种正常繁殖或2~3月后作另一次移植发情移植胚胎妊娠检查后代（良种）2104届一轮复习学案（苏州市第三中学）第5页共14页2、三种技术操作流程的辨析（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）：注意：(1)选择的对象包括良种公牛、母牛和普通母牛，该过程中两次使用促性腺激素，第一次对受、供体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。(2)该过程中的两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。(3)冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子。（4）.几项技术手段的比较类型过程及原理遗传物质来源后代性状表现生殖方式核移植主要来自供体细胞核，少量来自卵细胞质主要性状与核供体相似，少量性状与卵供体相似无性生殖胚胎分割同一受精卵――→有丝分裂胚胎――→分割后分别植入多个母体两个亲本基因型相同，表现型基本一致无性生殖试管婴儿精子＋卵子――→试管中受精受精卵――→发育一定阶段的胚胎――→植入母体子宫胎儿两个亲本两个亲本的显性性状有性生殖【例题解析】例3、(2010·江苏卷，16)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，收集供体原肠胚用于胚胎分割C．利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎D．一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例2104届一轮复习学案（苏州市第三中学）第6页共14页例4、(2011·江苏卷)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例5、（2012江苏）通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是A.对供体和受体母牛都要进行相同激素处理B.受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行C.对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植D.胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低【能力测试】一、单项选择题1、(2011·苏州模拟)关于桑椹胚和囊胚的比较，以下说法不正确的是A．桑椹胚的各细胞结构功能基本相同B．囊胚期细胞出现了细胞分化，但遗传物质未发生改变C．囊胚期细胞分化是由遗传物质突变引起的D．囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是复制水平上的差异，而是转录水平上的差异引起的2、(2012·青岛模拟)如图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究，过程Ⅰ是将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素。过程Ⅱ是将目的基因导入胚胎干细胞的过程。下列有关叙述不．正确的是A．过程Ⅰ的研究利用了胚胎干细胞具有全能性的特点B．过程Ⅰ中，囊胚的后一个阶段形成了内、中、外三个胚层及两个囊胚腔C．过程Ⅱ中可用显微注射法将目的基因导入胚胎干细胞D．过程Ⅱ中需要用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶3、(2012·江苏丹阳学情调查)试管婴儿技术在生物学上所依据的原理是A．有性生殖B．组织培养C．克隆技术D．基因工程4、(2012·江苏南通二模)下列有关哺乳动物精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述，正确的是A．采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用B．排卵就是排出成熟卵细胞的过程C．卵细胞形成时的分裂过程均在卵巢内完成D．受精作用完成的标志是在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体5、（2012浙江2）下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是A.绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性B.卵裂球细胞的体积随分裂次数的增加而不断增大C.囊胚的滋养层细胞具有发育全能性D.原肠胚发育分化形成内外两个胚层6、(2011·浙江卷)培育“试管山羊”的基本过程如下图所示。若要培育成功，下列叙述正确的是良种母山羊――→甲卵母细胞良种公山羊――→采集精子――→乙受精卵――→丙早期胚胎――→丁代孕母羊――→繁育试管山羊2104届一轮复习学案（苏州市第三中学）第7页共14页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．丁过程中早期胚胎须移植到供体性状相同的代孕母羊子宫内7、(2012·湖南师大附中月考)下列措施中不能获得较多个体的是A．超数排卵处理B．转基因技术C．植物组织培养技术D．胚胎分割技术8、(2012·徐州模拟)下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，错误的是A．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割B．移植胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响C．胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等特点D．体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精9、(2012年台州一模)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超数排卵，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．在胚胎移植前可采用胚胎分割技术快速繁殖良种牛C．运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物克隆范畴D．须配制一系列不同成分的培养液以培养不同发育时期的胚胎10、(2011·广州二测，5)下列关于哺乳动物胚胎工程的叙述，错误的是A．胚胎分割时，最好选择桑椹胚或原肠胚B．