《【全国版】2018版高考生物一轮突破课件：第20章-胚胎工程和生态工程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【全国版】2018版高考生物一轮突破课件：第20章-胚胎工程和生态工程（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、u考点50 胚胎工程u考点51 生态工程 第二十章 胚胎工程和生态工程u考点50 胚胎工程l 高考考法突破 考法1 精子卵子的发生、受精作用和胚胎发育的综合考查l 应试基础必备 考法2 胚胎分割和胚胎移植技术 考法4 转基因生物安全性和生物技术的伦理问题 考法3 胚胎干细胞的培养与应用l 应试应试 基础础必备备 1.体内受精和早期胚胎发育(1)精子和卵子的发生精子卵发生场所睾丸曲细精管卵巢和输卵管发生时间初情期后胚胎性别分化以后数量一次采精可得到很多精子一个卵泡只形成一个成熟卵子分裂情况均等分裂不均等分裂相同点二者在减数分裂前都通过有丝分裂的方式增加性原细胞的数量受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原肠胚(
2、3)早期胚胎发育的过程(2)受精作用精子获能：是指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，才能受精的过程，精子获能后才具有受精能力。卵子的准备：卵子排出后的成熟程度不同，需要在输卵管内进一步成熟，达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。受精过程：获能的精子穿过放射冠和透明带精卵通过细胞表面的糖蛋白相互识别精子遗传物质进入卵细胞。(1)体外受精卵母细胞的采集和培养a.实验动物以及家畜猪、羊等：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。b.大家畜或大型动物：从刚被屠宰的母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的
3、卵巢中吸取，然后在体外进行人工培养成熟后，才能与获能精子受精。精子的采集和获能a.收集精子的方法：主要有假阴道法、手握法和电刺激法等。b.精子体外获能的方法：主要有培养法(啮齿动物、家兔、猪等)和化学诱导法(牛、羊等家畜的精子常采用化学诱导法。体外受精获能的精子和培养成熟的卵子可以在获能液或专用的受精溶液中完成受精过程。u 2体外受精和早期胚胎培养(2)胚胎的早期培养培养的目的：检测受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分：无机盐、有机盐(两盐)；维生素、激素(两素)；氨基酸、核苷酸(两酸)，另外还有水、血清等。胚胎去向：受体移植或冷冻保存。 3.胚胎工程的应用及前景概念：是指将雌性动物的早期胚
4、胎，或者通过体外受精及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，使之继续发育为新个体的技术。 地位：是胚胎工程的最后一道工序。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。所需仪器设备：实体显微镜和显微操作仪。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。实质：胚胎分割可增加动物后代，其实质是动物的无性繁殖或克隆。(1)胚胎移植(2)胚胎分割概念：哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是在早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞特点a具有胚胎细胞的特性：
5、形态上表现为体积小、核大、核仁明显；功能上具有发育的全能性b在体外培养条件下可以增殖而不分化c可以冷冻保存，也可以进行遗传改造应用：治疗人类的某些顽症、培育移植用的人造组织或器官、研究体外细胞分化的理想材料(3) 胚胎干细胞(ES或EK细胞)u4.生物技术的安全性和伦理问题转基因成果a.工程菌重组微生物。 b.基因制药：生物反应器转基因动物。c.转基因农作物。对转基因生物安全性的争论：主要在食物安全、生物安全、环境安全三个方面存在激烈的争论。理性看待转基因技术a.正视转基因技术可能带来的安全性问题，要趋利避害，不能因噎废食。b.制定政策和法规，最大程度保证转基因技术和产品的安全性。中国政府态度
6、：禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆。在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。(1) 转基因生物的安全性(2) 生物技术中的伦理问题l 高考考法突破 考法1 精子卵子的发生、受精作用和胚胎发育的综合考查(1)精子的发生精子的发生中减数分裂的两次分裂是连续的，是在睾丸的曲细精管内进行的。精子获能的主要部位是雌性动物的子宫和输卵管。(2) 卵子的发生哺乳动物卵泡早在出生前(即胎儿时期)就形成和储备在卵巢内。卵子的发生中减数分裂的两次分裂是不连续的，减数第一次分裂在卵巢内完成，产生一个次级卵母细胞和第一极体，进入输卵管在与精子的结合过程中完成减数第二次分裂，产生
7、一个成熟的卵子和第二极体。当原核融合时，第一极体完成分裂，形成2个第二极体。有的哺乳动物的第一极体不再分裂。1.精子和卵子的发生（1）受精作用的场所：输卵管。（2）受精标志：在透明带和卵细胞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。（3）受精过程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。精子进入卵细胞膜：卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障。原核形成和融合：雄原核和雌原核形成，雌雄原核结合形成合子（受精卵）。（4）受精卵遗传物质的来源：核遗传物质来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核(即精卵各提
8、供12)，而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。（5）精卵细胞结合具有物种特异性的原因：由于细胞膜上糖蛋白的识别作用，卵细胞只允许同种生物的精子进入。2.关于受精（1）个体发育起点是受精卵的分裂，终点是性成熟个体的形成。（2）发育中的细胞分裂均为有丝分裂，产生的是体细胞。（3）卵裂期、桑椹胚期、囊胚期和原肠胚期的特点卵裂期的特点：细胞有丝分裂使细胞数目增加，但胚胎总体积并不增加或略缩小，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。桑椹胚以前的细胞均未分化，细胞全能性最高，是胚胎分割的最佳时期。桑椹胚至囊胚的发育过程中，细胞开始分化，出现内外两个胚层，但其全能性仍很高，也可
9、用于胚胎分割。其中个体较大的细胞叫内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。原肠胚期的特点：出现胚层分化（如内胚层、外胚层等）。原肠胚阶段是个体发育中分化程度达到最大的阶段，但应注意细胞分化贯穿整个个体发育过程中。（4）孵化：囊胚后期，透明带破裂，胚胎伸展出来；原肠胚早期还保留缩小的囊胚腔，最后消失。3.关于胚胎发育四川理综20152，6分精子内的顶体由溶 酶体特化而来。精卵识别后，顶体膜与精子 细胞膜融合，释放溶酶体酶使卵子外层形成 孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。下列叙 述正确的是（ ） A.顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中 合成的 B.精子游向卵子所需的
10、能量来自线粒体和细胞 质基质 C.顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择 透过性 D.受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来 自母方例 【解析】溶酶体酶是在精子的核糖体上合成的，A错误；精子所需的能量由细胞呼吸提供，细胞呼吸的场所在线粒体和细胞质基质，B正确；顶体膜与精子细胞膜融合体现的是生物膜的流动性，C错误；受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方，另一半来自母方，细胞质中的遗传物质来自母方，D错误。Bu考法2 胚胎分割和胚胎移植技术1.关于胚胎分割(1)胚胎分割的对象：应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚(2)胚胎分割的注意事项：对囊胚进行分割时，要注意对内细胞团均等分割，否则会影响分割后
11、胚胎恢复和进一步发育(3) 胚胎工程中最后一道程序：胚胎移植，移植的胚胎必须在原肠胚之前，不能直接移植受精卵(1)胚胎移植的实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此各种性状保持不变(2) 胚胎移植的生理学基础供、受体生殖器官的生理变化是相同的哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受任何影响2.关于胚胎
12、移植（3）胚胎移植过程中两次使用激素:第一次常用孕激素对受、供体进行同期发情处理；第二次用促性腺激素处理供体使其超数排卵。（4）胚胎移植过程中有两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母畜是否妊娠进行检查。（5）胚胎移植的生殖方式：若胚胎是由受精卵形成的，属于有性生殖，若胚胎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，则是无性生殖。（6）胚胎移植的优势：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，从而大大缩短了供体本身的繁殖周期，大大推动了畜牧业的发展。3.胚胎移植和胚胎分割移植的比较重庆理综2015 8题节选某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯
13、种公牛。(1)拟进行如下杂交：选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常_ 。若C中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是_性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛，根据现有类型，最佳杂交组合是_，后代中出现这种母牛的概率是_ （ (假设两对基因分别位于不同对常染色体上） 。例 (2)用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。精子要具有受精能力，需对其进行_处理；卵子的成熟在过程_中完成。在过程的培养基中含有葡萄糖，其作用是_。为筛选出具有优良性状的母牛，过程前应鉴定胚胎的。子代母牛的优良性状与过程_的基因重组有关。(3)为了提高已有胚胎的利用率，可采用_技术。【解析】
14、（1）根据题意，亲本中的母牛选择的是具有适宜本地生长基因低产奶量的纯种，由它作母本可以保证胚胎在母体内正常生长发育。杂交双亲为A不适宜本地生长高产奶量B适宜本地生长低产奶量，后代C为适宜本地生长低产奶量，可以推知适宜本地生长和低产奶量是显性性状，可分别用M、N表示，不适宜本地生长和高产奶量是隐性性状，分别用m、n表示。那么A的基因型是mmnn，B的基因型是MMNN，则C的基因型就是MmNn。此时，若想得到适宜本地生长高产奶量的母牛，最佳杂交组合是A和C杂交：mmnnMmNn，得到适宜本地生长高产奶量的母牛（Mmnn）的概率是 1 / 4 1 / 2= 1 / 8 。（2）精子要经过获能或增强活
15、力处理才具有受精能力。处于减数第二次分裂中期的卵母细胞才具备与精子受精的能力，在受精的过程中次级卵母细胞排出第二极体，完成卵子的成熟。早期胚胎培养的培养基中含有葡萄糖，葡萄糖可给早期胚胎的发育提供能量。要获得高产奶、适宜本地生长的母牛，因此在进行胚胎移植前要鉴定胚胎的性别和高产奶、适宜本地生长的基因。结合（1）小题，供体公牛和供体母牛的基因型为：mmnnMmNn，可知后代的基因重组是发生在MmNn（供体母牛）减数分裂的过程（过程）中。（3）为了提高已有胚胎的利用率，可以采用胚胎分割技术对已鉴定的合格胚胎进行操作，以得到更多的合格胚胎。【答案】（1）生长发育或胚胎发育 隐性 AC 1 / 8 （2）获能或增强活力 供能 性别、高产奶和适应本地生长的基因 （3）胚胎分割u 考法3 胚胎干细胞的培养与应用形态上具有体积小、细胞核大、核仁明显等特点，功能上具有发育的全能性；体外培养条件下可以增殖而不分化。1.胚胎干细胞的特点2.胚胎干细胞的来源是一类未分化细胞，可从早期胚胎的囊胚期分离获取或从胎儿的原始性腺中分离获取 。3.胚胎干细胞的主要用途（1）将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物。（2）基因敲除，获得移植器官。（3）培育出人造组织器官，用于器官移植。（
