高考生物 第3講 胚胎工程課件 新人教版選修3.ppt
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,第三講 胚胎工程,,課前自主學習,,課堂互動探究,1.精子和卵子的發(fā)生,體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,2.卵細胞只允許同種單個精子完成受精的保障,(1)同種生物精卵結(jié)合的保障: 卵細胞透明帶上存在精子的特異識別受體,只允許同種生物的精子與卵細胞結(jié)合。 (2)防止多精入卵的保障:①單個精子穿過透明帶,觸及卵黃膜的瞬間引發(fā)透明帶反應,透明帶蛋白質(zhì)變性成為較堅韌的一層,阻止其他精子進入,這是防止多精入卵的第一道屏障。②單個精子穿過卵黃膜入卵后,立即引發(fā)卵黃膜的封閉作用,拒絕其他精子再進入卵細胞,這是防止多精入卵的第二道屏障。,(3)受精的標志和受精完成的標志:,①受精標志:在透明帶和卵黃膜之間觀察到兩個極體。,②受精完成的標志:雌、雄原核的融合。 3.早期胚胎發(fā)育 (1)過程:受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原腸胚。,(2)圖示:,[特別提醒] ①成熟的精子并不具有受精能力,必須獲能后才具備受精能力。,②卵細胞形成過程中,減數(shù)第一次分裂在排卵前后完成,而減數(shù)第二次分裂在受精時完成。,1.下圖表示哺乳動物胚胎發(fā)育過程的幾個階段,下列相關描述正確的是( ),A.圖中3是透明帶,7是原腸腔 B.發(fā)育的先后順序是甲→丙→乙 C.1部位細胞將來發(fā)育成胎兒的各種組織 D.甲、乙、丙時期的細胞都具有發(fā)育的全能性 解析:圖中甲是桑椹胚,乙是囊胚,丙是原腸胚。圖中1是滋養(yǎng)層,2是內(nèi)細胞團,3是透明帶,4是囊胚腔,5是外胚層,6是滋養(yǎng)層,7是原腸腔,8是內(nèi)胚層。內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織,滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤。 答案:A,1.試管動物生產(chǎn)流程,胚胎工程的三個操作流程,2.克隆動物的培育流程,3.胚胎移植的培育流程 以牛胚胎移植為例:,(1)選擇的對象包括良種公牛、母牛和普通母牛,處理是指對良種母牛和普通母牛做同期發(fā)情處理,以使其生殖器官的生理變化相同;同時要對良種母牛做超數(shù)排卵處理,以促其多產(chǎn)生卵子。 (2)沖卵是指將早期胚胎從良種母牛子宮內(nèi)沖洗出來,而不是沖洗出卵子。,(3)良種牛后代的遺傳特性是由供體公牛和母牛決定的,受體母牛只是提供了胚胎發(fā)育的場所,不影響后代的遺傳特性。 (4)胚胎移植培育流程中有兩次使用促性腺激素,第一次是對供、受體進行同期發(fā)情處理;第二次用于供體的超數(shù)排卵。,2.牛胚胎移植的基本程序如圖,請據(jù)圖回答:,(1)圖中a、b、c過程分別是指________、________、________。 (2)供體母牛的主要職能是_____________________;受體母牛必須具備_________________________________。 (3)為了提高牛胚胎的利用率,常采取的方法是________________________________________________________________________; 處理的時期是_________________________________。,解析:(1)a過程是良種母畜在激素刺激下的超數(shù)排卵。b是用人工方法將母畜體內(nèi)早期胚胎取出的沖卵過程。c是將符合移植要求的早期胚胎移植到受體母畜子宮內(nèi)的過程。 (2)供體母牛的主要職能是提供具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎,受體母牛則是提供胚胎發(fā)育場所,所以受體母牛應具有健康的體質(zhì)和正常的繁殖能力。 (3)進行胚胎分割時,應選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。,答案:(1)超數(shù)排卵 沖卵 胚胎移植 (2)產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎 健康的體質(zhì)和正常的繁殖能力 (3)胚胎分割 桑椹胚或囊胚期,1.干細胞的類型,胚胎干細胞,2.干細胞的培養(yǎng)過程,3.胚胎干細胞的主要用途 (1)克隆動物培育: 將胚胎干細胞核移植到去核的卵細胞中,經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動物的胚胎發(fā)育,操作流程如下:,(2)基因敲除,獲得移植器官。 (3)培育出人造組織器官,用于器官移植。 (4)改良創(chuàng)造動物新品種。,3.科學家將人體皮膚細胞改造成了多能干細胞——“iPS細胞”,人類“iPS細胞”可以形成神經(jīng)元等人體多種組織細胞。以下有關說法正確的是( ),A.iPS細胞分化為神經(jīng)細胞的過程體現(xiàn)了細胞的全能性 B.iPS細胞有細胞周期,它分化形成的神經(jīng)細胞一般不具細胞周期 C.iPS細胞可分化形成多種組織細胞,說明“iPS細胞”在分裂時很容易發(fā)生突變 D.iPS細胞在分化時正?;蛲蛔兂稍┗蚴羌毎┳兊脑?解析:iPS細胞分化為神經(jīng)細胞是細胞的選擇性表達。iPS細胞能連續(xù)分裂,有細胞周期,它分化形成的神經(jīng)細胞高度分化,一般不具細胞周期。iPS細胞可分化形成多種組織細胞,說明“iPS細胞”全能性較高。正常細胞都含有原癌基因。 答案:B,1.下列有關哺乳動物精子和卵細胞的發(fā)生以及受精作用的敘述,正確的是( ) A.采集到的精子和卵細胞相遇即可發(fā)生受精作用 B.排卵就是排出成熟卵細胞的過程 C.卵細胞形成時的分裂過程均在卵巢內(nèi)完成 D.卵子受精完成的標志是在卵細胞膜和透明帶之間觀察到兩個極體,解析:采集到的精子必須經(jīng)獲能處理后才能受精,采集的卵細胞需要培養(yǎng)成熟后才可與獲能的精子受精;初級卵母細胞的減數(shù)第一次分裂是在雌性動物排卵前后完成的,其結(jié)果產(chǎn)生一個次級卵母細胞和第一極體,進入輸卵管,準備與精子受精。減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結(jié)合的過程中完成的。 答案:D,2.下列關于哺乳動物胚胎的敘述不正確的是( ) A.胚胎發(fā)育的早期有一段時間是在透明帶內(nèi)進行的 B.囊胚的滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎盤和胎膜 C.早期胚胎在一定時間內(nèi)不與母體子宮建立組織上的聯(lián)系 D.胚胎移植前必須先進行免疫排異反應的實驗 解析:受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應,故不需要進行免疫排斥反應實驗。 答案:D,3.(2011·廣東高考)華南虎是國家一級保護動物,可采用試管動物技術進行人工繁殖,該技術包括的環(huán)節(jié)有( ) ①轉(zhuǎn)基因 ②核移植 ③體外受精 ④體細胞克隆 ⑤胚胎移植 A.①③ B.①④ C.②⑤ D.③⑤ 解析:在試管動物技術中首先進行體外受精得到受精卵,在體外進行早期胚胎發(fā)育,然后再把胚胎移植到代孕母虎體內(nèi)發(fā)育。 答案:D,4.某干細胞研究小組人員從人的皮膚細胞中提取出細胞核,然后將其植入去核的牛卵母細胞中,從而培育出混合胚胎。該胚胎發(fā)育到第三天時已含有32個細胞,可從中提取胚胎干細胞供醫(yī)學研究使用。下列說法錯誤的是( ) A.該胚胎干細胞的遺傳物質(zhì)主要來自人的細胞核 B.采集的牛卵母細胞應在體外培養(yǎng)到ΜⅡ期中期才能進行受精,C.混合胚胎發(fā)育到第三天時已分化為滋養(yǎng)層和內(nèi)細胞團 D.胚胎干細胞在形態(tài)上表現(xiàn)為細胞核大、核仁明顯 解析:該胚胎干細胞的遺傳物質(zhì)主要由提供細胞核的生物提供;發(fā)育到ΜⅡ期中期的卵母細胞才具有受精能力;混合胚胎含有32個細胞的時期為桑椹胚時期,細胞還沒有開始分化;胚胎干細胞具有體積小、細胞核大、核仁明顯的特點。 答案:C,5.人血清白蛋白在臨床上需求量很大。將人血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細胞中,就可以利用牛的乳腺細胞生產(chǎn)人血清白蛋白。大致過程如下:,(1)要實現(xiàn)②超數(shù)排卵,應在性成熟雌牛發(fā)情期的某一階段用__________處理,然后在__________中沖取卵子。通過①采集的精子不能直接與成熟的卵子受精,原因是__________________________。 (2)要使人血清白蛋白基因在奶牛乳腺細胞中特異性表達,完整的基因表達載體要包括目的基因、__________、____________、標記基因等部分。在過程⑤之前要檢測早期胚胎細胞是否已經(jīng)導入人血清白蛋白基因,宜采用__________技術。,(3)過程⑤要選擇“雌性奶牛胚胎”的原因是__________________________________。 (4)若要一次獲得多只完全相同的轉(zhuǎn)基因牛,過程⑤應采用胚胎分割移植技術。胚胎分割移植后發(fā)育成小牛,這些小牛的基因型____________(填“相同”或“不同”),理由是________________________________________。,解析:(1)欲實現(xiàn)超數(shù)排卵可用促性腺激素處理,然后再從輸卵管中沖出卵子。(2)完整的基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子等,可采用DNA分子雜交技術檢測目的基因是否導入。(3)只有雌性轉(zhuǎn)基因牛才可能分泌乳汁,并從中獲得人血清白蛋白。(4)欲一次獲得許多頭完全相同的轉(zhuǎn)基因牛,可采用胚胎分割移植,由于這些胚胎來自同一受精卵的有絲分裂,故其基因型應彼此相同。,答案:(1)促性腺激素 輸卵管 精子沒有獲能 (2)啟動子 終止子 DNA分子雜交 (3)雌性轉(zhuǎn)基因牛進入泌乳期后,可以從其乳汁中獲得人血清白蛋白 (4)相同 它們是由同一個受精卵經(jīng)有絲分裂發(fā)育而來,- 配套講稿:
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