學案51胚胎工程

1、學案51胚胎工程考綱要求1.動物胚胎發(fā)育的基本過程()。2.胚胎工程的理論基礎()。3.胚胎干細胞的移植()。4.胚胎工程的應用()。一、受精1準備階段：包括_和_。2受精階段：(1)精子與卵子相遇時，首先發(fā)生_，以形成精子穿越放射冠的通路。(2)防止多精子入卵受精的兩道屏障是_和_作用。記住了嗎判斷卵子是否受精的標志是在卵黃膜和透明帶的間隙可觀察到什么結構？二、胚胎發(fā)育1卵裂期特點2早期胚胎發(fā)育的階段(1)桑椹胚：這一階段的細胞都屬于_。(2)囊胚(3)原腸胚：具有_、中胚層和_三個胚層，以及由內胚層包圍的_。三、體外受精和早期胚胎培養(yǎng)1體外受精階段：(1)_的采集和培養(yǎng)；(2)_的采集和獲

2、能；(3)受精。2胚胎的早期培養(yǎng)(1)培養(yǎng)液成分包括無機鹽、有機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及_等物質。(2)牛、羊一般培養(yǎng)到_或囊胚階段；人的試管胚胎一般要培養(yǎng)到_階段。四、胚胎工程1胚胎移植(1)概念：將雌性動物的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到_的其他雌性動物體內，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術。(2)理論基礎：排卵后，供、受體_的生理變化是相同的。早期胚胎形成后，在一定時間內處于_，未與母體子宮建立組織上的聯(lián)系。受體對外來胚胎基本上不發(fā)生_反應。供體胚胎可與受體子宮建立正常的_聯(lián)系，而_不受影響。(3)基本程序：對供受體的_。配種或進行_。對胚胎的收集、檢查、培

3、養(yǎng)或保存。對胚胎進行_。移植后的檢查。2胚胎分割(1)概念：采用機械方法將_切割成2等份、4等份或8等份等，經移植獲得_或_的技術。(2)材料：應選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的_或_。知道了嗎在對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將內細胞團均等分割，為什么？五、胚胎干細胞1來源：是由_或_中分離出來的一類細胞。2特點探究點一體內受精和早期胚胎發(fā)育1比較精子和卵子的發(fā)生，完成表格填空。項目精子卵子不同點場所睪丸的曲細精管_(M)、_(M)時間從_開始，直到_M在_完成，M在_過程中完成過程特點M和M是連續(xù)的，需變形；細胞質均等分配M和M是不連續(xù)的，不需要變形，細胞質_分配結果形成_精子形成_卵細胞和3個

4、極體相同點原始生殖細胞的增殖為_，生殖細胞的成熟為減數分裂，成熟過程均經過_復制和_分裂，子細胞染色體數目_2.簡述受精過程的兩個階段。3簡述早期胚胎發(fā)育的過程和特點。思維拓展1排卵是指卵子從卵泡中排出。2受精的標志是卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體，受精過程結束的標志是雌、雄原核融合成合子。3受精過程中有三大反應(作用)：頂體反應、透明帶反應、卵黃膜封閉作用。三大反應(作用)的作用不同：頂體反應主要是形成精子穿越放射冠的通路；透明帶反應是防止多精子入卵受精的第一道屏障；卵黃膜封閉作用則是防止多精子入卵受精的第二道屏障。探究示例1關于受精過程的敘述錯誤的是()A獲能后的精子與卵子相遇后，

5、釋放頂體酶穿過透明帶進入放射冠B透明帶反應是防止多精入卵的第一道屏障C精子與卵黃膜相互融合，精子入卵D雄原核形成的同時，卵子完成減數第二次分裂聽課記錄：探究點二體外受精和早期胚胎培養(yǎng)1完成哺乳動物體外受精過程示意圖：2完成胚胎的早期培養(yǎng)填空：(1)培養(yǎng)液的成分：無機鹽、_、_、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分和_等物質。(2)當胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可將其取出向_或_保存。思維拓展1早期胚胎一般指可用于移植的胚胎，在原腸胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的階段。2牛的體外受精技術水平最高。3胚胎早期培養(yǎng)液成分與動物細胞培養(yǎng)液成分基本相同，除無機鹽、營養(yǎng)成分和調節(jié)物質外，還需要血清，兩者都是液體培養(yǎng)基

6、，但植物組織培養(yǎng)為固體培養(yǎng)基，其中加入瓊脂，所需植物激素主要是生長素和細胞分裂素兩大類。探究示例2采集的卵母細胞，都要在體外經人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精。以下原因不正確的是()A卵子從輸卵管中沖出也要經歷類似精子獲能的過程B動物排出的卵子成熟程度不同C體外人工培養(yǎng)至減數第二次分裂中期時，才算成熟D沖出的卵子還需要培養(yǎng)一段時間由小變大聽課記錄：探究點三胚胎工程的應用及前景1完成胚胎移植基本程序(以牛胚胎移植為例)。2完成胚胎分割基本程序。3簡述胚胎干細胞的特征與應用前景。思維拓展1與胚胎移植有關的幾條規(guī)律(1)該過程中兩次使用促性腺激素，第一次對受、供體進行同期發(fā)情處理；第二次用于供體

7、的超數排卵。(2)該過程中的兩次檢查：第一次對收集的胚胎進行檢查；第二次對受體母牛是否妊娠進行檢查。(3)產下的犢牛性狀取決于所用公牛和供體牛，性別取決于公牛提供何種類型的精子，二者與受體牛沒有關系。(4)沖卵的含義是從子宮中沖出胚胎，而非沖出卵子。2如何區(qū)分試管動物與克隆動物試管動物克隆動物技術環(huán)節(jié)體外受精；早期胚胎培養(yǎng)；胚胎移植細胞融合；早期胚胎培養(yǎng)；胚胎移植生殖方式有性生殖無性生殖3.幾項技術手段的比較類型過程及原理遺傳物質來源后代性狀表現生殖方式受精卵移植精子卵細胞受精卵母體兩個親本兩個親本的顯性性狀有性生殖核移植主要來自供體細胞核，少量來自卵細胞質主要性狀與核供體相似，少量性狀與卵供

8、體相似無性生殖胚胎移植胚胎分割移植同一受精卵胚胎多個母體兩個親本基因型相同，表現型基本一致無性生殖試管嬰兒精子卵子受精卵一定階段的胚胎胎兒兩個親本兩個親本的顯性性狀有性生殖探究示例3(2010·南京二調)世界衛(wèi)生組織解釋克隆為“遺傳上同一機體或細胞系(株)的無性繁殖”。相對于植物克隆而言，動物尤其是高等動物的克隆比較困難，下圖表示哺乳動物克隆的幾種方法的主要步驟，據圖回答下列問題：(1)方法2獲得的小牛的細胞核遺傳物質來源于_。方法3中和發(fā)育成的小牛的遺傳物質_(相同/不同)。(2)細胞B取自囊胚的_，具有全能性，稱為_細胞。囊胚_(已經/尚未)出現分化。(3)應用圖示方法_得到的小

9、牛與供體1遺傳物質最相似。(4)克隆也可以理解為復制、拷貝，結合世界衛(wèi)生組織的定義，你認為還有哪些現代生物技術也屬于克??？_。(5)2009年3月9日，美國總統(tǒng)奧巴馬簽署行政令，決定解除對使用聯(lián)邦政府資金支持胚胎干細胞研究的限制。對此，各界反應不一，你的態(tài)度及理由是_。聽課記錄：題組一早期胚胎培養(yǎng)和體外受精1(2011·浙江卷，2)培育“試管山羊”的基本過程如下圖所示。若要培育成功，下列敘述正確的是()A甲過程中可通過給母山羊注射有關激素使其超數排卵B乙過程的目的之一是促進卵母細胞和精子的成熟C丙過程與乙過程中應采用相同成分的培養(yǎng)液D丁過程中早期胚胎須移植到供體性狀相同的代孕母羊子宮

10、內2(2011·江蘇卷，18)下列關于胚胎工程的敘述，錯誤的是()A體外受精是指獲能的精子和成熟的卵子在相應溶液中受精B受精卵發(fā)育到原腸胚階段才能進行胚胎移植C早期胚胎培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液通常都需加入血清D試管嬰兒技術主要包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術3(2011·蘇州模擬)關于桑椹胚和囊胚的比較，以下說法不正確的是()A桑椹胚的各細胞結構功能基本相同B囊胚期細胞出現了細胞分化，但遺傳物質未發(fā)生改變C囊胚期細胞分化是由遺傳物質突變引起的D囊胚期內細胞團和滋養(yǎng)層細胞差異不是復制水平上的差異，而是轉錄水平上的差異引起的4下面是以小鼠為對象進行的研究工作，請分析回

11、答問題。(1)進行小鼠胚胎工程操作時，首先在光控周期下(光照14 h，黑暗10 h)飼養(yǎng)成年雌鼠，并注射促性腺激素，目的是_。然后從雌鼠輸卵管中取出卵子，在一定條件下培養(yǎng)成熟；并從雄鼠附睪中取出精子，在一定條件下培養(yǎng)一段時間，目的是_。再在37、5%CO2條件下，精卵共同作用4 h，沖洗后繼續(xù)培養(yǎng)。定時在顯微鏡下觀察胚胎的變化，第5天可以看到胚胎發(fā)生收縮，細胞間隙擴大，接著胚胎內部出現裂隙，這是胚胎_期開始的標志。(2)如果體外受精后，在精核與卵核融合之前，用微型吸管吸除雄核，再用細胞松弛素B處理(作用類似于用秋水仙素處理植物細胞)，處理后的受精卵可發(fā)育成小鼠。這種方法在動物新品種選育中的顯著

12、優(yōu)點是_。(3)如果將小鼠甲的體細胞核移入小鼠乙的去核卵細胞中，由重組細胞發(fā)育成小鼠丙，則小鼠丙的基因來源于_。(4)如果將外源基因導入小鼠受精卵，則外源基因可能隨機插入到小鼠受精卵DNA中。這種受精卵有的可發(fā)育成轉基因小鼠，有的卻死亡。請分析因外源基因插入導致受精卵死亡的最可能的原因。_。題組二胚胎工程的應用前景5(2010·江蘇卷，16)下列關于利用胚胎工程技術繁殖優(yōu)質奶羊的敘述，錯誤的是()A對受體母羊與供體母羊進行同期發(fā)情處理B人工授精后的一定時間內，收集供體原腸胚用于胚胎分割C利用胚胎分割技術可以獲得兩個基因型完全相同的胚胎D一次給受體母羊植入多個胚胎，可增加雙胞胎和多胞胎

13、的比例6老年癡呆癥患者的腦血管中有一種特殊的淀粉樣蛋白體，它的逐漸積累可能導致神經元損傷和免疫功能下降，某些基因的突變會導致淀粉樣蛋白體的產生和積累。下列技術能用于老年癡呆癥治療的是(多選)()A胚胎移植技術 B胚胎干細胞技術C單克隆抗體技術 D基因治療技術7請回答下列與胚胎移植有關的問題：(1)動物的早期胚胎移植到同種且_與供體相同的動物體內，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術叫做胚胎移植。為了獲得更多的早期胚胎，常用_激素對供體進行處理，其目的是獲得更多的_，經人工授精后可得到早期胚胎。用某染料鑒定胚胎細胞是否為活細胞時，發(fā)現活胚胎細胞不能被染色，其原因是活細胞膜_。(2)若要通過胚胎移植獲得遺傳

14、物質完全相同的兩個新個體，可對發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段的早期胚胎進行_處理，再植入到受體內。若要對早期胚胎進行長期保存，應將其置于_條件下。題組三綜合題8(2010·連云港模擬)控制哺乳動物性別對于畜牧生產具有重要意義。目前，通過分離精子技術選擇含不同性染色體的精子進行受精是控制哺乳動物性別的有效方法。含X染色體的牛精子中DNA含量比含Y染色體精子高4%左右，人們現在能夠利用這一差異把牛含X染色體的精子與含Y染色體的精子分離。請結合圖解回答：(1)精子在受精以前必須進行_處理。(2)受精卵在體外培養(yǎng)時，培養(yǎng)液中除加入必需的葡萄糖、氨基酸、無機鹽離子、維生素、激素等外，還要加入少量的_及

15、通入一定濃度的CO2，通入CO2的主要目的是_。(3)如果想利用牛乳腺反應器生產人的干擾素，應選擇上圖中的_為受體細胞，將基因表達載體導入受體細胞的常用方法是_；要最終確定目的基因是否表達，需要對牛的_進行檢測，若_，說明目的基因成功表達，否則說明目的基因沒有表達。(4)該受體細胞培養(yǎng)至一定時期可通過_的方法，從而一次得到多個轉基因牛個體。9(2010·廣州質檢)隨著科學技術的發(fā)展，人們可以根據人類的需求來改造生物的性狀，在許多領域取得了可喜的成果，如圖是利用奶牛乳汁生產血清白蛋白的圖解，根據下圖回答：(1)在此工程過程中涉及的現代生物技術主要有_。(2)在基因工程中，我們稱為_，在

16、進入之前要用_等工具來構建基因表達載體。(3)圖中一般經_處理可以得到，從到的過程中一般用未受精的卵細胞去核后作為受體，不用普通的體細胞，原因是_。(4)從AD中選出到的過程中正確的操作方法_，把送入的最佳時期是_。(5)是生出的后代，那么的遺傳性狀和_最相似，為什么？_，如果的數量太少常用_來擴增。要實現批量生產血清白蛋白，則要求的性染色體是_，利用該方法得到的動物叫做_。(6)用這種方法生產藥物與工廠化生產藥物的優(yōu)越性在于_。和某些轉基因羊可通過分泌乳汁來生產人類所需藥物，這類的轉基因動物被稱為_。學案51胚胎工程課前準備區(qū)一、1.精子獲能卵子的準備2.(1)頂體反應(2)透明帶反應卵黃膜

17、封閉記住了嗎兩個極體。二、1.(1)有絲分裂(2)不增加縮小2.(1)全能細胞(2)各種組織胎膜和胎盤(3)內胚層外胚層原腸腔三、1.(1)卵母細胞(2)精子2.(1)血清(2)桑椹胚816個細胞四、1.(1)同種的、生理狀態(tài)相同(2)生殖器官游離狀態(tài)免疫排斥生理和組織遺傳特性(3)選擇和處理人工授精移植2(1)早期胚胎同卵雙胎多胎(2)桑椹胚囊胚知道了嗎若分割不均等會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。五、1.早期胚胎原始性腺2.(1)細胞核核仁(2)全能性(3)分化課堂活動區(qū)探究點一1卵巢輸卵管初情期生殖機能衰退排卵前后受精作用不均等4個1個有絲分裂一次兩次減半2(1)受精前的準備階段精子獲

18、能：正常情況下在雌性動物的生殖道內完成。卵子的準備：發(fā)育到減數第二次分裂中期，才具備與精子受精的能力。(2)受精階段獲能的精子穿越放射冠和透明帶，進入卵黃膜精子外膜與卵黃膜融合，精子入卵精、卵細胞經過一系列變化分別形成雄、雌原核雄、雌原核充分發(fā)育后結合，形成受精卵完成受精過程。3受精卵：胚胎發(fā)育的起點卵裂期：在透明帶內進行有絲分裂，細胞數量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有縮小桑椹胚：細胞的全能性最高，是胚胎分割的最佳時期囊胚：原腸胚：內含原腸腔探究示例1A本題考查受精原理。哺乳動物的受精過程主要包括：精子穿越放射冠和透明帶，進入卵黃膜，雌雄原核結合。獲能后的精子與卵子相遇后，首先釋放頂體

19、酶穿過放射冠進入透明帶，當精子接觸卵黃膜的瞬間，會產生透明帶反應，阻止多個精子進入透明帶。精子與卵黃膜相互融合，精子入卵后，形成雄原核，此時卵子完成減數第二次分裂，形成雌原核，二者相互融合形成受精卵，受精過程完成。探究點二1卵巢精子MM獲能化學體外受精2(1)有機鹽維生素血清(2)受體移植冷凍探究示例2D沖出的卵子還不成熟，只有培養(yǎng)至減數第二次分裂中期時，才具有與精子受精的能力。在此之前，也要經歷類似精子獲能的處理。探究點三1同期發(fā)情超數排卵沖卵胚胎分娩2囊胚腔透明帶滋養(yǎng)層內細胞團滋養(yǎng)層性別鑒定3(1)特點形態(tài)方面：體積小、細胞核大、核仁明顯。功能方面：具有發(fā)育的全能性。體外培養(yǎng)：可以增殖而不

20、發(fā)生分化。可以冷凍保存，也可以進行遺傳改造。(2)應用前景ES細胞可用于治療人類的某些頑癥。利用ES細胞可以被誘導分化形成新的組織細胞的特性，移植ES細胞可以使壞死或退化的部位得以修復并恢復正常功能。培育成人造組織器官，用于器官移植。對ES細胞的培養(yǎng)和誘導，為揭示細胞分化和細胞凋亡的機理提供了有效手段。ES細胞可用于對哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律的研究。探究示例3(1)供體1和供體2相同(2)內細胞團胚胎干已經(3)1(4)單克隆抗體、植物組織培養(yǎng)、PCR等(5)支持，胚胎干細胞的研究，有利于治療人類某些頑癥(治療性克隆)，以及揭示細胞分化和細胞凋亡的機理等；反對，胚胎干細胞取自胚胎，胚胎也是生

21、命，另外可能被用于克隆人研究，引起倫理問題(合理即可)解析方法1是用核移植克隆動物，供體1提供細胞核，供體3提供卵細胞。方法2是供體1和供體2體內受精，取其囊胚的胚胎干細胞，進行核移植。方法3是供體1和供體2體內受精，然后進行胚胎分割移植?？寺〕ド鲜鰝€體克隆外，植物的組織培養(yǎng)也是個體克隆，單克隆抗體是細胞的克隆，PCR是分子的克隆。構建知識網絡受精卵囊胚內細胞團胚胎分割胚胎移植獲能成熟課后練習區(qū)1A對小型動物而言，一般采用注射促性腺激素的方法來促進雌性個體的超數排卵，A項正確；乙過程為體外受精過程，B項錯誤；乙過程即受精時用獲能培養(yǎng)液或者專門的受精溶液，丙過程為體外胚胎培養(yǎng)過程，所用溶液為發(fā)

22、育培養(yǎng)液，C項錯誤；對代孕母羊的要求只是身體健康，而對它的性狀無要求，D項錯誤。2B體外受精是指獲能的精子與成熟的卵子在獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精的過程，A項正確；胚胎移植應在早期胚胎培養(yǎng)至桑椹胚或囊胚期進行，B項錯誤；早期胚胎培養(yǎng)液中含有一些無機鹽和有機鹽類，含維生素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分以及激素、血清等物質，動物細胞培養(yǎng)液的成分為糖類、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素，還有血清等成分，故C項正確；試管嬰兒技術與試管動物技術類似，包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術等，D項正確。3C細胞分化并非遺傳物質的改變，而是基因的選擇性表達的結果，即轉錄水平上的調控。4(1)促進排

23、卵(或超數排卵)使精子獲能囊胚(2)容易獲得純合子并縮短育種時間(3)小鼠甲(體細胞)的核基因和小鼠乙(卵細胞)的細胞質基因(4)外源基因的插入使受精卵內生命活動所必需的某些基因不能正常表達解析第(1)小題中注射促性腺激素和在光控周期下飼養(yǎng)成年雌鼠的目的是促進排卵；取出的精子要在一定條件下培養(yǎng)是為了使精子獲能；囊胚期開始的標志是胚胎收縮，細胞間隙擴大，胚胎內部出現裂隙。第(2)小題的處理類似于單倍體育種的方法，因此，能輕松總結出其優(yōu)點是容易獲得純合子并能縮短育種時間。第(3)小題的方法是動物的“克隆”，其基因來源是：核基因來自小鼠甲，質基因來自小鼠乙。由第(4)小題的題干敘述可知外源基因要隨機

24、插入到小鼠的受精卵DNA中，在插入過程中可能會破壞原有基因的完整性，使其不能表達，假如破壞的基因是對小鼠生長發(fā)育至關重要的基因，則小鼠會死亡。5B本題考查了胚胎工程及考生理解問題的能力。進行胚胎分割要用囊胚或桑椹胚期的胚胎，B項錯誤。6BCD本題考查了現代生物技術的應用。采用胚胎干細胞技術可以產生新的神經元細胞，單克隆抗體技術定向改善免疫能力，基因治療技術可以從基因水平對老年癡呆癥進行治療，而胚胎移植技術則不能治療老年癡呆，正確選項為A。7(1)生理狀態(tài)促性腺卵母細胞對物質的吸收具有選擇透過性(2)胚胎分割冷凍(或液氮)解析(1)胚胎移植是指將雌性動物的早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術。為了獲得更多的早期胚胎，可以對供體母畜進行超數排卵處理，給供體注射促性腺激素，使其排出更多的卵子。用某染料鑒定胚胎細胞是否為活細胞時，發(fā)現活胚胎細胞不能被染色，其原因是活細胞膜對物質的吸