時胚胎工程詳解演示文稿

時胚胎工程詳解演示文稿當前第1頁\共有56頁\編于星期四\1點（優(yōu)選）時胚胎工程當前第2頁\共有56頁\編于星期四\1點3.不同種動物精子的形態(tài)相似,大小略有不同,但與動物的體型大小無關。4.哺乳動物卵巢、卵泡和卵子的關系卵巢是卵子形成、卵泡存在的場所,內部包含許許多多不同發(fā)育階段的卵泡,而成熟的卵泡中可釋放出卵子,其中卵子的外面有輔助結構——透明帶,由卵丘細胞(卵泡細胞)形成放射冠,而卵子外面的胞膜即卵黃膜。排卵指卵子從卵泡中排出,而非卵泡從卵巢中排出。5.受精的標志是在透明帶和卵黃膜之間觀察到兩個極體;而受精完成的標志為雌雄原核的融合。當前第3頁\共有56頁\編于星期四\1點對位訓練1.堿基互補配對發(fā)生在下列哪些生理過程或生物技術中 （）①受精作用②病毒的增殖過程③細菌的二分裂過程④目的基因與載體的結合⑤DNA探針的使用⑥細胞的融合A.②③④⑤ B.①③④⑤C.②④⑤ D.②③⑤⑥A當前第4頁\共有56頁\編于星期四\1點2.下列關于精子的說法，不正確的是 ()A.精子的發(fā)生從初情期開始B.它與卵細胞的受精發(fā)生在子宮內C.精細胞變形為精子時保留的細胞器主要是線粒體D.精細胞變形為精子時細胞內的一些物質最后脫落B當前第5頁\共有56頁\編于星期四\1點考點二體外受精和早期胚胎培養(yǎng)1.體外受精(1)卵母細胞的采集和培養(yǎng)①實驗動物以及家畜豬、羊等：用促性腺激素處理,使其排出更多的卵子,然后,從輸卵管中沖取卵子,直接與獲能的精子在體外受精。②大家畜或大型動物：從剛被屠宰的母畜的卵巢中采集卵母細胞或直接從活體動物的卵巢中吸取,然后在體外進行人工培養(yǎng)成熟后,才能與獲能精子受精。當前第6頁\共有56頁\編于星期四\1點(2)精子的采集和獲能①收集精子的方法：主要有假陰道法、手握法和電刺激法等。②精子體外獲能的方法：主要有培養(yǎng)法(嚙齒動物、家兔、豬等)和化學誘導法(牛、羊等家畜的精子常采用化學法,即將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中,用化學藥物誘導精子獲能)。(3)體外受精獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子可以在獲能液或專用的受精溶液中完成受精過程。當前第7頁\共有56頁\編于星期四\1點2.早期胚胎發(fā)育(1)過程：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原腸胚(2)圖示當前第8頁\共有56頁\編于星期四\1點特別提醒1.體外受精時,精子與卵子在體外結合前,需要對精子進行獲能處理,并將卵母細胞培養(yǎng)成熟至減數第二次分裂中期。2.胚胎發(fā)育的起點是受精卵,發(fā)育過程中的細胞分裂均為有絲分裂。3.桑椹胚細胞仍具有全能性,是胚胎分割的最佳時期。4.囊胚是開始分化的階段,分化為滋養(yǎng)層細胞——發(fā)育成胎膜和胎盤等結構和內細胞團細胞——發(fā)育成胎兒,該階段還可進行胚胎分割。5.孵化——囊胚后期,透明帶破裂,胚胎伸展出來;原腸胚早期還保留縮小的囊胚腔,最后消失。當前第9頁\共有56頁\編于星期四\1點對位訓練3.研究表明，大多數動物，如蛙的受精卵在卵裂期隨著卵裂的進行，胚胎的體積并不增大，但胚胎細胞核的總質量與細胞質的總質量(核／質)的比值卻發(fā)生變化。下列符合卵裂期核質質量比值變化趨勢的示意圖是 （）A當前第10頁\共有56頁\編于星期四\1點4.下列關于卵細胞采集的敘述，不正確的是()A.有些動物在采集時要用促性腺激素處理B.從輸卵管中取出的卵子，可直接與獲能的精子在體外受精C.對有些動物可以直接從活體卵巢中吸取卵母細胞D.采集的卵母細胞，也可直接與獲能的精子在體外受精D當前第11頁\共有56頁\編于星期四\1點考點三胚胎工程的應用及前景特別提醒

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。當前第12頁\共有56頁\編于星期四\1點

5.沖卵含義:沖出早期胚胎,不是沖出卵子。6.對囊胚進行分割時,要注意將內細胞團均等分割,否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。當前第13頁\共有56頁\編于星期四\1點對位訓練5.下列有關動物胚胎移植的敘述中，錯誤的是()A.受孕母畜體內的受精卵或胚胎均能移植B.受體母畜必須與供體母畜處于同步發(fā)情的狀態(tài)C.超數排卵技術要使用一定的激素D.試管嬰兒只是受精及早期卵裂過程在試管中進行A當前第14頁\共有56頁\編于星期四\1點6.韓國“首席科學家”黃禹錫曾因有關人類胚胎干細胞論文的造假行為，被處以最高處分——撤銷教授職務。胚胎干細胞是哺乳動物或人早期胚胎中的細胞，可以分裂、分化形成各種組織干細胞,再進一步分化形成各種不同的組織細胞。下列敘述錯誤的是 ()A.治療性克隆可以克隆器官，治療疾病B.胚胎干細胞有細胞周期，神經干細胞分化形成的神經細胞沒有細胞周期C.造血干細胞分化形成白細胞的過程是不可逆的D.如果通過轉基因技術，成功改造了某血友病女性的造血干細胞，使其凝血功能全部恢復正常,當她與正常男性結婚，婚后所生子女的表現型都正常D當前第15頁\共有56頁\編于星期四\1點解題思路探究思維誤區(qū)警示易錯分析

1.對卵裂階段物質含量和體積大小的變化模糊不清(1)卵裂階段的細胞分裂方式——有絲分裂。(2)受卵膜制約,從受精卵到囊胚階段總體積不變或略有減小,所以每個細胞體積減少。(3)伴隨細胞分裂,細胞數目增多,總DNA含量增多,但每個細胞中DNA含量保持相對穩(wěn)定。(4)該過程中有機物總量減少,因為一直呼吸消耗但不從外界吸收。當前第16頁\共有56頁\編于星期四\1點

2.對胚胎工程中一些說法辨析不清。(1)精子發(fā)生場所——睪丸曲細精管;卵子的發(fā)生場所——卵巢和輸卵管;受精場所——輸卵管;發(fā)育場所——輸卵管和子宮。(2)精子發(fā)生時間及特點——初情期后,兩次分裂連續(xù)進行;卵子發(fā)生時間及特點——胚胎性別分化以后,兩次分裂不連續(xù)。(3)受精的標志和受精完成的標志不是一回事。當前第17頁\共有56頁\編于星期四\1點(4)胚胎發(fā)育過程中開始分化的階段是囊胚,可以移植或分割的階段為桑椹胚和囊胚。(5)防止多精入卵的兩道屏障的名稱——透明帶反應和卵黃膜的封閉作用。(6)體外受精易怱視“精子獲能”和“卵子成熱”問題。當前第18頁\共有56頁\編于星期四\1點糾正訓練1.下圖表示蛙的受精卵發(fā)育至囊胚的過程中,DNA總量、每個細胞體積、所有細胞體積之和、有機物總量的變化趨勢(橫坐標為發(fā)育時間)。其中正確的是()當前第19頁\共有56頁\編于星期四\1點A.①②B.①③C.②④D.③④

解析

蛙受精卵發(fā)育至囊胚的過程中,由于細胞不斷分裂,故DNA的總量逐漸增多;又因細胞分裂所需的營養(yǎng)全部來自卵黃,并非來自外界,故分裂后的細胞體積越來越小。事實上,由于細胞分裂等生命活動的消耗,其有機物總量亦減少。

答案

A當前第20頁\共有56頁\編于星期四\1點2.(2009·江蘇卷,8)下列關于哺乳動物胚胎發(fā)育和胚胎工程的敘述,正確的是()A.卵裂期胚胎中細胞數目和有機物總量在不斷增加B.胚胎分割時需將原腸胚的內細胞團均等分割C.胚胎干細胞具有細胞核大、核仁小和蛋白質合成旺盛等特點D.胚胎干細胞是一類未分化細胞,可從早期胚胎中分離獲取當前第21頁\共有56頁\編于星期四\1點

解析

卵裂過程中細胞數目增加,而有機物總量減少;細胞分割時需均等分割囊胚內細胞團;胚胎干細胞的特點是：細胞小,細胞核大,核仁明顯;胚胎干細胞未分化,可從早期胚胎中獲取。

答案

D當前第22頁\共有56頁\編于星期四\1點知識綜合應用重點提示

通過“胚胎干細胞這一熱點知識”的考查,提升“綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中有關生物學問題”的能力。典例分析

(2009·四川卷,30Ⅰ)將小鼠胚胎干細胞定向誘導分化成一種特定的細胞(命名為M細胞),再將M細胞移植到糖尿病模型小鼠(胰島細胞被特定藥物破壞的小鼠)體內,然后測定小鼠的血糖濃度,結果如圖所示(虛線表示正常小鼠的血糖濃度值)。請回答相關問題：當前第23頁\共有56頁\編于星期四\1點(1)實驗用的胚胎干細胞取自小鼠的早期囊胚,取出胚胎后一般用

將其分散成單個細胞。(2)根據實驗結果可以判定M細胞已具有

細胞的功能。說明判定的理由

。(3)用胰島素基因片段做探針,對小鼠胚胎干細胞和M細胞進行檢測。請在下表的空格中填上檢測結果(用“+”表示能檢測到,用“-”表示不能檢測到)。當前第24頁\共有56頁\編于星期四\1點(4)若將M細胞的細胞核移植到去核的卵細胞中,重組細胞能否分化為其他類型細胞？

,請說明理由：

。

解析

(1)動物細胞間質主要成分為蛋白質,所以進行動物細胞培養(yǎng)時,常采用胰蛋白酶將其分散成單個細胞。用探針檢測細胞的DNA用探針檢測細胞的RNA胚胎干細胞M細胞胚胎干細胞M細胞當前第25頁\共有56頁\編于星期四\1點(2)從圖中可以看出,移植組小鼠的血糖濃度已經降至正常水平,而只有胰島B細胞分泌的胰島素是唯一能降低血糖濃度的激素,說明M細胞已具有胰島B細胞的功能。(3)細胞在分化的過程中,遺傳物質(DNA)并不發(fā)生改變,只是基因選擇性表達,所以兩細胞內均能用探針檢測到胰島素基因,但胰島素基因只在M細胞內轉錄和翻譯,故只能在M細胞內檢測到RNA。(4)因為細胞核內含有該物種生長發(fā)育所需的全套基因,所以該重組細胞能分化為其他類型的細胞。當前第26頁\共有56頁\編于星期四\1點

答案

(1)胰蛋白酶(2)胰島B胰島B細胞分泌的胰島素是唯一降低血糖的激素(3)基因的選擇性表達(胰島素基因的表達)(4)能細胞核含有該物種所特有的全套遺傳物質(細胞核的全能性)用探針檢測細胞的DNA用探針檢測細胞的RNA胚胎干細胞M細胞胚胎干細胞M細胞++-+當前第27頁\共有56頁\編于星期四\1點定時檢測組題說明特別推薦學科內知識綜合應用題——4、6、7；熱點材料題——2、5?？键c題號體內受精及早期胚胎發(fā)育1胚胎移植及相關技術手段2、3、4、5、6、7、8當前第28頁\共有56頁\編于星期四\1點1.(2009·海南卷,26)請回答下列與哺乳動物精子和卵子發(fā)生有關的問題：(1)精細胞經變形后,高爾基體發(fā)育形成精子的頂體,頂體內含有的

能協(xié)助精子穿過卵母細胞的放射冠和透明帶。(2)某動物排卵時,減數第一次分裂尚未完成,此時卵子處于

卵母細胞階段。當該細胞發(fā)育至減數第二次分裂

期時,才具備受精能力。若在卵黃膜和透明帶之間看到兩個極體,則表明

過程已完成。當前第29頁\共有56頁\編于星期四\1點(3)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

。(4)若要通過胚胎移植獲得遺傳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當前第30頁\共有56頁\編于星期四\1點胎進行

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。

答案

(1)頂體酶(2)初級中受精(3)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(4)胚胎分割冷凍(或液氮)當前第31頁\共有56頁\編于星期四\1點2.日前首例毛驢胚胎移植在新疆實驗成功。請回答下列問題：(1)克隆動物培育過程與胚胎移植繁殖過程相比特有的技術手段是

技術,這兩種繁育動物的方式相比,實質性的區(qū)別為前者是

,后者是

。(2)一般用

激素對供體母驢做超數排卵處理。(3)哺乳動物胚胎體外培養(yǎng)所需的培養(yǎng)液成分一般比較復雜,除一些無機鹽和有機鹽類外,還需要添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及等物質。當前第32頁\共有56頁\編于星期四\1點(4)如果培育轉基因驢,可采用

技術將藥用蛋白基因導入到

中,在檢測受體細胞中的染色體DNA上是否插入了目的基因時,常采用的方法是

技術,根據是否顯示出雜交帶進行鑒定。(5)毛驢的胚胎能在受體母驢的子宮內存活并正常發(fā)育的生理原因是什么？

。當前第33頁\共有56頁\編于星期四\1點

解析

①克隆動物培育的技術手段有:動物細胞培養(yǎng)、核移植、胚胎移植;胚胎移植繁殖優(yōu)良動物的技術手段有：動物細胞培養(yǎng)、胚胎移植等。②動物克隆和胚胎分割都屬于無性繁殖,這兩種技術獲得的動物體的遺傳物質不發(fā)生改變。

答案

(1)核移植無性生殖有性生殖(2)促性腺(3)動物血清(4)顯微注射受精卵DNA分子雜交(5)受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應,供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系當前第34頁\共有56頁\編于星期四\1點3.如圖為胚胎移植的基本程序及早期胚胎發(fā)育過程,請據圖回答：(1)超數排卵技術就是對供體母牛注射

。(2)沖卵實質上是用特定裝置,將供體母牛子宮內的

沖洗出來。當前第35頁\共有56頁\編于星期四\1點(3)從A到E中,適宜于牛的胚胎移植時有

。(4)圖中標號3為

,它將來可發(fā)育為胎膜和胎盤。(5)若一次給受體移入多個胚胎,產生多個后代,其基因型都相同嗎？(要求說明理由)

。

答案

(1)促性腺激素(2)胚胎(3)DE(4)滋養(yǎng)層(5)不一定相同,因為這些胚胎可能由不同的受精卵發(fā)育而來,它們的基因型可能相同,也可能不同當前第36頁\共有56頁\編于星期四\1點4.下面是以小鼠為對象進行的研究工作,請分析回答問題。(1)進行小鼠胚胎工程操作時,首先在光控周期下(光照14h,黑暗10h)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4h,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天后可以看到胚胎發(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。當前第37頁\共有56頁\編于星期四\1點(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

。當前第38頁\共有56頁\編于星期四\1點(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。

。

解析

胚胎工程主要是對哺乳動物的胚胎進行某種人為的工程技術操作,然后讓它繼續(xù)發(fā)育,獲得人們所需要的成體動物的新技術,實際上是動物細胞工程的拓展與延伸。(1)光照長短是影響小鼠發(fā)情的主要環(huán)境因素,在卵巢的正?；顒酉?光照對當前第39頁\共有56頁\編于星期四\1點母體的排卵數有顯著的影響;超數排卵簡稱超排,就是在動物發(fā)情周期的適當時間注射促性腺激素,使卵巢比自然狀態(tài)有更多的卵泡發(fā)育并排卵;可用培養(yǎng)法或化學法使精子獲能;囊胚期出現細胞分化和內細胞團,將來可發(fā)育成各種組織。(2)類似植物中的單倍體育種,優(yōu)點是縮短育種時間,易獲得純合子。(3)在該核移植過程中,小鼠丙的核基因來自小鼠甲,細胞質基因來自小鼠乙。(4)外源基因的插入如果沒有破壞小鼠原來的基因,則可能存活;如果插入的位置正好在某個基因內部,破壞了原來的基因,小鼠可能會死亡。當前第40頁\共有56頁\編于星期四\1點

答案

(1)促進排卵(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當前第41頁\共有56頁\編于星期四\1點5.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,下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到的現代生物技術主要有

。當前第42頁\共有56頁\編于星期四\1點(2)在形成圖中③的過程中,我們稱②為

,獲?、诘耐緩街饕?/p>

。(3)能實現②直接進入③嗎？為什么？

。(4)圖中①一般經

處理可以得到③,從③到④的過程中一般用未受精的去核卵細胞為受體,不用普通的體細胞,原因是

。(5)從④到⑤的過程中正確的操作方法是下列的

,把⑤送入⑥的最佳時期為

。當前第43頁\共有56頁\編于星期四\1點(6)⑦是⑥的后代,那么⑦與⑥的遺傳性狀完全一樣嗎？為什么？

。(7)利用轉基因動物乳汁生產生物產品的方法稱為

,利用核移植的方法得到的動物叫做

。當前第44頁\共有56頁\編于星期四\1點

解析

本題綜合考查了基因工程、細胞工程及胚胎工程。目的基因獲取的方法有從基因文庫中獲取、人工合成及通過PCR技術擴增。獲取的目的基因不能直接導入受體細胞,需借助于載體,因為獨立外源基因很難與受體細胞的基因連接和獨立表達。將動物細胞分成單個細胞需用胰蛋白酶處理。在細胞工程中細胞核導入的受體細胞常用去核的卵細胞,因為分化程度越低,細胞全能性的表達越容易。胚胎分割的時期需在胚胎分化之前?？寺〉玫降纳?性狀絕大多數像提供細胞核的動物。當前第45頁\共有56頁\編于星期四\1點

答案

(1)基因工程技術、核移植技術、胚胎移植技術(2)目的基因從基因文庫獲取、PCR技術擴增、人工合成(3)不能。因為獨立外源基因很難與受體細胞的基因連接和獨立表達(4)胰蛋白酶卵細胞體積大易操作,且其細胞質中含有促進細胞核表現出全能性的物質(5)C桑椹胚和囊胚期(6)不一樣。因為個體⑦的遺傳信息幾乎全部來自供體的細胞核,沒有孕育它的母體⑥的遺傳信息(7)乳腺生物反應器克隆動物當前第46頁\共有56頁\編于星期四\1點6.下圖為利用生物技術生產單克隆抗體和經體外受精培育優(yōu)質奶牛的過程。請回答下列問題：(1)細胞A的形成過程中常用的誘導因素有

。(2)Ⅱ過程優(yōu)質奶牛的培育過程需要進行胚胎移植,移植后的胚胎能在受體子宮中存活,其生理基礎是

。當前第47頁\共有56頁\編于星期四\1點(3)若要同時獲得多頭與此優(yōu)質奶牛相同的小牛,可對Ⅱ中囊胚進行

,操作過程中需要特別注意的問題是

。

解析

(1)誘導動物細胞融合可用離心、振動、電刺激處理,聚乙二醇處理或滅活的病毒處理。(2)受體子宮的生理狀態(tài)與供體子宮的生理狀態(tài)相同,供體對移植胚胎不發(fā)生免疫排斥反應,才能保證移植的胚胎在受體子宮中存活。(3)胚胎分割移植產生的小牛,遺傳物質相同,在進行分割時要注意將囊胚期的內細胞團均等分割。當前第48頁\共有56頁\編于星期四\1點

答案

(1)滅活的病毒、聚乙二醇、電刺激等(2)受體子宮對外來胚胎不發(fā)生排斥反應(3)胚胎分割(移植)將囊胚的內細胞團進行均等分割當前第49頁\共有56頁\編于星期四\1點7.在現代社會中糖尿病的發(fā)病率越來越高,此病主要是由于患者胰島B細胞受損,胰島素分泌不足引起的。對此,某同學根據所學知識提出了以下治療途徑,請分析回答：(1)由轉基因動物生產胰島素?；境绦蚴牵孩佾@取目的基因→②基因表達載體的構建→③將目的基因導入受體細胞→④目的基因的檢測與鑒定。其中目的基因可以從自然界中已有的物種中分離出來,也可以

。①和②需要用同一種限制性核酸內切酶,該酶的作用是

,當前第50頁\共有56頁\編于星期四\1點暴露出相同的黏性末端。③是該途徑生產胰島素能否成功的關鍵,可以將胰島素基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件重組在一起,通常采用

方法將目的基因導入哺乳動物的

中。(2)利用細胞工程,模仿“番茄—馬鈴薯”雜交細胞,進行細胞培養(yǎng)生產胰島素。事實上,超級雜種植株并沒有像人們想像的那樣：地上結番茄,地下結馬鈴薯。為什么？

。當前第51頁\共有56頁\編于星期四\1點(3)通過體細胞核移植產生胚胎干細胞,再誘導其分化成胰島B細胞進行移植。該種方法減少了患者經常注射胰島素的痛苦,試說出它還有什么明顯的優(yōu)點？(一條即可)

。該方法用到