2018_2019學年高中生物專題3胚胎工程總結提升課件新人教版.pptx

1、系統(tǒng)構建,規(guī)律整合,內容索引,跟蹤訓練,系統(tǒng)構建,知識建網,胚胎分割,卵裂期,桑椹胚,原腸胚,獲能,胚胎移植,要語必背,1.防止多精入卵有兩道屏障：一是透明帶反應，二是卵細胞膜反應。 2.判斷卵子是否受精的標志是在卵細胞膜與透明帶的間隙能觀察到兩個極體，受精作用完成的標志是雌、雄原核融合形成合子。 3.試管動物技術運用的技術手段主要有體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。 4.哺乳動物的體外受精主要包括卵母細胞的采集、精子的獲取和受精等幾個主要步驟。,5.從卵巢采集的卵母細胞需在體外培養(yǎng)到M中期才能與獲能的精子受精。精子體外獲能的方法有培養(yǎng)法和化學誘導法兩種。 6.動物胚胎一般在桑椹胚或囊胚階段進

2、行移植。胚胎移植前一般用激素對供、受體進行同期發(fā)情處理。 7.胚胎分割的對象是桑椹胚或囊胚，在對囊胚分割時，應注意將內細胞團均等分割。 8.胚胎干細胞是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞，簡稱ES或EK細胞。,規(guī)律整合,一、克隆動物、試管動物、轉基因動物的異同(以羊為例),例1請回答胚胎工程和基因工程方面的問題： (1)應用胚胎工程技術可以培育出“試管?！?。試管牛的培育需經過體外受精、_、_以及在母體中發(fā)育和產出等過程。,早期胚胎培養(yǎng) 胚胎移植,答案,解析“試管?！笔峭ㄟ^在試管中進行體外受精，然后將受精卵進行早期胚胎培養(yǎng)，將獲得的胚胎再利用胚胎移植技術植入母體內，在母體內發(fā)育和產出牛的過

3、程。,解析,(2)在“試管?！钡呐嘤^程中，要使精子和卵母細胞在體外成功結合，需要對精子進行處理，使其_。另外，培養(yǎng)的卵母細胞需要發(fā)育至減數(shù)第二次分裂的中期，該時期在顯微鏡下可觀察到次級卵母細胞和_。,獲能,第一極體,答案,解析為使精卵成功結合需要對精子進行獲能處理；處于卵母細胞減數(shù)第二次分裂中期的細胞為次級卵母細胞和第一極體。,解析,(3)通常奶牛每次排出一枚卵母細胞，采用激素處理可使其一次排出多枚卵母細胞，常使用的激素是_。,促性腺激素,答案,解析促性腺激素能夠作用于卵巢細胞使其產生更多的性激素從而促進卵母細胞的生成。,解析,(4)利用基因工程可以獲得轉基因牛，從而改良奶牛的某些性狀?；?/p>

4、工程的四個基本操作步驟是_、基因表達載體的構建、_和_。將該基因表達載體導入受體細胞所采用的方法是_(填“顯微注射法”或“農桿菌轉化法”)，為獲得能大量產生人干擾素的轉基因牛，該基因表達載體應導入的受體細胞是_(填“受精卵”或“乳腺細胞”)。,目的基因的獲取,將目的基因導入受體細胞,目的基因的檢測與鑒定,顯微注射法,受精卵,答案,解析,解析基因工程的操作步驟為：目的基因的獲取、基因表達載體的構建、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測與鑒定。農桿菌轉化法是將目的基因導入植物細胞的一種方法，目的基因導入動物細胞通常需采用顯微注射法；如果將該基因表達載體導入受精卵中，受精卵能夠分裂、分化獲得產生人

5、干擾素的轉基因牛。,例2人的血清白蛋白在臨床上需求量很大，通常從血液中提取。由于艾滋病等人類感染性疾病造成的威脅與日俱增，使人們對血液制品心存疑慮。生物技術的發(fā)展和應用使利用動物生產人的血清白蛋白成為可能，如圖是上海某研究所培育生產出血清白蛋白奶牛的流程。請據(jù)圖回答下列問題： (1)雌性奶牛胚胎細胞是 A.雌性奶牛產生的卵細胞 B.雌性奶牛體內的受精卵 C.能發(fā)育成雌性奶牛的受精卵 D.從奶牛胚胎上取出的細胞，這個奶牛胚胎將發(fā) 育成雌性奶牛,答案,(2)此操作流程涉及的現(xiàn)代生物技術有動物細胞培養(yǎng)、_、_、胚胎分割和胚胎移植。 (3)將人的血清白蛋白基因導入奶牛胚胎受體細胞時，常用的方法是_；選

6、擇早期胚胎細胞作為外源基因受體的原因是_ _。 (4)重組細胞1的特點是_。 (5)重組細胞2的特點是_ _。,基因工程,核移植,顯微注射法,細胞具有全能性，可使外源基因在相應的組織細胞中表達,早期胚胎,細胞核內的DNA分子中含有人體血清白蛋白基因,細胞核與去核卵母細胞重組，具備發(fā)育成胚胎的,可能,答案,(6)早期胚胎培養(yǎng)在發(fā)育培養(yǎng)液中，培養(yǎng)液的成分比較復雜，除了一些無機鹽和有機鹽類外，還需添加_等物質。 (7)小牛1、2、3的性別是_性，性狀_(填“相同”或“不同”)。,維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清,雌,相同,答案,(8)以上實例說明轉基因克隆動物可以作為動物乳腺生物反應器，生產醫(yī)藥蛋

7、白。在醫(yī)藥衛(wèi)生領域，你認為除此之外，轉基因克隆動物在治療人類疾病時還有哪些用途？ _ _ _。,轉基因克隆動物的細胞、組織和器官可以作為異體移植的供體；人的核移植胚胎干細胞經過誘導分化，形成相應的組織、器官后，可用于組織器官的移植,答案,二、胚胎工程與細胞工程的比較,1.胚胎工程 胚胎工程是指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術，如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術。經過處理后獲得的胚胎，還需移植到雌性動物體內產生后代，以滿足人類的各種需求。胚胎工程操作的主要對象是生殖細胞、受精卵和早期胚胎細胞。胚胎發(fā)育學是胚胎工程的理論基礎。,2.細胞工程 細胞工程是指應用細胞

8、生物學和分子生物學的原理和方法，通過細胞水平或細胞器水平上的操作，按照人的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品的一門綜合科學技術。,例3毛角蛋白型中間絲(KIF)基因與絨山羊的羊絨質量密切相關。獲得轉KIF基因的高絨質絨山羊的簡單流程如下圖，請回答問題：,(1)過程中最常用的運載工具是_，所需要的酶是限制酶和_ _。,質粒,DNA連,接酶,答案,解析,解析構建基因表達載體時，一般需用同一種限制酶切割目的基因和載體，以產生相同的黏性末端，并用DNA連接酶連接成重組表達載體；常用的載體是質粒。,(2)在過程中，用_處理將皮膚組織塊分散成單個成纖維細胞。在培養(yǎng)過程中，將成纖維細胞置于5%CO2的

9、氣體環(huán)境中，CO2的作用是_。,胰蛋白酶(或膠原蛋白酶),維持培養(yǎng)基(液)的pH,答案,解析利用胰蛋白酶或膠原蛋白酶可將動物組織分散成單個細胞。動物細胞培養(yǎng)時，需將細胞置于5%CO2的氣體環(huán)境中，CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。,解析,(3)在過程中，用_處理以獲取更多的卵(母)細胞。成熟卵(母)細胞在核移植前需要進行_處理。,促性腺激素,去核,答案,解析運用超數(shù)排卵法可獲得更多的卵母細胞，常用的激素是促性腺激素。成熟卵母細胞在核移植前要進行去核處理。,解析,(4)從重組細胞到早期胚胎過程中所用的胚胎工程技術是_。在胚胎移植前，通過_技術可獲得較多胚胎。,(早期)胚胎培養(yǎng),胚胎分割,答案,解析

10、核移植時獲得的重組細胞經過早期胚胎培養(yǎng)，可以獲得早期胚胎。為獲得更多胚胎，可以使用胚胎分割技術。,解析,例4(2017湖南八校聯(lián)考)隨著生物科學技術的發(fā)展，動物的生殖方式變得越來越多樣化。如圖是胚胎工程技術研究及應用的相關情況，供體1是良種荷斯坦高產奶牛，供體2是健康的黃牛，請據(jù)圖回答下列問題：,(1)應用1中獲得的良種小牛，遺傳物質來源于_個體，性別為_。,供體1和供體2,雌性,答案,解析應用1屬于核移植技術，其中重組細胞的細胞核來自供體1、細胞質來自供體2，所以良種小牛的遺傳物質來自供體1和供體2，其中控制性別的基因位于細胞核中，所以良種小牛的性別與供體1(母牛)相同。,解析,(2)在應用

11、2、3、4中，若要使精子和卵母細胞在體外成功結合，需要對精子進行處理，使其_。,獲能,答案,解析只有獲能的精子才能與成熟的卵母細胞完成受精作用。,解析,(3)應用3可解決良種動物快速大量繁殖的問題；對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將_均等分割，否則將影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育，如需做性別鑒定，還需從_細胞取樣做DNA分析。,內細胞團,滋養(yǎng)層,答案,解析胚胎分割時，囊胚期的內細胞團應均等分割，這樣有利于胚胎的恢復和進一步發(fā)育。從滋養(yǎng)層細胞取樣做DNA分析可鑒定性別。,解析,(4)應用4中細胞進行定向誘導，可分化形成各種組織和器官。在胚胎干細胞培養(yǎng)過程中除需要適宜的溫度、無菌、無毒等環(huán)境條

12、件以外，營養(yǎng)液通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、核苷酸，還要加入_ _；向培養(yǎng)液中通入95%空氣和5%二氧化碳，空氣中的氧氣參與細胞的代謝，二氧化碳可以維持培養(yǎng)液的_。,動物血清,(或血漿),pH,答案,解析培養(yǎng)動物細胞時，培養(yǎng)液中還應加入血清或血漿。向培養(yǎng)液中通入CO2可維持培養(yǎng)液pH的穩(wěn)定。,解析,跟蹤訓練,A.圖中X指卵細胞膜反應，Y指卵子的減數(shù)第二次分裂 B.經圖中Y過程只形成了雌原核 C.精子入卵主要指精子的頭部外膜與卵細胞膜融合 D.精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶體的作用下自溶,1.下圖表示精子入卵后，發(fā)生(或引起的)一系列變化形成受精卵的過程，下列敘述錯誤的是,解析

13、,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,解析透明帶反應形成第一道屏障，卵細胞膜反應是第二道屏障，在受精過程中卵子完成減數(shù)第二次分裂，A正確； 精子入卵后被激活的卵子完成減數(shù)第二次分裂，排出第二極體后形成雌原核，B錯誤； 精子入卵主要指精子的頭部外膜與卵細胞膜融合，C正確； 精子入卵后其尾部留在外面并在溶酶體的作用下自溶，D正確。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,2.下圖為受精作用及胚胎發(fā)育示意圖，a、b代表兩個發(fā)育時期，下列敘述不正確的是,解析,答案,A.過程發(fā)生同源染色體分離 B.過程通過有絲分裂增殖 C.a時期可分離得到胚胎干細胞 D.過程，細胞分化程度逐漸增大,1,2,3,4,5

14、,6,7,8,9,解析精子和卵子的結合過程，不存在同源染色體的分離，A錯誤； 過程屬于受精卵的分裂，通過有絲分裂增殖，B正確； a時期為囊胚期，其中的內細胞團可分離得到胚胎干細胞，C正確； 過程是胚胎發(fā)育過程，細胞分化程度逐漸增大，D正確。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,3.下列關于現(xiàn)代生物工程的敘述，正確的是 A.體外受精是獲能的精子和成熟的卵子在動物的血清中受精 B.克隆產蛋率高的雞時需要對雞進行同期發(fā)情處理，保證移植的克隆胚 胎順利成活 C.利用農桿菌轉化法將目的基因導入受體細胞時，主要借助了TDNA 的功能 D.動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)所用培養(yǎng)基物理狀態(tài)相同,答案,解析,1,2

15、,3,4,5,6,7,8,9,解析體外受精是指獲能的精子和成熟的卵子在獲能溶液或專用的受精溶液中受精的過程，A錯誤； 克隆產蛋率高的雞不需要胚胎移植，B錯誤； 農桿菌中的Ti質粒上的TDNA可轉移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA上，C正確； 動物細胞培養(yǎng)用的是液體培養(yǎng)基，而植物組織培養(yǎng)用的是固體培養(yǎng)基，D錯誤。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,4.下列關于動物細胞工程和胚胎工程的敘述，正確的是 A.乳腺細胞比乳腺癌細胞更容易進行離體培養(yǎng) B.細胞核移植主要在同種動物、同種組織的細胞之間進行 C.采用胚胎分割技術產生同卵多胚的數(shù)量是有限的 D.培養(yǎng)早期胚胎的培養(yǎng)液中含維生素、激素

16、等多種能源物質,解析,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,解析乳腺癌細胞的分裂能力比乳腺細胞強，所以乳腺癌細胞比乳腺細胞更容易進行離體培養(yǎng)，A項錯誤； 細胞核移植發(fā)生在同種或異種生物的細胞之間，B項錯誤； 采用胚胎分割技術產生同卵多胚的數(shù)量是有限的，胚胎分割的份數(shù)越多，操作的難度越大，移植的成功率也越低，C項正確； 培養(yǎng)早期胚胎的培養(yǎng)液中維生素、激素起調節(jié)作用，不是能源物質，D項錯誤。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A.若a是核移植技術，反映了動物細胞也具有全能性 B.若c是胚胎分割技術，中個體的基因型和表現(xiàn)型一 定相同 C.中作為受體的動物品種是珍稀的雌性動物 D.若b是體外受精

17、技術，則為良種家畜快速大量繁殖提供了可能,5.動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎，如圖所示。a、b、c表示現(xiàn)代工程技術；、分別表示其結果。請根據(jù)圖回答，下列說法正確的是,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,解析若a是核移植技術，表示克隆動物，反映了動物細胞細胞核的全能性，A錯誤； 若c為胚胎分割技術，理論上中個體的基因型和表現(xiàn)型相同，但應考慮突變及環(huán)境影響，B錯誤； 作為胚胎移植過程中的受體應是健康的、有正常繁殖能力的同種普通雌性個體，C錯誤。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,解析胚胎干細胞體外培養(yǎng)，可以被誘導分化成人造組織器官用于器官移植，也可移植胚胎干細胞修復壞死、退化的組織

18、細胞。骨髓移植必須進行配型實驗，即使是配型合適的骨髓，移植造血干細胞后也會有排斥反應，只是排斥反應較小而已。異體骨髓移植，受體的血細胞來自異體骨髓造血干細胞的增殖，故血型有可能發(fā)生改變。,6.下列有關胚胎干細胞的說法不正確的是 A.利用干細胞治療某些頑疾，因為干細胞具有再生各種組織、器官的潛能 B.在功能上，胚胎干細胞具有發(fā)育的全能性 C.用骨髓移植法治療白血病的優(yōu)點之一是不發(fā)生排斥反應 D.異體骨髓移植成功后，康復者的血型有可能發(fā)生改變,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,解析,7.良種試管牛的繁殖過程是：用激素促進甲牛多排卵，然后把卵子在體外與人工采集的乙牛的精子進行受精，在特定培養(yǎng)

19、基中培育成胚胎，再把胚胎送入經過激素處理的丙牛的子宮內，孕育成試管牛。下列相關敘述錯誤的是 A.精、卵結合前都需進行培養(yǎng) B.“促進甲牛多排卵”的激素是孕激素 C.甲牛、乙牛對試管牛核遺傳物質的貢獻相同 D.該技術可應用于加快優(yōu)良種畜的繁殖,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,解析從大型動物采集的卵母細胞，需經體外人工培養(yǎng)成熟后才具備受精能力，精子也需要進行培養(yǎng)使其獲能；促進動物多排卵的激素是促性腺激素；試管牛的核遺傳物質一半來自甲牛的卵子，一半來自乙牛的精子；該技術可充分發(fā)揮母畜的優(yōu)良特性，可用于加快優(yōu)良種畜的繁殖。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,8.2015年2月3日，英

20、國議會下院通過一項歷史性法案，允許以醫(yī)學手段培育“三親嬰兒”，三親嬰兒的培育過程可選用如下圖所示技術路線。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,據(jù)圖回答下列問題： (1)由于女性自然周期產生的卵子太少，捐獻者在取卵前通常需要注射_激素，促使一次有更多的卵泡發(fā)育。,促性腺,答案,解析要進行超數(shù)排卵需要注射促性腺激素。,解析,(2)重組細胞需培養(yǎng)到_期，重組細胞體外培養(yǎng)所需的氣體主要是O2和CO2，CO2的主要作用是_。,M中,維持培養(yǎng)液的pH,答案,解析重組細胞需培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期(M中期)，培養(yǎng)液中的二氧化碳的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,(3)

21、從受精卵到三親嬰兒的培育還需要_和_等技術。,早期胚胎培養(yǎng),胚胎移植,答案,解析從受精卵到三親嬰兒的培育還需要早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術，才能進行正常發(fā)育。,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,(4)三親嬰兒的培育技術_(填“能”或“不能”)避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代，而_(填“能”或“不能”)避免母親的紅綠色盲基因傳遞給后代。三親嬰兒的染色體_(填比例)來自母親提供的細胞核。,能,不能,1/2(或50%),答案,解析三親嬰兒的培育技術能避免母親的線粒體遺傳病，因為其只需要母親提供細胞核，而線粒體是細胞質基因。但不能避免紅綠色盲基因傳遞給后代，因為紅綠色盲基因屬于細胞核基因。三親嬰兒的染色體有1/2是來自母親提供的細胞核，1/2來自父親提供的細胞核。,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,9.下面是以小鼠為