2017/1/17 该课件由【语文公社】选修三 现代生物科技专题 第三讲 胚胎工程 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 考点 全线突破 考点一 体内受精和早期胚胎发育 关键点击 1. 精子和卵子的发生 项目 精子 卵子 场所 睾丸曲细精管 卵巢 时间 初情期后 胚胎时期性别分化以后 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 项目 精子 卵子 过程 结果 4个精子细胞 1个卵细胞； 3个极体 M 和 M 是否连续 是 否 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 (1)顶体反应：精子膜和顶体外膜发生一系列改变并释放顶体酶的过程即为顶体反应 。 顶体反应的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道 ， 是精子和卵子结合必不可少的条件 。 (2)透明带反应：精子触及卵细胞膜的瞬间 ， 会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应 ， 称做透明带反应 ， 它是防止多精入卵受精的第一道屏障 。 (3)卵细胞膜反应：精子入卵后 ， 卵细胞膜会立即发生一种生理反应 ， 拒绝其他精子再进入卵内 ， 称为卵细胞膜反应 ，这是防止多精入卵受精的第二道屏障 。 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 3 早期胚胎发育 (1)过程：受精卵 卵裂期 桑椹胚 囊胚 原肠胚 。 哺乳动物的早期胚胎发育是在输卵管中进行的 ， 一般到桑椹胚期进入子宫 ， 囊胚期着床 。 卵裂：细胞分裂方式是有丝分裂 。 囊胚：由滋养层细胞和内细胞团构成 ， 内细胞团细胞具有发育全能性 ， 能分化出幼体动物的所有组织器官 。 原肠胚：出现了三个胚层和原肠腔 。 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 (2)图示 ： 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 考点二 胚胎移植和胚胎分割移植 关键点击 1 胚胎移植的基本程序 (以牛胚胎移植为例 ) 对供、受体母牛进行选择 ，并用激素进行同期发情处理用激素对供体母牛做超数排卵处理 超数排卵的母牛发情后，选择同种优秀的公牛进行配种或人工授精选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 胚胎的收集 冲卵 冲卵后，对胚胎进行质量检查。这时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段，并培养或保养胚胎的移植 对受体母牛是否妊娠进行检查 受体母牛产下胚治移植的犊牛 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 2 胚胎移植 (1)实质：胚胎移植是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换 ， 而胚胎本身的遗传物质并不发生改变 ， 因此各种性状能保持其原来的优良特性 。 (2)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 。 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 (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)胚胎移植是有性生殖还是无性生殖 ， 取决于胚胎是由受精卵形成的 ， 还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 。 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 3 胚胎分割移植 (1)概念：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 。 (2)理论基础：细胞的全能性 。 (3)材料选择：发育良好 、 形态正常的桑椹胚或囊胚 。 (4)囊胚期分割要求：内细胞团均等分割 ， 以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育 。 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 (5) 特点：后代具有相同的遗传物质。 (6) 意义：加快繁殖速度，是动物无性繁殖或克隆的方法之一。 (7) 存在问题 体重、毛色和斑纹等性状方面存在差异 该技术产生同卵多胎的可能性有限，一般常见的为同卵双胎选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 4 试管动物与克隆动物 (1)试管动物的培育过程 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 (2)试管动物的培育过程中用到的生物技术：体外受精和胚胎移植 (3)克隆动物的培育过程 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 (4)克隆动物的培育过程中用到的生物技术：核移植 、 细胞培养技术和胚胎 (分割 )移植 注意 (1)试管动物的培育属有性生殖范畴 ， 而克隆动物的获得属无性生殖 。 (2)两技术的最后阶段都利用胚胎移植技术获得新个体 ， 移植所选胚胎一般是发育到原肠胚之前的桑椹胚或囊胚期的胚胎 。 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 考点三 胚胎干细胞及其应用 关键点击 1 干细胞的种类 类别 来源或举例 特点 全能干细胞 桑椹胚或囊胚及以前 能发育成完整个体 多能干细胞 (胚胎干细胞 ) 内细胞团细胞、原始性腺细胞分离 能分化出动物体内的任何组织 专能干细胞 (成体干细胞 ) 骨髓干细胞、皮肤生发层细胞 能分化出特定的组织 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 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 ，操作流程如下： 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 (2)可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律 。 (3)是在体外条件下研究细胞分化的理想材料 。 (4)可以用于治疗人类的某些顽疾 ， 如帕金森综合征等 。 (5)移植 (6)定向培育出人造组织器官 ， 用于器官移植 ， 解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题 。 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 考情 随堂体验 考情一 体内受精和早期胚胎发育 1 下列有关哺乳动物精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述 ， 正确的是 ( ) A 采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用 B 排卵就是排出成熟卵细胞的过程 C 卵细胞形成时的分裂过程均在卵巢内完成 D 卵子受精完成的标志是在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 解析 采集到的精子必须经获能处理后才能受精 ， 采集的卵细胞需要培养成熟后才可与获能的精子受精；初级卵母细胞的减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的 ， 其结果产生一个次级卵母细胞和第一极体 ， 进入输卵管 ， 准备与精子受精 。 减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的 。 答案 D 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 2 (2014江苏卷 ， 19)杜泊羊以其生长速度快 、 肉质好等优点 ， 被称为 “ 钻石级 ” 肉用绵羊 。 科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示 ， 相关叙述正确的是 ( ) 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 A 为了获得更多的卵母细胞 ， 需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理 B 从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精 C 为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应 ， 应注射免疫抑制剂 D 为了进一步扩大繁殖规模 ， 可通过胚胎分割技术获得同卵双胎 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 解析 超数排卵用促性腺激素 而不是雌激素 ， 根据采集部位而定 ， 如果是从输卵管采集的卵细胞 ， 已发育成熟 ，可直接与获能的精子在体外受精；如果是从卵巢是采集的卵细胞 ， 未发育成熟 ， 都要经过体外人工培养成熟后才能与获能的精子受精 ， 故 体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 ， 了进一步扩大繁殖规模 ， 可通过胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎 ， 故 答案 D 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 3 培育 “ 试管山羊 ” 的基本过程如下图所示 。 若要培育成功 ， 下列叙述正确的是 ( ) 母山羊 甲卵母细胞良种山羊 收集精子 乙受精卵 丙早期胚胎 丁代孕母羊 繁育试管小羊 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 A 甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵 B 乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟 C 丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液 D 丁过程中早期胚胎须移植到供体性状相同的代孕母羊子宫内 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 解析 对小型动物而言 ， 一般采用注射促性腺激素的方法来促进雌性个体的超数排卵 ， 过程为体外受精过程 ， 过程即受精时用获能培养液或者专门的受精溶液 ， 丙过程为体外胚胎培养过程 ， 所用溶液为发育培养液 ，代孕母羊的要求只是身体健康 ， 而对它的性状无要求 ， 答案 A 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 4 牛胚胎移植的基本程序如图 ， 请据图回答： 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 (1)图中 a、 b、 _、 _、_。 (2)供体母牛的主要职能是 _； 受体母牛必须具备 _。 (3)为了提高牛胚胎的利用率 ， 常采取的方法是_； 处理的时期是 _。 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 解析 (1) (2)供体母牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎 ， 受体母牛则是提供胚胎发育场所 ， 所以受体母牛应具有健康的体质和健康的繁殖能力 。 (3)进行胚胎分割时 ， 应选择发育良好 、 形态正常的桑椹胚或囊胚 。 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 答案 (1)超数排卵 冲卵 胚胎移植 (2)只产生具有优良遗传特性的胚胎 健康的体质和健康的繁殖能力 (3)胚胎分割 桑椹胚或囊胚期 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 考情三 胚胎干细胞及其应用 5 将经处理后的胚胎干细胞 ， 移植到因胰岛受损而患糖尿病的小白鼠体内后 ， 该鼠血糖浓度趋于正常 。 上述事实说明 ( ) A 该过程体现了胚胎干细胞的全能性 B 移植的细胞中所有基因都得到表达 C 干细胞经处理后进行了定向分化 D 移植的细胞具有无限增殖的能力 解析 移植后的胚胎干细胞定向分化成了胰岛 使小鼠体内胰岛素分泌正常 。 答案 C 选修三 现代生物科技专题 创新大课堂 6 (2014福建卷 ， 33)