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學(xué)案41 胚胎工程

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學(xué)案41 胚胎工程

2014屆高三生物一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案專題三 胚胎工程基礎(chǔ)自查一 胚胎工程的概念:二、體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育1.精子和卵子的發(fā)生(1)精子的發(fā)生:精原細(xì)胞先進(jìn)行 后進(jìn)行 ;變形過程:(2)卵子的發(fā)生:在胎兒時期, ,減一分裂在 完成,形成 進(jìn)入 ;減二分裂是在 中完成的。(3)受精:a準(zhǔn)備階段:包括_和_。b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。判斷卵子是否受精的標(biāo)志是在卵黃膜和透明帶的間隙可觀察到什么結(jié)構(gòu)?2、動物胚胎發(fā)育的基本過程(1)受精場所: (2)卵裂期特點(diǎn) (3) 桑椹胚:這一階段的細(xì)胞都屬于_。(4) 囊胚(5)原腸胚:具有_、中胚層和_三個胚層,以及由內(nèi)胚層包圍的_。三、體外受精和胚胎的早期培養(yǎng)(一) 體外受精a卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng):主要方法: b精子的采集和獲能處理:c 受精:(二) 胚胎的早期培養(yǎng): (1)培養(yǎng)液成分包括無機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及_等物質(zhì)。(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、胚胎工程的應(yīng)用及前景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(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。(2)理論基礎(chǔ):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(nèi)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(yīng)。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(jìn)行_。對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存。對胚胎進(jìn)行_。移植后的檢查。(4)胚胎移植的意義:2.胚胎分割(1)概念:概念:采用機(jī)械方法將_切割成2等份、4等份或8等份等,經(jīng)移植獲得_或_的技術(shù)。(2) 操作過程:(3) 材料:應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的_或_。(4) 意義: 3.胚胎干細(xì)胞(1)來源:哺乳動物的胚胎干細(xì)胞簡稱ES或EK細(xì)胞,是由_或_中分離出來的一類細(xì)胞。(2)特點(diǎn)(3)胚胎干細(xì)胞的主要用途是:課堂深化探究一體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育1卵細(xì)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(xì)胞透明帶上存在精子的特異識別 ,只允許同種生物的精子與卵細(xì)胞結(jié)合。(2)防止多精入卵的保障: 2. 卵子受精完成的標(biāo)志是在透明帶和 之間觀察到 個極體。3. 比較精子和卵子的發(fā)生,完成表格填空。項(xiàng)目精子卵子不同點(diǎn)場所睪丸的 _(M)、_(M)時間從_開始,直到_M在_完成,M在_過程中完成過程特點(diǎn)M和M是連續(xù)的,需變形;細(xì)胞質(zhì)均等分配M和M是不連續(xù)的,不需要變形,細(xì)胞質(zhì)_分配結(jié)果形成_精子形成_卵細(xì)胞和3個極體相同點(diǎn)原始生殖細(xì)胞的增殖為_,生殖細(xì)胞的成熟為減數(shù)分裂,成熟過程均經(jīng)過_復(fù)制和_分裂,子細(xì)胞染色體數(shù)目_4.(1)個體發(fā)育起點(diǎn)是 ,終點(diǎn)是性成熟的 。(2)發(fā)育中的細(xì)胞分裂均為 分裂,產(chǎn)生的是體細(xì)胞;原腸胚階段是個體發(fā)育中分化程度最高的階段,但應(yīng)注意細(xì)胞分化貫穿于整個個體發(fā)育過程中。(3)受精卵是新生命的第一個細(xì)胞,其全能性最 。細(xì)胞全能性隨發(fā)育的深化而 。特別提醒:1成熟的精子并不代表具有受精能力,必須 后才具備受精能力。動物排出的卵子并未成熟且成熟程度因動物種類不同而異,但只有達(dá)到 期時,才具備與精子受精的能力。2. 受精卵的遺傳物質(zhì)中,核物質(zhì)(染色體上的DNA)一半來自 ,一半來自 ,細(xì)胞質(zhì)中遺傳物質(zhì)幾乎全來自 3.動物精子的大小與動物的體型大小無關(guān)?!镜淅?】關(guān)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,釋放頂體酶穿過透明帶進(jìn)入放射冠B透明帶反應(yīng)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(shù)第二次分裂【變式訓(xùn)練1】下列不是精子、卵細(xì)胞發(fā)生的區(qū)別是()A初級精母細(xì)胞、初級卵母細(xì)胞的形成時間B減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂的時間連續(xù)性C成熟生殖細(xì)胞是否經(jīng)過變形 D成熟生殖細(xì)胞中染色體的數(shù)量【變式訓(xùn)練2】下面是以小鼠為對象進(jìn)行的研究工作,請分析回答問題。(1)進(jìn)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(xì)胞間隙擴(kuò)大,接著胚胎內(nèi)部出現(xiàn)裂隙,這是胚胎_期開始的標(biāo)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(xì)胞松弛素B處理(作用類似于用秋水仙素處理植物細(xì)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(diǎn)是_。(3)如果將小鼠甲的體細(xì)胞核移入小鼠乙的去核卵細(xì)胞中,由重組細(xì)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?qū)胄∈笫芫?,則外源基因可能隨機(jī)插入到小鼠受精卵DNA中。這種受精卵有的可發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小鼠,有的卻死亡。請分析因外源基因插入導(dǎo)致受精卵死亡的最可能的原因。_。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(jī)鹽、_、_、激素、氨基酸、 等營養(yǎng)成分和_等物質(zhì)。(2)當(dāng)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 、 甚至更早的階段。2牛的體外受精技術(shù)水平最高。3胚胎早期培養(yǎng)液成分與動物細(xì)胞培養(yǎng)液成分基本相同,除無機(jī)鹽、營養(yǎng)成分和調(diào)節(jié)物質(zhì)外,還需要血清,兩者都是 體培養(yǎng)基,但植物組織培養(yǎng)為 體培養(yǎng)基,其中加入 ,所需植物激素主要是 和 兩大類?!镜淅?】采集的卵母細(xì)胞,都要在體外經(jīng)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(jīng)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(shù)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【變式訓(xùn)練3】如圖是通過體外受精培育小鼠的過程圖,請據(jù)圖回答下列問題:(1)所用的方法是用 處理,從 采集卵子。 (2)是 過程,因此小鼠的生殖方式是 。其常見的可遺傳的變異類型有 。 (3)過程是 ,其培養(yǎng)液成分與動物細(xì)胞培養(yǎng)液的成分相似,但前者含有的是后者不含有的,則前者含有_。 (4)過程是 ,移植的胚胎是在 階段之前。 三胚胎工程的應(yīng)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。(見上右圖)3簡述胚胎干細(xì)胞的特征與應(yīng)用前景。4胚胎的來源與生殖類型(1) 體外(內(nèi))受精受精卵胚胎 (2) 細(xì)胞核移植重組細(xì)胞胚胎 (3)胚胎分割 。5胚胎移植(最終工序): 是胚胎工程技術(shù)的最終環(huán)節(jié),任何一項(xiàng)胚胎工程技術(shù),都離不開此工序。特別提醒: 1與胚胎移植有關(guān)的幾條規(guī)律(1)該過程中兩次使用激素,第一次對受、供體進(jìn)行 處理;第二次用于供體的 。(2)該過程中的兩次檢查:第一次對收集的胚胎進(jìn)行檢查;第二次對受體母牛是否妊娠進(jìn)行檢查。(3沖卵的含義是從子宮中沖出 ,而非沖出 ?!镜淅?】(2010·南京二調(diào))世界衛(wèi)生組織解釋克隆為“遺傳上同一機(jī)體或細(xì)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(jù)圖回答下列問題:(1)方法2獲得的小牛的細(xì)胞核遺傳物質(zhì)來源于_。方法3中和發(fā)育成的小牛的遺傳物質(zhì)_(相同/不同)。(2)細(xì)胞B取自囊胚的_,具有全能性,稱為_細(xì)胞。囊胚_(dá)(已經(jīng)/尚未)出現(xiàn)分化。(3)應(yīng)用圖示方法_得到的小牛與供體1遺傳物質(zhì)最相似。(4)克隆也可以理解為復(fù)制、拷貝,結(jié)合世界衛(wèi)生組織的定義,你認(rèn)為還有哪些現(xiàn)代生物技術(shù)也屬于克隆?_。(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(xì)胞研究的限制。對此,各界反應(yīng)不一,你的態(tài)度及理由是_。【變式訓(xùn)練4】下圖是“萬能細(xì)胞”的誕生過程,圖中OCT4、SOX2、NANOG和LIN28是在胚胎干細(xì)胞中能高度表達(dá)并決定其“全能性”的四個基因,將改造后的萬能細(xì)胞”植入小鼠身體上,植入的細(xì)胞長成了“腫瘤”,“腫瘤”中出現(xiàn)了神經(jīng)、骨骼、肌肉等多種類型的細(xì)胞。請據(jù)圖回答下列問題: (1)胚胎干細(xì)胞又稱ES細(xì)胞,是從_中分離出來的一類細(xì)胞,如果胚胎發(fā)育到了囊胚期,這時的_細(xì)胞就是ES細(xì)胞。(2)胚胎干細(xì)胞在功能上具有發(fā)育的_。(3)圖中逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用是_,過程利用了逆轉(zhuǎn)錄病毒的_特性。(4)請說出一種胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用_?!咀兪接?xùn)練5】隨著人們生活水平的提高,乳制品需求越來越大,為了擴(kuò)大生產(chǎn),提高產(chǎn)崽率,要進(jìn)行良種牛的培育。下圖為胚胎移植的基本程序及早期胚胎發(fā)育過程,請據(jù)圖回答:(1)用 激素處理使供、受體母牛同期發(fā)情。(2)沖卵實(shí)質(zhì)上是用特定裝置將供體母牛子宮內(nèi)的 沖洗出來。(3)從A到E中,適宜于牛的胚胎移植時期有 。(4)圖中標(biāo)號3為 ,它將來發(fā)育為胎膜和胎盤。(5)若一次給受體母牛移入多個胚胎,產(chǎn)生的多個后代基因型相同嗎?為什么?_ (6)若對A細(xì)胞利用基因工程技術(shù)加以改造,將人的血清白蛋白基因?qū)?,在成體的雌牛的乳汁中提取出人血清白蛋白。該基因工程操作的基本步驟是:_。(7)對于植物來說,導(dǎo)入外源基因,容易引起基因污染,科學(xué)家就將外源基因?qū)肴~綠體或線粒體內(nèi),原因是: _。高考真題體驗(yàn)1. (2010·江蘇卷,16)下列關(guān)于利用胚胎工程技術(shù)繁殖優(yōu)質(zhì)奶羊的敘述,錯誤的是()A對受體母羊與供體母羊進(jìn)行同期發(fā)情處理B人工授精后的一定時間內(nèi),收集供體原腸胚用于胚胎分割C利用胚胎分割技術(shù)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的比例2.(2012天津)下列有關(guān)干細(xì)胞的敘述,錯誤的是()A.自體干細(xì)胞移植通常不會引起免疫排斥反應(yīng)B.胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)能增殖但不能被誘導(dǎo)分化C.組織的細(xì)胞更新包括細(xì)胞凋亡和干細(xì)胞增殖分化等過程D.造血干細(xì)胞具有分化出多種血細(xì)胞的能力,可用于治療白血病3.(2012浙江)下列關(guān)于高等哺乳動物受精與胚胎發(fā)育的敘述,正確的是()A. 絕大多數(shù)精卵細(xì)胞的識別具有物種特異性B. 卵裂球細(xì)胞的體積隨分裂次數(shù)的增加而不斷增大C. 囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞具有發(fā)育全能性 D. 原腸胚發(fā)育分化形成內(nèi)外兩個胚層4.(2012江蘇)通過胚胎移植技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)良種牛的快速繁殖。下列相關(guān)敘述正確的是( )A. 對供體和受體母牛都要進(jìn)行相同激素處理 B. 受精和胚胎的早期培養(yǎng)都需要在體外進(jìn)行C. 對沖卵獲得的原腸胚檢查合格后方可移植 D. 胚胎分割移植實(shí)現(xiàn)同卵多胎的成功率較低5. (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(guān)激素使其超數(shù)排卵B乙過程的目的之一是促進(jìn)卵母細(xì)胞和精子的成熟C丙過程與乙過程中應(yīng)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內(nèi)6.(2011江蘇)下列關(guān)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(yīng)溶液中受精B受精卵發(fā)育到原腸胚階段才能進(jìn)行胚胎移植C早期胚胎培養(yǎng)與動物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液通常都需加入血清D試管嬰兒技術(shù)主要包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)7.(2011廣東)華南虎是國家一級保護(hù)動物,可采用試管動物技術(shù)進(jìn)行人工繁殖,該技術(shù)包括的環(huán)節(jié)有()轉(zhuǎn)基因核移植體外受精體細(xì)胞克隆胚胎移植ABCD82014-2-22 選修三 專題三 胚胎工程

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