【生物】2018届一轮复习浙科版胚胎工程教案

【生物】2018届一轮复习浙科版胚胎工程教案

第36讲　胚胎工程 浙江[学考＋选考]考纲确认 考点 知识内容 加试 三、胚胎工程 ‎7.从受精卵谈起 a ‎8.胚胎工程 a 考点| 胚胎工程 ‎1．受精作用与胚胎发育过程 精子＋卵细胞→受精卵→卵裂→囊胚→原肠胚→组织器官分化→幼体 ‎(1)受精：成熟的精卵融合成为受精卵的过程。精卵需要通过细胞表面的识别蛋白相互识别。‎ ‎(2)哺乳动物的胚胎发育早期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。‎ ‎(3)卵裂期：细胞分裂方式为有丝分裂；随着卵裂球细胞数目的增加，细胞体积逐渐变小；2～8个细胞时的每一个细胞均可发育成一个完整个体。‎ ‎(4)桑椹胚期：当胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹，叫做桑椹胚。‎ ‎(5)囊胚期：内细胞团的细胞是一种未分化的细胞，具有发育全能性，能分化出成体动物的所有组织和器官。‎ ‎(6)原肠胚期：出现了外胚层、中胚层、内胚层三个胚层和原肠腔。‎ ‎2．胚胎工程 ‎(1)含义：通常指在胚胎发育过程中进行的胚胎操作技术。‎ ‎(2)研究的重点内容：主要包括体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。‎ ‎(3)研究对象：主要限定于高等脊椎动物，特别是哺乳动物。‎ ‎3．体外受精与胚胎的体外培养 ‎(1)体外受精过程 ‎①从附睾中取出成熟精子，在培养液中培养，使精子获能；‎ ‎②给母体注射促性腺激素→取出卵母细胞→人工培养促进卵母细胞成熟；‎ ‎③试管中完成受精。‎ ‎(2)胚胎体外培养 ‎①早期胚胎在人工创造的环境中的发育；‎ ‎②胚胎不同发育时期需要不同培养液；‎ ‎③尚无从受精卵到新生儿的全体外培养技术。‎ ‎4．胚胎移植与胚胎分割 ‎(1)胚胎移植 ‎①原因：无法进行全体外胚胎培养；‎ ‎②移植的胚胎可以来自试管，也可以取自输卵管或子宫角；‎ ‎③通常移植时期是发育到8细胞以上的胚胎，如早期囊胚。‎ ‎(2)胚胎分割 ‎①在显微镜下用切割针或切割刀把胚胎切成多份；或用胰蛋白酶处理卵裂球使卵裂球中的细胞分散开；‎ ‎②分割的胚胎或细胞直接移植给受体，或在体外培养到囊胚阶段再移植到受体内，着床发育产仔。‎ ‎5．胚胎干细胞 ‎(1)来源：囊胚内细胞团。‎ ‎(2)培养：一般用胚胎或纤维细胞做饲养层培养胚胎干细胞，这样可以促进干细胞生长，同时抑制干细胞的分化。‎ ‎(3)获取：把囊胚放到有饲养层的培养液中继续培养，直到内细胞团突出饲养层外，然后用酶消化或机械剥离内细胞团，再把它用酶消化成单个细胞，置于新鲜培养液中培养。‎ ‎(4)应用：‎ ‎①胚胎干细胞核移植：将胚胎干细胞核移植到去核卵细胞中，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的技术。‎ ‎②用干细胞克隆器官，为器官移植提供器官。‎ ‎1．胚胎工程技术操作流程图示 技术 流程图 体外受精与胚胎体外培养 胚胎 移植 胚胎 分割 ‎2.克隆动物、试管动物和转基因动物的比较 名称 克隆动物 试管动物 转基因动物 主要技术 核移植 体外受精 转基因技术 生殖方式 无性生殖 有性生殖 有性生殖 遗传物质 主要来自供核动物，少量来自提供卵细胞的动物 具有双亲遗传物质 除具有受体细胞的遗传物质外，还具有外源导入的目的基因 相同点 三者均涉及胚胎体外培养和胚胎移植技术 ‎1．在家畜育种方面，运用胚胎工程技术可达到较为理想的目的，现利用优良品种奶牛和黄牛进行家畜育种方面的研究。回答下列问题：‎ ‎(1)为了充分发挥供体的繁殖力，需要用促性腺激素处理供体，以达到________的目的。‎ ‎(2)体外受精时需要将采集的精子进行________处理，‎ 而卵母细胞需要________才能完成受精。‎ ‎(3)胚胎干细胞可取自______________；用饲养层培养ES细胞时，除必要的营养物质外，往往还需要加入________________。‎ ‎(4)利用囊胚获得二分胚时，一定要注意的是______________；将经此方法获得的二分胚移植到受体牛中可得到两只小牛，这两只小牛的性别________(填“相同”或“不相同”)。‎ ‎(5)通常受体动物和供体动物应属于________。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是____________________________。‎ ‎【解析】　(1)利用促性腺激素处理供体可使其排卵数增加，与雄性交配产生更多的受精卵，从而充分发挥供体的繁殖力。(2)精子需培养达到获能状态才能完成受精；卵母细胞受精前需先培养成熟。(3)囊胚的内细胞团细胞即为胚胎干细胞；动物细胞培养时，为提高克隆成功率，往往需要添加一定量的动物血清。(4)囊胚的内细胞团细胞能够分化出机体各种组织器官，为保证分割后的胚胎能够顺利存活并发育，往往需要将内细胞团均等分割；发育成两只小牛的两个胚胎来源相同，二者遗传物质一致，故二者性别相同。(5)通常受体和供体应为同一物种，这样胚胎移植才能顺利存活；移植后的胚胎必须不受受体的免疫排斥方能存活。‎ ‎【答案】　(1)超数排卵 ‎(2)获能　培养成熟 ‎(3)囊胚的内细胞团　动物血清 ‎(4)将内细胞团均等分割　相同 ‎(5)同一物种　不会发生免疫排斥 ‎2．(2017·温州一模)某研究所为了加快优良种牛的繁殖速度，采用了以下方法，请据图回答：‎ ‎　　　　 乙牛(♂)‎ ‎　　　　　 ↓‎ 甲牛(♀)→→配种→→→丙牛丁牛 ‎(1)胚胎移植能提高具有优良性状动物繁殖率的原因之一是：对甲牛进行[a]________处理，一次受精就能获得多个受精卵，让________(填“一”或“多”‎ ‎)头丙牛帮助完成丁牛胚胎发育过程，甲牛和乙牛专门提供胚胎。‎ ‎(2)若丁牛是乳汁中含有人干扰素的转基因牛，则上述过程要改变或增加一些环节，如需要将________基因作为目的基因与适当的载体结合并导入受体细胞；为了便于检测目的基因是否导入受体细胞，载体上要有________。‎ ‎(3)若丁牛是乳汁中含有人干扰素的转基因牛，下列叙述中错误的是________。‎ A．丁牛的遗传物质只来自甲牛和乙牛 B．可选受精卵作重组DNA的受体细胞 C．胚胎移植之前需要对胚胎进行检测和筛选 D．需用含不同成分的培养液来培养不同时期的早期胚胎 ‎(4)若采集丁牛的乳腺细胞，用________处理，可分散为单个的细胞悬浮液，把一个单细胞从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成一个新的细胞群体的技术，叫细胞克隆。未经克隆化的细胞系具有________性。‎ ‎(5)下列提高细胞克隆形成率的方法中，不正确的是________。‎ A．使用二氧化碳培养箱 B．选择适宜的培养基，添加血清 C．培养液中添加胰岛素 D．滋养层细胞支持生长，抑制分化 ‎【解析】　(1)用促性腺激素处理甲牛，可促使甲牛超数排卵，与乙牛交配可得到多个受精卵；一头代孕母牛能够孕育的胚胎数量有限，因此需多头丙牛代孕。(2)转基因牛能够产生人干扰素，说明转入了人干扰素基因，即人干扰素基因为目的基因；载体上标记基因表达的产物或控制的性状可作为目的基因是否导入受体细胞的筛选依据，故载体上需有标记基因。‎ ‎(3)丁牛的遗传物质除了来自甲牛和乙牛外，还有转入的外源基因，即人干扰素基因，A项错误；受精卵具有发育的全能性，易发育形成动物个体，B项正确；胚胎移植前需检测和筛选出符合要求的健康胚胎进行移植，C项正确；不同时期的早期胚胎生长发育所需的条件不同，故不同阶段需配制含不同成分的培养液，D项正确。(4)胰蛋白酶可将组织细胞之间的粘连蛋白去除，使细胞彼此分散；未经克隆化的细胞来自不同的祖细胞，性状通常并非完全一致，即具有异质性。‎ ‎(5)二氧化碳有助于维持培养液的pH，A项正确；培养不同的细胞需要不同的培养基，动物血清含有动物细胞生长增殖所需的许多成分，B项正确；胰岛素可促进氨基酸、葡萄糖转运入组织细胞，C项正确；应用滋养细胞支持生长，抑制分化，常用失去增殖能力的小鼠成纤维细胞作滋养细胞，而滋养层细胞则是囊胚的外层细胞，会发育成胚胎附属结构或胚外结构，D项错误。‎ ‎【答案】　(1)超数排卵　多 ‎(2)人干扰素　标记基因 ‎(3)A ‎(4)胰蛋白酶　异质 ‎(5)D