【生物】2018届人教版一轮复习专题10-3胚胎工程学案

【生物】2018届人教版一轮复习专题10-3胚胎工程学案

‎1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础(Ⅰ)。‎ ‎2.胚胎干细胞的移植(Ⅰ)。‎ ‎3.胚胎工程的应用(Ⅱ)。‎ ‎ ‎ 一、体内受精和早期胚胎发育 ‎1．精子和卵子的发生的比较 项目 精子的发生 卵子的发生 场所 睾丸的曲细精管 卵巢 时间 从初情期开始 从胚胎出现性别分化后 变形 需变形 不需变形 分裂 均等分裂 不均等分裂 结果 形成4个精子 形成1个卵子和3个极体 ‎2.受精 ‎(1)精子获能：刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。‎ ‎(2)卵子的准备：卵子要在输卵管内进一步成熟，到减Ⅱ中期时，才具备与精子受精的能力。‎ ‎(3)受精过程：获能的精子穿过放射冠和透明带→精卵通过细胞表面的糖蛋白相互识别→精子遗传物质进入卵细胞→原核形成和融合。‎ ‎(4)防止多精子入卵的机制：第一道屏障：透明带反应；第二道屏障：卵细胞膜反应。‎ ‎(5)受精标志和受精完成的标志：受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体；而受精过程完成的标志是雌、雄原核的融合。‎ ‎3．胚胎发育过程 受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织器官分化→幼体。‎ ‎(1)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。‎ ‎(2)卵裂：细胞分裂方式是有丝分裂。‎ ‎(3)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。‎ ‎(4)原肠胚：出现了三个胚层和原肠腔。‎ 二、体外受精和早期胚胎培养及胚胎工程的应用 ‎1．体外受精 ‎(1)卵母细胞的采集和培养 ‎(2)精子的采集和获能 ‎(3)受精：获能的精子和培养成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用。‎ ‎2．胚胎的早期培养 ‎(1)目的：检查受精状况和受精卵的发育能力。‎ (2)培养液成分巧记 ‎(3)胚胎处理：向受体移植或冷冻保存。‎ ‎3．胚胎分割 ‎(1)概念 ‎①方法：机械方法。‎ ‎②分割份数：将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等。‎ ‎③目的：获得同卵双胎或多胎。‎ ‎(2)定位：动物无性繁殖或克隆的方法之一。‎ ‎(3)材料：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。‎ ‎(4)要求：将内细胞团均等分割。‎ ‎5．胚胎干细胞 ‎(1)来源：早期胚胎或原始性腺。‎ ‎(2)特点 高频考点一　图析配子的发生 例1．分析下面图解判断以下哪一项不是精子、卵细胞发生的区别(　　)‎ A．初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间 B．MⅠ和MⅡ的时间连续性 C．成熟生殖细胞是否经过变形 D．成熟生殖细胞中染色体的数目 ‎【答案】D ‎【解析】初级精母细胞是雄性动物初情期开始后，才由精原细胞分裂形成的，而初级卵母细胞是在胎儿期性别分化后形成的。精子的产生过程中，MⅠ和MⅡ是连续的，而卵细胞产生通过MⅠ形成次级卵母细胞，在精子与卵子的结合过程中才完成MⅡ。精子细胞形成后变形为蝌蚪状，卵细胞不需要变形。成熟的精子和卵细胞经过减数分裂形成，都含有相当于亲本体细胞一半的染色体数目。z学x科x网k ‎【变式探究】下图表示卵子的发生过程。与此相关的叙述中，不合理的是(　　)‎ A．图中A是第一极体，B是合子，E是指受精，阶段C是指胎儿期，阶段D是指初情期后 B．当观察到第二极体时，可以表明卵子已经完成了受精 C．能发生染色体着丝点分裂的阶段是①④‎ D．①阶段存在的变异方式有基因突变、基因重组和染色体变异 ‎【答案】D ‎ ‎ ‎【归纳提升】图解精子和卵子的产生过程 高频考点二　体内受精及早期胚胎发育过程分析 例2．关于体内受精的顺序，正确的是(　　)‎ ‎①第一次卵裂开始　②释放第二极体　③顶体反应　④穿越透明带　⑤雌、雄原核的形成　⑥核膜消失 A．①②③④⑤⑥ B．③②④⑤⑥①‎ C．④⑤②①③⑥ D．③④②⑤⑥①‎ ‎【答案】D 膜消失，两个原核融合；第一次卵裂即将开始。z学x科x网k ‎【变式探究】如图表示哺乳动物发育过程的几个阶段，请据图回答问题：‎ ‎(1)写出各个阶段的名称：‎ A：____________，B：____________，C：____________。‎ ‎(2)写出图中各标号的名称：‎ ‎[2]__________，[4]__________，[5]____________，‎ ‎[7]__________，[8]____________。‎ ‎(3)A时期的细胞具有发育上的__________性，B时期开始出现________，C时期开始出现____________。‎ ‎(4)[2]将来发育成__________________。‎ ‎(5)动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的，合子只由一个精子和卵子结合，防止多精入卵受精的两道屏障分别是____________________、____________________。‎ ‎【答案】(1)桑椹胚　囊胚　原肠胚　(2)内细胞团　囊胚腔　外胚层　原肠腔　内胚层　(3)全能　细胞分化　胚层分化　(4)胎儿的各种组织　(5)透明带反应　卵细胞膜反应 胎膜和胎盘。(5)受精时的透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障。z学x科x网k 高频考点三　体外受精过程分析 例3．下图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述错误的是(　　)‎ A．获取的精子经获能后才能进行体外受精 B．②过程只与细胞膜的流动性有关 C．③过程的细胞增殖方式是有丝分裂 D．④过程属于胚胎移植过程 ‎【答案】B ‎【解析】在进行体外受精时，获取的精子需获能后才能进行体外受精；图中的②过程是受精作用，该过程涉及精卵细胞的识别、细胞膜的融合(与膜的流动性有关)、核的融合等；③过程是卵裂过程，该过程的细胞增殖方式是有丝分裂；④过程是将早期胚胎移入受体子宫的过程，属于胚胎移植过程。‎ ‎【变式探究】根据哺乳动物体外受精的过程回答以下问题。‎ ‎(1)体外受精的过程主要包括______________________、____________________________及受精等几个步骤。‎ ‎(2)采集精子的方法主要有____________、____________和________________。获能的方法有________________和____________________。‎ ‎(3)体外采集小鼠的卵子常用________。‎ A．超数排卵处理法 B．活体采卵法 C．从早期胚胎中采集 D．从屠宰后母鼠卵巢中采集 ‎(4)怎样用一个流程图表示体外受精过程？‎ ‎【答案】(1)卵母细胞的采集和培养　精子的采集和获能[来源:学§科§网Z§X§X§K]‎ ‎(2)假阴道法　手握法　电刺激法　培养法　化学诱导法　(3)A　(4)如图所示 ‎【解析】哺乳动物体外受精的过程主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能及受精几个步骤。精子采集的方法有假阴道法、手握法、电刺激法。获能的方法有培养法和化学诱导法。对于实验小动物，卵子的采集常采用超数排卵处理法，对大家畜或大型动物，常采用活体采卵法或从已屠宰母畜的卵巢中采集的方法。z学x科x网k 高频考点四　早期胚胎培养和胚胎移植的条件和过程分析 例4．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(　　)‎ 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．丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同的代孕母山羊子宫内 ‎【答案】A ‎【变式探究】试管动物技术正广泛应用于畜牧业生产。请根据试管牛的生产流程图回答相关问题：‎ ‎(1)①②过程分别表示____________、____________。‎ ‎(2)对供体母牛的要求是__________________________，通常母牛每次只排出一枚卵母细胞。‎ ‎(3)从母牛体内获得的卵母细胞需要培养到____________________(时期)才能与精子结合。在体外培养受精卵时，需要满足以下条件：________________，营养、温度和pH以及气体环境。‎ ‎(4)生产上常用____________期的胚胎进行②过程。‎ ‎【答案】(1)体外受精　胚胎移植　(2)遗传性能和生产性能优良　(3)减数第二次分裂中期　无菌无毒的环境　(4)桑椹胚或囊胚 ‎【归纳提升】‎ ‎1．克隆动物和试管动物的异同 ‎(1)试管动物和克隆动物的性状不同：前者由父本和母本共同决定，后者一般与核供体相同。‎ ‎(2)试管动物和克隆动物的生殖方式不同：前者是有性生殖，后者是无性生殖。‎ ‎(3)试管动物和克隆动物的产生过程不同：前者经过了体外受精过程，后者经过了核移植过程。‎ ‎(4)试管动物和克隆动物细胞核遗传物质来源不同：前者细胞核遗传物质来自于母本和父本两个个体，后者细胞核遗传物质仅来自一个个体。‎ ‎(5)获得试管动物和克隆动物相同之处：二者都经过早期胚胎培养和胚胎移植环节。‎ ‎2．胚胎的早期培养的培养液与动物细胞培养液成分的比较 ‎(1)区别 项目 动物胚胎培养液 动物细胞培养液 盐类 无机盐、有机盐 无机盐、微量元素 营养物质 氨基酸、核苷酸 糖、氨基酸[]‎ 调节物质 维生素、激素 促生长因子 特有成分 血清 血清、血浆 胚胎的早期培养与动物细胞培养所用的培养液类似，但是二者所依据的原理和培养目的不同。‎ ‎(2)巧记方法：胚胎早期培养的培养液成分巧记为两“盐”、两“素”和两“酸”。两“盐”：无机盐和有机盐；两“素”：维生素和激素；两“酸”：氨基酸和核苷酸。另外还有水和血清等。‎ 高频考点五　胚胎分割和胚胎干细胞的应用及过程分析 例5．关于胚胎分割的叙述，正确的是(　　)‎ A．可以将胚胎任意分割成多块 B．胚胎分割是一种有性生殖 C．胚胎分割后，移植获得的后代基因型完全相同 D．胚胎分割是在动物体内进行的 ‎【答案】C ‎【解析】胚胎分割可以看做无性生殖，它所形成的后代基因型完全相同，遗传性状极为相似。胚胎分割是在体外进行的操作。‎ ‎【变式探究】如图为牛胚胎移植过程示意图，请回答下列问题。‎ ‎(1)①阶段常用____________激素对供体母牛进行处理，其目的是获得更多的卵子。‎ ‎(2)冲卵的生理基础是___________________________________________。‎ ‎(3)③阶段对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到________________或________________阶段。‎ ‎(4)若要通过④获得遗传物质完全相同的多个新个体，可对③阶段检查合格的胚胎进行______________技术处理，该过程中应注意对______________进行均等分割。‎ ‎(5)ES或EK细胞的形态特征是____________________________________________，在培养液中加入________________，可诱导其向不同类型的组织细胞分化。‎ ‎【答案】(1)促性腺　(2)早期胚胎形成后处于游离状态，未与母体子宫建立联系　(3)囊胚　桑椹胚　(4)胚胎分割　内细胞团　(5)体积小、细胞核大、核仁明显　分化诱导因子 胚胎干细胞在培养时加入分化诱导因子，可诱导其向不同类型的组织细胞分化。‎