专题03+胚胎工程高二生物人教选修三导学案+Word版含答案Word文档格式.docx

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写

1.比较精子和卵子的发生的不同点和相同点。

2.体外受精和早期胚胎培养

3胚胎工程：

胚胎移植的概念理论程序。

4.胚胎干细胞的来源，特点，补充知识

学习过程（课内探究案）

一、体内受精和早期胚胎发育

1．比较精子和卵子的发生，完成表格填空。

项目

精子

卵子

不

同

场所

睾丸的曲细精管

____（MⅠ）、________（MⅡ）

时间

从______开始，直到____________

MⅠ在________完成，MⅡ在________过程中完成

过程

特点

MⅠ和MⅡ是连续的，需变形；

细胞质均等分配

MⅠ和MⅡ是不连续的，不需要变形，细胞质______分配

结果

形成____精子

形成____卵细胞和3个极体

相同点

原始生殖细胞的增殖为________，生殖细胞的成熟为减数分裂，

成熟过程均经过____复制和____分裂，子细胞染色体数目____

2.简述受精过程的两个阶段。

（1）准备阶段：

包括______________正常情况下在雌性动物的___________完成

和______________一般需发育到_________________，才具备与精子受精的能力

（2）受精阶段：

①精子与卵子相遇时，首先发生____________，以形成精子穿越放射冠的通路。

②防止多精子入卵受精的两道屏障是____________和____________作用；

③精子入卵后形成__________，与此同时被激活的卵子完成__________________,排出__________，形成_________；

雌原核充分发育后结合，形成受精卵完成受精过程。

注意：

1．排卵是指卵子从卵泡中排出。

2．受精的标志是卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体，受精过程结束的标志是雌、雄原核融合成合子。

例1关于受精过程的叙述错误的是（）

A．获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体

酶穿过透明带进入放射冠

B．透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障

C．精子与卵黄膜相互融合，精子入卵

D．雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂

二、早期胚胎发育

1、受精卵：

胚胎发育的起点

　↓

2、卵裂期：

卵裂期特点（（在透明带内进行有丝分裂

↓

3、桑椹胚：

这一阶段的细胞都属于________，是胚胎分割的最佳时期

4、囊胚：

（（（

5、原肠胚：

具有______、中胚层和______三个胚层，以及由内胚层包围的含原肠腔 

（（（（

三、体外受精和早期胚胎培养

1．体外受精阶段：

（1）________的采集和培养；

（2）____的采集和获能；

（3）受精。

完成右侧哺乳动物体外受精过程示意图：

2．胚胎的早期培养

（1）培养液成分包括无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及________等物质。

（2）牛、羊一般培养到________或囊胚阶段；

人的试管胚胎一般要培养到________________阶段。

胚胎早期培养液成分与动物细胞培养液成分基本相同，除无机盐、营养成分和调节物质外，还需要血清，两者都是液体培养基，但植物组织培养为固体培养基，其中加入琼脂，所需植物激素主要是生长素和细胞分裂素两大类。

探究示例2采集的卵母细胞，都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。

以下原因不正确的是

A．卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程

B．动物排出的卵子成熟程度不同

C．体外人工培养至减数第二次分裂中期时，才算成熟

D．冲出的卵子还需要培养一段时间由小变大

四、胚胎工程

1．胚胎移植

（1）概念：

将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到____________________的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。

（2）理论基础：

①排卵后，供、受体________的生理变化是相同的。

②早期胚胎形成后，在一定时间内处于______，未与母体子宫建立组织上的联系。

③受体对外来胚胎基本上不发生________反应。

④供体胚胎可与受体子宫建立正常的____________联系，而________不受影响。

（3）基本程序：

①对供受体的____________。

②配种或进行________。

③对胚胎的收集（________）、检查、培养或保存。

④对胚胎进行________。

⑤移植后的检查。

完成右侧胚胎移植基本程序

2．胚胎分割

采用机械方法将________切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得________或________的技术。

完成右侧胚胎分割基本程序

（2）材料：

应选择发育良好、形态正常的________或________。

知道了吗在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，为什么？

答：

五、胚胎干细胞

1．是由________或________中分离出来的一类细胞。

2．特点（（

3．胚胎干细胞应用前景。

①ES细胞可用于治疗人类的某些顽症。

（利用ES细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可以使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能）。

②培育成人造组织器官，用于器官移植。

③对ES细胞的培养和诱导，为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效手段。

④ES细胞可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究。

补充知识

1．与胚胎移植有关的几条规律

（1）该过程中两次使用促性腺激素，第一次对受、供体进行同期发情处理；

第二次用于供体的超数排卵。

（2）该过程中的两次检查：

第一次对收集的胚胎进行检查；

第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。

（3）产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛，性别取决公牛提供何种类型的精子，二者与受体牛没关系。

（4）冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子。

2．如何区分试管动物与克隆动物

试管动物

克隆动物

技术环节

①体外受精；

②早期胚胎培养；

③胚胎移植

①细胞融合；

生殖方式

有性生殖

无性生殖

3.几项技术手段的比较

类型

过程及原理

遗传物质来源

后代性状表现

受精

卵移植

精子＋卵细胞（（受精卵（（母体

两个亲本

两个亲本的显性性状

核移植

主要来自供体细胞核，少量来自卵细胞质

主要性状与核供体相似，少量性状与卵供体相似

胚胎移植

胚

胎

分

割

移

植

同一受精卵（（（胚胎（（（多个母体

基因型相同，表现型基本一致

试

管

婴

儿

精子＋卵子（（（受精卵（（一定阶段的胚胎（（（胎儿

专题三 

胚胎工程知识梳理

1．卵巢输卵管初情期生殖机能衰退排卵前后受精作用不均等4个1个有丝分裂一次两次减半

（1）精子获能生殖道内;

卵子的准备 

减数第二次分裂中期

（2）.①顶体反应②透明带反应卵黄膜封闭 

③雄原核减数第二次分裂第二极体雌原核例1　A

1.

（1）同种的、生理状态相同

（2）①生殖器官②游离状态③免疫排斥④生理和组织遗传特性

（3）①选择和处理②人工授精③冲卵④移植右侧示意图答案：

同期发情超数排卵冲卵胚胎分娩 

2．

（1）早期胚胎同卵双胎多胎

（2）桑椹胚囊胚

右侧胚胎分割基本程序答案：

囊胚腔透明带滋养层内细胞团滋养层性别鉴定

知道了吗答若分割不均等会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。

1.早期胚胎原始性腺2.

（1）细胞核核仁

（2）全能性（3）分化

构建知识网络

受精卵囊胚内细胞团胚胎分割胚胎移植获能

后

提

升

题组一早期胚胎培养和体外受精

下面是以小鼠为对象进行的研究工作，请分析回答问题。

（1）进行小鼠胚胎工程操作时，首先在光控周期下（光照14h，黑暗10h）饲养成年雌鼠，并注射促性腺激素，目的是____________________。

然后从雌鼠输卵管中取出卵子，在一定条件下培养成熟；

并从雄鼠附睾中取出精子，在一定条件下培养一段时间，目的是________________________________________________________________________。

再在37℃、5%CO2条件下，精卵共同作用4h，冲洗后继续培养。

定时在显微镜下观察胚胎的变化，第5天可以看到胚胎发生收缩，细胞间隙扩大，接着胚胎内部出现裂隙，这是胚胎____________期开始的标志。

（2）如果体外受精后，在精核与卵核融合之前，用微型吸管吸除雄核，再用细胞松弛素B处理（作用类似于用秋水仙素处理植物细胞），处理后的受精卵可发育成小鼠。

这种方法在动物新品种选育中的显著优点是____________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中，由重组细胞发育成小鼠丙，则小鼠丙的基因来源于

（4）如果将外源基因导入小鼠受精卵，则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。

这种受精卵有的可发育成转基因小鼠，有的却死亡。

请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能的原因。

______________________________________________________________

参考答案+解释：

（1）促进排卵（或超数排卵）使精子获能囊胚

（2）容易获得纯合子并缩短育种时间（3）小鼠甲（体细胞）的核基因和小鼠乙（卵细胞）的细胞质基因

（4）外源基因的插入使受精卵内生命活动所必需的某些基因不能正常表达

解析第

（1）小题中注射促性腺激素和在光控周期下饲养成年雌鼠的目的是促进排卵；

取出的精子要在一定条件下培养是为了使精子获能；

囊胚期开始的标志是胚胎收缩，细胞间隙扩大，胚胎内部出现裂隙。

第

（2）小题的处理类似于单倍体育种的方法，因此，能轻松总结出其优点是容易获得纯合子并能缩短育种时间。

第（3）小题的方法是动物的“克隆”，其基因来源是：

核基因来自小鼠甲，质基因来自小鼠乙。

由第（4）小题的题干叙述可知外源基因要随机插入到小鼠的受精卵DNA中，在插入过程中可能会破坏原有基因的完整性，使其不能表达，假如破坏的基因是对小鼠生长发育至关重要的基因，则小鼠会死亡。

题组二胚胎工程的应用前景

1．老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的β－淀粉样蛋白体，它的逐渐积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降，某些基因的突变会导致β－淀粉样蛋白体的产生和积累。

下列技术能用于老年痴呆症治疗的是（多选）（）

A．胚胎移植技术B．胚胎干细胞技术

C．单克隆抗体技术D．基因治疗技术

2．请回答下列与胚胎移植有关的问题：

（1）动物的早期胚胎移植到同种且____________与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。

为了获得更多的早期胚胎，常用___________________________

激素对供体进行处理，其目的是获得更多的__________________，经人工授精后可得到早期胚胎。

用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜_______________________________________________________________________。

（2）若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到桑椹胚或囊胚阶段的早期胚胎进行______________处理，再植入到受体内。

若要对早期胚胎进行长期保存，应将其置于____________条件下。

2．

（1）生理状态促性腺卵母细胞对物质的吸收具有选择透过性

（2）胚胎分割冷冻（或液氮）

题组三：

综合题

1．控制哺乳动物性别对于畜牧生产具有重要意义。

目前，通过分离精子技术选择含不同性染色体的精子进行受精是控制哺乳动物性别的有效方法。

含X染色体的牛精子中DNA含量比含Y染色体精子高4%左右，人们现在能够利用这一差异把牛含X染色体的精子与含Y染色体的精子分离。

请结合图解回答：

（1）精子在受精以前必须进行________处理。

（2）受精卵在体外培养时，培养液中除加入必需的葡萄糖、氨基酸、无机盐离子、维生素、激素等外，还要加入少量的________及通入一定浓度的CO2，通入CO2的主要目的是________________。

（3）如果想利用牛乳腺反应器生产人的干扰素，应选择上图中的________________为受体细胞，将基因表达载体导入受体细胞的常用方法是________________；

要最终确定目的基因是否表达，需要对牛的________进行检测，若________________________，说明目的基因成功表达，否则说明目的基因没有表达。

（4）该受体细胞培养至一定时期可通过________________________的方法，从而一次得到多个转基因牛个体。

2．随着科学技术的发展，人们可以根据人类的需求来改造生物的性状，在许多领域取得了可喜的成果，如图是利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的图解，根据下图回答：

（1）在此工程过程中涉及的现代生物技术主要有__________________________________

（2）在基因工程中，我们称②为________，在②进入③之前要用________________等工具来构建基因表达载体。

（3）图中①一般经________处理可以得到③，从③到④的过程中一般用未受精的卵细胞去核后作为受体，不用普通的体细胞，原因是_________________________________________。

（4）从A～D中选出④到⑤的过程中正确的操作方法________，把⑤送入⑥的最佳时期是________________________________________________________________________。

（5）⑦是⑥生出的后代，那么⑦的遗传性状和________最相似，为什么？

________________________________________，如果②的数量太少常用____________来扩增。

要实现⑦批量生产血清白蛋白，则要求③的性染色体是________，利用该方法得到的动物叫做____________。

（6）用这种方法生产药物与工厂化生产药物的优越性在于________。

⑦和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物，这类的转基因动物被称为________。

参考答案

1．

（1）获能

（2）动物血清调节pH　（3）受精卵甲显微注射法乳汁牛乳中含有人的干扰素（4）胚胎分割移植

2．

（1）基因工程、核移植技术、动物细胞培养等

（2）目的基因限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体

（3）胰蛋白酶卵细胞体积大易操作、分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性 

（4）C桑椹胚和囊胚（5）荷斯坦奶牛因为个体⑦的核遗传物质来自荷斯坦奶牛，⑥主要为胚胎发育提供营养和场所PCR技术XX转基因克隆动物（6）节约资源、降低成本等乳腺（房）生物反应器

教师课后反思（学生学习小结）