第48讲 胚胎工程-2025届高考生物一轮高效复习优质课件

第48讲 胚胎工程 1. 胚胎工程的理论基础（受精及早期发育等过程等) 2. 胚胎工程技术及其应用 选必三56 大本324 胚胎工程概念 1．对胚胎工程概念的理解 精原细胞 卵原细胞 减数分裂 变形 减数分裂 精 子 卵母细胞 受精 作用 受精卵 桑葚胚 囊胚 原肠胚 卵裂 准备阶段 受精阶段 早期胚胎发育阶段 包括： 精子获能和 卵子的准备 精子穿越卵细胞膜外的结构、卵细胞膜，精子入卵，形成雌雄原核并融合 细胞分裂、分化 雌性输卵管 雌性输卵管和子宫 受精 哺乳动物体内受精和早期胚胎发育规律 选必三56-57 大本324 受精 指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程 1.概念： 3.过程 2.场所： 准备阶段 受精阶段 准备阶段1：精子获能 准备阶段2：卵子的准备 细胞膜的功能：进行细胞间信息交流 细胞膜的结构特点：具有一定的流动性 输卵管 选必三56-57 大本324 受精 刚刚排出的精子_________与卵子受精，必须在_________________发生_______________后，才能获得受精能力，这一生理现象称为“精子获能” ①准备阶段1：精子获能 (1)概念： 雌性动物的生殖道 相应的生理变化 不能立即 ①直接利用_________________使精子获能 (2)精子获能的方法(P56 相关信息)： ②将精子培养在________________中使其获能 雌性动物的生殖道 人工配制的获能液 动物种类不同成分有差异，常见有效成分有肝素、Ca2+载体等 注意：排卵是指卵子从卵泡中排出。具体的说排出的卵子是初级卵母细胞或次级卵母细胞。正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。 刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成减数分裂Ⅰ，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数分裂Ⅱ中期才能具备与精子结合的能力。 选必三56-57 大本324 受精 ①准备阶段2：卵子的准备 (1)卵子成熟的场所： 排出的卵子都要在 进一步成熟 输卵管内 (2)卵子具备与精子受精能力的时期： M Ⅱ 选必三56-57 大本324 受精 ②受精阶段 选必三56-57 大本324 受精 ②受精阶段 两个极体 雌雄原核 受精的标志 选必三56-57 大本324 受精 ②受精阶段 受精的标志： 观察到两个极体或雌、雄原核 受精完成的标志： 雌、雄原核融合形成合子 选必三56-57 大本324 受精 精子获能 受精前的准备阶段 卵子准备 受精阶段 刚排出的精子必需在雌性动物的生殖道发生相应生理变化后，才能获得受精能力，这一现象称为“精子获能” 卵子排出后需要在输卵管中进一步成熟，到MⅡ期，才具备与精子受精的能力 精子穿过卵细胞外结构 精子接触卵细胞膜，卵细胞发生透明带反应 精子入卵后，卵细胞发生卵细胞膜反应 精子入卵形成雄原核；卵子释放第二极体后，形成雌原核 雌雄原核靠近，核膜消失,雌雄原核融合形成合子 精子获能的方法： ①利用雌性动物的生殖道； ②将精子培养到人工配制的获能液(常见有效成分Ca2+载体、肝素等)中使其获能 【问题1】受精过程中卵子的哪些结构发生生理反应可以防止多精入卵？这有什么意义？ 阻止多精入卵有两道屏障： 第一道屏障是 ， 第二道屏障是 ； 其意义是保证受精卵中 与亲代体细胞一致，从而保证遗传的稳定性。 【问题2】精子与卵细胞的结合，体现了细胞膜具有什么功能？ 体现了细胞膜具有 的功能。 透明带反应 卵细胞膜反应 遗传物质 细胞间进行信息交流 细胞膜具有一定的流动性 结构特点： 下列细胞，哪一个代表已经完成受精的卵子( 　　) C 透明带和卵细胞膜之间的两个极体是不同的，分别是第一极体和第二极体 (1)写出图中字母表示的结构名称：a.　　　　, b.　　　　, c.　　　 。 下图为哺乳动物受精过程示意图,请据图回答下列问题 (2)该过程发生的场所是　　　　,能体现受精作用实质的是图中的　　过程。 透明带 雄原核 雌原核 输卵管 ④ (3)在精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化，具有了受精能力，这个过程叫_________。卵子一般排出后都要在_________中进一步成熟，当达到______________________________时，才具备与精子受精的能力。 精子获能　 输卵管 减数分裂Ⅱ中期(或MⅡ期) (4)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的生理基础是______________________________。 透明带反应和卵细胞膜反应 选必三58-59 大本324 胚胎早期发育 1.场所: 2.过程： 原肠胚 桑葚胚 8 细胞 4 细胞 2 细胞 受精卵 囊胚 透明带 内细胞团 囊胚腔 滋养层 受精卵 桑葚胚 囊胚 原肠胚 卵裂 输卵管和子宫 选必三58-59 大本324 胚胎早期发育 过程: 受 精 卵 桑 葚 胚 卵裂 1. 卵裂（期） (1)概念： 胚胎发育早期，有一段时间是在透明带内进行分裂，这种受精卵的早期分裂称为卵裂。 透明带内 有丝分裂 (2)位于： (3)分裂方式： (4)特点： 细胞数量不断 ，胚胎总体积_________， 有机物总量______ 并不增加 增加 8 细胞 4 细胞 2 细胞 受精卵 桑葚胚 透明带 减少 【问题探究】请分析胚胎早期发育的卵裂期时，胚胎中细胞或物质的变化规律，完成下表： 项目 变化 细胞数目 每个细胞体积 DNA总量 有机物总量 有机物种类 增多 减小 增多 减少 8 细胞 4 细胞 2 细胞 受精卵 桑葚胚 增多 选必三58-59 大本324 胚胎早期发育 过程: 受 精 卵 桑 葚 胚 卵裂 2. 桑葚胚 当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚。 特点： 这一阶段及之前的每一个细胞均未分化，都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞(胚胎干细胞) 桑葚胚 8 细胞 4 细胞 2 细胞 受精卵 囊胚 透明带 内细胞团 囊胚腔 滋养层 选必三58-59 大本324 胚胎早期发育 过程: 受 精 卵 桑 葚 胚 囊 胚 卵裂 3. 囊胚 (1)特点： 细胞开始逐渐出现分化 内细胞团、滋养层细胞及囊胚腔3部分 （内细胞团具有全能性） （可提取进行胎儿的各种鉴定） 胚胎进一步发育扩大， 导致____________， 称为_______。 孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育 透明带破裂 孵化 (2)结构： 发育成胎膜和胎盘 发育成胎儿的各种组织 选必三58-59 大本324 胚胎早期发育 过程: 受 精 卵 桑 葚 胚 囊 胚 原 肠 胚 卵裂 4. 原肠胚 囊胚孵化后，将发育形成原肠胚 ①原肠胚表面的细胞层为外胚层 ②向内迁移的细胞形成内胚层 ③随着发育的进行，一部分细胞还会在内、外两个胚层之间形成中胚层 这三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等，最终形成胎儿 1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？ ①精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量； 排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。 ②卵子的减数分裂Ⅱ、受精作用和受精卵的早期细胞分裂都是在雌性动物的输卵管中进行的。 ③卵子减数分裂Ⅱ是在精子和卵子结合的过程中完成的。　　　 大本324 1.判断下列有关哺乳动物受精的表述是否正确。 (1)在自然条件下，受精在子宫中完成。( ) (2)精子需要获能才能与卵子结公，而卵子一经排出就具备受精能力。( ) (3)精子入卵后，卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵。( ) 2.下列有关哺乳动物早期胚胎发育的叙述，错误的是( ) A.在桑葚胚阶段，胚胎的内部开始出现含有液体的腔 B.胚胎干细胞是一类未分化的细胞，可以从早期胚胎中分离获得 C.桑葚胚的细胞一般都具有全能性，囊胚的细胞逐渐分化 D.受精卵早期分裂时，胚胎中细胞数目不断增加，但胚胎的总体积并不增加 × × √ A 选必三59 1.(2023·江苏盐城调研)下列有关哺乳动物的受精卵形成过程的叙述正确的是(　　) ①获能精子与卵子相遇时释放多种酶 ②获能精子与卵子相遇时释放的酶可溶解透明带、卵细胞膜 ③卵子与精子结合前已完成减数分裂Ⅱ ④精子和卵子的细胞核经过相关生理过程，分别形成雄原核和雌原核 ⑤精子触及卵细胞膜的瞬间，透明带迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带 A.①②⑤ B.②③④ C.①④⑤ D.②④⑤ C 大本325 C 2.(2023·襄阳四中质检)如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是(　) A.图中①过程表示胚胎发育 B.由受精卵形成囊胚的过程中进行卵裂，每个细胞的体积不断增大 C.桑葚胚进一步发育，细胞开始出现分化 D.图中性成熟的个体是通过无性生殖获得的 大本325 选必三60 大本325 胚胎工程技术及其应用 1．体外受精 D 1.(2023·河北衡水金卷)下列关于牛体外受精及胚胎工厂化生产的叙述，正确的是(　　) A.将采集的卵母细胞立即与精子在获能培养液中共同培养即可受精 B.精子和卵子结合形成受精卵后应立即移入受体母牛子宫 C.用性激素处理，可使供体母牛排出更多的卵子 D.早期胚胎的培养通常需要在培养液中加入血清 大本326 D 2.(2023·湖北孝感高中质检)下列关于“试管牛”培养流程的叙述，不正确的是(　) A.过程①可对供体母牛注射促性腺激素，使其排出更多的卵子 B.过程②发生的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体或雌、雄原核 C.大量的研究已经证明，过程③基本不会发生免疫排斥反应 D.移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中受受体的影响 大本326 选必三61 大本325 胚胎工程技术——胚胎移植 (1)概念理解 选必三61 大本326 胚胎工程技术——胚胎移植 (2)过程 1.供、受体选择标准是什么？ 2.如何获得更多卵子？ 遗传性状优良，生产能力强 有健康体质和正常繁殖能力 优良供体母牛 受体母牛 优良公牛 超数排卵处理 发情配种或人工授精 收集胚胎并检查 选必三61 大本326 胚胎工程技术——胚胎移植 (2)过程 3.需要在胚胎移植前对供、受体进行怎样的操作？ 遗传性状优良，生产能力强 有健康体质和正常繁殖能力 优良供体母牛 受体母牛 优良公牛 超数排卵处理 发情配种或人工授精 收集胚胎并检查 受体发情 移植胚胎 对受体进行妊娠检查 正常繁殖或两三个月后进行另一次移植 具有优良性状的后代 同期发情处理： 利用某些激素(孕激素)人为地控制并调整一群母畜发情周期的进程，使之在预定时间内集中发情。 使供体母牛和受体母牛处于相同的生理状态，为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境(这是胚胎移植成功与否的关键) 同期发情处理 选必三61 大本326 胚胎工程技术——胚胎移植 (2)过程 遗传性状优良，生产能力强 有健康体质和正常繁殖能力 优良供体母牛 受体母牛 优良公牛 超数排卵处理 发情配种或人工授精 收集胚胎并检查 受体发情 移植胚胎 对受体进行妊娠检查 正常繁殖或两三个月后进行另一次移植 具有优良性状的后代 同期发情处理 桑葚胚或囊胚期的早期胚胎 4.胚胎移植的时期？ 5.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？ 6.产下犊牛性状取决于供体? 受体？ 7.该图操作中繁殖方式？ 不会 取决于供体母牛和公牛 有性生殖 胚胎移植过程中两次使用激素的目的：第一次用孕激素对受、供体进行同期发情处理，第二次用促性腺激素处理使供体超数排卵。 两次检查的目的：第一次是对收集的胚胎进行质量检查，第二次是对受体母畜是否妊娠进行检查。　　　 大本326 选必三61 大本326 胚胎工程技术——胚胎移植 胚胎移植的生理学基础 为胚胎继续发育提供了营养等方面的保障 选必三62 大本326 胚胎工程技术——胚胎分割 无性繁殖或克隆的方法之一 (1)胚胎分割的基础 选必三62 大本326 胚胎工程技术——胚胎分割 无性繁殖或克隆的方法之一 (2)主要仪器设备：体视显微镜和显微操作仪 (3)操作程序 ①将囊胚内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 ②胚胎移植前进行性别鉴定的方法：取滋养层细胞做DNA分析。　　　 大本326 通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体 体外受精 早期胚胎发育 受体母牛 (代孕) 精子 卵子 胚胎移植 受精卵 早期胚胎 试管牛 胚胎移植 体外受精 早期胚胎培养 【试管动物】： 有性生殖 生殖方式： 试管牛 ≠ 克隆牛 项目 试管动物 克隆动物 发育起点 生殖方式 技术手段 遗传物质 体外受精 胚胎早期培养 胚胎移植 动物细胞培养 动物细胞融合 动物体细胞核移植 胚胎早期培养 胚胎移植 有性生殖 无性生殖 来自两个亲代 主要来自核供体 受精卵 重构胚（重组细胞） 试管牛 ≠ 克隆牛 3．(2023·宁夏石嘴山期末)下图是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，回答有关问题： (1)图中A牛和B牛的性别___________(填“相同”“不同”或“不一定相同”)。 (2)c过程一般是将发育到______________(阶段)的早期胚胎进行处理，再植入到受体内。操作过程中应注意将③____________均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育，该技术的意义在于_______________________。 相同 桑葚胚或囊胚 内细胞团 提高胚胎的利用率 大本327 3．(2023·宁夏石嘴山期末)下图是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，回答有关问题： (3)用于移植的胚胎除了图中所示的途径外，还可以来自________；胚胎移植能否成功依赖于一定的生理学基础：______________________________________ ___________________________________________，为胚胎的收集提供了可能。 (4)图中C牛的培育过程属于________生殖，D牛的培育过程属于________生殖。 核移植 早期胚胎(在一定时间内)不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态 有性 有性 大本327 $$