2025届高三二轮复习生物：胚胎工程课件

6.基因组加倍：染色体数目加倍 B.有可能与环境骤变导致的纺锤体无法形成有关 低温/秋水仙素作用机理：抑制纺锤体形成 D.染色体数目变异、基因突变、基因重组是生物进化的原材料 7.A.被强迫游泳时，小鼠处于兴奋状态，副交感神经活动减弱 8.B. 副交感神经兴奋时，膀胱逼尿肌收缩，内、外括约肌舒张，促进排尿 （看名字） C.若外伤引起脊髓胸段截断，则无法上传给大脑，将可能导致患者出现尿失禁（不受意识支配） S z L w h 9.A.小鼠甲感染病毒X引起的特异性免疫方式有细胞免疫和体液免疫 病毒和胞内菌引发细胞免疫的同时也会引发体液免疫 C.T细胞来源于骨髓，在胸腺中成熟。有些细胞毒性T细胞由记忆T细胞分化而来。 10.A.葡萄糖能与酸性重铬酸钾反应，颜色变化：橙红色→灰绿色 延长酵母菌的培养时间，消耗完葡萄糖，防止颜色干扰 B.O、N元素无放射性 C.无水乙醇：提取试剂 层析液：分离 D.35S标记蛋白质，32P标记DNA，只能判断病毒遗传物质是DNA还是蛋白质 S z L w h 11.A.激素不参与细胞代谢 B.矮壮素：抑制长高 两者作用相反 C.激素要发挥作用，必需与受体结合 D.无需发芽 12.A.下丘脑能合成多肽类激素（促…激素释放激素、抗利尿激素），故细胞中含有较多的内质网和高尔基体（加工、运输） 分泌旺盛的细胞，内质网、高尔基体相对发达 B.葡萄糖浓度、神经递质可调节胰高血糖素的分泌 D.甲状腺激素含量高时，对垂体、下丘脑的负反馈抑制作用强 13.D.不一定是食物来源相同，还可能是其他资源或空间上存在竞争 S z L w h 15.A.协调 C.荒漠很贫瘠，不利于植物生长，而覆土有利于植物生长，可以缩短演替时间 16.A.性别比例影响出生率 B.重捕的田鼠中被标记的数量减少，调查结果比实际值高 C.K/2前防治 D.病原菌属于生物因素，生物因素都是密度制约因素，非生物因素是非密度制约因素 S z L w h 18.A.由题干第一句知：酶与酶-底物复合物结构不同，所以底物和酶的特异性结合会改变酶的空间构象。 C.题干：酶反向竞争性抑制剂能结合到底物活性位点以外的部位，说明酶反向竞争性抑制剂和底物的结合位点不同 D.题干：使底物无法正常释放，从而抑制酶的活性。因此加入酶反向竞争性抑制剂会降低最大酶促反应速率。 S z L w h A.每个细胞都有基因2和基因4 B.缺乏酶3，则无法合成苯丙酮酸，不引起苯丙酮尿症 C.酶2活性降低，黑色素合成减少，因此产生白发 区分：产生白发：酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少； 白化病： D.该图中基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而影响生物性状 20、 如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，下列相关分析正确的是（   C ） 含致病基因，无法合成酪氨酸酶 S z L w h 新教材新高考 高三一轮复习 第60课时 胚胎工程 从社会中来 我国对奶类的总需求量很大，但与奶业发达的国家相比，我国奶牛的单产水平还存在一定差距。奶牛品种是影响产奶量的主要因素之一，而引进一头成年奶牛往往需要数万元，高昂的价格使得靠大量引进优良品种来提高产量不太可行。能不能让引进的优良奶牛快速、大量繁殖呢？遗憾的是，牛的生育率很低，一头母牛一胎一般只产一头犊牛，一生约生育四五次。如何解决这个难题呢？ 可以通过体外受精、胚胎分割等技术获得多个良种奶牛胚胎，然后移植给代孕母牛生下后代。 一、胚胎工程 胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。 ①操作对象： ②操作水平： ③技术手段： 生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞 体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植、胚胎分割等 哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律 ④实质： ⑤理论基础： 主要集中在细胞水平上 在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作 胚胎工程的理论基础 1 受精 2 早期胚胎发育 在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。 受精是精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。 二、受精 概念： 场所： 过程： 体现细胞膜的功能： 细胞膜的结构特点： 受精前的准备阶段 受精阶段 准备阶段Ⅰ:精子获能 准备阶段Ⅱ:卵子的准备 进行细胞间信息交流 具有一定的流动性 刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，这一生理现象称为“精子获能”。 ①直接利用 使精子获能； ②将精子培养在 中使其获能； 雌性动物生殖道 人工配制的获能液 实现了各种哺乳动物精子在体外条件下的获能，为______________的建立奠定了基础。 体外受精技术 获能液的成分因动物种类不同而有差异，常见的有效成分有肝素、Ca2+载体等。 准备阶段1——精子获能 （1）定义： （2）获能方法： （3）研究精子获能机制的意义： 注意：精子获能是指精子获得受精能力，而不是获得能量。 是一个不连续的过程 卵细胞的形成 (性成熟后，受性激素刺激，继续分裂) 场所：卵巢 准备阶段Ⅱ--卵子的准备 准备阶段Ⅱ--卵子的准备 ①卵子一般在排出______后才能被精子穿入。 ②动物排出的卵子成熟程度不同： 有的可能是______________，如马、犬等； 有的可能是______________，如猪、羊等； ③卵子成熟的场所： 排出的卵子都要在__________进一步成熟。 ④卵子具备与精子受精能力的时期： ________ 2-3h 初级卵母细胞 次级卵母细胞 输卵管内 MⅡ 透明带 卵细胞膜 核 第一极体 具备受精能力的卵子结构 精子穿越卵细胞膜外的结构，如透明带 释放出多种酶，溶解这些结构 精子接触卵细胞膜 透明带反应 精子形成雄原核、卵子完成减数分裂Ⅱ，释放第二极体，形成雌原核 精子入卵 卵细胞膜反应 时间：精子触及卵细胞膜的瞬间 作用：阻止后来的精子进入透明带 时间：精子入卵后 作用：拒绝其他精子再进入卵内 防止多精入卵的两个屏障 雄原核 雌原核 放出第二极体 第一极体 受精阶段 防止多个精子进入卵子，导致胚胎染色体数目变异，从而引起发育异常等现象。 雌、雄原核靠近 核膜消失，形成受精卵。 第一次卵裂即将开始 受精完成的标志： 雌雄原核形成合子 受精的标志： 观察到两个极体或者雌雄原核 3、受精阶段 受精卵中的遗传物质： 细胞核：1/2父+1/2母 细胞质：几乎都来自母方 多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因而不会形成两个第二极体。 两个极体 雌雄原核 受精标志 1.下列关于高等哺乳动物受精过程的叙述,正确的是(　　) A.透明带和卵细胞膜先后发生生理反应是阻止多精入卵的两道屏障 B.获能的精子穿越透明带的同时释放相关酶溶解卵细胞膜 C.精子被卵细胞膜表面的微绒毛抱合后立即发生卵细胞膜反应 D.精子入卵后立即与卵细胞核发生融合并马上开始有丝分裂 A 精子形成雄原核，卵子完成MII，排出第二极体，形成雌原核，雌雄原核融合 溶解卵细胞膜外的一些结构 精子触及卵细胞膜发生透明带反应，入卵后才发生卵细胞膜反应 【检测】下列细胞，哪一个为受精的标志（ ） C 受精卵 2细胞胚 4细胞胚 8细胞胚 桑葚胚 囊胚 原肠胚 卵裂期 在透明带内进行分裂，细胞数量不断增加，胚胎总体积不增加，这种受精卵的早期分裂称为卵裂。 分裂方式： 项目 变化 细胞数量 胚胎的总体积 每个细胞体积 DNA总量 每个细胞内的DNA总量 有机物总量 物质种类 增加 减小 增多 不变 减少 不增加 有丝分裂 三、胚胎的早期发育 卵裂 特点： 增多 1.场所： 输卵管 2.过程： 受精卵 2细胞胚 4细胞胚 8细胞胚 桑葚胚 囊胚 原肠胚 卵裂期 三、胚胎的早期发育 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个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。（未出现分化） 桑椹胚（一般32个细胞） 受精卵 2细胞胚 4细胞胚 8细胞胚 桑葚胚 囊胚 原肠胚 卵裂期 囊胚 三、胚胎的早期发育 特点： 细胞开始分化 内细胞团： 囊胚 内细胞团 囊胚腔 滋养层 透明带 具有全能性 孵化：囊胚进一步扩大会导致透明带破裂破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化。 孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育。 结构： 将来发育成胎儿的各种组织 囊胚腔： 滋养层： 将来发育成胎膜和胎盘 胚胎内部含有液体的腔 受精卵 2细胞胚 4细胞胚 8细胞胚 桑葚胚 囊胚 原肠胚 卵裂期 原肠胚 三、胚胎的早期发育 表面的细胞层 向内迁移的细胞 内外两个胚层之间 中胚层： 外胚层： 内胚层： 原肠胚 ——出现胚层分化 这三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等 受精 精子获能 受精前的准备 卵子准备 MⅡ期具备受精能力 雌性动物的生殖道或人工配制的获能液(肝素或Ca2+载体)中 精子穿过卵细胞膜外的结构 精子接触卵细胞膜 精子入卵后形成雄原核；卵子完成减数分裂Ⅱ，释放第二极体，形成雌原核 雌、雄原核靠近 核膜消失，形成受精卵 桑葚胚 受精卵 未分化，全能细胞 囊胚 原肠胚 卵裂 细胞在透明带内分裂，胚胎总体积并不增加 孵化 内细胞团 滋养层 具有全能性，将来发育为各种组织 将来发育成胎盘、胎膜 外胚层内胚层中胚层 【课堂小结】 囊胚腔 开始分化 透明带反应 卵细胞膜反应 例1．下图表示牛的受精作用及早期胚胎发育的部分过程。下列有关叙述正确的是(　　) A.图1中各细胞内的DNA分子数目与体细胞相同 B.图1的精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜会发生生理反应，阻止其他精子进入卵细胞C.同期发情处理能使供体产生更多的图4结构 D.早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液中都需要加入血清 　 D 精子、第一极体和次级卵母细胞，减半 透明带 使供体受体生理环境相同，图4是原肠胚 例2．下图表示精子入卵后，发生(或引起)的一系列变化形成受精卵的过程，下列叙述错误的是 A．图中X指卵细胞膜反应，Y指卵子的减数分裂Ⅱ B．经图中Y过程只形成了雌原核 C．精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合 D．精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶体的作用下自溶 B 　 还有第二极体 3.如图为哺乳动物早期胚胎发育的过程示意图,下列有关叙述错误的是(　 ) A.Ⅰ时期为桑葚胚,该时期的细胞具有发育的全能性 B.过程b和a比卵裂期胚胎,细胞数目增多,有机物的含量增多 C.胚胎移植选择处于Ⅰ或Ⅱ时期的胚胎最易成功 D.细胞分化从Ⅱ时期开始贯穿于动物的整个生命历程 B 早期胚胎发育消耗卵细胞提供的营养物质，有机物随着消耗而逐渐减少 4.下图是受精过程部分图解,据图分析下列叙述正确的是(　　) A.精子和卵子发生的场所分别是睾丸和卵巢,受精的场所是子宫 B.当精子③与3接触后,精子①就不能进入2,该过程卵细胞膜首先发生生理反应 C.当精子②入卵后精子③就不能进入卵内,这个反应透明带首先发生生理反应 D.当在4中观察到雌雄原核时,说明卵子已经开始了受精作用 D 透明带反应先，卵细胞膜反应后 输卵管 入卵后发生卵细胞膜反应 5.下图表示哺乳动物胚胎早期发育过程的几个阶段,请据图回答问题。 A.　　　　　;B.　　　　　; C.原肠胚。 ①　　　　;②　 　　　; ③　　　　;④　　　　　　。  桑葚胚 囊胚 2.A阶段的细胞具有发育上的全能性,B阶段的细胞开始出现 　　　　　　 　,C阶段开始出现　　　　　　　　。  3. ②将来发育成　　　　　　　　　　　　。  1.写出图中各标号的名称: 滋养层 内细胞团 透明带 囊胚腔 细胞分化 胚层分化 胎儿的各种组织 考点二 胚胎工程技术及其应用 本节聚焦： 1.胚胎工程技术主要包括哪些内容？ 它们的原理分别是什么？ 2.胚胎工程在生产实践中有哪些应用？ 1982年世界首例“试管牛” 犊问世 1.“试管牛(动物)”是指什么？ 2.“试管牛”是如何生产的？ 思考： 情景资料： 试管动物 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 受体母牛 (代孕) 精子 卵子 早期胚胎发育 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 有性生殖 生殖方式： 体细胞核移植 体外受精 早期胚胎培养 胚胎移植 克隆动物 试管动物 比较项目 试管动物 克隆动物 技术基础 生殖类型 后代性状 的继承特点 体外受精 早期胚胎培养 胚胎移植 动物细胞培养、动物细胞融合 动物体细胞核移植 早期胚胎培养、胚胎移植 有性生殖 无性生殖 继承双亲的的特性 与核供体亲本基本一样 重组细胞 受精卵 有性生殖 无性生殖 克隆动物与试管动物分别是怎样产生的？有啥区别？ 1.体外受精 (1)过程 (2)意义：①提高动物__________； ②为胚胎移植提供可用的______。 成熟培养 获能 繁殖能力 胚胎 体外受精 获能精子 受精卵培养 成熟培养 一、胚胎工程技术及其应用 33 2.胚胎移植 (1)概念 转基因、核移植和体外受精 同种的、生理状 态相同 遗传性状优良、生产能 力强 健康的体质和正常 繁殖能力 供体职能： 产生具有优良遗传特性的胚胎 承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务 受体职能： (2)过程-P61 同期 发情 超数排卵 人工授精 妊娠 ②超数排卵使用的激素： 促性腺激素 ②胚胎移植的早期胚胎是： 桑葚胚或囊胚 目的： 蛋白质类，只能注射 ①同期发情处理：使供体和受体母牛处于相同的生理状态，保证胚胎移植前后生理环境一致。 使卵巢排出比自然情况下更多的卵子 根据书本P61图像思考回答以下问题： 1.在牛的胚胎移植过程中有两次使用激素、两次检查，其目的分别是什么？ 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。 2.胚胎工程的最后一道“工序”？胚胎移植的优势是什么？ 胚胎移植 可以发挥雌性优良个体的繁殖能力。 3.胚胎工程获得的良种牛的遗传特性是由谁决定的？ 供体公牛和供体母牛 4.冲卵是 。胚胎分割的次数不宜过多;但一次给受体动物 ，可增加双胞胎和多胞胎的比例 把供体子宫内的胚胎冲洗出来 植入多个胚胎 5.胚胎移植主要包括：供体、受体的选择和处理，___________________，胚胎的收集、检查、培养或保存，______________以及________________等步骤。 配种或人工授精 胚胎的移植 移植后的检查 第一次是对收集的胚胎进行质量检查，第二次是对受体母牛是否妊娠进行检查。 同种动物 生理变化 游离 免疫排斥 遗传特性 2、胚胎移植 1.胚胎移植的意义 ①可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 ②大大缩短了供体本身的繁殖周期。 2.胚胎移植的地位： 胚胎工程的最终技术环节 实质： 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。 三、胚胎分割 1. 胚胎分割概念： 早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性。 2. 特点： 3. 生殖方式： 来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，后代遗传性状相同。 无性繁殖或克隆 5.所需要的主要仪器： 分割工具： 体视显微镜、显微操作仪 分割针或分割刀 4. 理论依据： 采用___________将____________切割成___________________ __ 等，经移植获得__________________的技术 机械方法 早期胚胎 2等份、4等份或8等份 同卵双胎或多胎 可提高胚胎利用率 三、胚胎分割 【说明】 还可用分割针分割 ，做DNA分析，鉴定性别。 滋养层 人工控制动物性别 6.适合分割的胚胎: 发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚。 注：分割囊胚时，要将内细胞团均等分割 若分割时不能均等分割，会出现 的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。 含内细胞团多 桑葚胚或囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性 否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 思考：1.做性别鉴定时为什么取滋养层细胞进行DNA分析？ 　原因：(1)内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，如果取了内细胞团细胞，可能会影响胎儿以后的发育。 (2)滋养层细胞和内细胞团细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂和细胞分化形成，具有相同的遗传物质。 2.为什么不能对原肠胚进行胚胎分割？ 因为原肠胚已分化出三个胚层，每个胚层细胞的分化方向已确定，只分割出一部分胚层细胞不可能发育为一个完整的幼体。 3.通过胚胎分割后移植培育出的动物，性别是否相同？ 相同。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，后代遗传性状相同。 三、胚胎分割 7.胚胎分割的意义 ①可以促进优良动物品种的繁殖。 ②产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料。 ③胚胎移植前进行性别鉴定、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义。 8.局限性 ①存在一些问题，如刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等。 ②分割的份数越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。 课前小热身 1．透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障。 2．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加。 3．在胚胎发育过程中，细胞的分化出现在桑葚胚期。 4．在胚胎移植中，对供体母畜要用促性腺激素进行超数排卵处理。5．可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植。 6．为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制 7．利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。 8．科学家将外源生长素基因导入动物体内，以提高动物的生长速率。 √ ×，有机物种类增多 ×，囊胚期开始分化 √ ×，桑葚胚或囊胚期 ×，无免疫排斥反应 √ ×，生长激素基因，生长素是植物分泌的，对植物起到调控的作用 S z L w h S z L w h S z L w h 例1.下图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图。 (1)①过程分割出的少量胚体细胞常用来做什么？ 常用来做DNA分析，鉴定性别。 (2)②过程得到的两个a经过胚胎移植产生后代的生殖方式是有性生殖吗？ 不是，来自同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割移植可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。 例2.（2023·浙江·高考）在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。下列叙述错误的是（ ）A．经获能处理的精子才能用于体外受精 B．受精卵经体外培养可获得早期胚胎C．胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率 D．胚胎移植前需对受体进行选择和处理 C 主要用于提高胚胎的数量，但切割次数多了成活率会降低 考向一　胚胎工程的理论基础 1.(2021·福建，13)一位患有单基因显性遗传病的妇女(其父亲与丈夫表型正常)想生育一个健康的孩子。医生建议对极体进行基因分析，筛选出不含该致病基因的卵细胞，采用试管婴儿技术辅助生育后代，技术流程示意图如下。 下列叙述正确的是 A.可判断该致病基因位于X染色体上 B.可选择极体1或极体2用于基因分析 C.自然生育患该病子女的概率是25% D.在获能溶液中精子入卵的时期是③ B 也可能是常染色体 50% ② 极体1和卵细胞基因型互补，极体2和卵细胞基因型相同 2.(2024·湛江高三一模)某地一对小姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎；发育成该对半同卵双胞胎的受精卵形成过程如图所示。图 3 中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成A、B、C三个细胞，其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法错误的是 A.图1表示卵子的异常受精过程，此时卵 子已完成减数分裂Ⅱ B.该卵子与2精子受精，表明透明带反应 未能完全阻止多精入卵 C.这对小姐弟来源于母亲的染色体一般 相同，来源于父亲的染色体不相同 D.若图4细胞A包含父系和母系染色体组 各1个，则细胞C可能含2个父系染色体组 A 受精发生在卵细胞的MⅡ中期，此时卵子还未完成减数分裂 姐弟：一个精子中含X，另一个含Y C应该包含父系和母系染色体组各1个或包含2个父系染色体组 考向二　胚胎工程技术及其应用 3.(2023·广东，3)科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎，并将其移植到长角羚羊体内，使后者成功妊娠并产仔，该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是 A.超数排卵 B.精子获能处理 C.细胞核移植 D.胚胎培养 3 4 C 该过程为有性生殖，因此不涉及细胞核移植 4.(2022·江苏，4)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是 A.通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精 B.哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质 C.克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程 D.将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖 C 获得受精的能力，不是获得能量 还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质 无性繁殖或克隆 $$