人教版高考生物总复习13.3基因工程及生物技术的安全性完美课件PPT
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这是一份人教版高考生物总复习13.3基因工程及生物技术的安全性完美课件PPT,共35页。PPT课件主要包含了-2-,-3-,-4-,-5-,早期胚胎发育,-6-,-7-,-8-,-9-,-10-等内容,欢迎下载使用。
一、体内受精和早期胚胎发育1.精子与卵子的发生
2.受精(1)概念:精子与卵子结合形成 合子 的过程。 (2)场所: 输卵管 。 (3)过程
二、体外受精和早期胚胎培养1.体外受精(1)卵母细胞的采集和培养①超数排卵法:用 促性腺激素 处理后冲卵。 ②直接采集法:从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集或直接从活体动物的卵巢中吸取。(2)精子的采集和获能①采集: 假阴道法 、手握法、 电刺激法 。 ②获能: 培养法 、化学诱导法。 (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。
(3)胚胎处理: 体外移植 或冷冻保存。
三、胚胎工程的应用及前景1.胚胎移植(1)地位:胚胎工程中的最后一道工序。(2)过程
(3)意义:充分发挥 雌性优良个体 的繁殖潜能。
2.胚胎分割(1)胚胎分割的基础和特点①理论基础:细胞的全能性。②物质基础:同一胚胎的每个细胞内具有相同的遗传物质。③特点:每个后代具有相同的遗传特性。(2)基本操作程序
3.胚胎干细胞(1)来源:是由早期胚胎或 原始性腺 中分离出来的。
四、关注生物技术的伦理问题
考点一体内受精和早期胚胎发育
1.受精作用(1)场所:输卵管中。(2)过程①受精前的准备精子获能:是指成熟的精子必须在雌性动物的生殖道中经历一段时间,发生相应的生理变化后,才能受精的过程。精子 获能 后才具有受精能力。精子体外获能的方法: 培养 法、 化学诱导 法(用肝素或钙离子载体A23187溶液诱导精子获能)。 卵子的准备:卵子排出后的成熟程度不同,需要在输卵管内进一步成熟,达到 减数第二次分裂中期 时,才具备与精子受精的能力。
②受精过程第一步,精子穿越放射冠和 透明带 。顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解卵丘细胞间的物质,透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障。 第二步,精子进入卵细胞膜。 卵细胞膜反应 是防止多精入卵受精的第二道屏障。 第三步,原核形成和融合。雄原核和雌原核形成,进而结合形成合子(受精卵)。
2.早期胚胎发育(1)过程:受精卵→卵裂期→ 桑椹胚 → 囊胚 →原肠胚。 (2)过程如图所示。
3.受精过程中的“三大反应”与防止多精入卵的“两道屏障”(1)顶体反应:精子膜和顶体外膜发生一系列改变并释放顶体酶的过程即为顶体反应。顶体反应的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道,是精子和卵子结合必不可少的条件。(2)透明带反应:精子触及卵细胞膜的瞬间,会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应,称为透明带反应,它是防止多精入卵受精的第一道屏障。(3)卵细胞膜反应:精子入卵后,卵细胞膜会立即发生一种生理反应,拒绝其他精子再进入卵细胞内,称为卵细胞膜反应,这是防止多精入卵受精的第二道屏障。
考向一 配子的发生1.(2015湖北孝感十测)下图是体外受精技术培育试管动物的大致流程,请回答下列问题。
(1)精子的顶体内含有 顶体酶 ,能协助精子穿过卵母细胞的 放射冠和透明带 。 (2)体外培养受精卵时,除给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还提供 CO2 (气体)以维持 培养液的pH相对稳定 。 (3)动物的早期胚胎移植到同种且 生理状态 与供体相同的动物体内,被移植的胚胎之所以能存活是因为受体对 外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 。 (4)从重组细胞到早期胚胎过程中所利用的胚胎工程技术是 早期胚胎培养 ,胚胎移植前通过 胚胎分割 技术可获得较多胚胎。
考向二 体内受精及早期胚胎发育过程分析2.(2015河北石家庄一模)下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。据图回答相关问题。
(1)从良种母牛体内采集的卵母细胞,都需要进行体外培养,其目的是 使卵母细胞成熟(或使卵母细胞获得受精能力或培养至减数第二次分裂中期) ;从良种公牛体内采集的精子需获能后才能进行受精作用,其获能的方法有培养法和 化学(诱导) 法。 (2)在牛的体细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的 接触抑制 。此时,瓶壁上形成的细胞层数是 单层(或一层) 。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来,需要用 胰蛋白(或胶原蛋白) 酶处理。 (3)图中过程A称为 胚胎移植 。 (4)如暂时不进行A过程,通常在 冷冻(或超低温、-196 ℃的液氮) 条件下保存早期胚胎。
考点二胚胎工程的应用及前景
1.胚胎移植的四大生理基础(1)胚胎“移入”的生理基础哺乳动物在发情排卵后的最初一段时期,不论是否妊娠,同种动物的供、受体生殖器官的 生理变化 相同。 (2)胚胎“收集”的生理基础早期胚胎形成后,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。 (3)胚胎在受体内“存活”的生理基础受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生“ 免疫排斥 ”反应。
(4)移植后胚胎得以“继续发育”的生理基础供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受任何影响。
2.克隆动物、试管动物与转基因动物遗传特性比较
考向一 胚胎工程的应用1.(2015重庆卷)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题,引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。(1)拟进行如下杂交:♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)→C选择B作为母本,原因之一是胚胎能在母体内正常 生长发育或胚胎发育 。若C中的母牛表现为适宜本地生长,但产奶量并未提高,说明高产奶是 隐性 性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛,根据现有类型,最佳杂交组合是 ♂A×♀C ,后代中出现这种母牛的概率是 1/8 (假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。
(2)用以上最佳组合,按以下流程可加速获得优良个体。
精子要具有受精能力,需对其进行 获能或增强活力 处理;卵子的成熟在过程 ③ 中完成。在过程④的培养基中含有葡萄糖,其作用是 供能 。为筛选出具有优良性状的母牛,过程⑤前应鉴定胚胎的 性别、高产奶和适应生长的基因 。子代母牛的优良性状与过程 ② 的基因重组有关。 (3)为了提高已有胚胎的利用率,可采用 胚胎分割 技术。
考向二 胚胎干细胞的应用2.(2015山东卷)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下:
(1)过程①采用的是细胞工程中的 (体细胞)核移植 技术,过程②采用的是胚胎工程中的 (早期)胚胎培养 技术。 (2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的 pH(或:酸碱度) 。 (3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用 限制性(核酸)内切酶(或:限制酶) 和 DNA连接酶(注:两空可颠倒) 两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外,还需有 标记 基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。 (4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的 内细胞团 。在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体 B (填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。
晨读晚背基础知识通关1.受精过程:获能的精子穿越放射冠和透明带→精子进入卵细胞膜→ 原核形成和融合。2.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。3.体外受精过程
4.胚胎移植的基本程序:对供、受体的选择和处理→配种或进行人工授精→对胚胎的收集、检查、培养或保存→胚胎移植→移植后检查。
易混易错点规避通关辨析体内受精和早期胚胎发育(1)采集到的精子并不具有受精能力,必须获能后才具备受精能力。(2)卵细胞形成过程中,减数第一次分裂在排卵前后完成,而减数第二次分裂在受精时完成。(3)排卵是指卵子从卵泡中排出,而不是卵泡从卵巢中排出。(4)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。(5)精子发生场所——睾丸的曲细精管;卵子的发生场所——卵巢;受精场所——输卵管;受精卵发育场所——输卵管和子宫;精子发生的时间及特点——初情期后,两次分裂连续进行;卵子发生的时间及特点——胚胎性别分化以后,两次分裂不连续进行。
判断题判别正误通关1.培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质。(2015江苏卷,3D)( × )2.顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的。(2015四川卷,2A)( × )3.成熟的精子并不具有受精能力,必须获能后才具备受精能力。 ( √ )4.排卵是指卵泡从卵巢中排出。 ( × )5.小鼠胚胎干细胞可来自对囊胚内细胞团的分离培养。(2015天津卷,3A)( √ )6.精子和卵子的发生都是从初情期开始的。 ( × )
7.卵子形成过程中,减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续的。 ( × )8.卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大。 ( × )9.在对囊胚进行分割时,要将滋养层细胞均等分割。 ( × )10.细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行。(2015江苏卷,3B)( × )11.囊胚的滋养层细胞具有发育的全能性。 ( × )12.采集的卵母细胞不可直接与精子受精。 ( √ )13.采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的。(2015江苏卷,23C)( √ )
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