2016届高考生物专题复习课件（20）胚胎工程和生态工程（共33张PPT）

2016届高考生物专题复习课件（20）胚胎工程和生态工程（共33张PPT）内容摘要：

1、考点 59 胚胎工程 考点 60 生态工程 理想树出品 高考考法突破 考法 1 精子卵子的发生、受精作用和胚胎发育的综合考查 考法 3 胚胎干细胞的培养与应用 应试基础必备 考点 59 胚胎工程 考点 59 胚胎工程 考法 2 结合流程图考查胚胎分割和胚胎移植技术 考法 4 转基因生物安全性和生物技术的伦理问题 应试基础必备 1 体内受精和早期胚胎发育 (1)精子和卵子的发生 精子 卵子 发生场所 睾丸曲细精管 卵巢和输卵管 发生时间 初情期后 胚胎性别分化 以后 特点 减数两次分裂连续进行；精细胞 需变形形成精子 哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的；减数第一次分裂在 卵巢内 2、进行，减数第二次分裂在输卵管内进行；不需变形 数量 一次采精可得到很多精子 一个卵泡只形成一个成熟卵子 分裂情况 均等分裂 不均等分裂 相同点 二者在减数分裂前都通过有丝分裂的方式增加性原细胞的数量 考点 59 胚胎工程 应试基础必备 (2)受精作用 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。 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。 考点 59 胚胎工程 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。 (3)早期胚胎发育 过程：受精卵 卵裂期 桑椹胚 囊胚 原肠胚。 过程示意图： 应试基础必备 2体外受精和早期胚胎培养 (1)体外受精 卵母细胞的采集和培养 a实验动物以及家畜猪、羊等：用 促性腺激素 处理，使其排出更多的卵子，然后从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。 b大家畜或大型动物：从刚被屠宰的母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取，然后在体外进行人工培养成熟后，才能与获能精子受精。 精子的采集和获能 a收集精子的方法：主要有假阴道法、手握法和电刺激法等。 b 4、精子体外获能的方法：主要有培养法 (啮齿动物、家兔、猪等 )和化学诱导法 (牛、羊等家畜的精子常采用化学诱导法，即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体 化学药物诱导精子获能 )。 体外受精 获能的精子和培养成熟的卵子可以在获能液或专用的受精溶液中完成受精过程。 (2)胚胎的早期培养 培养的目的：检测受精状况和受精卵的发育能力。 培养液成分：无机盐、有机盐 (两盐 )； 维生素、激素 (两素 )； 氨基酸、核苷酸 (两酸 )，另外还有水、血清等。 胚胎去向：受体移植或冷冻保存。 考点 59 胚胎工程 应试基础必备 3胚胎工程的应用及前景 (1)胚胎移植 胚胎移植的概念：是指将雌性动物的 早期胚胎 5、 ，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到 同种的 、 生理状态相同 的其他雌性动物的体内，使之继续发育为 新个体 的技术。 地位：是胚胎工程的最后一道工序。 胚胎移植过程 (以牛为例 ) 考点 59 胚胎工程 (2)胚胎分割 概念：胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成 2等份、 4等份或 8等份等，经移植获得 同卵双胎 或 多胎 的技术。 所需仪器设备：实体显微镜和显微操作仪。 基本程序：选择发育良好，形态正常的 桑椹胚或囊胚 ，移入盛有操作液的培养皿中，然后用分割针或分割刀进行分割。 实质：胚胎分割可增加动物后代，其实质是 动物的无性繁殖或克隆。 应试基础必备 (3)胚胎干细胞 6、 ( 概念：哺乳动物的胚胎干细胞简称 在早期胚胎 或 原始性腺 中分离出来的一类细胞。 特点 a具有胚胎细胞的特性：形态上表现为体积小、核大、核仁明显；功能上具有 发育的全能性。 b在体外培养条件下可以 增殖而不分化。 c可以冷冻保存，也可以进行 遗传改造。 应用：治疗人类的某些顽症、培育移植用的人造组织或器官、研究体外细胞分化的理想材料。 考点 59 胚胎工程 4生物技术的安全性和伦理问题 (1)转基因生物的安全性 转基因成果 a 工程菌 重组微生物。 b基因制药： 生物反应器 转基因动物。 c转基因农作物。 转基因生物存在安全性问题的原因 a目前对 基因的结构 、基因间的相互作用及基 7、因的调控机制等都了解得相当有限。 b目的基因往往是 异种生物 的基因。 c外源基因插入宿主基因组的部位是 随机 的。 对转基因生物安全性的争论：主要在 食物安全、生物安全、环境安全 三个方面存在激烈的争论。 理性看待转基因技术 a正视转基因技术可能带来的安全性问题，要 趋利避害 ，不能因噎废食。 b制定 政策和法规 ，最大程度保证转基因技术和产品的安全性。 应试基础必备 (2)生物技术中的伦理问题 克隆分为生殖性克隆和治疗性克隆。 a生殖性克隆是指以 繁殖个体 为目的，即用于产生人类个体。 b治疗性克隆是指利用 核移植 技术获得克隆人胚胎，然后从胚胎中提取 干细胞 进行医学研究，是利用克隆技术 8、产生特定细胞和组织 (皮肤、神经或肌肉等 )用于治疗性移植。 c中国政府态度： 禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆。 试管婴儿与设计试管婴儿 a试管婴儿：运用体外受精和胚胎移植技术繁殖个体，目的是解决 不孕夫妇的生育 问题。 b设计试管婴儿：体外受精获得的胚胎在移植前进行 遗传学诊断 ，以便筛选出符合特定要求的胚胎。 基因身份证 a否定的理由：个人基因资讯的泄露造成 基因歧视 ，势必造成遗传学失业大军，个人婚姻困难，人际关系疏远等。 b肯定的理由：一些遗传性疾病在后代中复现率很高，通过基因检测可以 及早预防，适时治疗 达到挽救患者生命的目的。 考点 59 胚胎工程 应试基础必备 (3)生物武器 9、 种类 返回考点目录 特点： 害时间长； 传播途径： 中国政府的态度：在任何情况下 不发展、不生产、不储存 生物武器，并反对 生物武器及其技术和设备 的扩散。 考点 59 胚胎工程 种类 举例 致病菌 鼠疫菌、霍乱弧菌、伤寒杆菌、炭疽杆菌、痢疾杆菌等 病毒 天花病毒、动物痘病毒等 基因重组的 致病菌 、生化毒剂 肉毒杆菌毒素等 高考考法突破 角度 1 精子和卵子的发生 1精子的发生 (1)不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，但与动物的体型大小无关。 (2)精子获能是指精子获得受精 “能力 ”，而不是获得能量。 (3)精子获能的原因：精液由精子和精清 (精浆 )两部分组成。 精清中含有一种能抑 10、制精子获能的物质，因此，在一般情况下，精液中的精子无法获能。 只有当交配后精液进入雌性动物的生殖道时，由生殖道分泌产生的一种物质解除对精子获能的抑制，才能引起精子获能。 精子在雌性动物生殖道内获能的部位因种类而异，但主要是子宫和输卵管。 (4)精子的发生中两次减数分裂是连续的，是在睾丸的曲细精管内进行的。 卵子的发生中两次减数分裂是不连续的，减数第一次分裂在卵巢内完成，产生一个次级卵母细胞和第一极体，进入输卵管在与精子的结合过程中完成减数第二次分裂，产生一个成熟的卵子和第二极体。 当原核融合时，第一极体完成分裂，形成 2个第二极体。 有的哺乳动物的第一极体不再分裂。 考法 1 精子卵子的发生、受精作用和 11、胚胎发育的综合考查 考点 59 胚胎工程 高考考法突破 2卵子的发生 (1)哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前 (即胎儿时期 )完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别。 (2)哺乳动物卵巢、卵泡和卵子的关系：卵巢是卵子形成、卵泡存在的场所，内部包含许许多多不同发育阶段的卵泡，而成熟的卵泡中可释放出卵子，其中卵子的外面有辅助结构 透明带，由卵丘细胞 (卵泡细胞 )形成放射冠。 (3)排卵：指卵子从卵泡中排出。 考点 59 胚胎工程 角度 2 关于受精 1受精作用的场所： 输卵管。 2受精标志： 在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体，而受精完成的标志为雌雄原核的融合。 3防止多精入 12、卵的两道屏障： 透明带反应和卵细胞膜反应。 4卵细胞具有受精能力的时期： 减数第二次分裂中期。 5顶体酶的作用： 精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体，顶体内含有的顶体酶能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。 6受精过程 (1)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放射冠内的卵丘细胞间的物质，透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障。 高考考法突破 (2)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。 (3)原核形成和融合：雄原核和雌原核形成，雌雄原核结合形成合子 (受精卵 )。 7受精卵遗传物质的来源： 核遗传物质来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核， 13、而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。 8精卵细胞结合具有物种特异性的原因： 由于细胞膜上糖蛋白的识别作用，卵细胞只允许同种生物的精子进入。 考点 59 胚胎工程 角度 3 关于胚胎发育 (1)个体发育起点是受精卵的分裂，终点是性成熟个体的形成。 (2)发育中的细胞分裂均为有丝分裂，产生的是体细胞。 (3)卵裂期、桑椹胚期、囊胚期和原肠胚期的特点 卵裂期的特点：细胞有丝分裂使细胞数目增加，但胚胎总体积并不增加或略缩小，因此每个细胞的体积会随分裂的进行不断缩小，但核内遗传物质并未减少。 桑椹胚以前的细胞均未分化，细胞全能性最高，是胚胎分割的最佳时期。 桑椹胚至囊胚的发育过程中，细胞开始分化，出 14、现内外两个胚层，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。 其中个体较大的细胞叫内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。 原肠胚期的特点：出现三个胚层。 原肠胚阶段是个体发育中分化程度最高的阶段，但应注意细胞分化贯穿整个个体发育过程中。 (4)孵化：囊胚后期，透明带破裂，胚胎伸展出来；原肠胚早期还保留缩小的囊胚腔，最后消失。 考点 59 胚胎工程 返回考法 高考考法突破 考法 2 结合流程图考查胚胎分割和胚胎移植技术 角度 1 关于胚胎分割 (1)需将囊胚阶段的内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 (2)胚胎分割的最佳时期：桑椹胚细胞仍具有全能性，是胚胎分割的最佳时期。 (3)胚胎工程中最后一道程序：胚胎移植，移植的胚胎必须在原肠胚之前，不能直接移植受精卵。 (4)排卵与冲卵的区别：排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。 而冲卵是指将供体内的胚胎从子宫中冲出，不是冲出卵子。 角度 2 关于胚胎移植 1胚胎移植的实质 ：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此各种性状保持不变。 2胚胎移植的生理学基础 (1)供、受体生殖器官的生理变化是相同的。 (2)哺乳动物的早期胚胎形成后，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，这就为胚胎的收集提供了可能。