资源简介

(共30张PPT)
第3单元
细胞的生命历程
第9课时　胚胎工程
内容索引
核心体系
学习目标
活动方案
检测反馈
学 习 目 标
1. 简述胚胎形成经历了受精作用及早期胚胎发育过程。2. 简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术。
核 心 体 系
活 动 方 案
下图1表示哺乳动物受精过程示意图，图2表示哺乳动物发育过程的三个阶段，请据图回答下列问题。
活动一 简述体内受精和早期胚胎发育
(1) 图1中字母表示的结构名称是b.________；c. ________。
(2) 图1中数字表示的过程是：②__________________；③__________________；④__________________。
雄原核
雌原核
精子穿过透明带
精子进入卵细胞膜
雌、雄原核融合
(3) 精卵相遇结合成受精卵的场所是哪里？受精前精子和卵细胞做了哪些准备？
【答案】 输卵管。精子在雌性动物生殖道中获能，卵细胞在输卵管中进一步成熟到MⅡ。
(4) 防止多精入卵的两道屏障是什么？其生理意义是什么？
【答案】 透明带反应、卵细胞膜反应。可以保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致，从而保证遗传的稳定性。
(5) 图2中A、B、C分别处于什么阶段？写出图2中B阶段各标号的名称。
【答案】 桑葚胚，囊胚，原肠胚。1：滋养层；2：内细胞团；3：透明带，4：囊胚腔。
(6) 细胞分化开始出现于图2的哪个时期？细胞分化的原因是什么？
【答案】 B。基因的选择性表达。
(7) 早期胚胎的发育过程中所需的营养物质来源是什么？受精卵发育至囊胚过程中，有机物总量、DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和(胚胎总体积)的变化趋势是什么？
【答案】 卵细胞中原来储存的物质。有机物总量由于呼吸消耗不断减少；总DNA随着细胞数目的增多而增加，但每个细胞中核DNA含量保持相对稳定；细胞数目增多，每个细胞的体积变小，所有细胞的体积之和不变或略有缩小。
下图表示哺乳动物体外受精过程，请据图回答下列问题。
活动二 简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤和过程
(1) 从屠宰场收集的动物卵巢首先要放在盛有__________的保温瓶中存放。卵母细胞培养一般应使用________培养箱。若用促性腺激素处理活体动物后，排出更多的卵子，这些卵子________(填“用”或“不用”)图中的培养处理。
生理盐水
CO2
不用
(2) ①是________期的卵母细胞， ②细胞中很多结构都会消失，为什么细胞核和线粒体会保留下来？
【答案】 细胞核是精子遗传物质的储存场所，而线粒体则是精子进行有氧呼吸产生能量的主要场所。
MⅡ中
(3) a、b、c表示的过程依次是__________、__________和_________________。图中d表示的处理是____________。
(4) a过程可将精子放入含有一定浓度的肝素或钙离子载体A23187中诱导获能；b过程中，精子首先发生________反应；进行c过程的目的是检查_____________和受精卵的________________。
精子获能
体外受精
受精卵(胚胎)培养
离心
顶体
受精状况
发育能力
下图表示胚胎移植的过程，请分析并回答问题。
活动三 描述胚胎移植的过程及生理学基础
(1) 供体牛、受体牛须具备的条件分别是什么？
【答案】 供体：遗传性状优良、生产能力强；受体：健康的体质和正常的繁殖能力。
(2) 对供体牛要进行超数排卵处理常用的激素是促性腺激素，为什么不用性激素？对供、受体牛要进行同期发情处理，常采用的激素是什么，其目的是什么？
【答案】 性激素是由性腺产生并释放的，长期使用外源性激素会导致性腺萎缩；促性腺激素由垂体产生并释放，作用于性腺，可以促进排卵，并且不会使性腺萎缩。孕激素，使供体和受体处于相同的生理状态。
(3) 冲卵是指把__________________________冲洗出来。
供体母牛子宫内的早期胚胎
(4) 动物的早期胚胎一般发育到什么阶段才能进行移植？
【答案】 桑葚胚或囊胚。
(5) 胚胎移植的实质是什么？
【答案】 早期胚胎在相同生理条件下空间位置的转移。
(6) 受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性与供体还是受体保持一致？为什么？
【答案】 不会发生免疫排斥反应。与供体保持一致。因为供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传物质在孕育过程中不会发生任何变化。
(7) 胚胎移植的优势是什么？
【答案】 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。
下图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图。请回答下列问题。
活动四 掌握胚胎分割技术
(1) 胚胎分割的对象是什么？选择此时期的胚胎进行分割的原因是什么？
【答案】 桑葚胚或囊胚阶段的胚胎。桑葚胚阶段尚未出现细胞分化，具有全能性；囊胚阶段的内细胞团具有全能性。
(2) 分割囊胚期的胚胎时为什么强调将内细胞团均等分割？鉴定胚胎的性别作DNA分析时为什么取样滋养层？
【答案】 因为囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层发育成胎盘、胎膜。囊胚的内细胞团要均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。取滋养层细胞做DNA分析鉴定性别，不会影响胎儿的发育。
(3) 通过同一胚胎的分割移植培育出的后代，遗传物质_________。因此，胚胎分割可以看作动物________________的方法之一。
相同
无性繁殖(克隆)
检 测 反 馈
2
4
5
1
3
7
6
1 下列有关胚胎工程的叙述，正确的是(　　)
A. 移入子宫的外来胚胎，在受体体内会发生免疫排斥反应
B. 自然条件下，哺乳动物的精子获能发生在睾丸的曲细精管内
C. 受精过程中，透明带处会出现阻止多精入卵的生理反应
D. 对桑葚胚进行胚胎分割移植时，应将内细胞团均等分割
【解析】 哺乳动物受精前，精子必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，该过程被称为精子获能，故精子获能的场所是雌性动物生殖道，B错误；胚胎分割的对象是桑葚胚或囊胚，在对囊胚分割时，应注意将内细胞团均等分割，D错误。
【答案】 C
2
4
5
1
3
7
6
2 下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程。下列相关说法正确的是(　　)
A. 在胚胎发育过程中，受精卵通过有丝分裂不断增加体细胞数目
B. 在进行步骤③时，应选择发育良好的原肠胚来操作
C. 在胚胎发育中，卵裂期细胞数量不断增多，胚胎总体积不断增大
D. 步骤①代表奶牛的体外受精，属于无性繁殖的方式
【答案】 A
2
4
5
3
7
6
3 某科研小组把人的诱导多能干细胞注入猪的早期胚胎中，成功培育出人猪嵌合体胚胎，并在猪体内孕育了3～4周后才终止妊娠。下列说法错误的是(　　)
A. 实验过程需要利用体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术
B. 诱导多能干细胞可以由成体的成纤维细胞转化而来
C. 若成功培育出“人猪嵌合体”将面临巨大的伦理道德挑战
D. 该研究为在动物内培育出可供移植的人类器官提供了可能
1
【解析】 本研究主要涉及早期胚胎培养、胚胎移植等现代生物技术，没有体外受精技术，A错误。
【答案】 A
2
4
5
3
7
6
4 H-Y抗原存在于雄性动物体细胞的表面，决定性腺向雄性方向发育。向牛的早期胚胎培养液中添加H-Y单克隆抗体可用来筛选体外受精所获的胚胎。下列相关叙述正确的是(　　)
A. 受精后的早期胚胎培养时需要额外提供部分营养物质
B. 营养液中添加H-Y单克隆抗体促进牛早期胚胎发育成雌性
C. 做性别鉴定时选择原肠胚的外胚层细胞对胚胎几乎无伤害
D. 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
1
2
4
5
3
7
6
【答案】 A
1
【解析】 哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养所需营养物质与体内基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐和微量元素等，还需加入血清、血浆等天然成分，A正确；H-Y抗原存在于雄性动物体细胞的表面，营养液中添加H-Y单克隆抗体可用来筛选体外受精所获的胚胎，不是促进牛早期胚胎发育，B错误；为避免对胚胎的发育造成影响，做性别鉴别时应选择囊胚期的滋养层细胞，不能选择原肠胚的外胚层细胞，C错误；精子获能是获得受精的能力，不是获得能量，D错误。
2
4
5
3
7
6
5 (多选)下列有关小鼠体外受精及胚胎发育的叙述，错误的有(　　)
A. 精子在获能液中于37 ℃、5% CO2条件下培养的目的是使精子获得能量
B. 分割的胚胎细胞有相同的遗传物质，发育成的个体没有形态学差异
C. 胚胎干细胞具有自我更新能力和分化潜能，可以分化形成各种组织
D. 囊胚期细胞开始分化，其增殖过程中可能会发生基因突变和染色体变异
【答案】 AB
1
2
4
5
3
7
6
6 (多选)小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞，制备流程如图所示。下列叙述错误的有(　　)
1
A. 为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B. 细胞a和细胞b内含有的核基因不同，所以全能性高低不同
C. 用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D. 胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
【答案】 ABC
2
4
5
3
7
6
7 为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了如下图所示两种方法。请根据图示信息回答下列问题。
1
(1) 试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的生物技术有____________ _______________。
动物细胞培
养、胚胎移植等
2
4
5
3
7
6
(2) 在试管牛的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行________处理。另外，培养的卵母细胞需要发育至____________________，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体。
(3) 用来促进B牛多排卵的激素可能是_____分泌的促性腺激素。E牛的性别是___________，产生F牛的理论依据是___________________，其生殖方式属于________________。
(4) 要培育高产奶率的转基因牛，则目的基因的受体细胞一般是________，转基因牛乳腺细胞中含有较多的参与分泌物加工的_________ _________________等细胞器。
1
获能
减数分裂Ⅱ中期
垂体
雌性或雄性
动物细胞核的全能性
无性生殖
受精卵
内质网、
高尔基体、线粒体
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