1、2012届高考生物二轮复习课件：专题八 第二讲 胚胎工程备考方向要明了高频考点考题例证1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程理论基础2011江苏卷T18、广东卷T3等。2.胚胎干细胞2009宁夏卷T41。3.胚胎工程的应用2011浙江卷T2,2010山东卷T35等。1精子和卵子的发生比较 项目 精子 卵子 场所 睾丸曲细精管 卵巢 时间 初情期后 胎儿时期性别分化以后 项目 精子 卵子 过程 项目 精子 卵子 结果 4个精子细胞 1个卵细胞；3个极体 2受精过程(1)准备阶段：包括精子获能及卵子达到减数第二次分裂 中期。(2)受精阶段：包括精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄 膜，雌、雄原核形成及配
2、子结合。(3)防止多个精子入卵受精的屏障。透明带反应。卵黄膜封闭作用。(4)受精的标志和受精完成的标志卵子受精的标志：在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。受精完成的标志：雌、雄原核的融合。3早期胚胎发育过程桑椹胚：卵裂形成的包括大约32个细胞的胚，每个细胞都囊胚组成：内细胞团细胞、滋养层细胞、囊胚腔特点：细胞已分化，内细胞团将发育为胎儿的各种组织原肠胚：出现内、中、外三个胚层的分化幼体属于全能细胞1下列哪一项不是精子、卵细胞发生的区别()A初级精母细胞、初级卵细胞的形成时间 BM和M的时间连续性 C成熟生殖细胞是否经过变形 D成熟生殖细胞中染色体的数量 解析：初级精母细胞是雄性动物初情期
3、开始后，才由精原细胞分裂形成的，而初级卵母细胞是在胎儿期性别分化后完成的。精子的产生过程中，M和M是连续的，而卵细胞产生通过M形成次级卵母细胞，在精子与卵子的结合过程中才完成M。精子细胞形成后变形为蝌蚪状，卵细胞不需要变形。成熟的精子和卵细胞都是经过减数分裂形成的，都含有相当于亲本体细胞一半的染色体数目。答案：D 1关于胚胎移植的有关问题(1)胚胎移植中“供体”与“受体”的确定：提供胚胎的个 体称为“供体”，接受胚胎移植的个体称为“受体”；供体为优良品种，作为受体的雌性动物一般为常见或存 量大的品种。(2)胚胎移植的实质：胚胎移植实质上是早期胚胎在相 同生理环境条件下空间位置的转换，而胚胎本身
4、的 遗传物质并不发生改变，因此各种性状均能保持其 原来的优良特性。其遗传信息与受体动物无关。(3)胚胎移植的优势：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜 力，缩短供体本身的繁殖周期。(4)应用激素：胚胎移植过程中两次使用促性腺激素，第一次 对受、供体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排 卵。(5)胚胎移植过程中有两次检查：第一次对收集的胚胎进行检 查；第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。(6)犊牛性状：胚胎移植产下的犊牛性状取决于所用供体牛，性别取决于公牛提供何种类型的精子，与受体牛没有关 系。试管动物 克隆动物 技术 基础 体外受精、胚胎移植、细胞培养 核移植技术、细胞培养胚胎(分割)移植 实例
5、 试管牛 多利羊 2试管动物与克隆动物的比较 试管动物 克隆动物 过程 试管动物 克隆动物 生殖 方式 有性生殖 无性生殖 遗传 物质 遗传物质来自两个个体 遗传物质基本与供体相同 意义 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期 加速家畜遗传改良进程、挽救濒危物种等 2(2011浙江高考)培育“试管山羊”的基本过程如下图所 示若要培育成功，下列叙述正确的是 ()A甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵 B乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟 C丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液 D丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同的代孕母 羊子宫内 解析：本题考查动物胚胎工
6、程的应用，意在考查考生对该知识的理解能力。甲过程的目的是采集卵母细胞并培养成熟，可通过注射促性腺激素促进母山羊超数排卵。乙过程的目的是促进精子和卵细胞结合，完成受精作用。受精是在获能溶液或专门的受精溶液中进行，而早期胚胎培养是在发育培养液中进行；丁过程是胚胎移植，是将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的雌性动物子宫内使之继续发育。答案：A 3自然情况下，牛的生育率很低，通过现代科技手段，可以 实现良种牛的快速繁殖。请按照提示，回答下列问题：(1)使一头良种雄性黄牛，在一年内繁殖数百头后代，最简便的方法是_。(2)现有一头良种雌性黄牛，采用胚胎移植的方法，可使 这头良种牛一年生下数十头自己的后代
7、。其操作过程中需要用激素对该良种母牛(供体)和代孕母牛(受体)进行_处理；还要用激素使供体母牛_。胚胎收集的过程也叫做_。用于移植的胚胎应发育到_或_阶段。(3)采用试管动物技术还可以使普通雌性黄牛产下奶牛、良 种肉牛等不同品种小牛。该技术中首先要做的是体外受精和_。体外受精主要包括_、_和_等几个主要步骤。解析：(1)通过人工授精的方法，可以在短时间内大量繁殖优良品种。(2)胚胎移植进行前，首先要对供体母牛和代孕母牛进行同期发情，同时还要用激素处理供体母牛使其超数排卵；人工收集发育到桑椹胚或囊胚阶段的胚胎进行移植。(3)试管动物技术包括体外受精和胚胎早期培养，体外受精又包括精子的采集和获能、
8、卵母细胞的采集和受精三个阶段。答案：(1)人工授精(2)同期发情 超数排卵 冲卵 桑椹胚 囊胚(3)早期胚胎的培养 卵母细胞的采集 精子的采集和获能(精子的获取)受精 命题 热点(1)胚胎工程的理论基础(2)动物胚胎发育的基本过程 命题 角度 注重畜牧生产和医学实践的应用及与科技发展联系在一起考查，主要以选做简答题的形式出现 例1 下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是 ()A卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 B胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 C胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等 特点 D胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离获取 解析 卵裂
9、期细胞不断分裂，故细胞数目增多，但有机物因逐渐消耗而减少；内细胞团是囊胚时期出现的，不是原肠胚时期的；胚胎干细胞具有细胞核大、核仁比较大而明显的特点。胚胎干细胞是全能干细胞，是未分化细胞。答案 D 例2 请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题：(1)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_能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。(2)某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子 处于_卵母细胞阶段，当该细胞发育至减数第二次分裂_期时，才具备受精能力。(3)动物的早期胚胎移植到同种且_与供体相同的动 物体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。为了获得更多的早期胚
10、胎，常用_激素对供体进 行处理，其目的是获得更多的_，经人工授精后 可得到早期胚胎。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞 时，发现活胚胎不能被染色，其原因是活细胞膜 _。(4)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到桑椹胚期或囊胚期阶段的早期胚胎进行_处理，再植入到受体内。若要对早期胚胎进行长期保存，应将其置于_条件下。解析(1)精子与卵子相遇后，发生顶体反应，顶体内的顶体酶释放出来，直接溶解卵丘细胞之间的物质，随后将透明带溶出一条孔道，从而协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。(2)排出的卵子减数第一次分裂尚未完成，所以处于初级卵母细胞阶段，排出的卵子在输卵管内进一步成熟，当
11、达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。(3)胚胎移植要求是将早期胚胎移植到同种且生理状态相同的其他 雌性动物体内。用促性腺激素进行超数排卵处理，使其产生更多的能进行受精的卵母细胞，从而获得较多的早期胚胎。由于细胞膜具有选择透过性，所以染料不能进 入活细胞，因而活胚胎细胞不能被染色。(4)胚胎分割属于无性繁殖技术，可将一个胚胎通过胚胎分割形成两个遗传物质完全相同的两个新个体。对胚胎进行长期保存一般放入196的液氮中。答案(1)顶体酶(水解酶)(2)初级 中(3)生理状态 促性腺 卵母细胞 对物质的吸收具有选择透过性(4)胚胎分割 冷冻(或液氮)(1)成熟的精子并不代表具有受精能力，必
12、须获能后才具 备受精能力。(2)动物排出的卵子并未成熟且成熟程度因动物种类不同 而不同，但只有达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。(3)为防止其他精子进入，受精过程中一共形成两道屏障，第一道屏障为透明带反应，第二道屏障为卵黄膜封闭作用。(4)在受精卵的遗传物质中，核物质(染色体上DNA)一半来 自父方(精子)，一半来自母方(卵子)，细胞质中遗传物质几乎全来自卵子。(5)雄原核为精子细胞核进入卵子后，原核膜被新核膜替代 后形成的新核，雌原核为次级卵母细胞核继续减数分裂释放第二极体后形成的卵子的细胞核，两核中染色体数均为体细胞的一半，且雌原核一般略小于雄原核。命题 热点(1)胚胎移植
13、的实例分析，应用(2)胚胎干细胞的概念、来源、应用 命题 角度 本专题更侧重基础知识与基础理论的掌握，主要涉及动物精子获能、卵子培养的方法、早期胚胎发育的特点，胚胎移植的各种胚胎来源类型、胚胎移植的生理基础 热点指数例3(2011广东高考)华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有 ()转基因 核移植 体外受精 体细胞克隆 胚胎移植 A B C D 解析 本题考查现代生物科学技术的有关知识，意在考查识记能力。试管动物的培育包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植，不涉及基因工程、核移植以及体细胞克隆。答案 D 例4 下图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回
14、答(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_期的内细胞团或 胎儿的_中分离得到的一类细胞。(2)图中分化程度最低的干细胞是_。在体外培养条件 下，培养液中加入_因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。(3)在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因 _的结果。(4)某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治 疗的目的。骨髓移植的实质是将上图中的_细胞移植到患者体内。(5)若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞、神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的_，其原因是_。(6)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制，使用该药物 可使肝肿瘤细胞停留于细胞周期的_期。(7
15、)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用 _细胞与骨髓瘤细胞融合，经筛选最终得到能分泌_的杂交瘤细胞。解析 本题主要考查了干细胞的概念和分化程度。细胞分化的本质是基因的选择性表达；胚胎干细胞可以分化成不同种类的细胞，造血干细胞可以分化出各种血细胞。克隆技术的本质是细胞核基因的全部有序地表达，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。(2)胚胎干细胞 分化诱导(3)选择性表达(4)造血干(5)红细胞 细胞中无细胞核(6)间(7)B淋巴 特异性抗体 答案(1)囊胚 原始性腺细胞 胚胎干细胞的种类 按照分化潜能的大小，分为专能干细胞、多能干细胞和全能干细胞。(1)专能干细胞只能分化成一种类型或功能密切相关的
16、两种 类型的细胞，如成肌细胞；(2)多能干细胞具有分化成多种组织细胞的潜能，但却失去 了发育成完整个体的能力，如造血干细胞。(3)全能干细胞可以分化为全身200多种细胞类型，并进一 步形成机体的所有组织、器官，如胚胎干细胞。本部分内容在考查题型上，多以选做简答题的形式出现，注重畜牧生产和科技发展联系在一起考查，2009江苏卷、广东文基T69、宁夏理综T41都对胚胎工程做了深入的考查，2010高考山东理综对此部分也有体现。考查内容主要是胚胎移植的过程和应用。牛胚胎移植的基本程序如下图，请据图回答：(1)图中a、b、c过程分别是指_、_、_。(2)供体母牛的主要职能是_；受体 母牛必须具备_。(3
17、)为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是 _；处理的时期是_；理由是_。(4)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有_。(5)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些？_ _。解析(1)a过程是良种母畜在激素刺激下的超数排卵。b是用人工方法将母畜体内已经开始发育的受精卵取出的冲卵过程。c是将符合移植要求的早期胚胎移植到受体母畜子宫内的过程。(2)供体母牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎，受体母牛则是提供胚胎发育场所，所以受体母牛应具有健康的体质和健康的繁殖能力。(3)因桑椹胚和囊胚期的内细胞团具有发育的全能性，所以应在此时期进行分割。
18、(4)因受精卵早期的分裂速度很快，细胞来不及生长，下一次分裂就开始，所以形成的胚胎干细胞(ES或EK细胞)的特点是细胞体积小、细胞核大、核仁明显。(5)见答案。答案(1)超数排卵 冲卵 胚胎移植(2)只产生具有优良遗传特性的胚胎 健康的体质和健康的繁殖能力(3)胚胎分割移植 桑椹胚或囊胚期 此时的细胞具有发育的全能性(4)体积小、细胞核大、核仁明显(5)胚胎移植技术可以加快优良种畜的繁殖速度，迅速推广新品种(1)同种动物之间进行胚胎移植易于成功。这里的“同 种”是指“同物种”。(2)不同动物其胚胎移植的时间不同。牛、羊要培养到 桑椹胚或囊胚阶段；小鼠、家兔在桑椹胚前；人胚胎可在4个细胞阶段移植；几乎所有动物不能到原肠胚阶段移植，因为此时分化程度高，移植成功率很低。