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学习,目标,1.说出胚胎移植和胚胎分割的实例。,2.认识胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。,3.关注胚胎工程的研究进展和应用价值。,一、胚胎移植,1.概念：,(1)对象：雌性动物体内的_，或者通过体外受精及,其他方式得到的胚胎。,(2)条件：同种的、_的其他雌性动物体内。,(3)供体：_的个体。,(4)受体：_的个体。,2.地位：胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。,早期胚胎,生理状态相同,提供胚胎,接受胚胎,3.生理学基础及相应的意义：,生理学基础,意义,同种动物的供、受体排卵后生殖器,官的_是相同的,为供体的胚胎移入,受体提供了相同的,_,早期胚胎形成后，在一定时间内不,会与_建立组织上的联系，,而是处于_状态,为胚胎的_提供,了可能,受体对移入子宫的外来胚胎基本上,不发生_反应,为胚胎在受体内的,存活提供了可能,供体胚胎可与受体子宫建立正常的,_联系，但其_,不受任何影响,为移植后代胚胎继,续发育提供了营养,等方面的保障,生理变化,生理环境,母体子宫,游离,收集,免疫排斥,生理和组织,遗传特性,4.程序和方法：,(1)程序：,(2)方法：_和非手术法。,超数排卵,冲卵,胚胎移植,手术法,二、胚胎分割,1.概念：,对象,早期胚胎,方法,机械方法,目的,获得_或多胎,特点,来自同一胚胎的后代具有_,实质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一,同卵双胎,相同的遗传物质,2.操作程序：,(1)选择胚胎：选择发育良好、形态正常的_或_，,将其移入盛有_的培养皿中。,(2)分割胚胎：用_或_将胚胎切开，吸出其中,的_，注入预先准备好的_中，或直接将,_移植入受体。,3.囊胚分割要求：内细胞团_，否则会影响分割后胚,胎的恢复和进一步发育。,桑椹胚,囊胚,操作液,分割针,分割刀片,半个胚胎,空透明带,裸半胚,均等分割,三、胚胎干细胞,1.来源：由_或_中分离出来的一类细胞。,2.特点：,(1)形态：体积小、细胞核大、_明显。,(2)功能：具有发育的_。,(3)体外培养条件下，可以增殖而不发生分化。,早期胚胎,原始性腺,核仁,全能性,3.主要用途：,(1)治疗人类的_。,(2)培育出人造组织器官，用于_。,(3)揭示_和细胞凋亡的机理。,(4)哺乳动物的_和发育规律的研究。,某些顽症,器官移植,细胞分化,个体发生,【微点拨】,1.胚胎移植的实质是什么？,提示：,早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，能保持原来的优良性状。,2.胚胎移植时，可以将早期胚胎移植到不同种的雌性动物的子宫内吗？,提示：,不可以。胚胎移植时只能移植到同种雌性动物的子宫内。,3.在进行胚胎分割时，是否份数越多得到的后代就越多？说明原因。,提示：,不是。如果分割份数过多，就难以做到均等分割，且每一份的细胞数目越少，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率会降低，得到的后代就越少。,4.在胚胎分割时，为什么将内细胞团均等分割？,提示：,对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要将内细胞团均等分割，若分割不均，会出现含内细胞团多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。,5.胚胎干细胞可以进行分化吗？,提示：,可以。胚胎干细胞是全能干细胞，可以定向诱导分化为各种细胞、组织、器官甚至个体。,1.下列对于优良种畜胚胎移植的说法，不正确的是(),A.供体母牛必须是同一物种的良种,B.受体母牛必须是同一物种的良种,C.供体公牛必须是同一物种的良种,D.受体母牛可以是同物种的具有生殖能力的普通健康牛,【解析】,选B。胚胎移植是繁育优良种畜的最后一道工序，所提供精子和卵子的供体必须是同种的良种，而受体母牛可以是同物种的、具有生殖能力的普通健康牛。,2.胚胎移植主要包括以下步骤，正确的操作程序是(),配种或进行人工授精检查对胚胎进行移植,移植后的检查对供、受体的选择和处理,对胚胎的收集培养或保存,A.B.,C. D.,【解析】,选A。胚胎移植的基本操作程序是：选择性状优良的供体和受体，进行同期发情处理；配种或进行人工授精；对胚胎的收集、检查、培养或保存；对胚胎进行移植(手术法和非手术法)；移植后，对母牛进行是否妊娠的检查。,3.胚胎分割技术研究的理论根据是(),A.细胞分化B.细胞全能性,C.细胞增殖D.细胞再生,【解析】,选B。早期胚胎具有很高的全能性，可以发育为一个完整的个体。,4.表现型不同的母牛生出基因型相同的小牛，产生这一结果最可能的原因是(),A.试管动物培养B.胚胎移植,C.胚胎分割移植D.受精卵移植,【解析】,选C。胚胎分割可以看做动物的无性繁殖或克隆的方法之一，供移植的胚胎来自同一个受精卵，这样表现型不同的母牛最可能生出基因型相同的小牛。,5.(2014台州模拟)下列有关干细胞的叙述，错误的是(),A.干细胞可以用来彻底治疗21三体综合征,B.干细胞可以分化成多种细胞,C.胚胎和成体中都有干细胞的存在,D.干细胞可以增生更多干细胞,【解析】,选A。人体发育过程中存在多种干细胞，如骨髓造血干细胞；干细胞可以进行增殖分化，但是不能治疗21三体综合征，这是由于该病患者体细胞多了一条21号染色体。,6.下列有关胚胎干细胞的叙述错误的是(),A.形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显,B.功能上具有发育的全能性，可诱导形成各种组织细胞,C.是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,D.可用于治疗各种疾病，如帕金森综合征、癌症、艾滋病等,【解析】,选D。哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的，体积小、细胞核大、核仁明显，具有胚胎细胞的特性，可以治疗人类的某些疾病，如帕金森综合征等，但不能治疗艾滋病。,一、胚胎移植,1.获取胚胎供体的方法：,(1)雌性动物体内的早期胚胎。,(2)通过体外受精和早期胚胎的培养得到。,(3)通过哺乳动物体细胞核移植及培养得到。,2.胚胎移植的基本程序(以牛胚胎移植为例)：,3.胚胎移植的意义：,(1)加速育种工作和品种改良。,(2)节省大量购买种畜的费用。,(3)一胎多产。,(4)保存优良品种资源和濒危物种。,(5)可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力：,大大缩短了供体本身的繁殖周期。,增加供体一生繁殖后代的数量。,【易错提醒】,(1)供体公、母畜和受体母畜的选择要求不同：供体公、母畜应该是具有人类所需优良遗传性状的个体，而受体母畜必须具有正常的孕育、生殖后代的能力。,(2)冲卵是指将早期胚胎从良种母牛子宫内冲洗出来，而不是冲出卵子。,(3)胚胎移植的对象是早期胚胎，而不是受精卵。,1.(2014台州高三模拟)下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是(),A.受孕母畜体内的早期胚胎能够移植,B.受体母畜必须与供体母畜处于同期发情的状态,C.超数排卵技术要使用一定的激素,D.试管婴儿的受精及胚胎发育过程都在试管内完成,【解题关键】,解答本题需要注意两点：,(1)超数排卵与同期发情的处理目的不同。,(2)理解试管婴儿的培育原理。,【解析】,选D。胚胎移植操作对象是早期胚胎，即桑椹胚或囊胚。供、受体排卵后产生相同的生理变化，为胚胎移植提供相同的生理环境。超数排卵是对供体用促性腺激素处理，以获得较多的卵子。试管婴儿是用人工方法让卵子和精子在体外受精，并进行早期胚胎发育，然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿。,2.(2012江苏高考改编)通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是(),A.对供体和受体母牛都要进行相同激素处理,B.受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行,C.对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植,D.早期胚胎需移植到与供体生理状态相同的代孕母牛体内,【解题关键】,解答本题应明确两点：,(1)同期发情处理的目的是使供受体的生理状态同步或一致，需要注射激素，对供体母牛超数排卵用促性腺激素处理。,(2)早期胚胎移植到受体，在受体体内存活，必要的条件是不能和受体产生免疫排斥反应，所以受体与供体生理状态相同。,【解析】,选D。A错误，对供体和受体母牛要用激素进行同期发情处理，但不一定是相同激素处理。B错误，受精和胚胎的早期培养可以在体内进行。C错误，对冲卵获得的早期胚胎检查合格后方可移植。D正确，早期胚胎需移植到与供体生理状态相同的代孕母牛体内。,二、胚胎分割,1.胚胎分割的基础：,理论基础：细胞的全能性。,物质基础：每个细胞核内具有相同的遗传物质。,2.胚胎均分数目：,用分割针或分割刀片将胚胎切成2、4、8等份数，而不是2、3、4、5、6等份数，这与细胞有丝分裂产生的子细胞数目，以及操作难易程度有关。,3.胚胎的选择：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。,4.胚胎分割的过程：,选发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,移入盛有操作液的培养皿中,用分割针或分割刀片将胚胎切开,吸出其中半个胚胎，注入空透明带中，或将裸半胚移植入受体,着床发育产仔,5.胚胎分割的意义：加快繁殖速度，提高了胚胎的利用率。,【易错提醒】,胚胎分割的两点提醒,(1)胚胎分割没有涉及生殖细胞，可以看成是动物的无性生殖或克隆的方法之一。,(2)胚胎分割产生的最常见的是同卵双胎，而同卵多胎成功的比例都很小。,1.胚胎分割是一种现代生物技术，关于这一技术的叙述正确的是(),A.胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份,B.胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎,C.胚胎分割技术属于有性生殖方式，因此不属于克隆,D.胚胎分割技术可以分割任意时期的胚胎,【解题关键】,理解胚胎分割的含义，特别是内细胞团均分的数目应该为2的指数形式，而不是1、2、3、4份等。,【解析】,选B。胚胎分割是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，经过移植获得同卵双胎或多胎的技术；需要选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割，这种技术可以看成动物无性生殖或克隆的方法之一。,2.下图为牛胚胎性别鉴定和分割示意图，请据图完成下列问题：,(1)填出图中字母所代表的结构名称：A.,；,B.,；C.,；D.,。,(2)写出甲、乙、丙过程的技术名称：甲,；,乙,；丙,。进行乙过程时，所取的样本是,。,(3)进行甲过程时，所使用的基本仪器是,，,本过程的技术关键是,。,(4)尽管胚胎分割技术在多种动物中取得成功，但仍然存在一些问题，如刚出生的动物,，,上还存在着差异等；目前，成功率较高的是,，,成功的比例很小。,【解题关键】,解答本题需明确以下两点：,(1)识别囊胚的结构、牛胚胎性别鉴定及分割示意图。,(2)胚胎分割的过程及技术手段，了解目前胚胎分割技术的现状。,【解析】,(1)本题表示牛的囊胚分割示意图，囊胚内有一个大的空腔囊胚腔(A)，囊胚外面包着透明带(B)，透明带里面是囊胚的滋养层(C)和内细胞团(D)。,(2)(3)胚胎分割所用的主要仪器是实体显微镜和显微操作仪。进行胚胎分割时，要用分割针或分割刀片将胚胎切开，要注意将内细胞团均等分割，以便于分割后胚胎的恢复和进一步发育；另一方面，根据需要，可以用分割针切去一小部分囊胚(不含内细胞团)，取其滋养层细胞，做DNA分析性别鉴定，以便于获得健康的个体或已知性别的个体(如图中乙)。,(4)胚胎分割技术虽然在多种动物中取得成功，但仍然存在一些问题，如刚出生的动物体重偏轻，毛色和斑纹上还存在着差异等。实践证明采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，目前最常见的是经分割产生的同卵双胎，同卵多胎的成功比例较小。,答案：,(1)囊胚腔透明带滋养层内细胞团,(2)胚胎分割做DNA分析性别鉴定,胚胎移植滋养层,(3)实体显微镜和显微操作仪将内细胞团均等分割,(4)体重偏轻毛色和斑纹同卵双胎同卵多胎,【互动探究】,(1)对题2图中胚胎进行分割时，得到的后代性别会改变吗？为什么？,提示：,不会。胚胎分割是一种无性生殖方式。,(2)题2中生物工程利用的技术是什么？,提示：,胚胎分割和胚胎移植。,三、胚胎干细胞,1.干细胞种类：,类别,特点,来源或举例,应用,全能,干细胞,具有形成机体的任何组织或器官直至形成完整个体的潜能,桑椹胚细胞或囊胚细胞及早期胚胎细胞，受精卵，胚胎干细胞,用于病人的器官移植等,多能,干细胞,具有分化成多种细胞或组织的潜能，但不能发育成完整的个体,内细胞团细胞、原始性腺细胞、造血干细胞,造血干细胞移植是治疗血液系统疾病、遗传性血液病等的有效手段,专能,干细胞,只能分化成某一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞,骨髓干细胞、皮肤生发层细胞、神经干细胞,通过神经干细胞移植治疗脑瘫、头颅外伤等病症,2.胚胎发育过程中不同干细胞发育分化过程：受精卵全能干细胞多能干细胞专能干细胞。,【思维拓展】,干细胞的获得途径,(1)从体外培养的早期胚胎获得。,(2)从早期流产的胎儿获得。,(3)从克隆的胚胎获得。,(4)从成体获得。,1.(2012天津高考)下列有关干细胞的叙述，错误的是(),A.自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应,B.胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化,C.组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖、分化等过程,D.造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病,【解题关键】,解答本题的关键是明确：胚胎干细胞具有发育的全能性，不但能增殖，而且也能分化。,【解析】,选B。自体干细胞不属于异物，不会引起自身的免疫排斥反应，故A选项正确；胚胎干细胞具有发育的全能性，在体外培养可以增殖、分化，故B选项错误；组织细胞的更新包括增殖、分化和凋亡过程，故C选项正确；造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病，故D选项正确。,2.美国华盛顿大学的一个研究小组首次提取了人类肝脏干细胞。这种干细胞表现出分化多能性，并在动物模型实验中成功地修复了实验鼠的部分肝脏组织。科学家认为，它拥有治疗多种肝病的潜力。下列说法正确的是(),A.肝脏干细胞可分化出人体所有细胞,B.肝脏干细胞的细胞核具有发育成个体的潜能性,C.肝脏干细胞能够分泌胆汁,D.肝脏干细胞可治疗肝炎,【解题关键】,解答本题需注意两点：,(1)明确肝脏细胞的功能。,(2)理解肝脏干细胞的特点。,【解析】,选B。肝脏干细胞只能分化出肝细胞；肝脏干细胞的细胞核具有全能性；肝脏细胞能分泌胆汁；肝炎是病毒感染引起的，不能用肝脏干细胞治疗。,【变式备选】,下列不属于研究胚胎干细胞的用途的是(),A.有利于阐明细胞分化中各调节因子的作用机制,B.在试管中改良并创造动物新品种,C.生产有价值的药物,D.培育超级小鼠,【解析】,选D。干细胞研究在生物科学基础研究中具有极其重要的作用。例如，细胞分化是发育生物学的核心问题之一，利用干细胞就可以将复杂的问题简单化，有利于阐明细胞分化中各调节因子的作用机制。利用胚胎干细胞，可以在试管中改良并创造动物新品种，再结合基因工程等技术可以培育出生长快、抗病力强、高产的家畜品种，以及生产有价值的药物等。而超级小鼠是基因工程的产物。,
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