高中生物 探究导学课型 专题3 胚胎工程 3.3 胚胎工程的应用及前景同课异构课件 新人教版选修3.ppt

3 3胚胎工程的应用及前景 探究1胚胎移植 研读教材 自主认知 1 概念剖析 1 供体 能提供 或通过 及其他方式得到的胚胎的雌性动物 2 受体 的 的其他雌性动物 3 结果 产生新个体 早期胚胎 体外受精 同种 生理状态相同 2 意义 1 充分发挥 2 大大缩短了供体本身的 增加供体一生繁殖后代的数量 3 胚胎移植的生理学基础 1 移入 同种动物的供 受体生殖器官的 是相同的 为胚胎提供相同的 雌性优良个体的繁殖潜力 繁殖周期 生理变化 生理环境 2 收集 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 为 提供了可能 3 存活 受体对外来胚胎基本不发生 为胚胎的存活提供了可能 4 遗传性 供体胚胎能与受体子宫建立正常的 联系 但供体胚胎的 不受任何影响 胚胎的收集 免疫排斥反应 生理和组织 遗传特性 4 胚胎移植的基本程序 同期发情 超数排卵 人工授精 桑椹胚 囊胚 手术 非手术 是否妊娠 小判断 1 受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植 分析 移植的胚胎应发育到囊胚或桑椹胚阶段 2 胚胎移植时 受体的主要作用是提供具有优良遗传特性的胚胎 分析 受体的主要作用是妊娠和育仔 3 胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行 分析 同种生物之间的生理状态差异较小 胚胎移植成功率较高 合作探究 核心归纳 1 胚胎移植的生理学基础 1 为什么对供体和受体母畜进行同期发情处理 提示 同期发情 使供 受体生殖器官的生理变化相同 为胚胎提供相同的生理环境 2 胚胎移植的后代具有供体和受体共同的遗传性状吗 提示 不具有 后代的遗传性状是由供体决定的 受体只是提供了胚胎发育的场所 不影响后代的遗传特性 2 胚胎移植的基本程序 1 胚胎移植过程中 对供 受体的选择有哪些要求 供体 受体 遗传性能和生产性能优秀 有健康的体质和正常繁殖能力 2 胚胎移植过程中两次使用激素 激素作用相同吗 提示 不同 第一次是用激素对受体和供体进行同期发情处理 第二次是用促性腺激素处理供体使其超数排卵 3 冲卵指的是冲出卵子吗 提示 不是 冲卵是指将供体母畜子宫内的胚胎冲洗出来 而不是把卵子冲出来 4 胚胎移植过程中需要进行几次检查 分别检查什么 提示 两次检查 第一次在冲卵后 对胚胎进行质量检查 第二次对受体母畜进行是否妊娠的检查 5 结合前面所学内容 总结胚胎移植中的胚胎来源有哪些 提示 转基因 核移植 体外受精 体内受精 精讲精析 移植胚胎来源及生殖方式核移植无性繁殖体外受精有性生殖转基因有性生殖体内受精 冲卵 移植 有性生殖 归纳总结 胚胎移植三个方面的注意事项 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 因此各种性状能保持其原来的优良特性 2 后代的遗传特性 后代的遗传特性是由供体决定的 受体母畜只是提供了胚胎发育的场所 不影响后代的遗传特性 3 胚胎移植成功与否要有两个条件 胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行 进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同 过关小练 即时应用 1 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 解题指南 解答本题需要明确以下两点 1 供 受体生理状态要相同 进行同期发情处理 2 代孕母牛的生理状态要与供体相同 解析 选D 对供体和受体母牛要进行同期发情处理 但不一定是相同激素处理 A错误 受精和胚胎的早期培养可以在体内进行 B错误 对冲卵获得的早期胚胎检查一般为桑椹胚或囊胚 合格后方可移植 C错误 早期胚胎需移植到与供体生理状态相同的代孕母牛体内 D正确 2 下图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程 请据图回答 1 请将上图空格处的内容补充完整 2 胚胎移植的实质是 超数排卵技术是对供体母牛注射 3 从A到F中 开始出现分化的时期是 适于牛的胚胎移植的时期有 填字母 解题指南 解答本题的关键是 1 理解胚胎移植的实质是 早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移 2 明确胚胎移植的时期是桑椹胚或囊胚期 解析 1 供 受体母牛需进行同期发情处理 2 胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 促性腺激素可促进超数排卵 3 囊胚期的胚胎开始出现分化 胚胎移植的适宜时期为桑椹胚或囊胚期 答案 1 同期发情胚胎移植 2 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移促性腺激素 3 FE或F 互动探究 1 图示过程属于哪种繁殖方式 提示 有性生殖 2 若一次性给受体母牛移入多个胚胎 产生的后代基因型相同吗 为什么 提示 不一定相同 因为这些胚胎可能由不同的受精卵发育而来 它们的基因型可能相同 也可能不同 规律方法 判断胚胎移植是有性生殖还是无性生殖胚胎移植的繁殖方式取决于胚胎是由受精卵发育而成的 还是由核移植技术形成的重组细胞发育而成的 若是由受精卵发育而成的 则为有性生殖 否则为无性生殖 补偿训练 胚胎移植过程中 对选择的供 受体母牛用激素进行同期发情处理的原因是 A 防止受体牛不愿意接受胚胎B 只有受体与供体的生理状态相同 被移植的胚胎才能继续正常发育C 有效地避免受体母畜对外来胚胎的免疫排斥反应D 提高卵子和精子受精能力 解析 选B 保持受体母畜与供体母畜生理状态的一致性是胚胎移植获得成功的必要条件之一 探究2胚胎分割 研读教材 自主认知 1 概念 采用 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 双胎或多胎的技术 2 仪器设备 主要是 和显微操作仪 机械 同卵 实体显微镜 3 操作程序 1 选择发育良好 形态正常的 移入盛有 的培养皿中 2 用 切开胚胎 吸出半个 注入 中 或直接将裸半胚移植入受体 3 分割 时要将 均等分割 4 局限 采用胚胎分割技术产生 的可能性有限 最常见的是经分割产生的 而同卵多胎成功的比例都很小 桑椹胚或囊胚 操作液 分割针或分割刀片 空透明带 囊胚 内细胞团 同卵多胚 同卵双胎 小判断 1 胚胎分割可看作是有性生殖 分析 胚胎分割本质是通过体细胞繁殖 所以属于无性繁殖 2 进行胚胎分割时 应选择发育良好的囊胚或原肠胚 分析 胚胎分割应选择发育良好的囊胚或桑椹胚 3 胚胎分割实现同卵多胎的成功率较低 分析 实践证明 胚胎分割技术产生同卵多胚的可能性是有限的 到目前为止 最常见的是经分割而产生的同卵双胎 而同卵多胎成功的比例都很小 4 胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 分析 对囊胚阶段的胚胎进行分割时 需将内细胞团均等分割 合作探究 核心归纳 1 胚胎分割的对象 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 提示 桑椹胚或囊胚阶段的胚胎 桑椹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 胚胎分割的注意事项 1 在选择要分割的胚胎时 应注意什么问题 提示 胚胎分割应选择发育良好的囊胚或桑椹胚 2 在对囊胚进行分割时应注意什么问题 提示 在对囊胚阶段的胚胎进行分割时 要将内细胞团均等分割 3 在胚胎分割时 能否无限分割 原因是什么 提示 不能 分割份数越多 越难以做到均等分割 且每一份的细胞数目就越少 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 3 胚胎分割动物与克隆动物的异同 1 从胚胎来源上分析 胚胎分割动物和克隆动物相同吗 提示 不相同 胚胎分割的对象可能是在雌性动物体内经受精形成的早期胚胎 也可能是体外受精或其他方式得到的胚胎 而克隆的对象是经体细胞核移植得到的重组胚胎 2 从后代核遗传物质上分析 胚胎分割动物和克隆动物生殖方式相同吗 提示 相同 两者都属于无性繁殖 归纳总结 胚胎分割两个方面的注意事项 1 对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细胞团 若分割不均 会出现含内细胞团多的部分正常发育 少的部分发育受阻或发育不良 甚至不能发育等问题 2 分割的份数越多 每一份的细胞数会越少 不但难以做到均等分割 而且作为囊胚期的胚胎内细胞团的细胞所受的影响会越大 因此 分割的份数越多 技术难度会越大 移植后恢复和发育的难度会越大 移植成功率自然就越低 过关小练 即时应用 1 2015 天津高二检测 近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机 下图为经体外受精和胚胎分割移植培育优良奶牛的过程 相关说法正确的是 A 体外受精所需的成熟卵子可以从母体卵巢中直接获取 但在受精前要对精子进行获能处理B 进行胚胎分割时 应选择发育到原肠胚时期的胚胎进行操作C 胚胎分割的方法只能用分割针在显微镜下将胚胎均等分割成若干份D 移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎几乎不发生排斥反应 解题指南 解答本题的思路是 解析 选D 从母体卵巢中得到的卵子还不成熟 要在体外培养到减数第二次分裂中期才具有与获能精子结合的能力 进行胚胎分割时 应选择发育到桑椹胚或囊胚时期的胚胎进行操作 进行胚胎分割时 还可以采用分割刀片将胚胎切开 同一物种供 受体的生理状况和生殖状况相同 才能进行胚胎移植 补偿训练 关于胚胎分割技术的叙述 错误的是 A 胚胎分割操作在动物的子宫内进行B 用分割针或分割刀片对早期胚胎进行分割C 分割后必须移植到受体子宫内进一步完成胚胎发育D 对囊胚进行分割时要注意将内细胞团均等分割 解析 选A 进行胚胎分割时 将早期胚胎移入盛有操作液的培养皿中进行具体的操作 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 成功的比例都很小 解题指南 解答本题的关键 1 明确胚胎发育各时期的特点 2 对囊胚阶段胚胎分割时 要将内细胞团均等分割 解析 1 题图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 乙 以便于获得健康的个体或已知性别的个体 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低 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胚的可能性是有限的 目前最常见的是经分割产生的同卵双胎 同卵多胎成功的比例都很小 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 体重偏低毛色和斑纹同卵双胎同卵多胎 互动探究 1 对上题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繁殖方式 2 上题中生物工程利用的技术是什么 提示 胚胎分割和胚胎移植 探究3胚胎干细胞 研读教材 自主认知 1 概念 由 或原始性腺中分离出来的一类细胞 简称ES或EK细胞 2 特点 1 形态上 体积小 大 核仁明显 2 功能上 具有 即可分化为成年动物体内任何一种组织细胞 在体外可增殖而不发生 可冷冻保存 可进行 早期胚胎 细胞核 发育的全能性 分化 遗传改 造 3 应用 1 移植ES细胞 可修复坏死或退化部位 治愈糖尿病 肝 心 衰竭 等病症 2 ES细胞体外诱导分化 可培育 3 ES细胞在牛黄酸 丁酰环腺苷酸等诱导因子作用下可向不同类型的组织细胞 成骨不良 人造组织器官 分化 合作探究 核心归纳 1 胚胎干细胞的来源 胚胎干细胞的来源有哪些 为什么可分化为动物体内任何一种组织 提示 来源 从早期胚胎或原始性腺中分离出来 原因 胚胎干细胞具有发育的全能性 2 胚胎干细胞的主要用途 1 胚胎干细胞用于治疗人类的某些顽症的原理是什么 提示 胚胎干细胞具有发育的全能性 可以被诱导分化形成新的组织细胞 经移植可使坏死或退化部位得以修复并恢复正常功能 2 胚胎干细胞为什么可以解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题 提示 通过胚胎干细胞体外诱导分化 可以培育出人造组织器官 从而解决供体器官不足问题 另一方面 由于是自身细胞经诱导分化形成的 所以无免疫排斥反应 归纳总结 三种干细胞的特点 来源及应用 过关小练 即时应用 1 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 组织细胞的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 解题指南 解答本题的关键是明确胚胎干细胞具有全能性 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 分化形成新的组织细胞 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 可以用于治疗白血病 故D选项正确 2 2015 衡水高二检测 关于ES细胞的应用 叙述错误的是 A 可以用于治疗由细胞坏死 退化或功能异常引起的疾病B 在体外诱导分化可培育出人造组织器官C 是研究体外细胞分化的理想材料D 不能用于治疗糖尿病 肝衰竭等疾病 解析 选D 通过诱导分化 胚胎干细胞可以用于治疗细胞坏死 退化或功能异常引起的疾病 A正确 胚胎干细胞可以分化出人造组织器官 用于器官移植 故B正确 胚胎干细胞是研究体外细胞分化的理想材料 C正确 胚胎干细胞可以用于治疗糖尿病和肝衰竭等疾病