高中生物 專題3-3.3 胚胎工程的應(yīng)用及前景課件 蘇教版選修3.ppt

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一 胚胎移植1 概念將雌性動(dòng)物體內(nèi)的 或者通過及其他方式得到的胚胎 移植到的 生理狀態(tài)的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi) 使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù) 2 地位胚胎移植是胚胎工程其他技術(shù)的一道 工序 同種 體外受精 早期胚胎 相同 最后 3 意義充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的 繁殖潛力 5 基本程序 6 實(shí)質(zhì)早期胚胎在條件下空間位置的轉(zhuǎn)移 二 胚胎分割1 概念指采用方法將分割成2等份 4等份或8等份等 經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù) 所得后代遺傳物質(zhì) 2 原理 細(xì)胞的 3 胚胎分割時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問題 1 選擇胚胎 分割時(shí)應(yīng)選擇 形態(tài)正常的或 2 分割 在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí) 要注意將 均等分割 3 所需主要儀器 實(shí)體顯微鏡和 相同生理環(huán)境 機(jī)械 早期胚胎 完全相同 全能性 發(fā)育良好 桑椹胚 囊胚 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 顯微操作儀 三 胚胎干細(xì)胞1 概念是由或中分離出來的一類細(xì)胞 簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞 2 特點(diǎn) 1 在形態(tài)上 表現(xiàn)為 2 在功能上 具有發(fā)育的 3 在體外培養(yǎng)條件下 ES細(xì)胞可以只增殖而不 因此可以對(duì)它進(jìn)行或 早期胚胎 原始性腺 體積小 細(xì)胞核大 核仁明顯 全能性 分化 冷凍保存 遺傳改造 3 應(yīng)用 1 可以用于治療人類的某些頑癥 2 可以培育出 解決目前臨床上存在的和器官移植后的問題 3 是研究體外的理想材料 4 可用于對(duì)哺乳動(dòng)物個(gè)體規(guī)律的研究 人造組織器官 供體器官不足 免疫排斥 細(xì)胞分化 發(fā)生和發(fā)育 一 胚胎移植閱讀教材P74 76 結(jié)合圖3 16 3 17 探討回答下列問題 1 試分析胚胎移植技術(shù)中胚胎的來源及生殖方式 2 胚胎移植的受體應(yīng)具備哪些條件 提示 同一物種 與供體處于相同的生理狀態(tài) 雌性動(dòng)物 3 胚胎移植的意義有哪些 提示 1 加速育種工作和品種改良 2 大量節(jié)省購(gòu)買種畜的費(fèi)用 3 一胎多產(chǎn) 4 保存品種資源和瀕危物種 5 充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力 二 胚胎分割與胚胎干細(xì)胞閱讀教材P78 P79 結(jié)合圖3 23 探討回答下列問題 1 胚胎分割有什么意義 處理時(shí)期和理由是什么 提示 胚胎分割的意義是提高胚胎利用率 處理的時(shí)期是桑椹胚期或囊胚期 因?yàn)榇藭r(shí)還未出現(xiàn)細(xì)胞的分化 2 結(jié)合胚胎分割的發(fā)展簡(jiǎn)史 想一想早期胚胎能不能無限分割 提示 不能 實(shí)踐證明 采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胚的可能性有限 目前以二分胚的分割和移植成功率最高 3 囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)有何功能 對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)要注意什么 為什么 提示 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)在囊胚階段才出現(xiàn) 它將來發(fā)育成胎兒的各種組織 對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育 4 觀察圖示 回答問題 1 囊胚細(xì)胞出現(xiàn) 和 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎兒的 滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(fā)育成 等 2 出現(xiàn)囊胚腔 是胚胎內(nèi)部一個(gè)含有液體的囊腔 3 胚胎干細(xì)胞的來源 在人胚胎發(fā)育早期的 中未分化的細(xì)胞 4 胚胎干細(xì)胞的特點(diǎn) 具有 能力并保持 狀態(tài) 在一定條件下可分化為各種 易于進(jìn)行基因改造操作 提示 1 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)滋養(yǎng)層各種組織胎盤 3 囊胚 4 增殖未分化組織和器官 請(qǐng)回答胚胎工程方面的問題 1 應(yīng)用胚胎工程技術(shù)可以培育出 試管牛 試管牛的培育需經(jīng)過體外受精 以及在母體中發(fā)育和產(chǎn)出等過程 2 在 試管牛 的培育過程中 要使精子和卵母細(xì)胞在體外成功結(jié)合 需要對(duì)精子進(jìn)行處理 使其 另外 培養(yǎng)的卵母細(xì)胞需要發(fā)育至減數(shù)第二次分裂的中期 該時(shí)期在顯微鏡下可觀察到次級(jí)卵母細(xì)胞和 3 通常奶牛每次排出一枚卵母細(xì)胞 采用激素處理可使其一次排出多枚卵母細(xì)胞 常使用的激素是 4 胚胎移植前對(duì)供 受體母牛要進(jìn)行 為胚胎在受體體內(nèi)存活提供可能的基礎(chǔ)是指受體對(duì)外來的胚胎基本上不產(chǎn)生 解析 1 試管牛 是通過在試管中進(jìn)行體外受精 然后將受精卵進(jìn)行胚胎培養(yǎng) 將獲得的胚胎再利用胚胎移植技術(shù)植入母體內(nèi) 在母體內(nèi)發(fā)育和產(chǎn)出牛個(gè)體的過程 2 為使精卵成功結(jié)合需要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理 卵母細(xì)胞發(fā)育至減數(shù)第二次分裂中期的細(xì)胞為次級(jí)卵母細(xì)胞或第一極體 3 促性腺激素能夠作用于卵巢細(xì)胞使其產(chǎn)生更多的性激素從而促進(jìn)卵母細(xì)胞的生成 4 同期發(fā)情處理的目的是使供 受體的生理狀態(tài)同步或一致 另外胚胎要在受體內(nèi)存活 必要的條件是不能和受體產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng) 答案 1 早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植 2 獲能第一極體 3 促性腺激素 4 同期發(fā)情處理免疫排斥反應(yīng) 從生殖方式上區(qū)分克隆 試管牛和胚胎移植 1 克隆 是無性繁殖 具體指從一個(gè)共同的祖先通過無性繁殖的方法增生而來的一群遺傳特性相同的DNA分子 細(xì)胞或者個(gè)體 如植物的組織培養(yǎng) 動(dòng)物的克隆指細(xì)胞核移植 通過離體培養(yǎng)重新表達(dá)細(xì)胞的全能性 2 試管牛 是體外受精和胚胎移植過程 屬于有性生殖 3 胚胎移植 取決于胚胎是由受精卵形成的還是由核移植技術(shù)形成重組細(xì)胞發(fā)育而成的 若由受精卵形成的則為有性生殖 否則為無性生殖 山東高考 科學(xué)家通過誘導(dǎo)黑鼠體細(xì)胞去分化獲得誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞 iPS 繼而利用iPS細(xì)胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠 流程如下 1 從黑鼠體內(nèi)獲得體細(xì)胞后 對(duì)其進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為 培養(yǎng)的細(xì)胞在貼壁生長(zhǎng)至鋪滿培養(yǎng)皿底時(shí)停止分裂 這種現(xiàn)象稱為 2 圖中2 細(xì)胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得 該過程稱為 也可從灰鼠體內(nèi)取出卵子 通過 后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)獲得 3 圖中重組囊胚通過 技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育 暫不移入的胚胎可使用 方法保存 4 小鼠胚胎干細(xì)胞 ES 可由囊胚的 分離培養(yǎng)獲得 iPS與ES細(xì)胞同樣具有發(fā)育全能性 有望在對(duì)人類iPS細(xì)胞進(jìn)行定向 后用于疾病的細(xì)胞治療 研析 本題主要考查動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎移植等有關(guān)知識(shí) 意在考查識(shí)記和理解應(yīng)用能力 具體解題過程如下 審 提取信息 信息a 由設(shè)問 1 對(duì)黑鼠體細(xì)胞的初次培養(yǎng)可知其稱為原代培養(yǎng) 信息b 由設(shè)問 2 從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得2 細(xì)胞胚胎可知此過程為沖卵技術(shù) 信息c 由設(shè)問 3 重組囊胚移入白鼠子宮內(nèi)可知此項(xiàng)技術(shù)是胚胎移植化用于疾病的細(xì)胞治療 信息d 由設(shè)問 4 iPS與ES細(xì)胞同樣具有發(fā)育全能性 可推得對(duì)其進(jìn)行定向誘導(dǎo)分化 析 解讀信息 解讀信息a 動(dòng)物組織用酶處理成單個(gè)細(xì)胞后進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng) 解讀信息b 將早期胚胎從母體子宮中沖洗出來的方法叫沖卵 解讀信息d iPS與ES細(xì)胞同樣具有發(fā)育全能性即均可分化為成年鼠任何一種組織細(xì)胞 可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能 答 解題規(guī)范 設(shè)問 2 第二個(gè)空填的正確答案 體外受精 來自一個(gè)關(guān)鍵語句 灰鼠體內(nèi)取出 答為 受精 不給分 設(shè)問 4 第一個(gè)空 囊胚本身就是早期的胚胎 而其內(nèi)細(xì)胞團(tuán)具有發(fā)育的全能性 其他部分細(xì)胞則不具備此特性 因此答 早期胚胎 不恰當(dāng) 設(shè)問 4 第二個(gè)空 前面有一個(gè)關(guān)鍵詞 定向 這決定了這個(gè)答案只能填 誘導(dǎo)分化 不能填 誘導(dǎo)分裂 分化 或 分裂 答案 1 原代培養(yǎng)接觸抑制 2 沖卵 或沖胚 體外受精 或核移植 3 胚胎移植冷凍 或低溫 4 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)誘導(dǎo)分化 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 填充 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 收集 桑椹胚或囊胚 196 的液氮 原始的性腺 細(xì)胞核大 具有發(fā)育的全能性 課堂歸納 關(guān)鍵語句 1 胚胎移植實(shí)際上是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程 2 胚胎移植的理論基礎(chǔ) 1 早期胚胎處于游離狀態(tài) 為胚胎收集提供可能 2 受體對(duì)移植胚胎基本不發(fā)生免疫排斥是早期胚胎在受體內(nèi)存活的理論基礎(chǔ) 3 供體胚胎可與受體子宮建立生理和組織上的聯(lián)系 為胚胎在受體內(nèi)發(fā)育提供了可能 3 為促進(jìn)供體多排卵 應(yīng)用促性腺激素進(jìn)行超數(shù)排卵處理 4 一般選取孕激素對(duì)供 受體進(jìn)行同期發(fā)情處理 5 胚胎分割的對(duì)象是桑椹胚或囊胚 在對(duì)囊胚分割時(shí) 應(yīng)注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 6 胚胎干細(xì)胞是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞 簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞 表現(xiàn)為體積小 細(xì)胞核大 核仁明顯等特征 具有發(fā)育的全能性 1 下列技術(shù)屬于胚胎工程最后一道 工序 的是 A 體外受精B 早期胚胎培養(yǎng)C 胚胎移植D 胚胎分割解析 在胚胎工程中 最后都要把胚胎移植到受體內(nèi)才能獲得試管動(dòng)物 答案 C 2 關(guān)于胚胎移植優(yōu)點(diǎn)的敘述 錯(cuò)誤的是 A 使良種畜群迅速擴(kuò)大 加速育種工作和品種改良B 克服了時(shí)間與地域的限制 大量節(jié)省購(gòu)買種畜的費(fèi)用C 一次給受體移入多個(gè)胚胎 可增加雙胎和多胎的比例D 建立常溫胚胎庫(kù) 保存品種資源和瀕危物種解析 胚胎必須進(jìn)行冷凍保存 常溫下無法長(zhǎng)期保存胚胎 答案 D 3 表現(xiàn)型不同的母牛生育出基因型相同的小牛 產(chǎn)生這一結(jié)果最可能的原因是 A 試管動(dòng)物培養(yǎng)B 胚胎移植C 胚胎分割移植D 受精卵移植解析 若干頭母牛生出基因型完全相同的小牛 是因?yàn)檫@些小牛的遺傳物質(zhì)來自同一受精卵 這是通過胚胎分割移植產(chǎn)生的 答案 C 4 下列過程在胚胎移植中沒有必要進(jìn)行的是 A 對(duì)供體 受體要進(jìn)行選擇B 要用激素對(duì)供體進(jìn)行超數(shù)排卵處理C 供體和受體要進(jìn)行免疫檢查 防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)D 胚胎移植常采用手術(shù)法和非手術(shù)法兩種方法解析 移入受體的是胚胎 并且受體對(duì)移入子宮的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng) 所以C選項(xiàng)中的過程在胚胎移植中沒有必要進(jìn)行 胚胎移植的主要步驟有供 受體的選擇 用促性腺激素對(duì)供體進(jìn)行超數(shù)排卵處理 胚胎移植常采用手術(shù)法和非手術(shù)法 答案 C 5 如圖為牛胚胎移植示意圖 請(qǐng)據(jù)圖回答 1 胚胎移植對(duì)供體母牛 供體公牛 受體母牛的要求分別是 2 牛胚胎移植程序中 對(duì)供體和受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理的目的是 3 對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查時(shí) 胚胎應(yīng)發(fā)育到 或 階段 4 胚胎移植過程一般有 和 兩種方法 5 沖卵的生理基礎(chǔ)是 解析 胚胎移植時(shí) 所用的供體母牛 供體公牛均為優(yōu)質(zhì)牛 受體母牛為普通牛即可 胚胎移植時(shí)供體和受體母牛必須處在相同的發(fā)情期 通常用激素進(jìn)行處理 這樣可使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致 對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查時(shí) 胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段 胚胎移植一般有手術(shù)法 引出受體子宮和卵巢 將胚胎注入子宮角 縫合創(chuàng)口 非手術(shù)法 將裝有胚胎的移植管送入受體母牛子宮的相應(yīng)部位 注入胚胎 答案 1 優(yōu)質(zhì)母牛優(yōu)質(zhì)公牛普通母牛 2 使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致 3 桑椹胚囊胚 4 手術(shù)法非手術(shù)法 5 早期胚胎形成后 處于游離狀態(tài) 未與母體子宮建立組織上的聯(lián)系