2016年高中生物人教版选修三配套课件专题3-33胚胎工程的应用及前景

高中同步新课标·生物创新方案系列丛书高中同步新课标·生物创新方案系列丛书一、胚胎移植1．概念将雌性动物体内的，或者通过及其他方式得到的胚胎，移植到的、生理状态的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。2．地位胚胎移植是胚胎工程其他技术的一道“工序”。同种体外受精早期胚胎相同最后高中同步新课标·生物创新方案系列丛书3．意义充分发挥雌性优良个体的。繁殖潜力高中同步新课标·生物创新方案系列丛书5．基本程序高中同步新课标·生物创新方案系列丛书6．实质早期胚胎在条件下空间位置的转移。二、胚胎分割1．概念指采用方法将分割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。所得后代遗传物质。2．原理：细胞的。3．胚胎分割时应注意的几个问题(1)选择胚胎：分割时应选择、形态正常的或。(2)分割：在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将.均等分割。(3)所需主要仪器：实体显微镜和。相同生理环境机械早期胚胎完全相同全能性发育良好桑椹胚囊胚内细胞团显微操作仪高中同步新课标·生物创新方案系列丛书三、胚胎干细胞1．概念是由或中分离出来的一类细胞，简称ES或EK细胞。2．特点(1)在形态上：表现为、、。(2)在功能上：具有发育的。(3)在体外培养条件下：ES细胞可以只增殖而不，因此可以对它进行或。早期胚胎原始性腺体积小细胞核大核仁明显全能性分化冷冻保存遗传改造高中同步新课标·生物创新方案系列丛书3．应用(1)可以用于治疗人类的某些顽症。(2)可以培育出，解决目前临床上存在的和器官移植后的问题。(3)是研究体外的理想材料。(4)可用于对哺乳动物个体规律的研究。人造组织器官供体器官不足免疫排斥细胞分化发生和发育高中同步新课标·生物创新方案系列丛书一、胚胎移植阅读教材P74～76，结合图3－16、3－17，探讨回答下列问题：1．试分析胚胎移植技术中胚胎的来源及生殖方式。高中同步新课标·生物创新方案系列丛书2．胚胎移植的受体应具备哪些条件？提示：同一物种；与供体处于相同的生理状态；雌性动物。3．胚胎移植的意义有哪些？提示：(1)加速育种工作和品种改良；(2)大量节省购买种畜的费用；(3)一胎多产；(4)保存品种资源和濒危物种；(5)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。二、胚胎分割与胚胎干细胞阅读教材P78～P79，结合图3－23，探讨回答下列问题：1．胚胎分割有什么意义？处理时期和理由是什么？提示：胚胎分割的意义是提高胚胎利用率。处理的时期是桑椹胚期或囊胚期，因为此时还未出现细胞的分化。高中同步新课标·生物创新方案系列丛书2．结合胚胎分割的发展简史，想一想早期胚胎能不能无限分割。提示：不能。实践证明，采用胚胎分割技术产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．囊胚期的内细胞团有何功能？对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意什么？为什么？提示：内细胞团在囊胚阶段才出现，它将来发育成胎儿的各种组织。对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。高中同步新课标·生物创新方案系列丛书4．观察图示，回答问题：高中同步新课标·生物创新方案系列丛书(1)囊胚细胞出现________和________。内细胞团将来发育成胎儿的________，滋养层细胞将来发育成________等。(2)出现囊胚腔，是胚胎内部一个含有液体的囊腔。(3)胚胎干细胞的来源：在人胚胎发育早期的________中未分化的细胞。(4)胚胎干细胞的特点：具有________能力并保持________状态，在一定条件下可分化为各种____________；易于进行基因改造操作。提示：(1)内细胞团滋养层各种组织胎盘(3)囊胚(4)增殖未分化组织和器官高中同步新课标·生物创新方案系列丛书请回答胚胎工程方面的问题：(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、______________、______________以及在母体中发育和产出等过程。(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，使其________。另外，培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和________。高中同步新课标·生物创新方案系列丛书(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是__________。(4)胚胎移植前对供、受体母牛要进行____________。为胚胎在受体体内存活提供可能的基础是指受体对外来的胚胎基本上不产生。高中同步新课标·生物创新方案系列丛书[解析](1)“试管牛”是通过在试管中进行体外受精，然后将受精卵进行胚胎培养，将获得的胚胎再利用胚胎移植技术植入母体内，在母体内发育和产出牛个体的过程。(2)为使精卵成功结合需要对精子进行获能处理；卵母细胞发育至减数第二次分裂中期的细胞为次级卵母细胞或第一极体。(3)促性腺激素能够作用于卵巢细胞使其产生更多的性激素从而促进卵母细胞的生成。(4)同期发情处理的目的是使供、受体的生理状态同步或一致。另外胚胎要在受体内存活，必要的条件是不能和受体产生免疫排斥反应。[答案](1)早期胚胎培养胚胎移植(2)获能第一极体(3)促性腺激素(4)同期发情处理免疫排斥反应高中同步新课标·生物创新方案系列丛书从生殖方式上区分克隆、试管牛和胚胎移植(1)克隆：是无性繁殖，具体指从一个共同的祖先通过无性繁殖的方法增生而来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或者个体，如植物的组织培养。动物的克隆指细胞核移植，通过离体培养重新表达细胞的全能性。(2)试管牛：是体外受精和胚胎移植过程，属于有性生殖。(3)胚胎移植：取决于胚胎是由受精卵形成的还是由核移植技术形成重组细胞发育而成的。若由受精卵形成的则为有性生殖，否则为无性生殖。高中同步新课标·生物创新方案系列丛书(山东高考)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS)，继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下：高中同步新课标·生物创新方案系列丛书(1)从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为________，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为________。(2)图中2－细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为________；也可从灰鼠体内取出卵子，通过________后进行早期胚胎培养获得。(3)图中重组囊胚通过________技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用________方法保存。(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的________分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向________后用于疾病的细胞治疗。高中同步新课标·生物创新方案系列丛书【研析】本题主要考查动物细胞培养和胚胎移植等有关知识，意在考查识记和理解应用能力。具体解题过程如下：[审]——提取信息信息a：由设问(1)对黑鼠体细胞的初次培养可知其称为原代培养。信息b：由设问(2)从灰鼠输卵管内获得2－细胞胚胎可知此过程为冲卵技术。信息c：由设问(3)重组囊胚移入白鼠子宫内可知此项技术是胚胎移植化用于疾病的细胞治疗。信息d：由设问(4)“iPS与ES细胞同样具有发育全能性”可推得对其进行定向诱导分化。高中同步新课标·生物创新方案系列丛书[析]——解读信息解读信息a：动物组织用酶处理成单个细胞后进行的初次培养称为原代培养。解读信息b：将早期胚胎从母体子宫中冲洗出来的方法叫冲卵。解读信息d：iPS与ES细胞同样具有发育全能性即均可分化为成年鼠任何一种组织细胞，可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。高中同步新课标·生物创新方案系列丛书[答]——解题规范设问(2)：第二个空填的正确答案“体外受精”来自一个关键语句“灰鼠体内取出”，答为“受精”不给分。设问(4)第一个空：囊胚本身就是早期的胚胎，而其内细胞团具有发育的全能性，其他部分细胞则不具备此特性，因此答“早期胚胎”不恰当。设问(4)第二个空：前面有一个关键词“定向”，这决定了这个答案只能填“诱导分化”，不能填“诱导分裂、分化”或“分裂”。高中同步新课标·生物创新方案系列丛书[答案](1)原代培养接触抑制(2)冲卵(或冲胚)体外受精(或核移植)(3)胚胎移植冷冻(或低温)(4)内细胞团诱导分化高中同步新课标·生物创新方案系列丛书[网络构建]填充：①内细胞团②收集③桑椹胚或囊胚④－196℃的液氮⑤原始的性腺⑥细胞核大⑦具有发育的全能性———————[课堂归纳]—————————高中同步新课标·生物创新方案系列丛书[关键语句]1．胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。2．胚胎移植的理论基础(1)早期胚胎处于游离状态，为胚胎收集提供可能。(2)受体对移植胚胎基本不发生免疫排斥是早期胚胎在受体内存活的理论基础。(3)供体胚胎可与受体子宫建立生理和组织上的联系，为胚胎在受体内发育提供了可能。3．为促进供体多排卵，应用促性腺激素进行超数排卵处理。高中同步新课标·生物创新方案系列丛书4．一般选取孕激素对供、受体进行同期发情处理。5．胚胎分割的对象是桑椹胚或囊胚，在对囊胚分割时，应注意将内细胞团均等分割。6．胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，简称ES或EK细胞，表现为体积小、细胞核大、核仁明显等特征，具有发育的全能性。高中同步新课标·生物创新方案系列丛书1．下列技术属于胚胎工程最后一道“工序”的是()A．体外受精B．早期胚胎培养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体内才能获得试管动物。答案：C高中同步新课标·生物创新方案系列丛书2．关于胚胎移植优点的叙述，错误的是()A．使良种畜群迅速扩大，加速育种工作和品种改良B．克服了时间与地域的限制，大量节省购买种畜的费用C．一次给受体移入多个胚胎，可增加双胎和多胎的比例D．建立常温胚胎库，保存品种资源和濒危物种解析：胚胎必须进行冷冻保存，常温下无法长期保存胚胎。答案：D高中同步新课标·生物创新方案系列丛书3．表现型不同的母牛生育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：若干头母牛生出基因型完全相同的小牛，是因为这些小牛的遗传物质来自同一受精卵，这是通过胚胎分割移植产生的。答案：C高中同步新课标·生物创新方案系列丛书4．下列过程在胚胎移植中没有必要进行的是()A．对供体、受体要进行选择B．要用激素对供体进行超数排卵处理C．供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应D．胚胎移植常采用手术法和非手术法两种方法解析：移入受体的是胚胎，并且受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥反应，所以C选项中的过程在胚胎移植中没有必要进行。胚胎移植的主要步骤有供、受体的选择，用促性腺激素对供体进行超数排卵处理。胚胎移植常采用手术法和非手术法。答案：C高中同步新课标·生物创新方案系列丛书5．如图为牛胚胎移植示意图，请据图回答：高中同步新课标·生物创新方案系列丛书(1)胚胎移植对供体母牛、供体公牛、受体母牛的要求分别是________、________、________。(2)牛胚胎移植程序中，对供体和受体母牛进行同期发情处理的目的是___________________________________________。(3)③对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到________或________阶段。(4)④胚胎移植过程一般有________和________两种方法。(5)冲卵的生理基础是_______________________________________________________________________________________。高中同步新课标·生物创新方案系列丛书解析：胚胎移植时，所用的供体母牛、供体公牛均为优质牛，受体母牛为普通牛即可。胚胎移植时供体和受体母牛必须处在相同的发情期，