《胚胎工程的应用》任务单

苏教版高中生物选择性必修三自主学习任务单3.2.2胚胎工程的应用环节教师活动学生活动备注导入新课回忆：你知道哪些胚胎工程技术？思考：同学们畅所欲言，想象下胚胎工？程可以应用在哪些方面回忆胚胎工程的相关技术，能说出体外受精、胚胎移植、胚胎冷冻保存、胚胎分割等技术结合胚胎工程的各项技术，插上想象的翅膀，思考回答老师提出的问题。回忆旧知识，畅想可能的新知识，激发学生学习兴趣。探究学习启动探究学习，回忆胚胎移植技术中的相关步骤，说说看胚胎工程在畜牧业生产上的应用。接收学生上传学习结果。在群里评价学生学习效果。家畜后代的性别取决于受精过程，那么，如何分离X、Y精子，达到控制动物性别的目的？结合教材内容，梳理胚胎工程在畜牧业生产上的应用1.大量繁育家畜良种综合利用体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎冷冻保存、动物性别控制等技术，能加快家畜良种的繁育与推广。。2.拯救濒危动物在利用胚胎工程时，再结合克隆技术等进行濒危动物的繁殖研究，将会对拯救濒危动物有所帮助。3.控制家畜后代的性别比例①沉淀分离:上层主要为Y精子，下层主要为X精子。②用化学试剂处理阴道，改变其pH(输精前20～30min向母牛阴道注入浓度相对高或低的精氨酸，精氨酸是碱性氨基酸)。Y精子嗜碱性，X精子嗜酸性。③电泳法分离精子:阳极一侧多为X型精子，阴极一侧多为Y型精子。通过自主阅读教材内容解决问题，了解胚胎工程在畜牧业生产上的应用重难接收学生上传学习结果。在群里评价学生学习效果。通过思考老师抛出的问题，掌握干细胞概念、作用、分类及区别。1）什么是干细胞2）干细胞有何作用3）干细胞分有哪些种类4）几种干细胞的比较？思考老师抛出的问题，给出答案案并上传。参考答案：1）是动物(包括人)胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞。2）具有重建、修复病损或衰老组织、器官的功能。3）干细胞基本上可分为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞三类。进一步深学，深入理解干细胞，集中干细胞的区别，胚胎干细胞的特点及应用，突破难点，落实教学目标。点突破（胚胎干细胞）思考关于胚胎干细胞的几个问题？☆1）什么是胚胎干细胞2）来源3）细胞特点4）培养过程胚胎干细胞有哪些应用？4)1）是人胚胎发育早期的(受精后5～6天)中的未分化的细胞或从原始性腺中分离出来的一类细胞。简称ES或EK细胞。2）早期胚胎或原始性腺。（如囊胚的内细胞团）3）①形态上:表现为体积小，细胞核大，核仁明显。②功能上:具有发育的全能性，即具有增殖能力并保持未分化状态、在一定的条件下可以向各种组织和器官分化。4）1.对人胚胎干细胞的研究，可以帮助人们理解复杂的人体发育过程，并促进对人胚胎发育细节的基础研究，从而揭示人与动物的发育机制及影响其发育的因素。2.在研究新药对各种细胞的药理和毒理实验中，胚胎干细胞为细胞上的研究提供了材料大大减少了新药研究所需动水平物的数量，从而降低了研究成本。3.胚胎干细胞研究为细胞或组织移植提供无免疫原性的材料，可用于疾病治疗。课堂检测例1.骨髓造血干细胞只能分化为血细胞，不能形成其他组织细胞，则它是（）A.全能干细胞B.多能干细胞C.专能干细胞听老师点评，反思自己学习过程。完成本课小结，尝试构建概念图。例1【答案】B【解析】可以分化为全身200多种细胞，并进一步形成机体的所有组织、器官；具有分化成多种细胞或组织的潜能；只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞；造血加强分析梳理，归纳概括，使知识系统化。D.胚胎干细胞例2.胚胎干细胞是全能干细胞，可定向诱导分化为各种细胞、组织、器官甚至于个体。胚胎干细胞的研究不包括（）A.为烧伤病人植皮B.为肾病患者进行肾移植C.为不孕者培育婴儿D.研究细胞分化机制干细胞能分化成多种血细胞，因此它属于多能干细胞。例2【答案】B【解析】根据胚胎干细胞的应用可知，ABD正确，我国禁止生殖性克隆，因此，不能用于C选项。课后学习胚胎工程的应用进阶练习1．胚胎干细胞取自()A．受精卵B．骨髓细胞C．早期胚胎D．肌肉细胞2．利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，能实现此过程的最重要的原因是()A．细胞分裂B．细胞特化C．细胞分化D．细胞增殖3．下列有关胚胎干细胞的功能特性的叙述中，不正确的是()A．具有发育的全能性B．体外培养可以分化成各种组织、器官C．可以冷冻保存，也可以进行遗传改造D．不可以进行增殖4．一般情况下，下列细胞中分化程度由高到低的顺序依次是()①卵细胞②受精卵③胚胎干细胞④造血干细胞⑤神经细胞A．⑤①②③④B．④③①②④C．⑤①④②③D．⑤①④③②5．下列关于胚胎干细胞的应用中最具争议的是()A．利用干细胞治疗疾病B．加速改良和生产优良动物品种C．骨髓移植D．人胚胎干细胞克隆6．下列选项中错误的是()A．胚胎干细胞具有分化成所有组织和器官的能力B．在适宜的条件下，干细胞能在体外长期的生长C．治疗性克隆的目的就是为克隆人作准备的D．胚胎干细胞可以用于人类某些顽症的治疗7．下列对“人类胚胎干细胞”这一概念的理解，正确的是()A．人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期囊胚外表的扁平细胞和囊胚腔内侧的内细胞团B．人类胚胎干细胞就是人类胚胎发育早期囊胚腔内侧的内细胞团C．人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胎盘、肝、肺、骨骼、皮肤等的全能性细胞D．人类胚胎干细胞体积较小、细胞核小、核仁明显8．人类寄希望于利用干细胞(人体中具有分裂、分化能力的细胞)的分离和体外培养，在体外培育出组织器官，并最终通过组织或器官移植实现对临床疾病的治疗。能否用肌细胞代替干细胞()A．不能，因为肌细胞与干细胞含有的遗传物质不同B．不能，因为肌细胞是高度分化的细胞，一般没有分裂能力C．能，因为肌细胞虽然是分化的细胞，但在一定条件下也可脱分化，实现细胞全能性D．能，因为肌细胞与干细胞具有完全相同的遗传物质9.《长江日报》北京消息我国首家“生命银行”——协和脐血干细胞自体储存库11日正式向市民开放。家长可把孩子出生时的脐血放在零下196℃的液氮深低温罐中保存，当孩子日后万一患血液疾病或恶性肿瘤时，便可取出脐血为他移植治疗。专家说，从理论上讲，可以终生保存和受益。(1)留下脐血，主要是脐血中含有大量________的造血干细胞。从免疫学角度分析，脐血自身移植的优点是________。完成练习检测题，上传学习结果。思考与探究思考题。注意提升学生的生物科学思维能力与科学探究能力。(2)按照分化潜能的大小，干细胞基本上可分为____________、____________和____________三类。(3)观察上图，分析干细胞与各种细胞之间的关系，用一句话概括说明________________________________________________________________________。10．2007年11月20日，美、日两国在《科学》和《细胞》两份顶级学术期刊上发表了研究成果：将人体皮肤细胞改造成可以分化为多种细胞的“万能细胞”。下图是“万能细胞”的诞生过程，图中OCT4、SOX2、NANOG和LIN28是在胚胎干细胞中能高度表达并决定其“全能性”的四个基因，将改造后的“万能细胞”植入小鼠身体内，植入的细胞长成了“肿瘤”，“肿瘤”中出现了神经、骨骼、肌肉等多种类型的细胞。请据图回答下列问题。(1)胚胎干细胞又称ES细胞，是在________中分离出来的一类细胞，如果胚胎发育到了囊胚期，这时的______细胞就是ES细胞。(2)胚胎干细胞在在功能上具有发育的________。(3)图中逆转录病毒的作用是________________，过程③利用了逆转录病毒的________特性。(4)万能细胞经体外诱导分化，可以培育出人造组织器官，这样培育的特殊细胞或器官移回病人体内与异体器官移植相比，最大的优点是______________。(5)你支持“应立法保护利用胚胎干细胞进行‘治疗性克隆’吗”？请陈述理由。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【参考答案】1．C[胚胎干细胞是指来自人或动物的早期胚胎的具有自我更新和多向分化潜能的原始细胞。它来源于早期胚胎细胞。]2．C[ES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，移植ES细胞可使坏死或退化部位的细胞得以修复并恢复正常功能，因此治疗肝衰竭主要是利用细胞分化这一特性而实现的。]3．D[胚胎干细胞功能特性主要有：具有发育的全能性，可分化出成年动物体内任何一种组织细胞。在体外培养的条件下，胚胎干细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。]4．D[受精卵分化程度最低，神经细胞分化程度最高。]5．D[人早期胚胎的研究和克隆，可能导致克隆人的出现，因而人胚胎干细胞克隆最具争议。]6．C[治疗性克隆的目的是将干细胞在体外进行诱导分化培育出遗传特征与病人完全吻合的细胞、组织或器官，再移植到病人体内，从而达到治病的目的。]7．B[人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期——囊胚中未分化的细胞。囊胚外表是一层扁平细胞，可发育成胚胎的支持组织如胎盘等；中心的腔称囊胚腔，腔内侧有内细胞团。内细胞团在形成内、中、外三个胚层时开始分化，内胚层分化形成肝、肺和肠等，中胚层分化形成骨髓、血液和肌肉等，外胚层分化形成皮肤、眼睛和神经系统等。由于内细胞团能发育成完整的个体，因而这些细胞被认为具有全能性。人类胚胎干细胞体积小、细胞核大、核仁明显。]8．B[干细胞具有分裂和分化能力，全能性较高；肌细胞虽然具有与受精卵相同的遗传物质，但其全能性受到抑制，一般不具备分裂和分化能力。]9．(1)未成熟无免疫排斥反应(2)全能干细胞多能干细胞专能干细胞(3)血液和淋巴细胞中的各种细胞都是从造血干细胞分化而来的解析干细胞是指具有分化能力的细胞，具有再生各种组织器官和完整个体的能力，在生命成长和发育中起主干作用，医学界将其称为“万能细胞”，它可以分化为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。脐血中含有大量未成熟的造血干细胞，进行移植属于自体移植，无免疫排斥反应。10．(1)早期胚胎内细胞团(2)全能性(3)作为基因工程的载体感染(宿主细胞)(4)不会产生免疫排斥反应(5)支持，通过胚胎干细胞克隆人体组织器官，可用来治疗人类许多顽症(反对，通常要损毁早期胚胎才可能获得胚胎干细胞，胚胎是生命的开端，以窒息一个生命的代价去挽救另一个生命，是违背伦理道德的)接收学习结果，点评学习效益。布置思维与探究类思考题等。