福建省漳州市芗城中学高中生物 3.3胚胎工程的应用及前景教案 新人教版选修3.doc

3.3胚胎工程的应用及前景教案教学目标： 1.举例说出胚胎移植和胚胎分割。 2.认同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。教学重点： 1、胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。 2、胚胎分割的应用意义。 3、胚胎干细胞研究的意义。教学难点： 1、胚胎移植的生理学基础。 2、胚胎干细胞的概念和分离途径。教学课时：2课时教学过程：第一课时 一、胚胎移植 1概念：将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之发育为新个体的技术。 （1） 胚胎的来源： 雌性动物体内早期胚胎、体外受精和早期胚胎培养、其他方式得到的胚胎如核移植培养。 （2）供体： 提供胚胎的个体。育种价值高、生殖机能强、体质强健 （3）受体： 接受胚胎的个体。数量多、价格较低、体型中上等、非优良品种、健康繁殖好 受体的条件：同种、生理状态相同。 胚胎移植的供体和受体必须是同种生物，同一物种的动物才有可能具有相同的生理特征。 作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种，供体则为优良的品种 2.地位:是胚胎工程其它技术的最后一道工序 3实质:胚胎移植实质上是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。 4.胚胎移植成功与否的条件 （1）胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。 （2）进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。 5.胚胎移植成功的标志：移植的胚胎在受体内能正常发育并分娩 6.胚胎移植的意义： (1)加速育种工作和品种改良 原因：通过胚胎移植，可大幅度增加优良个体母畜和公畜后代的数量供体为优良的品种 (2)大量节省购买种畜的费用 原因：胚胎冷冻技术的成功胚胎移植不受时空的限制在国际和国内进行交换，完全代替了活畜引种 (3)一胎多产 (4)保存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能 原因：大大缩短了供体本身的繁殖周期；增加供体一生繁殖的后代数量。 7.胚胎移植的生理学基础： （1）.哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内同种动物的供体和受体生殖器官的生理变化是相同的。 作用：为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境 方法：主要是借助外源激素剌激卵巢 （2）哺乳动物的胚胎形成后处于游离状态，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系。 作用：为胚胎的收集提供了可能 （3）.受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。 作用：为胚胎在受体内的存活提供了可能 （4）.供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎，其遗传特性在孕育过程中不受任何影响 8.胚胎移植的基本程序 （1）对供体、受体进行选择 供体：遗传性能和生产性能优秀的个体； 受体：健康和正常繁殖能力的个体 处理：同期发情 具体做法： 注射相关激素 （2）采集卵母细胞 方法： 超数排卵 具体做法： 注射促性腺激素 （3）配种或人工授精 精子来源：同种优良的雄性动物。 （4）胚胎的收集： 在配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。 （5）对胚胎进行质量检查 目的：检测胚胎的发育能力、状况 （6）胚胎的保存或移植 （7）胚胎的移植 方法一：手术法 具体做法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口。 方法二：非手术法 将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。 （8）对受体母牛进行是否妊娠的检查 9）受体母牛产下胚胎移植的犊牛 该过程中两次使用促性腺激素， 第一次对受、供体进行同期发情处理； 第二次用于供体的超数排卵。 该过程中的两次检查： 第一次对收集的胚胎进行检查； 第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。 产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛， 性别取决于公牛提供何种类型的精子，二者与受体牛没有关系。 冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子。第二课时 二、胚胎切割 1.概念: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，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。 2.特点：后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。 3、 理论基础： 动物胚胎细胞的全能性。 4.胚胎分割的时期为：囊胚或桑椹胚。 5、使用的主要仪器： 实体显微镜和显微操作仪。 6、具体操作 用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植给受体。 7、操作注意事项： 对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割。以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育 胚胎分割的份数越多，操作的难度会越大，移植的成功率也越低。 8、胚胎分割技术的缺陷 （1）刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还存在差异； （2）采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的。 9、胚胎分割技术的应用:为转基因技术、性别控制技术提供活胚材料。 10意义：加快繁殖速度，是动物无性繁殖或克隆的方法之一，其他克隆方法还有核移植。 提醒 试管婴儿(动物)技术为有性生殖，胚胎分割移植为无性生殖。 胚胎移植是有性生殖还是无性生殖取决于胚胎是由受精卵形成的还是核移植技术形成重组细胞发育而成的 三、胚胎干细胞 1.概念：简称es或ek细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。 2干细胞分类：（1）全能干细胞（2）多能干细胞（3）专能干细胞 3.来源：早期胚胎、 原始性腺细胞 4.特点: 1)形态：体积小、细胞核大、核仁明显。 2)功能：具有全能性；可以分化成任何一种组织。 3）在体外培养的条件下，es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。5.主要用途 (1)治疗人类的某些顽症 利用es细胞可以诱导分化形成新的组织 细胞的特性，移植es细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。目前，在动物实验方面，用es细胞诱导分化出的某些组织细胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑难病症