高中生物 专题3 胚胎工程 第3节 胚胎工程的应用及前景专题讲解课件 新人教版选修3.ppt

生物选修3 人教版 专题3胚胎工程第3节胚胎工程的应用及前景 要点突破 知识点1胚胎移植 1 概念 胚胎移植是指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 使之继续发育为新个体的技术 1 胚胎的来源 雌性动物体内的早期胚胎 通过体外受精和早期胚胎的培养得到 其他方式 如通过哺乳动物体细胞核移植培养获得 2 对受体的要求 同一物种 与供体处于相同的生理状态 雌性动物 3 胚胎的移植方法 手术法和非手术法两种 4 在胚胎工程中所处的位置 是胚胎工程其他技术的最后一道 工序 5 实质 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 2 意义 进行胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能 在这项技术中 供体的主要职能变为只产生具有优良遗传特性的胚胎 繁重而漫长的妊娠和育仔的任务由受体取代 这就大大缩短了供体本身的繁殖周期 同时 在对供体施行超数排卵处理后 可获得多枚胚胎 经移植可得到多个后代 使供体一次生产下的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍 3 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 受体生殖器官的生理变化是相同的 2 哺乳动物的早期胚胎形成后 在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系 而是处于游离状态 这就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 这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的遗传特性 在孕育过程中不受任何影响 4 下图为基本程序图解 以牛胚胎移植为例 例1下列有关动物胚胎移植的叙述中 错误的是 a 受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植b 受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态c 超数排卵技术要使用一定的激素d 试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行 解析 胚胎移植其操作的对象是早期胚胎而不是受精卵 其生理基础是供 受体排卵后产生相同的生理变化 为移植提供相同的生理环境 超数排卵要对供体用促性腺激素进行处理 试管婴儿实质是 体外受精 和 胚胎移植 的共同产物 答案 a 变式迁移1 胚胎移植是指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动物的体内 以下说法不正确的是 a 这里说的同 种 是指同一 物种 b 加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛 使其生出荷斯坦奶牛 可以移植成功c 同种动物之间的生理特征越相近 则进行胚胎移植越易于成功d 不管是否妊娠 同种动物生殖器官的生理变化是不同的 解析 雌性哺乳动物发情排卵后 不管是否妊娠 同种生物生殖器官的生理变化是一样的 答案 d点评 1 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 这是因为同种动物之间的生理特征相近 进行胚胎移植容易成功 在这里同 种 是指同 物种 例如 加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛 生出了荷斯坦奶牛 进行胚胎移植的供体的生理状态要相同 2 胚胎移植对象是早期胚胎 受精卵不能直接进行移植 3 试管动物 克隆动物 转基因动物的生产流程比较 知识点2胚胎分割 1 胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆 生物的无性繁殖方式统称为克隆 就胚胎分割技术本身而言 是将同一胚胎分割成几部分 借助胚胎移植技术产生遗传物质完全相同的后代 是一种无性繁殖的方式 因此 也属于动物克隆的一种方式 2 进行胚胎分割时 应选择发育良好 形态正常的桑椹胚或囊胚 在对囊胚进行分割时 务必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 下图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图 请据图回答下列问题 1 胚胎分割时 一般采用发育良好 形态正常的 对胚胎进行分割时 要特别注意将 均等分割 否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育 来自同一胚胎分割产生的后代具有 相同的遗传物质 因此 胚胎分割可以看做动物 的方法之一 2 1 过程分割出的少量胚胎细胞用来做性别鉴定 该技术常采用的方法是 3 通常胚胎干细胞可以从 写出两种方法 中分离得到 4 早期胚胎中的胚胎干细胞 不仅可以被用于哺乳动物胚胎性别鉴定 还可被应用于 等领域 解析 1 胚胎分割要选择发育良好 形态正常的桑椹胚或囊胚 分割时要注意将内细胞团均等分割 有利于分割后胚胎的恢复和进一步发育 胚胎分割产生的后代遗传物质相同 属于无性繁殖 2 应用胚胎分割进行性别鉴定时 要用y染色体的dna制成探针 进行dna分子杂交 阳性反应为雄性 否则为雌性 3 哺乳动物胚胎干细胞来自囊胚的内细胞团或从原始性腺中分离获得 4 胚胎干细胞可用于治疗某些顽症 培育出人造组织器官进行移植 研究细胞分化等 答案 1 桑椹胚或囊胚内细胞团无性繁殖 或克隆 2 用基因探针进行dna杂交 3 早期胚胎 原始性腺 4 治疗人类的某些疾病 如老年痴呆症 少年糖尿病等 或es细胞体外诱导分化培育出人造组织器官用于器官移植 研究体外细胞分化等 知识点3胚胎干细胞 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 包括人类早期胚胎的囊胚内细胞群 胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性 胚胎干细胞能长期维持未分化状态 又有全能分化的潜能和无限增殖的能力 在体外培养时仍能维持正常和稳定的染色体组型 在特定的环境诱导下 胚胎干细胞能分化成各类细胞系 因此 胚胎干细胞是细胞的源头 是唯一不死的全能或多能细胞 并能够无限分化 它能制造机体需要的全部细胞 关于胚胎干细胞的分离 培养的研究 以及选择 检测和全能性的维持 不仅是胚胎工程的前沿课题之一 也是当前生命科学研究的热门课题之一 例3动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞 对右图的相关叙述中 错误的是 a a过程表示干细胞能自我更新b b c过程表示干细胞具有分化能力c a b c过程中细胞的遗传信息表达情况不同d b过程形成的细胞直接组成器官 供器官移植使用 解析 据题图可知 a表示干细胞生成干细胞 即干细胞的自我更新 干细胞通过b c生成了不同形态结构的细胞 表示细胞的分化过程 细胞分化的原因是遗传物质的选择性表达 故三条途径遗传信息的表达是不同的 细胞分化形成的是各种组织 还不能构成器官 答案 d 变式迁移2 通过特定方法 科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞 有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述 正确的是 a 类胚胎干细胞能够分化成多种细胞b 分化的体细胞丢失了某些基因c 二者功能有差异 但形态没有差异d 二者基因组成相同 且表达的基因相同 解析 干细胞具有分裂和分化成多种组织细胞的能力 有丝分裂产生的子细胞基因型相同 在细胞分化过程中 因基因的选择性表达而在不同的细胞中产生不同的mrna和蛋白质 从而使细胞在形态 结构和功能上发生永久性 不可恢复的变化 分化 由此可知 细胞分化的过程中 没有基因的丢失而有基因的选择性表达 细胞分化是细胞形态功能上的变化 答案 a 点评 1 干细胞及其种类 干细胞是具有分裂和分化潜能的原始细胞 依据其分化潜能的大小 分为 全能干细胞 具有形成机体的任何组织细胞直至形成完整个体的潜能 如胚胎干细胞 多能干细胞 具有分化成多种组织细胞的潜能 但不能发育成完整的个体 如骨髓造血干细胞 专能干细胞 只能分化成某一种组织细胞 如神经干细胞 2 白血病及其治疗 白血病主要是由于造血干细胞突变引起的疾病 目前 其治疗一般采用造血干细胞移植法 造血干细胞可来自骨髓 外周血 脐带血等 本节小结 核心归纳1 进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同 2 胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行 因为两者生理特征相近 易于成功 3 胚胎分割提高了胚胎的利用率 也是动物克隆的方法之一 4 胚胎干细胞的来源不是胚胎发育的每一个时期 只能是早期胚胎 囊胚期之前 正误判断1 胚胎移植可以使用发育到任何时期的胚胎 2 受体对外来的胚胎基本上不发生免疫排斥反应 3 胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 4 胚胎分割时最好选用发