《第二节 良种化胚胎工程》 导学案

良种化胚胎工程良种化胚胎工程 导学案导学案 教学目标教学目标 1 掌握哺乳动物体外受精的步骤及早期胚胎培养的条件 2 掌握胚胎工程的应用及胚胎移植 胚胎分割 胚胎干细胞的定义 3 了解胚胎工程的新进展 学习指导学习指导 重点 1 人工授精的步骤 早期噢诶太培养的条件 2 胚胎移植 胚胎分割 胚胎干细胞的定义 知识梳理知识梳理 一 人工受精 哺乳动物的体外受精 主要包括 和 等步骤 属于 过程 1 卵母细胞的采集和培养 对体型小的动物用促性腺激素处理 使其排出更多的卵 子 称为超数排卵 卵母细胞要在体外人工培养成熟后 才能与 受精 2 精子的采集和获能 在体外受精前 要对精子进行 处理 3 受精 获能的精子和培养成熟的卵子 一般情况下都可以在获能溶液或专用受精 溶液中完成受精过程 二 胚胎的早期培养 精子与卵子在体外受精后 应将受精卵移入发育培养液中继续培养 以检查受精状况和受精卵的发育能力 a 培养液成分 无机盐 有机盐 维生素 激素 氨基酸 核苷酸 血清等 注意与 动物细胞培养液成分的比较 b 胚胎发育到适宜阶段时 可将培养的胚胎取出 向受体移植或冷冻保存 三 胚胎工程的应用 目前 胚胎工程应用较多的是家畜的胚胎移植 胚胎分隔 体外生产胚胎技术 1 胚胎移植 1 概念 将雌性动物的早期胚胎移植到同种的 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 2 优势 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 缩短供体本身的繁殖周期 3 胚胎移植的生理学基础 同种动物的供 受体生殖器官的生理变化是相同的 对供体和受体进行同期发 情处理 早期胚胎形成后处于游离状态 为胚胎的收集提供可能 受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应 为胚胎在受体的存活 提供了可能 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系 移入受体的供体胚胎的 遗传特性在孕育过程中不受影响 4 胚胎移植的程序 对供 受体母牛进行选择 选择遗传特性和生产性能优秀的供体 有健康的 体质和正常繁殖能力的受体 供体和受体是同一物种 用激素进行同期发情 处理 对供体母牛用促性腺激素做超数排卵处理 选同种优秀公牛配种或人工授精 有性生殖过程 对胚胎的收集 检查 培养或保存 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 也叫冲卵 对胚胎进行质量检查 此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段 直接向受体进行胚胎移植或放入 196 的液氮中保存 胚胎移植 移植后的检查 对受体母牛进行是否妊娠的检查 产下胚胎移植的犊牛 2 胚胎分割 1 概念 用机械方法将早期胚胎切割成 2 4 8 等分等 经移植获得同卵双胎或多 胎的技术 由于来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质 因此胚胎分割 可看作是动物无性繁殖或克隆的方法之一 2 基本过程 选择良好的桑椹胚或囊胚 期间的发育过程中 细胞开始分化 但其 全能性仍很高 也可以用于胚胎分割 移入培养皿中 用分割针或分割刀 片将其切开 吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体 注 意 对囊胚阶段的胚胎分割时 内细胞团要均等分割 否则会影响胚胎的 恢复和进一步发育 3 胚胎干细胞 ES 或 EK 细胞 1 概念 由早期胚胎 囊胚 或原始性腺 胎儿 中分离出来的一类细胞 又叫 ES 或 EK 细胞 2 特征 具有胚胎细胞的特征 在形态上体积小 细胞核大 核仁明显 功能上具 有发育的全能性 即可分化为成年动物体内任何一种组织细胞 在体外培 养下 ES 细胞可以只增殖不分化 可以进行冷冻保存 也可以进行遗传 改造 3 应用 用于治疗人类疾病 如利用 ES 细胞诱导其分化成新的组织细胞特性 移 植 ES 细胞可使坏死或退化的部位得以修复 4 胚胎干细胞的主要用途有 可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律 是在体外条件下研究细胞分化的理想材料 在培养液中加入分化诱导因子 如牛黄 酸等化学物质时 就可以诱导 ES 细胞向不同类型的组织细胞分化 这为揭示细胞 分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段 可以用于治疗人类的某些顽疾 如帕金森综合症 少年糖尿病等 利用可以被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 随着组织工程技术的发展 通过 ES 细胞体外诱导分化 定向培育出人造组织器官 用于器官移植 解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题 五 胚胎工程的新进展 1 胚胎核移植 意义 2 嵌合体 意义 3 转基因动物 举例 习题巩固习题巩固 学 1 培育 试管山羊 的基本过程如图所示 有关叙述正确的是 A 图中采集的精子可以直接和卵母细胞受精 B 乙表示受精作用 该过程在子宫中进行 C 丁过程应将原肠胚移植到与供体表现型相同的代孕母羊子宫内 D 可取早期胚胎 如桑椹胚 囊胚 进行均等分割以增加胚胎的数量 2 下列关于培育良种 试管动物 的叙述 正确的是 A 从附睾中取出的是已获能的成熟精子 B 采集卵母细胞前必须对良种母畜进行配种 C 供体包括提供配子且遗传性状优良的雌性和雄性个体 D 将早期胚胎移植到代孕母畜中 经发育可获得表现型与受体相同的后代 3 表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛 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 4 试管婴儿 技术属于 A 胚胎移植B 组织培养 C 克隆技术D 基因工程 5 以下哪一项是胚胎工程的最终技术环节 A 胚胎分割 B 胚胎移植 C 胚胎培育 D 体外生产胚胎技术 6 在胚胎移植中供体的主要职能是 A 提供优良的供体基因 B 提供优良遗传特性的胚胎 C 提供卵细胞 D 提供精子 7 下列关于胚胎移植的叙述不正确的是 A 胚胎移植全部属于无性繁殖 B 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力 C 大大缩短了供体本身的繁殖周期 D 供体的主要职能 变为只产生具有优良遗传特性的胚胎 8 进行胚胎胚胎移植时最迟选择哪一时期的胚胎 A 卵裂期 B 桑椹胚 C 囊胚 D 原肠胚 9 在进行囊胚切割时 要注意将 等分 A 透明带 B 滋养层 C 内细胞团 D 囊胚腔 XK 10 胚胎干细胞的特点是 A 在形态上 表现为体积大 细胞核大 核仁明显 在功能上具有发育的全能性 B 在形态上 表现为体积小 细胞核大 核仁明显 在功能上具有发育的全能性 C 在形态上 表现为体积小 细胞核小 核仁不明显 在功能上不具有发育的全能性 D 在形态上 表现为体积大 细胞核小 核仁明显 在功能上具有发育的全能性 11 奶牛场通过性别控制获得更多的雌性牛犊 以增加牛奶产量 可以采取的方法是 A 通过分离出 X 精子并与卵细胞结合受精 B 通过分离出 X 精子和 Y 精子并与卵细胞结合受精 C 通过分离出 Y 精子并与卵细胞结合受精 D 通过分离含 X Y 染色体的精子与卵细胞结合受精 12 人的血清白蛋白在临床上的需求量很大 将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中 就 可以利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白 大致过程如图所示 1 要实现过程 超数排卵 应在性成熟母牛发情期的某一阶段用 处理 然后在恰当时期进行胚胎收集 即 通过过程 采集的精子不能直接与成 熟的卵细胞受精 原因是 2 要使人的血清白蛋白基因在奶牛乳腺细胞中特异性表达 完整的基因表达载体要包 括目的基因 标记基因等部分 在过程 之前要检测早期胚胎细胞是 否已经导入人的血清白蛋白基因 宜采用 技术 3 过程 要选择 雌性奶牛胚胎 的原因是 13 我国已实现部分 胚胎工程产业化 如肉牛 奶牛胚胎工程产业化 以下是科学家采 用不同方法产业化培育良种牛的过程 a h 为操作过程 请回答下列问题 1 培育 试管