高中生物 精讲优练课型 专题3 胚胎工程 3.3 胚胎工程的应用及前景同课异构课件 新人教版选修3.ppt

3 3胚胎工程的应用及前景 一 胚胎移植1 概念 1 对象 雌性动物体内的 或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎 2 条件 同种的 的其他雌性动物体内 3 供体 的个体 4 受体 的个体 2 地位 胚胎工程其他技术的最后一道 工序 早期胚胎 生理状态相同 提供胚胎 接受胚胎 3 生理学基础及相应的意义 生理变化 生理环境 母体子宫 游离 收集 免疫排斥 生理和组织 遗传特性 4 程序和方法 1 程序 2 方法 和非手术法 超数排卵 冲卵 胚胎移植 手术法 二 胚胎分割1 概念 同卵双胎 相同的遗传物质 2 操作程序 1 选择胚胎 选择发育良好 形态正常的 或 将其移入盛有 的培养皿中 2 分割胚胎 用 或 将胚胎切开 吸出其中的 注入预先准备好的 中 或直接将 移植入受体 3 囊胚分割要求 内细胞团 否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育 桑椹胚 囊胚 操作液 分割针 分割刀片 半个胚胎 空透明带 裸半胚 均等分割 三 胚胎干细胞1 来源 由 或 中分离出来的一类细胞 2 特点 1 形态 体积小 细胞核大 明显 2 功能 具有发育的 3 体外培养条件下 可以增殖而不发生分化 早期胚胎 原始性腺 核仁 全能性 3 主要用途 1 治疗人类的 2 培育出人造组织器官 用于 3 揭示 和细胞凋亡的机理 4 哺乳动物的 和发育规律的研究 某些顽症 器官移植 细胞分化 个体发生 微点拨 1 胚胎移植的实质是什么 提示 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 能保持原来的优良性状 2 胚胎移植时 可以将早期胚胎移植到不同种的雌性动物的子宫内吗 提示 不可以 胚胎移植时只能移植到同种雌性动物的子宫内 3 在进行胚胎分割时 是否份数越多得到的后代就越多 说明原因 提示 不是 如果分割份数过多 就难以做到均等分割 且每一份的细胞数目越少 移植后的恢复和发育的难度会越大 移植成功率会降低 得到的后代就越少 4 在胚胎分割时 为什么将内细胞团均等分割 提示 对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要将内细胞团均等分割 若分割不均 会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强 少的部分发育受阻或发育不良 甚至不能发育等问题 5 胚胎干细胞可以进行分化吗 提示 可以 胚胎干细胞是全能干细胞 可以定向诱导分化为各种细胞 组织 器官甚至个体 1 下列对于优良种畜胚胎移植的说法 不正确的是 a 供体母牛必须是同一物种的良种b 受体母牛必须是同一物种的良种c 供体公牛必须是同一物种的良种d 受体母牛可以是同物种的具有生殖能力的普通健康牛 解析 选b 胚胎移植是繁育优良种畜的最后一道工序 所提供精子和卵子的供体必须是同种的良种 而受体母牛可以是同物种的 具有生殖能力的普通健康牛 2 胚胎移植主要包括以下步骤 正确的操作程序是 配种或进行人工授精 检查 对胚胎进行移植 移植后的检查 对供 受体的选择和处理 对胚胎的收集 培养或保存a b c d 解析 选a 胚胎移植的基本操作程序是 选择性状优良的供体和受体 进行同期发情处理 配种或进行人工授精 对胚胎的收集 检查 培养或保存 对胚胎进行移植 手术法和非手术法 移植后 对母牛进行是否妊娠的检查 3 胚胎分割技术研究的理论根据是 a 细胞分化b 细胞全能性c 细胞增殖d 细胞再生 解析 选b 早期胚胎具有很高的全能性 可以发育为一个完整的个体 4 表现型不同的母牛生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 选c 胚胎分割可以看做动物的无性繁殖或克隆的方法之一 供移植的胚胎来自同一个受精卵 这样表现型不同的母牛最可能生出基因型相同的小牛 5 2014 台州模拟 下列有关干细胞的叙述 错误的是 a 干细胞可以用来彻底治疗21三体综合征b 干细胞可以分化成多种细胞c 胚胎和成体中都有干细胞的存在d 干细胞可以增生更多干细胞 解析 选a 人体发育过程中存在多种干细胞 如骨髓造血干细胞 干细胞可以进行增殖分化 但是不能治疗21三体综合征 这是由于该病患者体细胞多了一条21号染色体 6 下列有关胚胎干细胞的叙述错误的是 a 形态上表现为体积小 细胞核大 核仁明显b 功能上具有发育的全能性 可诱导形成各种组织细胞c 是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞d 可用于治疗各种疾病 如帕金森综合征 癌症 艾滋病等 解析 选d 哺乳动物的胚胎干细胞简称es或ek细胞 是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的 体积小 细胞核大 核仁明显 具有胚胎细胞的特性 可以治疗人类的某些疾病 如帕金森综合征等 但不能治疗艾滋病 一 胚胎移植1 获取胚胎供体的方法 1 雌性动物体内的早期胚胎 2 通过体外受精和早期胚胎的培养得到 3 通过哺乳动物体细胞核移植及培养得到 2 胚胎移植的基本程序 以牛胚胎移植为例 3 胚胎移植的意义 1 加速育种工作和品种改良 2 节省大量购买种畜的费用 3 一胎多产 4 保存优良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力 大大缩短了供体本身的繁殖周期 增加供体一生繁殖后代的数量 易错提醒 1 供体公 母畜和受体母畜的选择要求不同 供体公 母畜应该是具有人类所需优良遗传性状的个体 而受体母畜必须具有正常的孕育 生殖后代的能力 2 冲卵是指将早期胚胎从良种母牛子宫内冲洗出来 而不是冲出卵子 3 胚胎移植的对象是早期胚胎 而不是受精卵 1 2014 台州高三模拟 下列有关动物胚胎移植的叙述中 错误的是 a 受孕母畜体内的早期胚胎能够移植b 受体母畜必须与供体母畜处于同期发情的状态c 超数排卵技术要使用一定的激素d 试管婴儿的受精及胚胎发育过程都在试管内完成 解题关键 解答本题需要注意两点 1 超数排卵与同期发情的处理目的不同 2 理解试管婴儿的培育原理 解析 选d 胚胎移植操作对象是早期胚胎 即桑椹胚或囊胚 供 受体排卵后产生相同的生理变化 为胚胎移植提供相同的生理环境 超数排卵是对供体用促性腺激素处理 以获得较多的卵子 试管婴儿是用人工方法让卵子和精子在体外受精 并进行早期胚胎发育 然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿 2 2012 江苏高考改编 通过胚胎移植技术 可以实现良种牛的快速繁殖 下列相关叙述正确的是 a 对供体和受体母牛都要进行相同激素处理b 受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行c 对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植d 早期胚胎需移植到与供体生理状态相同的代孕母牛体内 解题关键 解答本题应明确两点 1 同期发情处理的目的是使供受体的生理状态同步或一致 需要注射激素 对供体母牛超数排卵用促性腺激素处理 2 早期胚胎移植到受体 在受体体内存活 必要的条件是不能和受体产生免疫排斥反应 所以受体与供体生理状态相同 解析 选d a错误 对供体和受体母牛要用激素进行同期发情处理 但不一定是相同激素处理 b错误 受精和胚胎的早期培养可以在体内进行 c错误 对冲卵获得的早期胚胎检查合格后方可移植 d正确 早期胚胎需移植到与供体生理状态相同的代孕母牛体内 二 胚胎分割1 胚胎分割的基础 理论基础 细胞的全能性 物质基础 每个细胞核内具有相同的遗传物质 2 胚胎均分数目 用分割针或分割刀片将胚胎切成2 4 8等份数 而不是2 3 4 5 6等份数 这与细胞有丝分裂产生的子细胞数目 以及操作难易程度有关 3 胚胎的选择 发育良好 形态正常的桑椹胚或囊胚 4 胚胎分割的过程 选发育良好 形态正常的桑椹胚或囊胚 移入盛有操作液的培养皿中 用分割针或分割刀片将胚胎切开 吸出其中半个胚胎 注入空透明带中 或将裸半胚移植入受体 着床发育产仔5 胚胎分割的意义 加快繁殖速度 提高了胚胎的利用率 易错提醒 胚胎分割的两点提醒 1 胚胎分割没有涉及生殖细胞 可以看成是动物的无性生殖或克隆的方法之一 2 胚胎分割产生的最常见的是同卵双胎 而同卵多胎成功的比例都很小 1 胚胎分割是一种现代生物技术 关于这一技术的叙述正确的是 a 胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份b 胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎c 胚胎分割技术属于有性生殖方式 因此不属于克隆d 胚胎分割技术可以分割任意时期的胚胎 解题关键 理解胚胎分割的含义 特别是内细胞团均分的数目应该为2的指数形式 而不是1 2 3 4份等 解析 选b 胚胎分割是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 经过移植获得同卵双胎或多胎的技术 需要选择发育良好 形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割 这种技术可以看成动物无性生殖或克隆的方法之一 2 下图为牛胚胎性别鉴定和分割示意图 请据图完成下列问题 1 填出图中字母所代表的结构名称 a b c d 2 写出甲 乙 丙过程的技术名称 甲 乙 丙 进行乙过程时 所取的样本是 3 进行甲过程时 所使用的基本仪器是 本过程的技术关键是 4 尽管胚胎分割技术在多种动物中取得成功 但仍然存在一些问题 如刚出生的动物 上还存在着差异等 目前 成功率较高的是 成功的比例很小 解题关键 解答本题需明确以下两点 1 识别囊胚的结构 牛胚胎性别鉴定及分割示意图 2 胚胎分割的过程及技术手段 了解目前胚胎分割技术的现状 解析 1 本题表示牛的囊胚分割示意图 囊胚内有一个大的空腔 囊胚腔 a 囊胚外面包着透明带 b 透明带里面是囊胚的滋养层 c 和内细胞团 d 2 3 胚胎分割所用的主要仪器是实体显微镜和显微操作仪 进行胚胎分割时 要用分割针或分割刀片将胚胎切开 要注意将内细胞团均等分割 以便于分割后胚胎的恢复和进一步发育 另一方面 根据需要 可以用分割针切去一小部分囊胚 不含内细胞团 取其滋养层细胞 做dna分析性别鉴定 以便于获得健康的个体或已知性别的个体 如图中乙 4 胚胎分割技术虽然在多种动物中取得成功 但仍然存在一些问题 如刚出生的动物体重偏轻 毛色和斑纹上还存在着差异等 实践证明采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的 目前最常见的是经分割产生的同卵双胎 同卵多胎的成功比例较小 答案 1 囊胚腔透明带滋养层内细胞团 2 胚胎分割做dna分析性别鉴定胚胎移植滋养层 3 实体显微镜和显微操作仪将内细胞团均等分割 4 体重偏轻毛色和斑纹同卵双胎同卵多胎 互动探究 1 对题2图中胚胎进行分割时 得到的后代性别会改变吗 为什么 提示 不会 胚胎分割是一种无性生殖方式 2 题2中生物工程利用的技术是什么 提示 胚胎分割和胚胎移植 三 胚胎干细胞1 干细胞种类 2 胚胎发育过程中不同干细胞发育分化过程 受精卵 全能干细胞 多能干细胞 专能干细胞 思维拓展 干细胞的获得途径 1 从体外培养的早期胚胎获得 2 从早期流产的胎儿获得 3 从克隆的胚胎获得 4 从成体获得 1 2012 天津高考 下列有关干细胞的叙述 错误的是 a 自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应b 胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化c 组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖 分化等过程d 造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力 可用于治疗白血病 解题关键 解答本题的关键是明确 胚胎干细胞具有发育的全能性 不但能增殖 而且也能分化 解析 选b 自体干细胞不属于异物 不会引起自身的免疫排斥反应 故a选项正确 胚胎干细胞具有发育的全能性 在体外培养可以增殖 分化 故b选项错误 组织细胞的更新包括增殖 分化和凋亡过程 故c选项正确 造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力 可用于治疗白血病 故d选项正确 2 美国华盛顿大学的一个研究小组首次提取了人类肝脏干细胞 这种干细胞表现出分化多能性 并在动物模型实验中成功地修复了实验鼠的部分肝脏组织 科学家认为 它拥有治疗多种肝病的潜力 下列说法正确的是 a 肝脏干细胞可分化出人体所有细胞b 肝脏干细胞的细胞核具有发育成个体的潜能性c 肝脏干细胞能够分泌胆汁d 肝脏干细胞可治疗肝炎 解题关键 解答本题需注意两点 1 明确肝脏细胞的功能 2 理解肝脏干细胞的特点 解析 选b 肝脏干细胞只能分化出肝细胞 肝脏干细胞的细胞核具有全能性 肝脏细胞能分泌胆汁 肝炎是病毒感染引起的 不能