：33+《胚胎工程的应用及前景》

1、专题专题3 胚胎工程胚胎工程33胚胎工程的应用及前景胚胎工程的应用及前景专题专题3 胚胎工程胚胎工程学习导航学习导航1.简述胚胎移植的现状和意义。简述胚胎移植的现状和意义。2.结合所学知识了解胚胎移植的生理学基础及结合所学知识了解胚胎移植的生理学基础及胚胎移植的基本程序。胚胎移植的基本程序。 重、难点重、难点3.了解胚胎分割的概念、意义及操作过程。了解胚胎分割的概念、意义及操作过程。 重点重点4.了解胚胎干细胞的特性及应用。了解胚胎干细胞的特性及应用。 重点重点专题专题3 胚胎工程胚胎工程新知初探思维启动新知初探思维启动一、胚胎移植一、胚胎移植1.概念：指将雌性动物体内的概念：指将雌性动物体内

2、的_或或通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、到同种的、_相同的其他雌性动相同的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。物体内，使之继续发育为新个体的技术。2.实质：生产胚胎的实质：生产胚胎的_和孕育胚胎的受和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。体共同繁殖后代的过程。早期胚胎早期胚胎生理状态生理状态供体供体专题专题3 胚胎工程胚胎工程3.在胚胎工程中的地位在胚胎工程中的地位( 1 ) 地 位 ： 是 胚 胎 工 程 其 他 技 术 的地 位 ： 是 胚 胎 工 程 其 他 技 术 的_。(2)原因：转基因、核移植、体外受精等技术原因：转基因、

3、核移植、体外受精等技术获得的胚胎，都必须移植给获得的胚胎，都必须移植给_才能获得才能获得后代。后代。最后一道最后一道“工序工序”受体受体专题专题3 胚胎工程胚胎工程4.生理学基础及相应意义生理学基础及相应意义生理学基础生理学基础意义意义同种动物的供、受体排卵同种动物的供、受体排卵后，生殖器官的后，生殖器官的_是是相同的相同的为供体的胚胎移入为供体的胚胎移入受体提供了相同的受体提供了相同的_早期胚胎形成后，在一定早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处立组织上的联系，而是处于游离状态于游离状态为胚胎的收集提供为胚胎的收集提供了可能了可能受体对外来胚

4、胎基本上不受体对外来胚胎基本上不发生发生_为胚胎在受体内存为胚胎在受体内存活提供了可能活提供了可能供体胚胎可与受体子宫建供体胚胎可与受体子宫建立正常的立正常的_联联系，系，但其遗传特性不受影响但其遗传特性不受影响为移植后的胚胎继为移植后的胚胎继续发育提供了营养续发育提供了营养等方面的保障等方面的保障生理变化生理变化生理环境生理环境免疫排斥反应免疫排斥反应生理和组织生理和组织专题专题3 胚胎工程胚胎工程想一想想一想1胚胎移植过程中，对供受体的选择，胚胎移植过程中，对供受体的选择，有哪些要求？有哪些要求？【提示提示】供体需要遗传性能和生产性能供体需要遗传性能和生产性能优秀，受体要求有健康的体质和正

5、常繁殖优秀，受体要求有健康的体质和正常繁殖能力。能力。专题专题3 胚胎工程胚胎工程二、胚胎分割二、胚胎分割1.概念：指采用概念：指采用_方法将早期胚胎切割成方法将早期胚胎切割成2等份、等份、4等份或等份或8等份等，经移植获得同卵双等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术，所得后代遗传物质胎或多胎的技术，所得后代遗传物质_。2.仪器设备：仪器设备：_和显微操作仪。和显微操作仪。3.操作程序操作程序(1)选择发育良好、形态正常的选择发育良好、形态正常的_或囊或囊胚，移入盛有操作液的培养皿中。胚，移入盛有操作液的培养皿中。机械机械相同相同实体显微镜实体显微镜桑椹胚桑椹胚专题专题3 胚胎工程胚胎工程(2

6、)分割针或分割刀片切开胚胎，吸出其中的分割针或分割刀片切开胚胎，吸出其中的半个胚胎，注入空透明带或直接将裸半胚移半个胚胎，注入空透明带或直接将裸半胚移植入受体。分割囊胚时要将植入受体。分割囊胚时要将_均均等分割。此时还可用分割针分割等分割。此时还可用分割针分割_，做胚胎做胚胎DNA分析分析_。4.注意事项：分割时要将内细胞团注意事项：分割时要将内细胞团_分割，否则会影响分割后的胚胎的恢复和进分割，否则会影响分割后的胚胎的恢复和进一步发育。一步发育。内细胞团内细胞团滋养层滋养层性别鉴定性别鉴定均等均等专题专题3 胚胎工程胚胎工程想一想想一想2对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么对囊胚阶段的胚胎进行

7、分割时，为什么要将内细胞团均等分割？要将内细胞团均等分割？【提示提示】内细胞团一般到囊胚阶段才出现内细胞团一般到囊胚阶段才出现,它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养层细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营为滋养层细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞团均等分割，会养。若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分发育的能力强，少出现含内细胞团多的部分发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。等问题。专题专题3 胚胎工程胚胎工程三、胚胎干细胞三、胚胎干细胞1.来源：是由来源：

8、是由_或原始性腺中分或原始性腺中分离出来的。离出来的。2.特点特点(1)具有胚胎细胞的特性具有胚胎细胞的特性形态：体积小、核大、形态：体积小、核大、_明显；明显；功能：具有发育的功能：具有发育的_。早期胚胎早期胚胎核仁核仁全能性全能性专题专题3 胚胎工程胚胎工程(2)在体外培养条件下可以增殖而不发生在体外培养条件下可以增殖而不发生_。3.应用应用(1)治疗人类的某些顽症。治疗人类的某些顽症。(2)培育人造组织器官。培育人造组织器官。(3)研究体外研究体外_的理想材料。的理想材料。分化分化细胞分化细胞分化专题专题3 胚胎工程胚胎工程要点突破讲练互动要点突破讲练互动专题专题3 胚胎工程胚胎工程专题

9、专题3 胚胎工程胚胎工程2.胚胎移植的条件及意义胚胎移植的条件及意义(1)胚胎移植成功与否的两个重要条件胚胎移植成功与否的两个重要条件同种动物之间进行胚胎移植易于成功。这同种动物之间进行胚胎移植易于成功。这里的里的“同种同种”是指是指“同物种同物种”。供、受体生理状态要相同供、受体生理状态要相同,为此必须做到：为此必须做到：a供、受体雌性动物的发情时间一致；供、受体雌性动物的发情时间一致；b移入受体子宫内的胚胎的位置应与其在供移入受体子宫内的胚胎的位置应与其在供体子宫内的位置相同或相似。体子宫内的位置相同或相似。专题专题3 胚胎工程胚胎工程(2)胚胎移植的意义胚胎移植的意义加速育种工作和品种改

10、良。加速育种工作和品种改良。大量节省购买种畜的费用。大量节省购买种畜的费用。一胎多产。一胎多产。保存优良品种资源和濒危物种。保存优良品种资源和濒危物种。可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力：可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力：a大大缩短了供体本身的繁殖周期。大大缩短了供体本身的繁殖周期。b增加供体一生繁殖后代的数量。增加供体一生繁殖后代的数量。专题专题3 胚胎工程胚胎工程 (2012太原高二检测太原高二检测)如图为牛胚胎如图为牛胚胎移植示意图，请据图回答下列问题：移植示意图，请据图回答下列问题：例例1专题专题3 胚胎工程胚胎工程(1)牛胚胎移植程序中，牛胚胎移植程序中，通常是采用通常是采用_进行同期

11、发情处理，然后进行同期发情处理，然后用用_激素使供体母牛超数排卵。激素使供体母牛超数排卵。(2)对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到发育到_或或_阶段。阶段。(3)胚胎移植过程一般有胚胎移植过程一般有_法和法和_法两种方法。法两种方法。专题专题3 胚胎工程胚胎工程(4)过程产生的犊牛的遗传物质与过程产生的犊牛的遗传物质与的遗传的遗传物质是否相同？物质是否相同？_。为什么？。为什么？_。( 5 ) 进 行 胚 胎 移 植 的 优 势 是进 行 胚 胎 移 植 的 优 势 是_。专题专题3 胚胎工程胚胎工程(6)冲卵的生理基础是冲卵的生理基础是_。专题专题3 胚胎

12、工程胚胎工程【解析解析】本题考查胚胎移植的基本操作过程本题考查胚胎移植的基本操作过程及其生理基础。胚胎移植时供、受体牛必须处及其生理基础。胚胎移植时供、受体牛必须处在相同的发情期，通常用性激素进行处理。对在相同的发情期，通常用性激素进行处理。对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到桑椹胚或胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。胚胎移植一般有手术法：引出受体囊胚阶段。胚胎移植一般有手术法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口；子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口；非手术法：将装有胚胎的移植管送入受体母牛非手术法：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。受体母牛只

13、是提子宫的相应部位，注入胚胎。受体母牛只是提供胚胎发育的场所。进行胚胎移植可以充分发供胚胎发育的场所。进行胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。挥雌性优良个体的繁殖能力。专题专题3 胚胎工程胚胎工程【答案答案】(1)性激素促性腺性激素促性腺(2)桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚(3)手术非手术手术非手术(4)不相同因为不相同因为犊牛的遗传物质来源于供体母牛和供体公犊牛的遗传物质来源于供体母牛和供体公牛，且供体胚胎的遗传物质在孕育过程中牛，且供体胚胎的遗传物质在孕育过程中不会受受体母牛的影响而发生改变不会受受体母牛的影响而发生改变(5)充充分发挥雌性优良个体的繁殖能力分发挥雌性优良个体的繁殖能力(6)

14、早期早期胚胎形成后，处于游离状态，未与母体子胚胎形成后，处于游离状态，未与母体子宫建立组织上的联系宫建立组织上的联系专题专题3 胚胎工程胚胎工程互动探究互动探究(1)为胚胎在受体内存活提供可能的基础是为胚胎在受体内存活提供可能的基础是什么？什么？(2)冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，还是冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，还是冲出卵子？冲出卵子？【提示提示】(1)指受体对外来胚胎基本上不指受体对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。发生免疫排斥反应。(2)冲出胚胎。冲出胚胎。 专题专题3 胚胎工程胚胎工程【探规寻律探规寻律】(1)同种动物之间进行胚胎同种动物之间进行胚胎移植易于成功。这里的移植易于成功。这

15、里的“同种同种”是指是指“同同物种物种”。(2)作为受体的雌性动物应为常见或存量大作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种，供体则为优良品种。的品种，供体则为优良品种。(3)冲卵是将供体母畜子宫内的胚胎冲洗出冲卵是将供体母畜子宫内的胚胎冲洗出来，而不是把卵子冲出来。来，而不是把卵子冲出来。专题专题3 胚胎工程胚胎工程要点二胚胎分割要点二胚胎分割1.概念：胚胎分割是指采用机械方法将早期胚概念：胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成几等份，经移植获得同卵双胎或多胎切割成几等份，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。胎的技术。2.生殖方式：胚胎分割是动物无性繁殖或克隆生殖方式：胚胎分割是动物无性繁殖或克

16、隆的方法之一。的方法之一。3.胚胎分割的主要仪器设备：实体显微镜和显胚胎分割的主要仪器设备：实体显微镜和显微操作仪。微操作仪。专题专题3 胚胎工程胚胎工程4.胚胎分割时的胚胎时期：桑椹胚或囊胚。胚胎分割时的胚胎时期：桑椹胚或囊胚。5.意义：加快繁殖速度意义：加快繁殖速度,提高了胚胎的利用率。提高了胚胎的利用率。6.注意事项注意事项(1)对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细胞团，若分割不均，会出现含内细胞团多的细胞团，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。

17、发育不良，甚至不能发育等问题。专题专题3 胚胎工程胚胎工程(2)分割的份数越多分割的份数越多,每一份的细胞数会越少每一份的细胞数会越少,不但难以做到均等分割，而且作为囊胚期的不但难以做到均等分割，而且作为囊胚期的胚胎内细胞团的细胞所受的影响会越大。因胚胎内细胞团的细胞所受的影响会越大。因此，分割的份数越多，技术难度会越大，移此，分割的份数越多，技术难度会越大，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。率自然会降低。专题专题3 胚胎工程胚胎工程特别提醒特别提醒胚胎分割技术也是动物克隆的方胚胎分割技术也是动物克隆的方法之一。胚胎分割是将同一胚胎分割

18、成几部法之一。胚胎分割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。同的后代，是一种无性繁殖的方式。专题专题3 胚胎工程胚胎工程变式训练变式训练以下关于胚胎分割移植的说法不正确的是以下关于胚胎分割移植的说法不正确的是()A就目前的胚胎分割移植而言，产生的同就目前的胚胎分割移植而言，产生的同卵双胎较多，同卵多胎成功率较低卵双胎较多，同卵多胎成功率较低B胚胎分割所需要的主要仪器设备为实体胚胎分割所需要的主要仪器设备为实体显微镜和显微操作仪显微镜和显微操作仪专题专题3 胚胎工程胚胎工程C可在囊胚阶段将胚胎随机分割成两

19、份或可在囊胚阶段将胚胎随机分割成两份或多份，然后移植多份，然后移植D用分割针将桑椹胚均分成两部分，可直用分割针将桑椹胚均分成两部分，可直接将裸半胚移植入受体接将裸半胚移植入受体专题专题3 胚胎工程胚胎工程【解析解析】一般到囊胚阶段出现内细胞团，一般到囊胚阶段出现内细胞团，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养层细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营为滋养层细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞团均等分割，会养。若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现内细胞团多的部分正常发育，少的部分出现内细胞团多的部分正常发育，少的部分发育受阻或发育不良发育受

20、阻或发育不良,甚至不能发育等问题甚至不能发育等问题,所以这一阶段不能随机分割。所以这一阶段不能随机分割。【答案答案】C专题专题3 胚胎工程胚胎工程【易误警示易误警示】(1)进行胚胎分割时，应选择进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，注意发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，注意在囊胚阶段分割时，分割的内细胞团要均等在囊胚阶段分割时，分割的内细胞团要均等分割。分割。(2)试管婴儿技术为有性生殖，胚胎分割移植试管婴儿技术为有性生殖，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由核生殖取决于胚胎是由受精卵形成

21、的还是由核移植技术形成重组细胞发育而成的。移植技术形成重组细胞发育而成的。专题专题3 胚胎工程胚胎工程变式训练变式训练胚胎分割是一种现代生物技术，关于这一技胚胎分割是一种现代生物技术，关于这一技术的叙述错误的是术的叙述错误的是()A胚胎分割可以将早期胚胎分割成多份胚胎分割可以将早期胚胎分割成多份B胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎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，因此胚胎分割技术属于有性生殖方式，因此不属于克隆不属于克隆D胚胎分割技术不能分割任意时期的胚胎胚胎分割技术不能分割任意时期的胚胎专题专题3 胚胎工程胚胎工程解析：选解析：选C。考查胚胎分割的方法、结果、

22、性。考查胚胎分割的方法、结果、性质和时期。质和时期。专题专题3 胚胎工程胚胎工程要点三胚胎干细胞要点三胚胎干细胞1.干细胞概念干细胞概念动物动物(包括人包括人)胚胎及某些器官内具有自我复胚胎及某些器官内具有自我复制和多向分化发育潜能的原始细胞，这部分制和多向分化发育潜能的原始细胞，这部分细胞未分化或未完全分化，一旦生理需要，细胞未分化或未完全分化，一旦生理需要，它们可以按照一定的途径通过分裂、分化产它们可以按照一定的途径通过分裂、分化产生机体所需的细胞。生机体所需的细胞。专题专题3 胚胎工程胚胎工程2.专能干细胞专能干细胞多能干细胞多能干细胞 全能干细胞全能干细胞特特点点只能分化成一只能分化成

23、一种类型或功能种类型或功能密切相关的两密切相关的两种类型的细胞种类型的细胞能分化成多能分化成多种细胞或组种细胞或组织，但不能织，但不能发育成完整发育成完整个体个体能形成机体能形成机体的所有组织的所有组织器官，发育器官，发育成完整个体成完整个体举举例例上皮组织基底上皮组织基底层的干细胞，层的干细胞，成纤维细胞成纤维细胞造血干细胞造血干细胞 胚胎干细胞胚胎干细胞专题专题3 胚胎工程胚胎工程3.胚胎发育过程中不同干细胞的发育分化过胚胎发育过程中不同干细胞的发育分化过程：程：受精卵受精卵全能干细胞全能干细胞多能干细胞多能干细胞专能干专能干细胞细胞专题专题3 胚胎工程胚胎工程特别提醒特别提醒(1)各类干

24、细胞在体外条件下培养各类干细胞在体外条件下培养,可以只增殖而不分化。可以只增殖而不分化。(2)理论上讲，理论上讲，ES细胞可以分化成各种组织细细胞可以分化成各种组织细胞，可形成各种器官。但是，目前从胞，可形成各种器官。但是，目前从ES细胞细胞向不同组织向不同组织“细胞定向细胞定向”的特定条件还不是的特定条件还不是十分清楚十分清楚,这限制了当前这限制了当前ES细胞的临床应用。细胞的临床应用。专题专题3 胚胎工程胚胎工程 如图为干细胞的培养过程如图为干细胞的培养过程,请分析回答：请分析回答：例例3专题专题3 胚胎工程胚胎工程(1)图中图中_阶段的细胞是胚胎干细胞阶段的细胞是胚胎干细胞,其特点是其特点是_。(2)胚胎干细胞具有发育全能性的原因是胚胎干细胞具有发育全能性的原因是_。专题专题3 胚胎工程胚胎工程(3)请你运用上述知识举例说明胚胎干细胞请你运用上述知识举例说明胚胎干细胞在临床治疗上的应用：在临床治疗上的应用：_。【解析解析】(1)该题是对干细胞的考查。胚该题是对干细胞的考查