2017-2018学年生物选修3课件第三章胚胎工程第11课时

第三章胚胎工程第11课时

胚胎工程及其应用学习目标1.了解胚胎工程的原理。2.理解体外受精、胚胎分割、胚胎冷冻保存、动物性别控制等主要技术手段的方法与过程。3.掌握胚胎移植的生理学基础、基本程序和意义。4.举例说出胚胎工程的应用。基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引基础知识导学答案一、胚胎工程与体外受精技术1.胚胎工程包括哪些现代生物技术？答案胚胎工程是由体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎冷冻保存技术、性别控制技术和胚胎干细胞技术等组成的现代生物技术。2.胚胎工程操作的主要对象是什么？答案主要是生殖细胞、受精卵和早期胚胎细胞。3.胚胎工程的理论基础是什么？答案胚胎发育学。4.人工授精是体外受精吗？为什么？答案不是。人工授精(AI)是指采用非性交的方式将精子递送到雌性生殖道中以达到使雌性受孕目的的一种辅助生殖技术(ART)。实际上，还是属于体内受精。而体外受精是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。5.哺乳动物的体外受精主要包括几个主要步骤？答案体外受精技术包括采集精子、采集卵母细胞和受精等主要步骤。答案6.常用的采集精子的方法是什么？答案采集精子的方法主要是假阴道法。7.精子获能的方法有哪些？答案将牛、羊等家畜的精子放入一定浓度的肝素或A23187(钙离子载体)溶液中，实现获能。答案8.阅读教材相关内容，比较卵母细胞的采集和培养方法，填写下表。答案分类举例采集卵母细胞的过程优点缺点______较大型动物如

、

___等借助超声波探测仪和内窥镜等，将注射器针头刺入

中将

_______和

一并吸出，再在显微镜下进行筛选___________________________________________________不能用于

_______抽吸法牛猪卵泡卵泡液卵母细胞有目的地选择卵泡，分离得到适当成熟程度的卵子小动物答案__________法较小型的动物如

、

____等将

置于培养皿中，用针头刺破

，当其中的_____完全破裂时，

和____

会一并排出，再在显微镜下进行筛选

______________________________________________有可能刺伤_____机械破碎小鼠兔卵巢卵巢卵泡卵母细胞卵泡液可得到大量的卵母细胞，各种成熟程度的卵子都存在卵子9.对于较小型的动物，还可以采用什么方法采集卵母细胞？有何优点？答案还可以采用促性腺激素处理的方法，使其超数排卵，这样获得的卵子可直接与获能后的精子进行体外受精。10.体外受精是在什么样的溶液中完成的？答案在人为控制的适宜条件下和专用的受精溶液中，获能的精子和培养成熟的卵子同时培养一段时间，可以完成受精过程。答案11.体外受精技术有哪些应用？答案

(1)可用于研究哺乳动物生殖细胞的发生、受精和早期胚胎发育机制等；(2)在家畜品种改良中，为胚胎生产提供了廉价而高效的手段，对充分利用优良品质资源、缩短家畜繁殖周期，加快品种改良速度等有重要价值。(3)是哺乳动物胚胎移植技术、克隆技术、转基因技术和性别控制技术等不可缺少的组成部分。答案二、胚胎移植1.阅读教材相关内容，总结哺乳动物胚胎的培养液成分。答案一般包括无机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。2.不同动物胚胎移植的时间是不同的，牛、羊和人一般在什么时间进行？答案

(1)牛、羊一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段才进行移植。(2)人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在8～16个细胞阶段移植。答案4.分析概念，回答下列问题：(1)除了体内受精、体外受精获得胚胎，还有什么方式可以获得胚胎？答案核移植技术、转基因技术、胚胎分割技术等方式也可获得胚胎。

(2)胚胎移植中提供胚胎的个体称为“

”，接受胚胎的个体叫“_____”。

(3)胚胎移植时，供体的主要职能是什么？答案产生具有优良遗传特性的胚胎。答案供体受体3.什么是胚胎移植技术？答案指将良种母畜配种后，从其生殖道取出早期胚胎或通过体外受精及其他方式(如转基因、核移植)得到的胚胎，再移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使它们进一步发育为新个体的技术。(4)胚胎移植中受体必须具备什么条件？答案

①健康的体质和正常的繁殖能力；②同种的、生理状态相同的其他雌性动物。(5)胚胎移植的结果是什么？答案获得具有与优良供体相同性状的子代个体。答案三、胚胎分割技术1.什么是胚胎分割技术？答案胚胎分割技术是指用机械方法将早期胚胎平均分割成二分胚、四分胚甚至八分胚，经体内或体外培养后植入受体，以得到同卵双生或同卵多生后代的技术。2.胚胎分割的理论基础和物质基础是什么？答案

(1)理论基础：细胞的全能性。(2)物质基础：每个细胞核内具有相同的遗传物质。答案3.为什么说胚胎分割技术也是动物克隆的方法之一？答案胚胎分割技术是将同一胚胎分割成几等份，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法。4.囊胚期的内细胞团有何功能？对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意什么？为什么？答案内细胞团在囊胚阶段才出现，它将来发育成胎儿的各种组织。对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意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。答案5.胚胎分割时应如何选择胚胎？答案胚胎分割时应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。6.分割过程中，主要需要哪些仪器设备？答案仪器设备：实体显微镜和显微操作仪，其他工具：分割针或分割刀。7.目前，科学家还通过胚胎冷冻保存技术建立起胚胎库。该技术有何优点？答案该技术使胚胎移植技术不受时间和地域的限制，简化引种的过程。答案四、胚胎工程的应用列举胚胎工程有哪些应用？答案

(1)在畜牧业生产上：①大量繁育家畜良种；②控制家畜后代的性别比例。(2)在医学及科学研究上也有重要应用，如胚胎干细胞的应用。答案返回重点难点探究一、比较自然受精、人工授精和体外受精答案比较项目自然受精人工授精体外受精不同点过程雌雄动物交配完成用人工的方法将雄性动物的精液注入雌性生殖道内，完成受精人工获取精子、卵子，在体外培养液中完成受精过程场所雌性动物

中雌性动物

中

中相同点(1)精子获能，卵子成熟后方能完成受精过程；(2)都是有性生殖输卵管输卵管体外培养液答案二、动物克隆、植物组织培养、试管动物的比较比较项目动物克隆植物组织培养试管动物(婴儿)生殖方式无性无性有性遗传物质来源

个亲本

个亲本

个亲本性别决定提供核亲本一般没有精子类型用途优良种畜快速繁育，可选择性别快速繁殖无病毒植株解决不孕不育现状不成熟____________212成熟成熟三、胚胎移植近10年来，牛、羊的胚胎移植在我国部分地区已进入生产应用阶段，这些成果大大推动了我国畜牧业的发展。如图为胚胎移植过程示意图，请据图回答以下问题：答案(1)胚胎移植技术是指将良种母畜____后，从其生殖道取出__________________________________________，再移植到同种的____________的其他雌性动物的体内，使它们进一步发育成为新个体的技术。这一技术又被形象地称为“借腹怀胎”。(2)胚胎移植对甲、乙、丙牛的要求分别是________、________和________。丁牛为________________________。(3)过程①、②分别是______________和_________。(4)过程③常用______________的方法对甲牛进行处理。配种生理状态相同早期胚胎或通过体外受精及其他方式得到的胚胎优质母牛普通母牛优质公牛有价值的后代(优质牛)同期发情处理胚胎移植注射促性腺激素(5)胚胎移植成功的标志是____________________________________。(6)此种繁殖方式为_____生殖，此技术的意义在于____________________________________。快速大量繁殖优良移植的胚胎在供体内能正常发育并分娩

有性种牛，提高经济效益答案四、胚胎分割技术为提高胚胎的利用率，科学家们又研究了胚胎分割技术，阅读教材内容，结合下图思考胚胎分割技术的有关问题。答案(1)填出图中字母所代表的结构名称：A________，B________，C________，D__________。(2)填出甲、乙、丙过程的技术或名称：甲__________，乙___________________，丙_________。囊胚腔透明带滋养层内细胞团胚胎分割做DNA分析性别鉴定胚胎移植(3)进行乙过程时，所取的样本是_____。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___________________________________________等，同时很难获得同卵多胎，成功率较高的是_________。(5)对被分割的胚胎的要求是_____________________________________。发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚滋养层显微操作仪和实体显微镜将内细胞团均等分割刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹上存在差异同卵双胎答案返回1.我国首例“虎狮兽”于2002年在“南京红山动物园”诞生，利用了雄虎的精子和雌狮的卵子“体外受精”而产生，完成这一过程需要解决的问题是(

)A.精子在体外用获能物质处理B.用化学物质处理掉卵细胞膜便于精子进入C.抽取精子、卵子的细胞核进行融合D.精子入卵后进行人工处理防止多精入卵解析体外受精是让获能的精子和卵子在体外结合，然后转移至母体内发育，它依据的是体内受精的原理，故精子必须获能，其他方法操作易损伤细胞。随堂达标检测1234A解析答案52.下列哪项不是人工授精和体外受精的区别(

)A.人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性B.体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能C.人工授精和体外受精的本质不同D.人工授精的精卵结合在母畜体内，而体外受精的这一过程在母畜体外解析人工授精是用人工的方法，把公畜的精液注入到母畜的生殖道内，使精卵结合，体外受精是将人工获取的精子和卵子在体外完成受精。这两者的本质都是两性生殖细胞的结合，只不过前者是在体内完成的，后者是在体外完成的。

解析答案1234C53.可以与获能精子进行体外受精的卵母细胞需要培养到什么时期(

)A.MⅠ期

B.MⅡ中期C.桑椹期

D.囊胚期

解析卵母细胞培养到MⅡ中期时才能受精，因为MⅡ中期卵母细胞的细胞核、细胞质已经成熟，而MⅠ期卵母细胞的细胞核、细胞质尚未成熟，其细胞质不能支持胚胎的全程发育。B解析答案123454.既能进行胚胎性别鉴定，又能进行胚胎