高中生物 第2章第2節(jié) 胚胎工程實驗技術(shù)課件 蘇教版選修3

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1、第第2節(jié)胚胎工程實驗技術(shù)節(jié)胚胎工程實驗技術(shù)2第第 節(jié)節(jié)胚胚胎胎工工程程實實驗驗技技術(shù)術(shù)課前預(yù)習學案課前預(yù)習學案課堂互動探究課堂互動探究課標領(lǐng)航課標領(lǐng)航知能優(yōu)化訓練知能優(yōu)化訓練1.簡述哺乳動物體外授精技術(shù)的主要簡述哺乳動物體外授精技術(shù)的主要步驟步驟2簡述哺乳動物胚胎體外培養(yǎng)的方簡述哺乳動物胚胎體外培養(yǎng)的方法法3舉例說出胚胎移植和胚胎分割舉例說出胚胎移植和胚胎分割4簡述胚胎干細胞及其應(yīng)用前景簡述胚胎干細胞及其應(yīng)用前景【重點重點】人工授精技術(shù)，胚胎移植人工授精技術(shù)，胚胎移植和胚胎分割技術(shù)和胚胎分割技術(shù)【難點難點】胚胎干細胞核移植技術(shù)及胚胎干細胞核移植技術(shù)及其應(yīng)用其應(yīng)用情景導(dǎo)引情景導(dǎo)引你聽說過試管嬰兒

2、嗎？試你聽說過試管嬰兒嗎？試管嬰兒是指通過體外授精管嬰兒是指通過體外授精與胚胎移植的方式使婦女與胚胎移植的方式使婦女受孕而生出的嬰兒。人類第一例試管受孕而生出的嬰兒。人類第一例試管嬰兒于嬰兒于1978年年7月月25日誕生在英國，嬰日誕生在英國，嬰兒名叫路易斯布朗兒名叫路易斯布朗( (如圖如圖) )。她的母親。她的母親由于輸卵管堵塞不能生育。婦產(chǎn)科醫(yī)由于輸卵管堵塞不能生育。婦產(chǎn)科醫(yī)生與劍橋大學的生物學教授合作，成生與劍橋大學的生物學教授合作，成功地從嬰兒母親卵巢卵泡中取出卵細功地從嬰兒母親卵巢卵泡中取出卵細胞，并采取了嬰兒父親的精液胞，并采取了嬰兒父親的精液,使卵細使卵細胞和精子成功地在試管中完

3、成受精。胞和精子成功地在試管中完成受精。把受精卵放在盛有特制營養(yǎng)液的試管把受精卵放在盛有特制營養(yǎng)液的試管中，保持和體溫一樣的溫度，使受精中，保持和體溫一樣的溫度，使受精卵發(fā)育到胚胎時期，再移植到母親的卵發(fā)育到胚胎時期，再移植到母親的子宮內(nèi)完成發(fā)育過程，直至誕生一個子宮內(nèi)完成發(fā)育過程，直至誕生一個健康的嬰兒。中國第一個試管嬰兒于健康的嬰兒。中國第一個試管嬰兒于1985年年4月在臺灣誕生；我國大陸的第月在臺灣誕生；我國大陸的第一個試管嬰兒于一個試管嬰兒于1988年年3月在北京醫(yī)科月在北京醫(yī)科大學附屬第三醫(yī)院誕生。據(jù)不完全統(tǒng)大學附屬第三醫(yī)院誕生。據(jù)不完全統(tǒng)計，從計，從1978到到1988年十年間，全

4、世界年十年間，全世界已出生了七千多個試管嬰兒，可以說已出生了七千多個試管嬰兒，可以說試管嬰兒技術(shù)已相當成熟了。目前試試管嬰兒技術(shù)已相當成熟了。目前試管嬰兒技術(shù)已成為治療某些不孕癥的管嬰兒技術(shù)已成為治療某些不孕癥的好辦法。你知道胚胎工程還有哪些應(yīng)好辦法。你知道胚胎工程還有哪些應(yīng)用嗎？讓我們走進本節(jié)一起探究一下用嗎？讓我們走進本節(jié)一起探究一下吧！吧！課前預(yù)習學案課前預(yù)習學案一、人工授精和胚胎體外培養(yǎng)一、人工授精和胚胎體外培養(yǎng)1胚胎工程胚胎工程(1)概念：指各種概念：指各種_技術(shù)。技術(shù)。(2)研究對象：主要限定于高等研究對象：主要限定于高等_。胚胎操作胚胎操作脊椎動物脊椎動物( 3 ) 研 究 重

5、點 ：研 究 重 點 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 、 _、 _、胚胎保、胚胎保存、存、 _、胚胎分割、基因操、胚胎分割、基因操作、細胞核移植等。作、細胞核移植等。_是胚胎工程的核心技術(shù)。是胚胎工程的核心技術(shù)。超數(shù)排卵超數(shù)排卵體外授精體外授精胚胎培養(yǎng)胚胎培養(yǎng)胚胎移植胚胎移植胚胎體外培養(yǎng)胚胎體外培養(yǎng)2人工授精人工授精人工采集人工采集液氮液氮促性腺促性腺卵巢卵巢人工培養(yǎng)人工培養(yǎng)精子的獲取精子的獲取采精：采精：_方式方式,精精液的保存：低溫保存，長時液的保存：低溫保存，長時保存需放在保存需放在_中。中。卵 細 胞卵 細 胞的獲取的獲取:卵母細胞的采集可以用卵母細胞的采集可以用_激素處理

6、排卵后，再用輸卵管沖激素處理排卵后，再用輸卵管沖取卵子的方法，或者用活體動物取卵子的方法，或者用活體動物_中吸取卵母細胞的方法，中吸取卵母細胞的方法，后者需在體外經(jīng)后者需在體外經(jīng)_成成熟后，才能受精。熟后，才能受精。體外授精：體外授精：受精標志：受精標志：_顯微授精：用顯微授精：用_將精子注將精子注入卵周隙或卵胞質(zhì)入卵周隙或卵胞質(zhì)過程：成熟附睪精子過程：成熟附睪精子獲能獲能 觀察觀察 第二極體和雌第二極體和雌雄原核形成雄原核形成顯微操作儀顯微操作儀3胚胎體外培養(yǎng)胚胎體外培養(yǎng)(1)概念：應(yīng)用概念：應(yīng)用_的環(huán)境，對的環(huán)境，對獲取的獲取的_進行體外培養(yǎng)。進行體外培養(yǎng)。(2)條件：胚胎不同發(fā)育時期條件

7、：胚胎不同發(fā)育時期_不同需配制含不同成分的培不同需配制含不同成分的培養(yǎng)液。養(yǎng)液。人工創(chuàng)造人工創(chuàng)造早期胚胎早期胚胎生理代生理代謝需求謝需求思考感悟思考感悟1.人工授精有何優(yōu)點？人工授精有何優(yōu)點？提示：提示：可有效地發(fā)揮優(yōu)良公畜的特性可有效地發(fā)揮優(yōu)良公畜的特性提高母畜的配種效率。提高母畜的配種效率。二、胚胎移植技術(shù)二、胚胎移植技術(shù)1概念：從經(jīng)濟價值較高、遺傳性狀概念：從經(jīng)濟價值較高、遺傳性狀優(yōu)秀的母畜體內(nèi)獲取優(yōu)秀的母畜體內(nèi)獲取_，移植到，移植到_的代孕母的的代孕母的_，經(jīng)，經(jīng)過妊娠產(chǎn)仔的技術(shù)。過妊娠產(chǎn)仔的技術(shù)。胚胎胚胎同期發(fā)情同期發(fā)情子宮內(nèi)子宮內(nèi)超數(shù)排卵技術(shù)超數(shù)排卵技術(shù)體外授精技術(shù)培育體外授精技術(shù)

8、培育手術(shù)采集法手術(shù)采集法非手術(shù)采集法非手術(shù)采集法34遺傳性能優(yōu)良遺傳性能優(yōu)良自然發(fā)情自然發(fā)情誘導(dǎo)發(fā)情誘導(dǎo)發(fā)情(3)胚胎的保存胚胎的保存短期保存：放在短期保存：放在_的培養(yǎng)的培養(yǎng)液中液中長期保存：放在液氮中。長期保存：放在液氮中。05手術(shù)法手術(shù)法非手術(shù)法非手術(shù)法4胚胎移植技術(shù)的應(yīng)用胚胎移植技術(shù)的應(yīng)用(1)充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的_，迅速擴大優(yōu)良種群。迅速擴大優(yōu)良種群。(2)保存保存_，建立優(yōu)良種質(zhì)資，建立優(yōu)良種質(zhì)資源基因庫。源基因庫。(3)代替代替_的引進。的引進。繁殖能力繁殖能力品種資源品種資源優(yōu)良種畜優(yōu)良種畜思考感悟思考感悟2.胚胎移植成功與否的重要條件是什胚胎移植成功與否的重要

9、條件是什么？么？提示：提示：同種動物之間進行胚胎移植同種動物之間進行胚胎移植易于成功易于成功供體、受體的生理狀態(tài)要相同供體、受體的生理狀態(tài)要相同三、胚胎分割技術(shù)三、胚胎分割技術(shù)1概念：又稱為概念：又稱為_技技術(shù) ， 是 把 一 個 胚 胎 的 細 胞 分 成術(shù) ， 是 把 一 個 胚 胎 的 細 胞 分 成_,再一同或分別移植到再一同或分別移植到不同代孕母中妊娠并產(chǎn)生多胎的技術(shù)不同代孕母中妊娠并產(chǎn)生多胎的技術(shù),可成倍增加可成倍增加_，快速繁殖種，快速繁殖種畜。畜。人工同卵多胎人工同卵多胎兩組或多組兩組或多組胚胎數(shù)量胚胎數(shù)量2程序程序_的準備：體視顯微鏡、倒的準備：體視顯微鏡、倒置顯微鏡、顯微操

10、作儀置顯微鏡、顯微操作儀胚胎的預(yù)處理：用胚胎的預(yù)處理：用_處理處理,去除透明帶去除透明帶切割器具切割器具鏈霉蛋白酶鏈霉蛋白酶3應(yīng)用應(yīng)用(1)畜牧業(yè)生產(chǎn)上：擴大畜牧業(yè)生產(chǎn)上：擴大_的的數(shù)量數(shù)量(2)生物研究上：用來培育生物研究上：用來培育_的動物群，為生物學、醫(yī)學、藥的動物群，為生物學、醫(yī)學、藥學和畜牧學的研究提供實驗動物學和畜牧學的研究提供實驗動物(3)用于用于_鑒定。鑒定。優(yōu)良家畜優(yōu)良家畜遺傳特性遺傳特性相同相同胚胎的性別胚胎的性別四、胚胎干細胞核移植技術(shù)四、胚胎干細胞核移植技術(shù)1胚胎干細胞：是一種胚胎干細胞：是一種_的細胞，它具有發(fā)育的的細胞，它具有發(fā)育的_和和_，能分化出成體動物的，能分

11、化出成體動物的所有組織和器官。所有組織和器官。高度未分化高度未分化全能性全能性二倍體核型二倍體核型飼養(yǎng)層細胞培養(yǎng)體系飼養(yǎng)層細胞培養(yǎng)體系酶消化酶消化冷凍冷凍3.胚胎干細胞的應(yīng)用胚胎干細胞的應(yīng)用(1)是培育克隆動物很好的是培育克隆動物很好的_(2)培育培育_動物，為人提供動物，為人提供異種器官移植的器官來源異種器官移植的器官來源(3)培育移植用的細胞培育移植用的細胞,_和和_(4)治療性克隆治療性克隆核供體核供體基因敲除基因敲除組織組織器官器官課堂互動探究課堂互動探究人工授精技術(shù)人工授精技術(shù)要點一要點一1基本原理：人工模擬體內(nèi)環(huán)境，包基本原理：人工模擬體內(nèi)環(huán)境，包括營養(yǎng)、溫度、括營養(yǎng)、溫度、pH等

12、，使初級卵母細等，使初級卵母細胞成熟，同時使精子獲能，最終完成胞成熟，同時使精子獲能，最終完成受精作用，并有計劃地保存胚胎等。受精作用，并有計劃地保存胚胎等。2操作對象：哺乳動物的精子和卵操作對象：哺乳動物的精子和卵子。子。3操作目的：獲得受精卵。操作目的：獲得受精卵。4操作環(huán)境：生物體外試管中。操作環(huán)境：生物體外試管中。5操作步驟：操作步驟：(1)卵母細胞的采集和培養(yǎng)卵母細胞的采集和培養(yǎng) 第一種方法：對于實驗動物如小鼠、第一種方法：對于實驗動物如小鼠、兔、豬、羊等，進行卵母細胞采集時兔、豬、羊等，進行卵母細胞采集時,可先用促性腺激素處理，使其排出更可先用促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，然

13、后在適當?shù)臅r間從輸卵多的卵子，然后在適當?shù)臅r間從輸卵管沖取卵子，并使其直接與獲能的精管沖取卵子，并使其直接與獲能的精子在體外受精。子在體外受精。第二種方法：從剛屠宰的雌性動物體第二種方法：從剛屠宰的雌性動物體內(nèi)摘取卵巢，再從卵巢中采集卵母細內(nèi)摘取卵巢，再從卵巢中采集卵母細胞。胞。第三種方法：直接從活體動物的卵巢第三種方法：直接從活體動物的卵巢中采集卵母細胞，叫活體采卵。需借中采集卵母細胞，叫活體采卵。需借助超聲波探測儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等助超聲波探測儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等工具。工具。(2)精子采集的具體方法：主要分為假精子采集的具體方法：主要分為假陰道法、手握法和電刺激法。陰道法、手握法和電刺激法

14、。(3)精子獲能的處理方法：在體外受精精子獲能的處理方法：在體外受精前，必須先對精子進行獲能處理。誘前，必須先對精子進行獲能處理。誘導(dǎo)方法有：導(dǎo)方法有：培養(yǎng)法：對于嚙齒類動物、家兔和培養(yǎng)法：對于嚙齒類動物、家兔和豬等動物，將取自附睪的精子，放入豬等動物，將取自附睪的精子，放入人工配制的獲能液中，培養(yǎng)一段時間人工配制的獲能液中，培養(yǎng)一段時間后，精子就可獲能。后，精子就可獲能?；瘜W誘導(dǎo)法：對于牛、羊等家畜，化學誘導(dǎo)法：對于牛、羊等家畜，將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體載體A23187溶液中，用化學藥物誘導(dǎo)溶液中，用化學藥物誘導(dǎo)精子獲能。精子獲能。(4)受精：獲能

15、的精子和培養(yǎng)成熟的卵受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下都可以在獲能溶液或子，一般情況下都可以在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程。專用的受精溶液中完成受精過程。【特別提醒特別提醒】進行體外授精時，將進行體外授精時，將卵母細胞取出后，因為卵母細胞還沒卵母細胞取出后，因為卵母細胞還沒有成熟，尚未完成第一次減數(shù)分裂，有成熟，尚未完成第一次減數(shù)分裂，應(yīng)在人工模擬輸卵管環(huán)境條件下培養(yǎng)應(yīng)在人工模擬輸卵管環(huán)境條件下培養(yǎng),才能使其成熟，達到受精前的成熟階才能使其成熟，達到受精前的成熟階段。段。 請回答下列與哺乳動物精子和請回答下列與哺乳動物精子和卵子發(fā)生有關(guān)的問題：卵子發(fā)生有關(guān)的問題：(1)精細

16、胞經(jīng)變形后精細胞經(jīng)變形后,高爾基體發(fā)育形成高爾基體發(fā)育形成精子的頂體精子的頂體,頂體內(nèi)含有的頂體內(nèi)含有的_能能協(xié)助精子穿過卵母細胞的放射冠和透協(xié)助精子穿過卵母細胞的放射冠和透明帶。明帶。(2)某動物排卵時，減數(shù)第一次分裂尚某動物排卵時，減數(shù)第一次分裂尚未完成，此時卵子處于未完成，此時卵子處于_卵母卵母細胞階段，當該細胞發(fā)育至減數(shù)第二細胞階段，當該細胞發(fā)育至減數(shù)第二次分裂次分裂_期時，才具備受精能期時，才具備受精能力。若在卵黃膜和透明帶之間看到兩力。若在卵黃膜和透明帶之間看到兩個極體個極體,則表明則表明_過程已完成。過程已完成。(3)動物的早期胚胎移植到同種且動物的早期胚胎移植到同種且_與供體相

17、同的動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育與供體相同的動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)叫做胚胎移植。為了獲為新個體的技術(shù)叫做胚胎移植。為了獲得更多的早期胚胎，常用得更多的早期胚胎，常用_激素對激素對供體進行處理，其目的是獲得更多的供體進行處理，其目的是獲得更多的_，經(jīng)人工授精后可得到早期胚，經(jīng)人工授精后可得到早期胚胎。用某染料鑒定胚胎細胞是否為活細胎。用某染料鑒定胚胎細胞是否為活細胞時，發(fā)現(xiàn)活胚胎細胞不能被染色，其胞時，發(fā)現(xiàn)活胚胎細胞不能被染色，其原因是活細胞膜原因是活細胞膜_。(4)若要通過胚胎移植獲得遺傳物質(zhì)完若要通過胚胎移植獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個新個體，可對發(fā)育到桑全相同的兩個新個體，可對發(fā)育到

18、桑椹期或囊胚期階段的早期胚胎進行椹期或囊胚期階段的早期胚胎進行_處理，再植入到受體內(nèi)。若處理，再植入到受體內(nèi)。若要對早期胚胎進行長期保存，應(yīng)將其要對早期胚胎進行長期保存，應(yīng)將其置于置于_條件下。條件下?！舅悸伏c撥思路點撥】本題考查受精作用和本題考查受精作用和胚胎培養(yǎng)。胚胎培養(yǎng)。受精過程包括精子發(fā)生受精過程包括精子發(fā)生頂體反應(yīng)，穿過透明帶，精核與卵細頂體反應(yīng)，穿過透明帶，精核與卵細胞核融合，受精的標志是在卵黃膜和胞核融合，受精的標志是在卵黃膜和透明帶之間看到兩個極體。透明帶之間看到兩個極體。胚胎培胚胎培養(yǎng)時，用促性腺激素處理，可獲得多養(yǎng)時，用促性腺激素處理，可獲得多個胚胎。個胚胎?！窘馕鼋馕觥?

19、(1)頂體內(nèi)含有的頂體酶能協(xié)助頂體內(nèi)含有的頂體酶能協(xié)助精子穿過卵母細胞的放射冠和透明帶。精子穿過卵母細胞的放射冠和透明帶。(2)動物排卵時處于減數(shù)第一次分裂的細動物排卵時處于減數(shù)第一次分裂的細胞稱為初級卵母細胞胞稱為初級卵母細胞,減數(shù)第二次分裂中減數(shù)第二次分裂中期的細胞才具備受精能力期的細胞才具備受精能力,受精標志是在受精標志是在卵黃膜和透明帶之間看到兩個極體。卵黃膜和透明帶之間看到兩個極體。(3)胚胎移植時受體的生理狀態(tài)要和供胚胎移植時受體的生理狀態(tài)要和供體一致，才能保證胚胎成活。為了獲體一致，才能保證胚胎成活。為了獲得更多的早期胚胎，常用促性腺激素得更多的早期胚胎，常用促性腺激素對供體進行

20、處理，其目的是獲得更多對供體進行處理，其目的是獲得更多的卵母細胞。細胞膜具有選擇透過性的卵母細胞。細胞膜具有選擇透過性,活胚胎細胞不能被染色，原因是細胞活胚胎細胞不能被染色，原因是細胞膜對染料的吸收具有選擇透過性。死膜對染料的吸收具有選擇透過性。死細胞會被染色，因為細胞膜失去選擇細胞會被染色，因為細胞膜失去選擇透過性。透過性。(4)若要通過胚胎移植獲得遺傳物質(zhì)完若要通過胚胎移植獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個新個體常用的方法是胚全相同的兩個新個體常用的方法是胚胎分割胎分割,要注意胚胎一定要分割均勻。要注意胚胎一定要分割均勻。生物學中常采用液氮冷凍的方法保存生物學中常采用液氮冷凍的方法保存早期胚胎和生

21、殖細胞。早期胚胎和生殖細胞?！敬鸢复鸢浮?1)頂體酶頂體酶(2)初級初級中中受精受精(3)生理狀態(tài)生理狀態(tài)促性腺促性腺卵母細胞卵母細胞對對物質(zhì)的吸收具有選擇透過性物質(zhì)的吸收具有選擇透過性(4)胚胎分割胚胎分割冷凍冷凍(或液氮或液氮)【探規(guī)尋律探規(guī)尋律】熟記胚胎培養(yǎng)的時期熟記胚胎培養(yǎng)的時期和條件和條件(1)早期胚胎是指可用于移植的胚胎，早期胚胎是指可用于移植的胚胎，在原腸胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更在原腸胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的階段。早的階段。(2)受精后形成的受精卵需經(jīng)早期發(fā)育受精后形成的受精卵需經(jīng)早期發(fā)育培養(yǎng)，才能完成植入或著床。培養(yǎng)，才能完成植入或著床。(3)胚胎早期培養(yǎng)液成分與動物細

22、胞培胚胎早期培養(yǎng)液成分與動物細胞培養(yǎng)液成分基本相同，除無機鹽、營養(yǎng)養(yǎng)液成分基本相同，除無機鹽、營養(yǎng)成分和調(diào)節(jié)物質(zhì)外，還需要血清、抗成分和調(diào)節(jié)物質(zhì)外，還需要血清、抗生素等，兩者都是液體培養(yǎng)基，但植生素等，兩者都是液體培養(yǎng)基，但植物組織培養(yǎng)為固體培養(yǎng)基，其中加入物組織培養(yǎng)為固體培養(yǎng)基，其中加入瓊脂，所需植物激素主要是生長素和瓊脂，所需植物激素主要是生長素和細胞分裂素兩大類。細胞分裂素兩大類。C人工授精和體外授精的本質(zhì)不同人工授精和體外授精的本質(zhì)不同D人工授精的精卵結(jié)合在母畜體內(nèi)，人工授精的精卵結(jié)合在母畜體內(nèi)，而體外授精的這一過程在母畜體外而體外授精的這一過程在母畜體外解析：選解析：選C。人工授精是

23、用人工的方。人工授精是用人工的方法，將公畜的精液注入到母體生殖道法，將公畜的精液注入到母體生殖道內(nèi)，使精卵細胞結(jié)合；體外授精是將內(nèi)，使精卵細胞結(jié)合；體外授精是將人工獲取的精子和卵細胞在體外完成人工獲取的精子和卵細胞在體外完成受精。這兩者的本質(zhì)都是兩性生殖細受精。這兩者的本質(zhì)都是兩性生殖細胞的結(jié)合，只不過前者是在體內(nèi)完成胞的結(jié)合，只不過前者是在體內(nèi)完成的，后者是在體外完成的。的，后者是在體外完成的。胚胎分割移植和胚胎移植胚胎分割移植和胚胎移植的區(qū)別的區(qū)別要點二要點二比較比較項目項目胚胎分割移植胚胎分割移植胚胎移植胚胎移植概念概念借助顯微操作技術(shù)借助顯微操作技術(shù)或徒手操作方法將或徒手操作方法將早期

24、胚胎切割成二、早期胚胎切割成二、四或多等份，再移四或多等份，再移植給受體母畜，從植給受體母畜，從而獲得同卵雙胎或而獲得同卵雙胎或多胎的生物學技術(shù)多胎的生物學技術(shù)指將雌性動物體內(nèi)的指將雌性動物體內(nèi)的早期胚胎，或者通過早期胚胎，或者通過體外授精及其他方式體外授精及其他方式得到的胚胎，移植到得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的同的其他雌性動物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)為新個體的技術(shù)比較比較項目項目胚胎分割胚胎分割移植移植胚胎移植胚胎移植是否是否切割切割切割切割不切割不切割生殖生殖方式方式無性生殖無性生殖有性生殖或無性生殖有性生殖或無性生殖

25、(取決于胚胎是由授精取決于胚胎是由授精卵形成的還是核移植卵形成的還是核移植技術(shù)形成重組細胞發(fā)技術(shù)形成重組細胞發(fā)育而成的育而成的)比較比較項目項目胚胎分割移植胚胎分割移植胚胎移植胚胎移植胚胎胚胎的來的來源源雌性動物的早期雌性動物的早期胚胎或體外授精胚胎或體外授精及其他方式得到及其他方式得到的胚胎的胚胎雌性動物的早期胚胎雌性動物的早期胚胎或體外授精及其他方或體外授精及其他方式得到的胚胎式得到的胚胎過程過程良種母牛良種母牛超數(shù)超數(shù)排卵排卵體外授精體外授精早期胚胎早期胚胎胚胚胎分割胎分割胚胎移胚胎移植植小牛小牛供體、受體的選擇供體、受體的選擇和處理；和處理；配種或進配種或進行人工授精；行人工授精；胚胎

26、胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)的收集、檢查、培養(yǎng)或保存；或保存；胚胎移植；胚胎移植；移植后的檢查移植后的檢查比較項目比較項目 胚胎分割移植胚胎分割移植胚胎移植胚胎移植后代遺傳后代遺傳特點特點后代具有相同后代具有相同的遺傳物質(zhì)的遺傳物質(zhì)后代不一定具后代不一定具有相同的遺傳有相同的遺傳物質(zhì)物質(zhì)處理處理(或或移植移植)的的時期時期一般是桑椹胚一般是桑椹胚或囊胚或囊胚原腸胚之前原腸胚之前比較比較項目項目胚胎分割移植胚胎分割移植胚胎移植胚胎移植操作操作中注中注意的意的事項事項對囊胚階段的對囊胚階段的胚胎進行分割時，胚胎進行分割時，要將內(nèi)細胞團均要將內(nèi)細胞團均等分割。等分割。胚胎胚胎分割的份數(shù)越多，分割的份數(shù)越多

27、，操作的難度會越操作的難度會越大，移植的成功大，移植的成功率也越低率也越低該過程中兩該過程中兩次使用促性腺次使用促性腺激素。激素。該過該過程中兩次檢查。程中兩次檢查。所用公牛和所用公牛和供體牛是優(yōu)良供體牛是優(yōu)良品種品種比較比較項目項目胚胎分割移植胚胎分割移植胚胎移植胚胎移植評價評價剛出生動物的體剛出生動物的體重偏低，毛色和斑重偏低，毛色和斑紋還存在差異；紋還存在差異；采用胚胎分割技術(shù)采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的能性是有限的該技術(shù)日臻完該技術(shù)日臻完善，很有可能善，很有可能成為一項常規(guī)成為一項常規(guī)的繁殖技術(shù)的繁殖技術(shù)比較比較項目項目胚胎分割移胚胎分割移植植胚胎移植胚

28、胎移植意義意義主要作用是主要作用是進行優(yōu)良品進行優(yōu)良品種的快速繁種的快速繁殖。此外，殖。此外，為轉(zhuǎn)基因技為轉(zhuǎn)基因技術(shù)、性別控術(shù)、性別控制技術(shù)提供制技術(shù)提供活胚材料活胚材料主要作用是進行優(yōu)良主要作用是進行優(yōu)良品種的快速繁殖。此品種的快速繁殖。此外，充分發(fā)揮雌性個外，充分發(fā)揮雌性個體的繁殖潛力。縮短體的繁殖潛力。縮短供體本身的繁殖周期，供體本身的繁殖周期，保持供體優(yōu)良特性，保持供體優(yōu)良特性，大規(guī)模繁殖，節(jié)約成大規(guī)模繁殖，節(jié)約成本，用于保護珍稀動本，用于保護珍稀動物等物等比較比較項目項目胚胎分割移植胚胎分割移植胚胎移植胚胎移植舉例舉例切割同卵形成的切割同卵形成的雙犢雙犢試管動物和克隆試管動物和克隆動

29、物動物共性共性胚胎分割移植和胚胎移植最終都胚胎分割移植和胚胎移植最終都涉及胚胎的移植。胚胎移植是胚涉及胚胎的移植。胚胎移植是胚胎工程其他技術(shù)的最后一道胎工程其他技術(shù)的最后一道“工工序序”【特別提醒特別提醒】(1)同種動物之間進行同種動物之間進行胚胎移植易于成功。這里的胚胎移植易于成功。這里的“同種同種”是指是指“同物種同物種”。(2)不同動物其胚胎移植的時間不同。不同動物其胚胎移植的時間不同。牛、羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段；牛、羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段；小鼠、家兔在桑椹胚前；人胚胎可在小鼠、家兔在桑椹胚前；人胚胎可在4個細胞階段移植；幾乎所有動物不能個細胞階段移植；幾乎所有動物不能到原腸胚階

30、段移植，因為此時分化程到原腸胚階段移植，因為此時分化程度高，移植成功率很低。度高，移植成功率很低。 (2011廣東深圳廣東深圳)牛胚胎移植的牛胚胎移植的基本程序如圖，請據(jù)圖回答：基本程序如圖，請據(jù)圖回答：( 1 ) 圖 中圖 中 a 、 b 、 c 過 程 分 別 是 指過 程 分 別 是 指_、_、_。(2)供體母牛的主要職能是供體母牛的主要職能是_；受體母牛必須具備受體母牛必須具備_。(3)為了提高牛胚胎的利用率，常采取為了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是的方法是_；處理的時期是；處理的時期是_；理由是；理由是_。(4)從哺乳動物早期胚胎或原始性腺中從哺乳動物早期胚胎或原始性腺中分離出來

31、的細胞分離出來的細胞,稱為稱為ES或或EK細胞。細胞。這類細胞的形態(tài)特征有這類細胞的形態(tài)特征有_。(5)你認為胚胎移植技術(shù)在生產(chǎn)實踐中你認為胚胎移植技術(shù)在生產(chǎn)實踐中的主要意義有哪些？的主要意義有哪些？_。【思路點撥思路點撥】本題考查胚胎移植的本題考查胚胎移植的相關(guān)知識。熟記胚胎移植操作步驟是相關(guān)知識。熟記胚胎移植操作步驟是解答本題的關(guān)鍵。解答本題的關(guān)鍵?！窘馕鼋馕觥?1)a過程是良種母畜在激過程是良種母畜在激素刺激下的超數(shù)排卵。素刺激下的超數(shù)排卵。b是用人工方法是用人工方法將母畜體內(nèi)已經(jīng)開始發(fā)育的受精卵取將母畜體內(nèi)已經(jīng)開始發(fā)育的受精卵取出的沖卵過程。出的沖卵過程。c是將符合移植要求的是將符合移

32、植要求的早期胚胎移植到受體母畜子宮內(nèi)早期胚胎移植到受體母畜子宮內(nèi)的過的過程。程。(2)供體母牛的主要職能是提供具供體母牛的主要職能是提供具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎，受體母牛則有優(yōu)良遺傳特性的胚胎，受體母牛則是提供胚胎發(fā)育場所是提供胚胎發(fā)育場所,所以受體母牛應(yīng)所以受體母牛應(yīng)具有健康的體質(zhì)和健康的繁殖能力。具有健康的體質(zhì)和健康的繁殖能力。(3)因在桑椹胚和囊胚期細胞還未開始因在桑椹胚和囊胚期細胞還未開始分化，所以應(yīng)在此時期進行分割。分化，所以應(yīng)在此時期進行分割。(4)因受精卵早期的分裂速度很快，細因受精卵早期的分裂速度很快，細胞來不及生長，下一次分裂就開始，胞來不及生長，下一次分裂就開始，所以形成的胚

33、胎干細胞所以形成的胚胎干細胞(ES或或EK細胞細胞)的特點是細胞體積小、細胞核大、核的特點是細胞體積小、細胞核大、核仁明顯。仁明顯。【答案答案】(1)超數(shù)排卵超數(shù)排卵沖卵沖卵胚胎胚胎移植移植(2)提供具有優(yōu)良遺傳特性的胚提供具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎胎健康的體質(zhì)和健康的繁殖能力健康的體質(zhì)和健康的繁殖能力(3)胚胎分割移植胚胎分割移植桑椹胚或囊胚期桑椹胚或囊胚期此時還未出現(xiàn)細胞分化此時還未出現(xiàn)細胞分化(4)體積小、體積小、細胞核大、核仁明顯細胞核大、核仁明顯(5)胚胎移植技胚胎移植技術(shù)可以加快優(yōu)良種畜的繁殖速度，迅術(shù)可以加快優(yōu)良種畜的繁殖速度，迅速推廣新品種速推廣新品種跟蹤訓練跟蹤訓練2關(guān)于胚胎分割

34、移植，以下說法正確關(guān)于胚胎分割移植，以下說法正確的是的是()A胚胎分割移植可產(chǎn)生基因型完全胚胎分割移植可產(chǎn)生基因型完全相同的新個體相同的新個體B胚胎分割次數(shù)越多，產(chǎn)生的新個胚胎分割次數(shù)越多，產(chǎn)生的新個體也越多體也越多C胚胎分割移植屬于有性生殖胚胎分割移植屬于有性生殖D胚胎分割若在囊胚期，不僅內(nèi)細胚胎分割若在囊胚期，不僅內(nèi)細胞團要均等分割，滋養(yǎng)層也要均等分胞團要均等分割，滋養(yǎng)層也要均等分割，否則不易成功割，否則不易成功解析：選解析：選A。胚胎分割的基本過程是。胚胎分割的基本過程是,將發(fā)育良好的胚胎移入含有培養(yǎng)液的將發(fā)育良好的胚胎移入含有培養(yǎng)液的培養(yǎng)皿中，在顯微鏡下用切割針或切培養(yǎng)皿中，在顯微鏡下

35、用切割針或切割刀把胚胎分割開，或者采用酶處理割刀把胚胎分割開，或者采用酶處理等方法將卵裂球中的細胞分散開，分等方法將卵裂球中的細胞分散開，分割的胚胎或細胞直接移植給受體，或割的胚胎或細胞直接移植給受體，或在體外培養(yǎng)到囊胚階段，再移植到受在體外培養(yǎng)到囊胚階段，再移植到受體內(nèi)，著床發(fā)育產(chǎn)仔。由于分割的胚體內(nèi)，著床發(fā)育產(chǎn)仔。由于分割的胚胎是由一個受精卵經(jīng)過有絲分裂形成胎是由一個受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的，所以核中的遺傳物質(zhì)相同。的，所以核中的遺傳物質(zhì)相同。干細胞培養(yǎng)與應(yīng)用分析干細胞培養(yǎng)與應(yīng)用分析要點三要點三1概念：概念：(ES細胞細胞),是由早期胚胎是由早期胚胎(囊囊胚胚)的內(nèi)細胞團分離出來的一類細胞

36、。的內(nèi)細胞團分離出來的一類細胞。2特點特點(1)形態(tài)：體積小、細胞核大、核仁明形態(tài)：體積小、細胞核大、核仁明顯。顯。(2)功能：具有發(fā)育的全能性，可分化為功能：具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞。成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞。(3)體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)ES細胞可以增殖而不分化。細胞可以增殖而不分化。對它可以進行冷凍保存，也可以進行遺對它可以進行冷凍保存，也可以進行遺傳改造。傳改造。3種類種類類別類別來源或舉例來源或舉例特點特點全能干細胞全能干細胞桑椹胚或囊桑椹胚或囊胚及以前胚及以前能發(fā)育成完能發(fā)育成完整個體整個體多能干細多能干細胞胞(胚胎干細胞胚胎干細胞)內(nèi)細胞團細內(nèi)細胞團細胞

37、、原始性胞、原始性腺細胞分離腺細胞分離能分化出動能分化出動物體內(nèi)的任物體內(nèi)的任何組織何組織專能干細專能干細胞胞(成體干細胞成體干細胞)骨髓干細胞、骨髓干細胞、皮膚生發(fā)層皮膚生發(fā)層細胞細胞能分化出特能分化出特定的組織定的組織4.培養(yǎng)關(guān)鍵：需要一種能促進胚胎干培養(yǎng)關(guān)鍵：需要一種能促進胚胎干細胞的生長，但抑制其分化的培養(yǎng)體細胞的生長，但抑制其分化的培養(yǎng)體系，這種體系就是胚胎成纖維細胞。系，這種體系就是胚胎成纖維細胞。5培養(yǎng)過程培養(yǎng)過程6胚胎干細胞的主要用途胚胎干細胞的主要用途(1)將胚胎干細胞核移植到去核的卵細將胚胎干細胞核移植到去核的卵細胞中，經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎胞中，經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、

38、胚胎移植后直接由受體完成克隆動物，操移植后直接由受體完成克隆動物，操作流程如下：作流程如下：(2)基因敲除，獲得移植器官?；蚯贸?，獲得移植器官。(3)培育出人造組織器官，用于器官移培育出人造組織器官，用于器官移植。植。(4)改良創(chuàng)造動物新品種。改良創(chuàng)造動物新品種?！咎貏e提醒特別提醒】幾種細胞的比較幾種細胞的比較衰老細胞衰老細胞癌細胞癌細胞胚胎干胚胎干細胞細胞細胞細胞膜膜透性改變透性改變糖蛋白減糖蛋白減少，黏著少，黏著性降低，性降低，易擴散易擴散無改變無改變細胞細胞體積體積水分減小水分減小,細胞萎縮細胞萎縮,體積減小體積減小細胞小細胞小細胞小細胞小衰老細胞衰老細胞癌細胞癌細胞胚胎干細胚胎干細胞

39、胞細胞細胞核核核體積增大核體積增大,染色質(zhì)收縮染色質(zhì)收縮正常正常核大、核核大、核仁明顯仁明顯形態(tài)形態(tài)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)改變改變改變改變正常正常功能功能因酶活性降因酶活性降低，代謝緩低，代謝緩慢；因色素慢；因色素積累，影響積累，影響信息交流信息交流無限增無限增殖，代殖，代謝旺盛謝旺盛增殖但不增殖但不分化分化 現(xiàn)在有一個嬰兒在出生后醫(yī)院為現(xiàn)在有一個嬰兒在出生后醫(yī)院為他保留了臍帶血，在以后他生長發(fā)育他保留了臍帶血，在以后他生長發(fā)育過程中如果出現(xiàn)了某種難治療的疾病過程中如果出現(xiàn)了某種難治療的疾病,就可以通過血液中的干細胞來為其治就可以通過血液中的干細胞來為其治病病,關(guān)于這個實例說法正確的是關(guān)于這個實例說法正確的

40、是()A用干細胞培育出人體需要的器官用干細胞培育出人體需要的器官用來移植治病，需要激發(fā)細胞的所有用來移植治病，需要激發(fā)細胞的所有全能性全能性B用臍帶血中的干細胞能夠治療這用臍帶血中的干細胞能夠治療這個孩子所有的疾病個孩子所有的疾病C如果要移植用他的干細胞培育出如果要移植用他的干細胞培育出的器官，需要用到細胞培養(yǎng)技術(shù)的器官，需要用到細胞培養(yǎng)技術(shù)D如果要移植用他的干細胞培育出如果要移植用他的干細胞培育出的器官，應(yīng)該長期給他使用免疫抑制的器官，應(yīng)該長期給他使用免疫抑制藥物藥物【思路點撥思路點撥】本題考查干細胞的應(yīng)本題考查干細胞的應(yīng)用。臍帶血中的干細胞是全能干細胞用。臍帶血中的干細胞是全能干細胞可以分

41、化成人體的各種細胞，組織和可以分化成人體的各種細胞，組織和器官。器官?！窘馕鼋馕觥坑酶杉毎嘤鋈梭w需要用干細胞培育出人體需要的器官用來移植治病，不需要激發(fā)細的器官用來移植治病，不需要激發(fā)細胞的所有全能性。用臍帶血中的干細胞的所有全能性。用臍帶血中的干細胞只能培育出人體的許多器官，用來胞只能培育出人體的許多器官，用來移植，但不是所有疾病都能治療，如移植，但不是所有疾病都能治療，如流行性疾病。如果要移植用他的干細流行性疾病。如果要移植用他的干細胞培育出的器官，需要用細胞培養(yǎng)技胞培育出的器官，需要用細胞培養(yǎng)技術(shù)；如果要移植用他的干細胞培育出術(shù)；如果要移植用他的干細胞培育出的器官，由于是自身的細胞培

42、育成的的器官，由于是自身的細胞培育成的,沒有免疫排斥反應(yīng)，所以不用長期給沒有免疫排斥反應(yīng)，所以不用長期給他使用免疫抑制藥物。他使用免疫抑制藥物?！緡L試解答嘗試解答】C跟蹤訓練跟蹤訓練3通過特定方法，科學家將小鼠和人通過特定方法，科學家將小鼠和人已分化的體細胞成功地轉(zhuǎn)變成了類胚已分化的體細胞成功地轉(zhuǎn)變成了類胚胎干細胞。有關(guān)分化的體細胞和類胚胎干細胞。有關(guān)分化的體細胞和類胚胎干細胞的描述，正確的是胎干細胞的描述，正確的是()A類胚胎干細胞能夠分化成多種細類胚胎干細胞能夠分化成多種細胞胞B分化的體細胞丟失了某些基因分化的體細胞丟失了某些基因C二者功能有差異，但形態(tài)沒有差二者功能有差異，但形態(tài)沒有差異

43、異D二者基因組成相同，且表達的基二者基因組成相同，且表達的基因相同因相同解析：選解析：選A。本題材料新穎，主要考。本題材料新穎，主要考查細胞的分裂、分化及干細胞等相關(guān)查細胞的分裂、分化及干細胞等相關(guān)知識。干細胞具有分裂和分化成多種知識。干細胞具有分裂和分化成多種組織細胞的能力。有絲分裂產(chǎn)生的子組織細胞的能力。有絲分裂產(chǎn)生的子細胞基因型相同。在細胞分化過程中細胞基因型相同。在細胞分化過程中,因基因的選擇性表達而在不同的細胞因基因的選擇性表達而在不同的細胞中產(chǎn)生不同的中產(chǎn)生不同的mRNA和蛋白質(zhì)，從而和蛋白質(zhì)，從而使細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生永使細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生永久性、不可恢復(fù)的變化久性、不可恢復(fù)的變化分化。細分化。細胞分化的過程中，沒有基因的丟失而胞分化的過程中，沒有基因的丟失而有基因的選擇性表達，故有基因的選擇性表達，故B和和D選項錯選項錯誤。細胞分化是細胞形態(tài)功能上的變誤。細胞分化是細胞形態(tài)功能上的變化，故化，故C選項錯誤。選項錯誤。知能優(yōu)化訓練知能優(yōu)化訓練本部分內(nèi)容講解結(jié)束本部分內(nèi)容講解結(jié)束點此進入課件目錄點此進入課件目錄按按ESC鍵退出全屏播放鍵退出全屏播放謝謝使用謝謝使用