高中生物 精講優(yōu)練課型 專題3 胚胎工程 3.3 胚胎工程的應(yīng)用及前景同課異構(gòu)課件 新人教版選修3.ppt
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3.3 胚胎工程的應(yīng)用及前景,一、胚胎移植 1.概念: (1)對象:雌性動物體內(nèi)的_________,或者通過體外受精及 其他方式得到的胚胎。 (2)條件:同種的、_____________的其他雌性動物體內(nèi)。 (3)供體:_________的個體。 (4)受體:_________的個體。 2.地位:胚胎工程其他技術(shù)的最后一道“工序”。,早期胚胎,生理狀態(tài)相同,提供胚胎,接受胚胎,3.生理學(xué)基礎(chǔ)及相應(yīng)的意義:,生理變化,生理環(huán)境,母體子宮,游離,收集,免疫排斥,生理和組織,遺傳特性,4.程序和方法: (1)程序: (2)方法:_______和非手術(shù)法。,超數(shù)排卵,沖卵,胚胎移植,手術(shù)法,二、胚胎分割 1.概念:,同卵雙胎,相同的遺傳物質(zhì),2.操作程序: (1)選擇胚胎:選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的_______或_____, 將其移入盛有_______的培養(yǎng)皿中。 (2)分割胚胎:用_______或_________將胚胎切開,吸出其中 的_________,注入預(yù)先準(zhǔn)備好的_________中,或直接將 _______移植入受體。 3.囊胚分割要求:內(nèi)細(xì)胞團(tuán)_________,否則會影響分割后胚 胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。,桑椹胚,囊胚,操作液,分割針,分割刀片,半個胚胎,空透明帶,裸半胚,均等分割,三、胚胎干細(xì)胞 1.來源:由_________或_________中分離出來的一類細(xì)胞。 2.特點(diǎn): (1)形態(tài):體積小、細(xì)胞核大、_____明顯。 (2)功能:具有發(fā)育的_______。 (3)體外培養(yǎng)條件下,可以增殖而不發(fā)生分化。,早期胚胎,原始性腺,核仁,全能性,3.主要用途: (1)治療人類的_________。 (2)培育出人造組織器官,用于_________。 (3)揭示_________和細(xì)胞凋亡的機(jī)理。 (4)哺乳動物的_________和發(fā)育規(guī)律的研究。,某些頑癥,器官移植,細(xì)胞分化,個體發(fā)生,【微點(diǎn)撥】 1.胚胎移植的實(shí)質(zhì)是什么? 提示:早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移,能保持原來的優(yōu)良性狀。 2.胚胎移植時,可以將早期胚胎移植到不同種的雌性動物的子宮內(nèi)嗎? 提示:不可以。胚胎移植時只能移植到同種雌性動物的子宮內(nèi)。,3.在進(jìn)行胚胎分割時,是否份數(shù)越多得到的后代就越多?說明原因。 提示:不是。如果分割份數(shù)過多,就難以做到均等分割,且每一份的細(xì)胞數(shù)目越少,移植后的恢復(fù)和發(fā)育的難度會越大,移植成功率會降低,得到的后代就越少。 4.在胚胎分割時,為什么將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割? 提示:對囊胚階段胚胎進(jìn)行分割時一定要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,若分割不均,會出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng),少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良,甚至不能發(fā)育等問題。,5.胚胎干細(xì)胞可以進(jìn)行分化嗎? 提示:可以。胚胎干細(xì)胞是全能干細(xì)胞,可以定向誘導(dǎo)分化為各種細(xì)胞、組織、器官甚至個體。,1.下列對于優(yōu)良種畜胚胎移植的說法,不正確的是( ) A.供體母牛必須是同一物種的良種 B.受體母牛必須是同一物種的良種 C.供體公牛必須是同一物種的良種 D.受體母牛可以是同物種的具有生殖能力的普通健康牛 【解析】選B。胚胎移植是繁育優(yōu)良種畜的最后一道工序,所提供精子和卵子的供體必須是同種的良種,而受體母牛可以是同物種的、具有生殖能力的普通健康牛。,2.胚胎移植主要包括以下步驟,正確的操作程序是( ) ①配種或進(jìn)行人工授精 ②檢查 ③對胚胎進(jìn)行移植 ④移植后的檢查 ⑤對供、受體的選擇和處理 ⑥對胚胎的收集 ⑦培養(yǎng)或保存 A.⑤①⑥②⑦③④ B.①⑤⑥②⑦③④ C.⑤①⑥⑦②③④ D.①⑤⑥⑦②③④ 【解析】選A。胚胎移植的基本操作程序是:選擇性狀優(yōu)良的供體和受體,進(jìn)行同期發(fā)情處理;配種或進(jìn)行人工授精;對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存;對胚胎進(jìn)行移植(手術(shù)法和非手術(shù)法);移植后,對母牛進(jìn)行是否妊娠的檢查。,3.胚胎分割技術(shù)研究的理論根據(jù)是( ) A.細(xì)胞分化 B.細(xì)胞全能性 C.細(xì)胞增殖 D.細(xì)胞再生 【解析】選B。早期胚胎具有很高的全能性,可以發(fā)育為一個完整的個體。,4.表現(xiàn)型不同的母牛生出基因型相同的小牛,產(chǎn)生這一結(jié)果最可能的原因是( ) A.試管動物培養(yǎng) B.胚胎移植 C.胚胎分割移植 D.受精卵移植 【解析】選C。胚胎分割可以看做動物的無性繁殖或克隆的方法之一,供移植的胚胎來自同一個受精卵,這樣表現(xiàn)型不同的母牛最可能生出基因型相同的小牛。,5.(2014臺州模擬)下列有關(guān)干細(xì)胞的敘述,錯誤的是( ) A.干細(xì)胞可以用來徹底治療21三體綜合征 B.干細(xì)胞可以分化成多種細(xì)胞 C.胚胎和成體中都有干細(xì)胞的存在 D.干細(xì)胞可以增生更多干細(xì)胞 【解析】選A。人體發(fā)育過程中存在多種干細(xì)胞,如骨髓造血干細(xì)胞;干細(xì)胞可以進(jìn)行增殖分化,但是不能治療21三體綜合征,這是由于該病患者體細(xì)胞多了一條21號染色體。,6.下列有關(guān)胚胎干細(xì)胞的敘述錯誤的是( ) A.形態(tài)上表現(xiàn)為體積小,細(xì)胞核大,核仁明顯 B.功能上具有發(fā)育的全能性,可誘導(dǎo)形成各種組織細(xì)胞 C.是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞 D.可用于治療各種疾病,如帕金森綜合征、癌癥、艾滋病等 【解析】選D。哺乳動物的胚胎干細(xì)胞簡稱ES或EK細(xì)胞,是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的,體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯,具有胚胎細(xì)胞的特性,可以治療人類的某些疾病,如帕金森綜合征等,但不能治療艾滋病。,一、胚胎移植 1.獲取胚胎供體的方法: (1)雌性動物體內(nèi)的早期胚胎。 (2)通過體外受精和早期胚胎的培養(yǎng)得到。 (3)通過哺乳動物體細(xì)胞核移植及培養(yǎng)得到。,2.胚胎移植的基本程序(以牛胚胎移植為例):,3.胚胎移植的意義: (1)加速育種工作和品種改良。 (2)節(jié)省大量購買種畜的費(fèi)用。 (3)一胎多產(chǎn)。 (4)保存優(yōu)良品種資源和瀕危物種。 (5)可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力: ①大大縮短了供體本身的繁殖周期。 ②增加供體一生繁殖后代的數(shù)量。,【易錯提醒】 (1)供體公、母畜和受體母畜的選擇要求不同:供體公、母畜應(yīng)該是具有人類所需優(yōu)良遺傳性狀的個體,而受體母畜必須具有正常的孕育、生殖后代的能力。 (2)沖卵是指將早期胚胎從良種母牛子宮內(nèi)沖洗出來,而不是沖出卵子。 (3)胚胎移植的對象是早期胚胎,而不是受精卵。,1.(2014臺州高三模擬)下列有關(guān)動物胚胎移植的敘述中,錯誤的是( ) A.受孕母畜體內(nèi)的早期胚胎能夠移植 B.受體母畜必須與供體母畜處于同期發(fā)情的狀態(tài) C.超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的激素 D.試管嬰兒的受精及胚胎發(fā)育過程都在試管內(nèi)完成,【解題關(guān)鍵】解答本題需要注意兩點(diǎn): (1)超數(shù)排卵與同期發(fā)情的處理目的不同。 (2)理解試管嬰兒的培育原理。 【解析】選D。胚胎移植操作對象是早期胚胎,即桑椹胚或囊胚。供、受體排卵后產(chǎn)生相同的生理變化,為胚胎移植提供相同的生理環(huán)境。超數(shù)排卵是對供體用促性腺激素處理,以獲得較多的卵子。試管嬰兒是用人工方法讓卵子和精子在體外受精,并進(jìn)行早期胚胎發(fā)育,然后移植到母體子宮內(nèi)發(fā)育而誕生的嬰兒。,2.(2012江蘇高考改編)通過胚胎移植技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)良種牛的快速繁殖。下列相關(guān)敘述正確的是( ) A.對供體和受體母牛都要進(jìn)行相同激素處理 B.受精和胚胎的早期培養(yǎng)都需要在體外進(jìn)行 C.對沖卵獲得的原腸胚檢查合格后方可移植 D.早期胚胎需移植到與供體生理狀態(tài)相同的代孕母牛體內(nèi),【解題關(guān)鍵】解答本題應(yīng)明確兩點(diǎn): (1)同期發(fā)情處理的目的是使供受體的生理狀態(tài)同步或一致,需要注射激素,對供體母牛超數(shù)排卵用促性腺激素處理。 (2)早期胚胎移植到受體,在受體體內(nèi)存活,必要的條件是不能和受體產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng),所以受體與供體生理狀態(tài)相同。,【解析】選D。A錯誤,對供體和受體母牛要用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理,但不一定是相同激素處理。B錯誤,受精和胚胎的早期培養(yǎng)可以在體內(nèi)進(jìn)行。C錯誤,對沖卵獲得的早期胚胎檢查合格后方可移植。D正確,早期胚胎需移植到與供體生理狀態(tài)相同的代孕母牛體內(nèi)。,二、胚胎分割 1.胚胎分割的基礎(chǔ): 理論基礎(chǔ):細(xì)胞的全能性。 物質(zhì)基礎(chǔ):每個細(xì)胞核內(nèi)具有相同的遺傳物質(zhì)。 2.胚胎均分?jǐn)?shù)目: 用分割針或分割刀片將胚胎切成2、4、8等份數(shù),而不是2、3、4、5、6等份數(shù),這與細(xì)胞有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞數(shù)目,以及操作難易程度有關(guān)。 3.胚胎的選擇:發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。,,4.胚胎分割的過程: 選發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚 ↓ 移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中 ↓ 用分割針或分割刀片將胚胎切開 ↓ 吸出其中半個胚胎,注入空透明帶中,或?qū)⒙惆肱咭浦踩胧荏w ↓ 著床發(fā)育產(chǎn)仔 5.胚胎分割的意義:加快繁殖速度,提高了胚胎的利用率。,,,,,,【易錯提醒】 胚胎分割的兩點(diǎn)提醒 (1)胚胎分割沒有涉及生殖細(xì)胞,可以看成是動物的無性生殖或克隆的方法之一。 (2)胚胎分割產(chǎn)生的最常見的是同卵雙胎,而同卵多胎成功的比例都很小。,1.胚胎分割是一種現(xiàn)代生物技術(shù),關(guān)于這一技術(shù)的敘述正確的是( ) A.胚胎分割可以將早期胚胎任意分割成多份 B.胚胎分割技術(shù)可以獲得同卵雙胎或多胎 C.胚胎分割技術(shù)屬于有性生殖方式,因此不屬于克隆 D.胚胎分割技術(shù)可以分割任意時期的胚胎,【解題關(guān)鍵】理解胚胎分割的含義,特別是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均分的數(shù)目應(yīng)該為2的指數(shù)形式,而不是1、2、3、4份等。 【解析】選B。胚胎分割是采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,經(jīng)過移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù);需要選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚進(jìn)行分割,這種技術(shù)可以看成動物無性生殖或克隆的方法之一。,2.下圖為牛胚胎性別鑒定和分割示意圖,請據(jù)圖完成下列問題:,(1)填出圖中字母所代表的結(jié)構(gòu)名稱:A. ; B. ;C. ;D. 。 (2)寫出甲、乙、丙過程的技術(shù)名稱:甲 ; 乙 ;丙 。進(jìn)行乙過程時,所取的樣本是 。 (3)進(jìn)行甲過程時,所使用的基本儀器是 , 本過程的技術(shù)關(guān)鍵是 。,(4)盡管胚胎分割技術(shù)在多種動物中取得成功,但仍然存在一些問題,如剛出生的動物 , 上還存在著差異等;目前,成功率較高的是 , 成功的比例很小。 【解題關(guān)鍵】解答本題需明確以下兩點(diǎn): (1)識別囊胚的結(jié)構(gòu)、牛胚胎性別鑒定及分割示意圖。 (2)胚胎分割的過程及技術(shù)手段,了解目前胚胎分割技術(shù)的現(xiàn)狀。,【解析】(1)本題表示牛的囊胚分割示意圖,囊胚內(nèi)有一個大的空腔——囊胚腔(A),囊胚外面包著透明帶(B),透明帶里面是囊胚的滋養(yǎng)層(C)和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(D)。 (2)(3)胚胎分割所用的主要儀器是實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀。進(jìn)行胚胎分割時,要用分割針或分割刀片將胚胎切開,要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,以便于分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育;另一方面,根據(jù)需要,可以用分割針切去一小部分囊胚(不含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)),取其滋養(yǎng)層細(xì)胞,做DNA分析性別鑒定,以便于獲得健康的個體或已知性別的個體(如圖中乙)。,(4)胚胎分割技術(shù)雖然在多種動物中取得成功,但仍然存在一些問題,如剛出生的動物體重偏輕,毛色和斑紋上還存在著差異等。實(shí)踐證明采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的,目前最常見的是經(jīng)分割產(chǎn)生的同卵雙胎,同卵多胎的成功比例較小。,答案:(1)囊胚腔 透明帶 滋養(yǎng)層 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) (2)胚胎分割 做DNA分析性別鑒定 胚胎移植 滋養(yǎng)層 (3)實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀 將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 (4)體重偏輕 毛色和斑紋 同卵雙胎 同卵多胎,【互動探究】 (1)對題2圖中胚胎進(jìn)行分割時,得到的后代性別會改變嗎?為什么? 提示:不會。胚胎分割是一種無性生殖方式。 (2)題2中生物工程利用的技術(shù)是什么? 提示:胚胎分割和胚胎移植。,三、胚胎干細(xì)胞 1.干細(xì)胞種類:,2.胚胎發(fā)育過程中不同干細(xì)胞發(fā)育分化過程:受精卵→全能干細(xì)胞→多能干細(xì)胞→專能干細(xì)胞。,【思維拓展】 干細(xì)胞的獲得途徑 (1)從體外培養(yǎng)的早期胚胎獲得。 (2)從早期流產(chǎn)的胎兒獲得。 (3)從克隆的胚胎獲得。 (4)從成體獲得。,1.(2012天津高考)下列有關(guān)干細(xì)胞的敘述,錯誤的是( ) A.自體干細(xì)胞移植通常不會引起免疫排斥反應(yīng) B.胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)能增殖但不能被誘導(dǎo)分化 C.組織的細(xì)胞更新包括細(xì)胞凋亡和干細(xì)胞增殖、分化等過程 D.造血干細(xì)胞具有分化出多種血細(xì)胞的能力,可用于治療白血病,【解題關(guān)鍵】解答本題的關(guān)鍵是明確:胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,不但能增殖,而且也能分化。 【解析】選B。自體干細(xì)胞不屬于異物,不會引起自身的免疫排斥反應(yīng),故A選項正確;胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,在體外培養(yǎng)可以增殖、分化,故B選項錯誤;組織細(xì)胞的更新包括增殖、分化和凋亡過程,故C選項正確;造血干細(xì)胞具有分化出多種血細(xì)胞的能力,可用于治療白血病,故D選項正確。,2.美國華盛頓大學(xué)的一個研究小組首次提取了人類肝臟干細(xì)胞。這種干細(xì)胞表現(xiàn)出分化多能性,并在動物模型實(shí)驗中成功地修復(fù)了實(shí)驗鼠的部分肝臟組織。科學(xué)家認(rèn)為,它擁有治療多種肝病的潛力。下列說法正確的是( ) A.肝臟干細(xì)胞可分化出人體所有細(xì)胞 B.肝臟干細(xì)胞的細(xì)胞核具有發(fā)育成個體的潛能性 C.肝臟干細(xì)胞能夠分泌膽汁 D.肝臟干細(xì)胞可治療肝炎,【解題關(guān)鍵】解答本題需注意兩點(diǎn): (1)明確肝臟細(xì)胞的功能。 (2)理解肝臟干細(xì)胞的特點(diǎn)。 【解析】選B。肝臟干細(xì)胞只能分化出肝細(xì)胞;肝臟干細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性;肝臟細(xì)胞能分泌膽汁;肝炎是病毒感染引起的,不能用肝臟干細(xì)胞治療。,【變式備選】下列不屬于研究胚胎干細(xì)胞的用途的是( ) A.有利于闡明細(xì)胞分化中各調(diào)節(jié)因子的作用機(jī)制 B.在試管中改良并創(chuàng)造動物新品種 C.生產(chǎn)有價值的藥物 D.培育超級小鼠,【解析】選D。干細(xì)胞研究在生物科學(xué)基礎(chǔ)研究中具有極其重要的作用。例如,細(xì)胞分化是發(fā)育生物學(xué)的核心問題之一,利用干細(xì)胞就可以將復(fù)雜的問題簡單化,有利于闡明細(xì)胞分化中各調(diào)節(jié)因子的作用機(jī)制。利用胚胎干細(xì)胞,可以在試管中改良并創(chuàng)造動物新品種,再結(jié)合基因工程等技術(shù)可以培育出生長快、抗病力強(qiáng)、高產(chǎn)的家畜品種,以及生產(chǎn)有價值的藥物等。而超級小鼠是基因工程的產(chǎn)物。,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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