人教選修三胚胎工程的應(yīng)用及前景第1頁/共46頁學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.簡述胚胎移植的現(xiàn)狀和意義。2.結(jié)合所學(xué)知識了解胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)及胚胎移植的基本程序。

[重、難點(diǎn)]3.了解胚胎分割的概念、意義及操作過程。

[重點(diǎn)]4.了解胚胎干細(xì)胞的特性及應(yīng)用。

[重點(diǎn)]第2頁/共46頁新知初探思維啟動一、胚胎移植1.概念：指將雌性動物體內(nèi)的__________或通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、___________相同的其他雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。2.實(shí)質(zhì)：生產(chǎn)胚胎的______和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程。早期胚胎生理狀態(tài)供體第3頁/共46頁3.在胚胎工程中的地位(1)地位：是胚胎工程其他技術(shù)的___________________。(2)原因：轉(zhuǎn)基因、核移植、體外受精等技術(shù)獲得的胚胎，都必須移植給______才能獲得后代。最后一道“工序”受體第4頁/共46頁4.生理學(xué)基礎(chǔ)及相應(yīng)意義生理學(xué)基礎(chǔ)意義同種動物的供、受體排卵后，生殖器官的_________是相同的為供體的胚胎移入受體提供了相同的__________早期胚胎形成后，在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)為胚胎的收集提供了可能受體對外來胚胎基本上不發(fā)生_______________為胚胎在受體內(nèi)存活提供了可能供體胚胎可與受體子宮建立正常的__________聯(lián)系，但其遺傳特性不受影響為移植后的胚胎繼續(xù)發(fā)育提供了營養(yǎng)等方面的保障生理變化生理環(huán)境免疫排斥反應(yīng)生理和組織第5頁/共46頁想一想1．胚胎移植過程中，對供受體的選擇，有哪些要求？【提示】供體需要遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀，受體要求有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力。第6頁/共46頁二、胚胎分割1.概念：指采用_____方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)，所得后代遺傳物質(zhì)____。2.儀器設(shè)備：____________和顯微操作儀。3.操作程序(1)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的________或囊胚，移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中。機(jī)械相同實(shí)體顯微鏡桑椹胚第7頁/共46頁(2)分割針或分割刀片切開胚胎，吸出其中的半個胚胎，注入空透明帶或直接將裸半胚移植入受體。分割囊胚時要將__________均等分割。此時還可用分割針分割________，做胚胎DNA分析____________。4.注意事項(xiàng)：分割時要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)_______分割，否則會影響分割后的胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)滋養(yǎng)層性別鑒定均等第8頁/共46頁想一想2．對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，為什么要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割？【提示】內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn),它是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，其他細(xì)胞為滋養(yǎng)層細(xì)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分發(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。第9頁/共46頁三、胚胎干細(xì)胞1.來源：是由____________或原始性腺中分離出來的。2.特點(diǎn)(1)具有胚胎細(xì)胞的特性①形態(tài)：體積小、核大、_______明顯；②功能：具有發(fā)育的________。早期胚胎核仁全能性第10頁/共46頁(2)在體外培養(yǎng)條件下可以增殖而不發(fā)生_______。3.應(yīng)用(1)治療人類的某些頑癥。(2)培育人造組織器官。(3)研究體外____________的理想材料。分化細(xì)胞分化第11頁/共46頁要點(diǎn)突破講練互動第12頁/共46頁第13頁/共46頁2.胚胎移植的條件及意義(1)胚胎移植成功與否的兩個重要條件①同種動物之間進(jìn)行胚胎移植易于成功。這里的“同種”是指“同物種”。②供、受體生理狀態(tài)要相同,為此必須做到：a．供、受體雌性動物的發(fā)情時間一致；b．移入受體子宮內(nèi)的胚胎的位置應(yīng)與其在供體子宮內(nèi)的位置相同或相似。第14頁/共46頁(2)胚胎移植的意義①加速育種工作和品種改良。②大量節(jié)省購買種畜的費(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：a．大大縮短了供體本身的繁殖周期。b．增加供體一生繁殖后代的數(shù)量。第15頁/共46頁(2012·太原高二檢測)如圖為牛胚胎移植示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：例1第16頁/共46頁(1)牛胚胎移植程序中，①通常是采用________進(jìn)行同期發(fā)情處理，然后②用________激素使供體母牛超數(shù)排卵。(2)③對胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查，這時的胚胎應(yīng)發(fā)育到______或________階段。(3)④胚胎移植過程一般有________法和________法兩種方法。第17頁/共46頁(4)⑤過程產(chǎn)生的犢牛的遺傳物質(zhì)與⑥的遺傳物質(zhì)是否相同？____________。為什么？______________________________________________________________________________。(5)進(jìn)行胚胎移植的優(yōu)勢是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。第18頁/共46頁(6)沖卵的生理基礎(chǔ)是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。第19頁/共46頁【解析】本題考查胚胎移植的基本操作過程及其生理基礎(chǔ)。胚胎移植時供、受體牛必須處在相同的發(fā)情期，通常用性激素進(jìn)行處理。對胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查時，胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段。胚胎移植一般有手術(shù)法：引出受體子宮和卵巢，將胚胎注入子宮角，縫合創(chuàng)口；非手術(shù)法：將裝有胚胎的移植管送入受體母牛子宮的相應(yīng)部位，注入胚胎。受體母牛只是提供胚胎發(fā)育的場所。進(jìn)行胚胎移植可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖能力。第20頁/共46頁【答案】

(1)性激素促性腺(2)桑椹胚囊胚(3)手術(shù)非手術(shù)(4)不相同因?yàn)闋倥５倪z傳物質(zhì)來源于供體母牛和供體公牛，且供體胚胎的遺傳物質(zhì)在孕育過程中不會受受體母牛的影響而發(fā)生改變(5)充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖能力(6)早期胚胎形成后，處于游離狀態(tài)，未與母體子宮建立組織上的聯(lián)系第21頁/共46頁互動探究(1)為胚胎在受體內(nèi)存活提供可能的基礎(chǔ)是什么？(2)沖卵的含義是從子宮中沖出胚胎，還是沖出卵子？【提示】

(1)指受體對外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。(2)沖出胚胎。第22頁/共46頁【探規(guī)尋律】

(1)同種動物之間進(jìn)行胚胎移植易于成功。這里的“同種”是指“同物種”。(2)作為受體的雌性動物應(yīng)為常見或存量大的品種，供體則為優(yōu)良品種。(3)沖卵是將供體母畜子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來，而不是把卵子沖出來。第23頁/共46頁要點(diǎn)二胚胎分割1.概念：胚胎分割是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成幾等份，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。2.生殖方式：胚胎分割是動物無性繁殖或克隆的方法之一。3.胚胎分割的主要儀器設(shè)備：實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀。第24頁/共46頁4.胚胎分割時的胚胎時期：桑椹胚或囊胚。5.意義：加快繁殖速度,提高了胚胎的利用率。6.注意事項(xiàng)(1)對囊胚階段胚胎進(jìn)行分割時一定要均分內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，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。第25頁/共46頁(2)分割的份數(shù)越多,每一份的細(xì)胞數(shù)會越少,不但難以做到均等分割，而且作為囊胚期的胚胎內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞所受的影響會越大。因此，分割的份數(shù)越多，技術(shù)難度會越大，移植后的恢復(fù)和發(fā)育的難度會越大，移植成功率自然會降低。第26頁/共46頁特別提醒胚胎分割技術(shù)也是動物克隆的方法之一。胚胎分割是將同一胚胎分割成幾部分，借助胚胎移植技術(shù)產(chǎn)生遺傳物質(zhì)完全相同的后代，是一種無性繁殖的方式。第27頁/共46頁變式訓(xùn)練以下關(guān)于胚胎分割移植的說法不正確的是(

)A．就目前的胚胎分割移植而言，產(chǎn)生的同卵雙胎較多，同卵多胎成功率較低B．胚胎分割所需要的主要儀器設(shè)備為實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀第28頁/共46頁C．可在囊胚階段將胚胎隨機(jī)分割成兩份或多份，然后移植D．用分割針將桑椹胚均分成兩部分，可直接將裸半胚移植入受體第29頁/共46頁【解析】一般到囊胚階段出現(xiàn)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，其他細(xì)胞為滋養(yǎng)層細(xì)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會出現(xiàn)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育，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,所以這一階段不能隨機(jī)分割。【答案】

C第30頁/共46頁【易誤警示】

(1)進(jìn)行胚胎分割時，應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚，注意在囊胚階段分割時，分割的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)要均等分割。(2)試管嬰兒技術(shù)為有性生殖，胚胎分割移植為無性生殖。胚胎移植是有性生殖還是無性生殖取決于胚胎是由受精卵形成的還是由核移植技術(shù)形成重組細(xì)胞發(fā)育而成的。第31頁/共46頁變式訓(xùn)練胚胎分割是一種現(xiàn)代生物技術(shù)，關(guān)于這一技術(shù)的敘述錯誤的是(

)A．胚胎分割可以將早期胚胎分割成多份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)不能分割任意時期的胚胎第32頁/共46頁解析：選C?？疾榕咛シ指畹姆椒?、結(jié)果、性質(zhì)和時期。第33頁/共46頁要點(diǎn)三胚胎干細(xì)胞1.干細(xì)胞概念動物(包括人)胚胎及某些器官內(nèi)具有自我復(fù)制和多向分化發(fā)育潛能的原始細(xì)胞，這部分細(xì)胞未分化或未完全分化，一旦生理需要，它們可以按照一定的途徑通過分裂、分化產(chǎn)生機(jī)體所需的細(xì)胞。第34頁/共46頁2.專能干細(xì)胞多能干細(xì)胞全能干細(xì)胞特點(diǎn)只能分化成一種類型或功能密切相關(guān)的兩種類型的細(xì)胞能分化成多種細(xì)胞或組織，但不能發(fā)育成完整個體能形成機(jī)體的所有組織器官，發(fā)育成完整個體舉例上皮組織基底層的干細(xì)胞，成纖維細(xì)胞造血干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞第35頁/共46頁3.胚胎發(fā)育過程中不同干細(xì)胞的發(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)胞第36頁/共46頁特別提醒

(1)各類干細(xì)胞在體外條件下培養(yǎng),可以只增殖而不分化。(2)理論上講，ES細(xì)胞可以分化成各種組織細(xì)胞，可形成各種器官。但是，目前從ES細(xì)胞向不同組織“細(xì)胞定向”的特定條件還不是十分清楚,這限制了當(dāng)前ES細(xì)胞的臨床應(yīng)用。第37頁/共46頁如圖為干細(xì)胞的培養(yǎng)過程,請分析回答：例3第38頁/共46頁(1)圖中__________階段的細(xì)胞是胚胎干細(xì)胞,其特點(diǎn)是________________________________________________________________________。(2)胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育全能性的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。第39頁/共46頁(3)請你運(yùn)用上述知識舉例說明胚胎干細(xì)胞在臨床治療上的應(yīng)用：_____________________________________________________________________________________________?！窘?/p>