專題3胚胎工程3.3胚胎工程的應(yīng)用及前景學(xué)習(xí)目的1.說出胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)和詳細操作程序。2.簡述進行胚胎分割的注意事項及其實際意義。3.說出胚胎干細胞的分類、特點和用途。關(guān)鍵素養(yǎng)1.科學(xué)思維：嘗試設(shè)計胚胎移植流程圖，對繁育良種家畜提出合理化提議。2.社會責(zé)任：理解胚胎工程在畜牧業(yè)中的應(yīng)用，關(guān)注人類對胚胎干細胞的最新研究成果。內(nèi)容索引內(nèi)容索引一、胚胎移植二、胚胎分割隨堂演習(xí)知識貫徹三、胚胎干細胞01一、胚胎移植PEITAIYIZHI基礎(chǔ)梳理1.胚胎工程技術(shù)胚胎工程技術(shù)目前在生產(chǎn)中應(yīng)用較多的是家畜的

、

和體外生產(chǎn)胚胎技術(shù)。2.胚胎移植的概念、意義、生理學(xué)基礎(chǔ)及基本程序(1)概念①移植對象：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移植條件：、相似的其他雌性動物體內(nèi)。③供體：在胚胎移植中的個體。④受體：在胚胎移植中的個體。⑤地位：是胚胎工程的一道“工序”。胚胎移植胚胎分割初期胚胎同種的生理狀態(tài)提供胚胎接受胚胎最終(2)胚胎移植的意義：充足發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的，大大縮短了______________周期，增長供體畢生繁殖后裔的數(shù)量。(3)胚胎移植成功的保障(生理學(xué)基礎(chǔ))繁殖潛力供體自身的繁殖教材P76胚胎移入的基礎(chǔ)哺乳動物發(fā)情排卵后，同種動物的供、受體

的生理變化是________胚胎收集的基礎(chǔ)哺乳動物的早期胚胎形成后，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

狀態(tài)移入胚胎存活的基礎(chǔ)受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生

反應(yīng)保留遺傳特性的基礎(chǔ)供體胚胎可與

建立正常的

聯(lián)系，但移入受體的供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受任何影響生殖器官相似的游離免疫排斥受體子宮生理和組織選擇：遺傳性能優(yōu)良、健康處理：

處理和

處理(對供體)收集：沖卵檢查：發(fā)育到

或

階段去向：直接向受體移植或放入－196℃的液氮中保存(4)胚胎移植的基本程序人工授精同期發(fā)情超數(shù)排卵桑椹胚囊胚——方法：手術(shù)法和非手術(shù)法——檢查受體母牛是否妊娠歸納總結(jié)1.胚胎移植的過程圖解胚胎移植的實質(zhì)是什么？教材P762.移植胚胎的也許來源及生殖方式(3)體內(nèi)受精→沖卵→移植→有性生殖。3.胚胎移植時兩次激素的使用第一次用激素對供、受體進行同期發(fā)情處理，第二次用激素對供體進行超數(shù)排卵處理。4.胚胎移植過程中的兩次檢查第一次檢查在沖卵后，對胚胎進行質(zhì)量檢查；第二次檢查在胚胎移植后，對受體母牛進行與否妊娠檢查。學(xué)以致用1.梅花鹿胚胎移植試驗的重要流程如下。下列有關(guān)論述對的的是①供體超數(shù)排卵→②配種→③胚胎搜集→④________→⑤胚胎移植→子代梅花鹿A.①過程需要注射有關(guān)激素，目的是獲得更多的卵原細胞并完畢減數(shù)分裂B.③過程是以哺乳動物初期胚胎與子宮建立了組織上的聯(lián)絡(luò)為前提C.④過程是“對胚胎進行質(zhì)量檢查”，可移植的胚胎應(yīng)發(fā)育到囊胚或原腸胚階段D.⑤過程成功率的高下重要決定于供、受體生理狀況的一致性√解析超數(shù)排卵處理需要注射促性腺激素，目的是獲得更多的卵母細胞，而不是卵原細胞，A錯誤；③過程為胚胎搜集，前提是初期胚胎處在游離狀態(tài)，沒有與子宮建立組織上的聯(lián)絡(luò)，B錯誤；④過程為胚胎質(zhì)量檢查，可移植的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段，C錯誤；⑤過程為胚胎移植，成功率的高下與供體、受體的生理狀況與否相似有關(guān)，D對的。2.下列說法符合胚胎移植生理學(xué)基礎(chǔ)的是A.初期胚胎處在游離狀態(tài)，為胚胎的移植提供了也許B.供、受體只要物種相似，胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境就一定相似C.受體子宮與外來胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，是胚胎移植過程需要重點克服的難題D.胚胎移植產(chǎn)下的個體在細胞質(zhì)基因控制的性狀上與受體母親相似解析初期胚胎處在游離狀態(tài)，才可以搜集并進行胚胎移植，A對的；供、受體需要通過同期發(fā)情處理，才能保證胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境相似，B錯誤；受體子宮與外來胚胎基本上不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，C錯誤；受體母親只提供了胚胎發(fā)育的環(huán)境，不影響胚胎移植產(chǎn)下個體的性狀，D錯誤?！桃族e點撥排卵、超數(shù)排卵和沖卵的含義(1)排卵：排卵是指從卵泡中排出卵子，排出的是初級卵母細胞或次級卵母細胞。(2)超數(shù)排卵：是指給供體母畜注射促性腺激素，使其發(fā)情，一次排出比自然狀況下多幾倍到十幾倍的卵子，用于體外受精和初期胚胎培養(yǎng)。(3)沖卵：是指用配制好的沖卵液，借助特制的沖卵裝置，將供體母畜子宮或輸卵管中的胚胎沖洗出來。02二、胚胎分割PEITAIFENGE基礎(chǔ)梳理1.概念：指采用措施將切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得_______________的技術(shù)。2.實質(zhì)：動物的繁殖或克隆。3.特點：后裔相似。4.重要儀器設(shè)備：和。機械初期胚胎同卵雙胎或多胎無性遺傳性狀實體顯微鏡顯微操作儀5.操作程序(1)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的

或

，移入盛有

的培養(yǎng)皿中。(2)用分割針或分割刀片將胚胎切開，吸出其中的半個胚胎，注入預(yù)先準備好的_________中，或直接將

移植入受體。(3)還可用分割針分割

，做DNA分析性別鑒定。桑椹胚囊胚操作液空透明帶祼半胚滋養(yǎng)層歸納總結(jié)胚胎分割時的注意事項(1)對囊胚階段胚胎進行分割時一定要均分內(nèi)細胞團，若分割不均，會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部分正常發(fā)育的能力強，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。(2)分割的份數(shù)越多，每一份的細胞數(shù)會越少，不僅難以做到均等分割，并且作為囊胚期的胚胎內(nèi)細胞團的細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，移植后恢復(fù)和發(fā)育的難度也會增長，導(dǎo)致移植成功率下降。學(xué)以致用3.胚胎分割技術(shù)是一種現(xiàn)代生物技術(shù)，下列有關(guān)這一技術(shù)的論述中對的的是①胚胎分割是將初期胚胎任意分割成多份②胚胎分割技術(shù)可以獲得同卵雙胎或多胎③胚胎分割技術(shù)屬于無性繁殖，因此屬于克?、芘咛シ指罴夹g(shù)可以分割任意時期的胚胎A.①② B.②③C.①③④ D.①②③④解析胚胎分割是指采用機械措施將初期胚胎切割成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)，但不能任意分割成多份。通過胚胎分割獲得后裔的過程是無性繁殖，屬于克隆?！炭茖W(xué)思維列表比較胚胎分割動物和體細胞核克隆動物項目胚胎分割動物體細胞核克隆動物相同點都屬于無性生殖或克隆，最終技術(shù)是胚胎移植不同點胚胎的來源雌性動物體內(nèi)的早期胚胎或體外受精及其他方式得到的胚胎通過核移植技術(shù)獲得的重組胚胎遺傳物質(zhì)胚胎分割動物具有相同的遺傳物質(zhì)，兩個親本提供的核遺傳物質(zhì)一樣多克隆動物的核遺傳物質(zhì)主要由供體細胞核提供起點經(jīng)過受精作用或其他方式形成的一個細胞經(jīng)過核移植技術(shù)形成的一個細胞解析題圖中甲所示的細胞也許是受精卵，還也許是重組細胞或尚未分化的初期胚胎細胞；題圖中a過程包括卵裂、桑椹胚、囊胚階段，還沒有發(fā)育到原腸胚階段；應(yīng)把③移植到母牛的子宮中而不是輸卵管中；圖示中沒有顯示核移植的過程。4.如圖是運用胚胎工程技術(shù)培育優(yōu)質(zhì)奶牛的重要環(huán)節(jié)。下列論述對的的是A.甲所示的細胞不一定是受精卵細胞B.圖中a過程包括卵裂、囊胚和原腸胚等階段C.應(yīng)把③移植到處在發(fā)情狀態(tài)的母牛的輸卵管中D.圖示過程使用了細胞培養(yǎng)、胚胎分割、核移植等生物技術(shù)√拓展提高胚胎分割技術(shù)的發(fā)展前景胚胎分割技術(shù)的應(yīng)用，不僅可使胚胎移植所用胚胎數(shù)目成倍增長，并且可以產(chǎn)生遺傳性能相似的后裔，這對畜牧業(yè)生產(chǎn)和試驗研究有著特殊的作用，如研究外界環(huán)境和條件對家畜生長發(fā)育的影響，同步應(yīng)用胚胎分割技術(shù)還可以間接地控制性別，從而極大提高了胚胎移植的價值。03三、胚胎干細胞PEITAIGANXIBAO基礎(chǔ)梳理1.來源：由

或

中分離出來的一類細胞，簡稱ES或EK細胞。2.特點(1)形態(tài)上：

小、

大、

明顯。(2)功能上：具有發(fā)育的

。(3)在體外培養(yǎng)的條件下，可以只

，而不

?？梢?/p>

，也可以進行遺傳改造。初期胚胎原始性腺體積細胞核核仁全能性增殖分化冷凍保留3.重要用途(1)治療人類的某些。(2)培育出人造組織器官，用于。(3)揭示和細胞凋亡的機理。(4)用于對哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律的研究。頑癥器官移植細胞分化歸納總結(jié)1.三種干細胞的比較

名稱全能干細胞多能干細胞專能干細胞特點具有形成機體的任何組織或器官甚至形成完整個體的潛能具有分化成多種細胞或組織的潛能，但不能發(fā)育成完整的個體只能分化成某一種類型的細胞或功能密切相關(guān)的兩種類型的細胞舉例胚胎干細胞造血干細胞神經(jīng)干細胞應(yīng)用用于病人的器官移植等造血干細胞移植是治療血液系統(tǒng)疾病、遺傳性血液病等的有效手段通過神經(jīng)干細胞移植治療腦癱、頭顱外傷等病癥2.胚胎干細胞的特點和應(yīng)用(1)ES細胞具有發(fā)育的全能性，可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細胞，用于治療人類的某些頑癥，使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。還可以培育出人造器官，處理目前臨床上存在的供體器官局限性和器官移植后免疫排斥的問題。(2)ES細胞在喂養(yǎng)層細胞上，或在添加克制因子的培養(yǎng)液中，可以維持不分化的狀態(tài)。在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子，可以誘導(dǎo)ES細胞向不一樣類型的組織細胞分化，這為揭示細胞分化和細胞凋亡的機理提供了有效的手段。因此ES細胞是研究體外細胞分化的理想材料。解析動物單倍體最也許由卵細胞直接發(fā)育形成，A對的；胚胎干細胞的功能特點是具有發(fā)育的全能性，可以發(fā)育成多種組織器官，B對的；胚胎干細胞的形態(tài)特點是體積小、細胞核大、核仁明顯，C對的；二倍體的配子發(fā)育形成的單倍體胚胎干細胞中沒有同源染色體，只有一種染色體組，但有絲分裂后期有兩個染色體組，D錯誤。學(xué)以致用5.科學(xué)家運用試驗鼠(二倍體)成功培育出單倍體胚胎干細胞。胚胎干細胞可以分化成多種組織和器官，這將提高基因研究的精確性。下列論述不對的的是A.單倍體胚胎干細胞最也許是由卵細胞直接發(fā)育形成的B.胚胎干細胞可以分化成多種組織器官，具有發(fā)育的全能性C.胚胎干細胞體現(xiàn)為體積小、細胞核大、核仁明顯的形態(tài)特點D.單倍體胚胎干細胞沒有同源染色體，所有細胞中只有一種染色體組√6.從胰島素依賴型糖尿病患者的骨髓中分離骨髓間充質(zhì)干細胞(MSC)，誘導(dǎo)分化成胰島樣細胞，再導(dǎo)入該患者體內(nèi)。放射性免疫分析成果表明誘導(dǎo)的胰島樣細胞團可以正常分泌胰島素，患者的血糖恢復(fù)正常。下列說法對的的是A.培養(yǎng)骨髓間充質(zhì)干細胞的培養(yǎng)液一般需加入血清B.在體外持續(xù)培養(yǎng)時，運用胃蛋白酶將接觸克制的骨髓間充質(zhì)干細胞分開C.在功能上，骨髓間充質(zhì)干細胞具有發(fā)育的全能性D.治療成功后，康復(fù)者的血型有也許發(fā)生變化√解析動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液中一般要加入動物血清，A對的；在體外持續(xù)培養(yǎng)時，應(yīng)當(dāng)運用胰蛋白酶或膠原蛋白酶將接觸克制的骨髓間充質(zhì)干細胞分開，不過不能用胃蛋白酶，B錯誤；骨髓間充質(zhì)干細胞不是全能干細胞，且其全能性受到了細胞質(zhì)的限制，因此其沒有發(fā)育的全能性，C錯誤；由于導(dǎo)入的是胰島樣細胞，與血型無關(guān)，治療成功后，康復(fù)者的血型不也許發(fā)生變化，D錯誤。學(xué)習(xí)小結(jié)04隨堂演習(xí)知識貫徹SUITANGYANLIANZHISHILUOSHI123451.判斷正誤：(1)胚胎移植時，可以將初期胚胎移植到不一樣種的雌性動物的子宮內(nèi)()(2)ES細胞在喂養(yǎng)層細胞上，可以維持不分化的狀態(tài)()(3)進行胚胎移植時，對供體、受體要進行同期發(fā)情處理和超數(shù)排卵處理()(4)桑椹胚、囊胚和原腸胚都可用于胚胎分割移植()(5)對桑椹胚分割移植時，應(yīng)將內(nèi)細胞團均等分割()×√×××2.下列有關(guān)生物工程的論述，錯誤的是12345A.進行胚胎移植時，可選用如圖所示時期的胚胎B.進行胚胎移植時，該胚胎移植到任何同種動物子宮內(nèi)都能繼續(xù)發(fā)育C.如圖是胚胎發(fā)育過程中的囊胚示意圖，其中③為內(nèi)細胞團細胞，具有發(fā)育的全能性D.卵裂期胚胎中細胞數(shù)目和DNA總量在不停增長√3.胚胎分割和胚胎移植是一種迅速繁殖優(yōu)良種畜的措施。下列論述對的的是A.目前，經(jīng)胚胎分割產(chǎn)生的同卵雙胎的成功率最高B.分割的胚胎或細胞必須在體外培養(yǎng)到囊胚階段再移植到受體內(nèi)C.胚胎分割產(chǎn)生的后裔個體體現(xiàn)型完全相似D.胚胎移植中，供體和受體相稱于雙親中的父本和母本解析目前，采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的成功率很低，成功率最高的是同卵雙胎；分割的胚胎或細胞可以直接移植，或者培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚初期再移植到受體內(nèi)；體現(xiàn)型也許會受到環(huán)境的影響，分割后的胚胎一般在不一樣的母畜子宮內(nèi)發(fā)育，因而體現(xiàn)型也許不一樣；胚胎移植中，供體提供優(yōu)良胚胎，受體提供健康的子宮，不一樣于有性生殖中雙親的父本(提供精子)和母本(提供卵細胞)的作用?！?2345解析在獲能液中培養(yǎng)的目的是使精子獲能，A對的；在特定光控周期條件下喂養(yǎng)小鼠，并注射促性腺激素可以增進超數(shù)排卵，B對的；分割的胚胎細胞雖然有相似的遺傳物質(zhì)，但在發(fā)育過程中會受到環(huán)境影響，發(fā)育成的個體也許有形態(tài)學(xué)差異，C錯誤；注射到囊胚腔中的胚胎干細胞可以進行細胞分裂和分化，形成對應(yīng)的組織、器官，D對的。4.(·江蘇，14)下列有關(guān)小鼠體外受精及胚胎發(fā)育的論述，錯誤的是A.精子在獲能液中于37℃、5%CO2條件下培養(yǎng)的目的是使精子獲能B.小鼠在特定光控周期條件下喂養(yǎng)，注射有關(guān)激素有增進超數(shù)排卵的作用C.分割的胚胎細胞有相似的遺傳物質(zhì)，因此發(fā)育成的個體沒有形態(tài)學(xué)差異D.注射到囊胚腔中的胚胎干細胞可以參與個