高中生物 专题3 3.3 胚胎工程的应用及前景课件 新人教版选修3

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1、理解教材新知理解教材新知专专题题3 33.33.3把握热点考向把握热点考向应用创新演练应用创新演练知识点一知识点一考向一考向一知识点二知识点二考向二考向二 1胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚 胎的受体共同繁殖后代的过程。胎的受体共同繁殖后代的过程。 2胚胎移植的理论基础：胚胎移植的理论基础： (1)早期胚胎处于游离状态，为胚胎收集提供可早期胚胎处于游离状态，为胚胎收集提供可 能。能。 (2)受体对移植胚胎基本不发生免疫排斥是早期受体对移植胚胎基本不发生免疫排斥是早期 胚胎在受体内存活的理论基础。胚胎在受体内存活的理论基础。(3)供体胚胎可与受体子宫建

2、立生理和组织上的联系，为胚胎在受体内供体胚胎可与受体子宫建立生理和组织上的联系，为胚胎在受体内 发育提供了可能。发育提供了可能。3为促进供体多排卵，应用促性腺激素进行超数排卵处理。为促进供体多排卵，应用促性腺激素进行超数排卵处理。4一般选取孕激素对供、受体进行同期发情处理。一般选取孕激素对供、受体进行同期发情处理。5胚胎分割的对象是桑椹胚或囊胚，在对囊胚分割时，应注意将内胚胎分割的对象是桑椹胚或囊胚，在对囊胚分割时，应注意将内 细胞团均等分割。细胞团均等分割。6胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，简胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，简 称称ES或或EK细胞

3、，表现为体积小、细胞核大、核仁明显，具有发育细胞，表现为体积小、细胞核大、核仁明显，具有发育 的全能性。的全能性。自读教材自读教材夯基础夯基础 1概念概念 (1)移植对象：雌性动物体内的移植对象：雌性动物体内的 ，或者通过，或者通过 及其他方式得到的胚胎。及其他方式得到的胚胎。 (2)移植受体：移植到移植受体：移植到 的其他雌性的其他雌性动物的体内。动物的体内。 (3)移植结果：发育为移植结果：发育为 。早期胚胎早期胚胎体外受精体外受精同种的、生理状态相同同种的、生理状态相同新个体新个体 2生理学基础生理学基础 (1)同种动物的供、受体排卵后，生殖器官的同种动物的供、受体排卵后，生殖器官的 是

4、是相同的。相同的。 (2)早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而处于织上的联系，而处于 状态。状态。 (3)受体对外来胚胎基本上不发生受体对外来胚胎基本上不发生 。 (4)供体胚胎可与受体子宫建立正常的供体胚胎可与受体子宫建立正常的 和和 联系，联系，但其但其 不受影响。不受影响。生理变化生理变化游离游离免疫排斥反应免疫排斥反应生理生理组织组织遗传特性遗传特性3基本程序基本程序 1胚胎移植时，供体的主要职能是什么？受体必须具备什胚胎移植时，供体的主要职能是什么？受体必须具备什么条件？么条件？ 提示：提示：供体具备的职能：产

5、生具有优良遗传特性的胚胎。受供体具备的职能：产生具有优良遗传特性的胚胎。受体具备的条件：体具备的条件：健康的体质和正常的繁殖能力；健康的体质和正常的繁殖能力；同种的、生同种的、生理状态相同的其他雌性动物，没有生殖隔离，生理环境相同。理状态相同的其他雌性动物，没有生殖隔离，生理环境相同。 2仔细观察教材仔细观察教材P77牛胚胎移植流程图，思考以下问题：牛胚胎移植流程图，思考以下问题： (1)冲卵是在胚胎移植过程中的哪一步？冲卵指的是冲出卵子冲卵是在胚胎移植过程中的哪一步？冲卵指的是冲出卵子吗？吗？ (2)胚胎移植过程中需要进行几次检查？检查内容分别是什么？胚胎移植过程中需要进行几次检查？检查内容

6、分别是什么？ (3)胚胎移植成功的标志是什么？胚胎移植成功的标志是什么？ 提示：提示：(1)第第步需要进行冲卵；冲卵是指将供体母畜体步需要进行冲卵；冲卵是指将供体母畜体内的早期胚胎冲出来，而不是把卵子冲出来。内的早期胚胎冲出来，而不是把卵子冲出来。 (2)两次检查。第一次在冲卵后，对胚胎进行质量检查；第两次检查。第一次在冲卵后，对胚胎进行质量检查；第二次对受体母牛进行是否妊娠的检查。二次对受体母牛进行是否妊娠的检查。 (3)移植的胚胎在供体内能正常发育并分娩。移植的胚胎在供体内能正常发育并分娩。 3为什么进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同？为什么进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同？

7、 提示：提示：只有受体与供体的生理状态相同，被移植的胚胎才只有受体与供体的生理状态相同，被移植的胚胎才能继续正常发育。能继续正常发育。跟随名师跟随名师解疑难解疑难 1胚胎移植成功的保障胚胎移植成功的保障 第一，供、受体生殖器官的生理变化是相同的。第一，供、受体生殖器官的生理变化是相同的。 第二，哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与第二，哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，这就为胚胎母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能。的收集提供了可能。 第三，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥第三，受体对移

8、入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。 第四，供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，第四，供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受任何影但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受任何影响。响。2胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序(以牛胚胎移植为例以牛胚胎移植为例)3胚胎移植的意义胚胎移植的意义(1)加速育种工作和品种改良。加速育种工作和品种改良。(2)大量节省购买种畜的费用。大量节省购买种畜的费用。(3)一胎多产。一胎多产。(4)保存优良品种资源和

9、濒危物种。保存优良品种资源和濒危物种。(5)可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。自读教材自读教材夯基础夯基础 1胚胎分割胚胎分割 (1)概念：是指采用机械方法，将概念：是指采用机械方法，将 分割成分割成2等份、等份、4等份或等份或8等份等，经移植获得等份等，经移植获得 的技术，所得的技术，所得后代遗传物质完全相同。后代遗传物质完全相同。 (2)原理：细胞的原理：细胞的 。 (3)繁殖方式：繁殖方式： 生殖或生殖或 。早期胚胎早期胚胎同卵双胎或多胎同卵双胎或多胎全能性全能性无性无性克隆克隆 2胚胎干细胞胚胎干细胞 (1)概念：由概念：由 或或 中分离出来的一类细胞

10、，中分离出来的一类细胞，简称简称ES或或EK细胞。细胞。早期胚胎早期胚胎原始性腺原始性腺 (3)应用：应用： 可以用于治疗人类的某些可以用于治疗人类的某些 。 可以培育出人造组织器官，解决目前临床上存在的可以培育出人造组织器官，解决目前临床上存在的 和器官移植后和器官移植后 的问题。的问题。 是研究体外是研究体外 的理想材料。的理想材料。 可用于对哺乳动物可用于对哺乳动物 和和 的研究。的研究。顽症顽症供体器官不足供体器官不足免疫排斥免疫排斥细胞分化细胞分化个体发生个体发生发育规律发育规律 1胚胎分割有什么意义？处理时期和理由是什么？胚胎分割有什么意义？处理时期和理由是什么？ 提示：提示：胚胎

11、分割的意义是提高胚胎利用率。处理的时期是胚胎分割的意义是提高胚胎利用率。处理的时期是桑椹胚期或囊胚期，因为此时还未出现细胞的分化。桑椹胚期或囊胚期，因为此时还未出现细胞的分化。 2阅读教材阅读教材P78胚胎分割的发展简史，想一想早期胚胎能胚胎分割的发展简史，想一想早期胚胎能不能无限分割？不能无限分割？ 提示：提示：不能。实践证明，采用胚胎分割技术产生同卵多胚不能。实践证明，采用胚胎分割技术产生同卵多胚的可能性有限，目前以二分胚的分割和移植成功率最高。的可能性有限，目前以二分胚的分割和移植成功率最高。 3囊胚期的内细胞团有何功能？对囊胚阶段的胚胎进行囊胚期的内细胞团有何功能？对囊胚阶段的胚胎进行

12、分割时要注意什么？为什么？分割时要注意什么？为什么？ 提示：提示：内细胞团在囊胚阶段才出现，它将来发育成胎儿的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。等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。跟随名师跟随名师解疑难解疑难 胚胎分割的过程和注意事项胚胎分割的过程和注意事项 (1)过程：过程： (2)注意事项：注意事项： 对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细胞团，若分对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细胞团，若分割不均，会出现含内

13、细胞团多的部分正常发育的能力强，少的割不均，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。 分割的份数越多，每一份的细胞数会越少，不但难以做分割的份数越多，每一份的细胞数会越少，不但难以做到均等分割，而且作为囊胚期的胚胎内细胞团的细胞所受的影到均等分割，而且作为囊胚期的胚胎内细胞团的细胞所受的影响会越大。因此，分割的份数越多，技术难度会越大，移植后响会越大。因此，分割的份数越多，技术难度会越大，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。的恢复和发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。例例1下图为

14、牛胚胎移植示意图，请据图回答：下图为牛胚胎移植示意图，请据图回答： (1)牛胚胎移植程序中，牛胚胎移植程序中，通常是采用通常是采用_进行同期进行同期发情处理，然后发情处理，然后用用_激素使供体母牛超数排卵。激素使供体母牛超数排卵。 (2)对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到_或或_阶段。阶段。 (3)胚胎移植过程一般有胚胎移植过程一般有_和和_两种方两种方法。法。 (4)过程产生的犊牛的遗传物质与过程产生的犊牛的遗传物质与的遗传物质是否相同？的遗传物质是否相同？_，为什么？，为什么？_。 (5)进行胚胎移植的优势是进行胚胎移植的优势是_。 (6)冲卵的生理基础是

15、冲卵的生理基础是_。 思路点拨思路点拨 精讲精析精讲精析胚胎移植时供、受体母牛必须处在相同的发胚胎移植时供、受体母牛必须处在相同的发情期，通常用孕激素进行处理，然后用促性腺激素对供体母牛情期，通常用孕激素进行处理，然后用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到桑椹做超数排卵处理。对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段；胚胎移植一般有手术法：引出受体子宫和卵巢，胚或囊胚阶段；胚胎移植一般有手术法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口；非手术法：将装有胚胎的移植将胚胎注入子宫角，缝合创口；非手术法：将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位，注

16、入胚胎。受体母牛只是提管送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。受体母牛只是提供胚胎发育的场所。进行胚胎移植可以充分发挥雌性优良供胚胎发育的场所。进行胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体个体的繁殖潜力。的繁殖潜力。答案答案(1)孕激素促性腺孕激素促性腺(2)桑椹胚囊胚桑椹胚囊胚(3)手手术法非手术法术法非手术法(4)不相同因为犊牛的遗传物质来不相同因为犊牛的遗传物质来源于供体母牛和公牛，且供体胚胎的遗传特性在孕育源于供体母牛和公牛，且供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体母牛的影响过程中不受受体母牛的影响(5)能充分发挥雌性优良能充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力个体的繁殖潜力(6)早期胚胎形成后，处于

17、游离状态，早期胚胎形成后，处于游离状态，未与母体子宫建立组织上的联系未与母体子宫建立组织上的联系 例例2近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机，下图为经体外受精和胚胎分割移植培育繁殖带来了无限生机，下图为经体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程。相关说法正确的是优质奶牛的过程。相关说法正确的是 () A体外受精所需的成熟卵细胞可以从母体卵巢中直接获体外受精所需的成熟卵细胞可以从母体卵巢中直接获取，但在受精前要对精子进行获能处理取，但在受精前要对精子进行获能处理 B进行胚胎分割时，应选择发育到原肠胚时期的胚胎进进行胚胎分割时，

18、应选择发育到原肠胚时期的胚胎进行操作行操作 C胚胎分割的方法只能用分割针在显微镜下将胚胎均等胚胎分割的方法只能用分割针在显微镜下将胚胎均等分割成若干份分割成若干份 D移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎几乎不发生排斥反子宫对外来胚胎几乎不发生排斥反 思路点拨思路点拨 精讲精析精讲精析从母体卵巢中得到的卵子还不成熟，要在体从母体卵巢中得到的卵子还不成熟，要在体外培养到减数第二次分裂中期才具有与获能精子结合的能力。外培养到减数第二次分裂中期才具有与获能精子结合的能力。进行胚胎分割时，应选择发育到桑椹胚或囊胚时期的胚胎进行进行胚胎分割时，应选择发育到桑椹胚或囊胚时期的胚胎进行操作。进行胚胎分割时，还可以采用分割刀片将胚胎切开。同操作。进行胚胎分割时，还可以采用分割刀片将胚胎切开。同一物种的生理状况和生殖状况相同，才能进行胚胎移植。一物种的生理状况和生殖状况相同，才能进行胚胎移植。 答案答案D (1)胚胎分割可以看做是动物无性繁殖或克隆的方法之一。胚胎分割可以看做是动物无性繁殖或克隆的方法之一。 (2)胚胎分割时对内细胞团需均等分割。胚胎分割时对内细胞团需均等分割。 (3)目前经胚胎分割产生的最常见的是同卵双胎，而同卵多目前经胚胎分割产生的最常见的是同卵双胎，而同卵多胎成功的比例都很小。胎成功的比例都很小。