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1、第9課時(shí)胚胎工程(Ⅱ),第三章胚胎工程,選修3現(xiàn)代生物技術(shù)專題,,一、胚胎分割,,二、胚胎干細(xì)胞及胚胎工程的應(yīng)用,,達(dá)標(biāo)檢測(cè),內(nèi)容索引,一、胚胎分割,1.含義：指借助技術(shù)將早期胚胎切割成，再移植到代孕母子宮中發(fā)育，產(chǎn)生后代的技術(shù)。2.優(yōu)點(diǎn)：可成倍增加胚胎數(shù)量，是一種的方法。3.過程(1)將發(fā)育良好的胚胎移入含有中。(2)在顯微鏡下用切割針或切割刀把分割開，或用酶處理等方式將中的細(xì)胞分散開。(3)分割的胚胎或細(xì)胞直接移植給受體，或在體外培養(yǎng)至。(4)移植到受體內(nèi)，著床發(fā)育產(chǎn)仔。,新知導(dǎo)學(xué),顯微操作,幾等份,同卵多仔,快速繁殖良種畜,培養(yǎng)液的培養(yǎng)皿,胚胎,卵裂球,囊胚階段,探究1——圖示解讀為提高

2、胚胎的利用率，科學(xué)家們又研究了胚胎分割技術(shù)，結(jié)合下圖思考胚胎分割技術(shù)的有關(guān)問題。,互動(dòng)探究,1.理論基礎(chǔ)：動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞核的。2.物質(zhì)基礎(chǔ)：每個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)具有相同的。3.技術(shù)基礎(chǔ)：。4.特點(diǎn)：每個(gè)后代具有的遺傳物質(zhì)。5.優(yōu)點(diǎn)：可，是一種快速繁殖良種畜的方法。,全能性,遺傳物質(zhì),胚胎移植,相同,成倍增加胚胎數(shù)量,6.胚胎分割在什么時(shí)期進(jìn)行？選擇胚胎時(shí)應(yīng)注意什么？,答案胚胎分割的時(shí)期是卵裂期或囊胚期。應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的卵裂球或囊胚。,7.在對(duì)囊胚分割時(shí)，應(yīng)注意什么問題？為什么？,答案在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部

3、分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)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。,答案,例1下列關(guān)于胚胎分割技術(shù)的說法，錯(cuò)誤的是A.被分割的胚胎應(yīng)該是發(fā)育良好的桑椹胚或囊胚B.要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割的原因是防止分割而來的兩個(gè)個(gè)體性狀差異過大C.來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)D.胚胎分割是進(jìn)行動(dòng)物克隆的方法之一,答案,解析,√,解析胚胎分割時(shí)，胚胎要選擇發(fā)育良好的、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚，A正確；對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育能力強(qiáng)，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育，B錯(cuò)誤；胚胎分割的特點(diǎn)是同一胚胎的后

4、代具有相同的遺傳物質(zhì)，C正確；胚胎分割可以成倍增加胚胎數(shù)量，是一種快速繁殖種畜的方法，屬于動(dòng)物無性繁殖或克隆的方法之一，D正確。,誤認(rèn)為胚胎分割時(shí)，進(jìn)行均等分割的原因是防止分割后的胚胎出現(xiàn)性狀差異。胚胎分割為無性繁殖，因此，無論分割情況如何，被分割后的胚胎遺傳物質(zhì)均相同，均等分割的目的是防止胚胎發(fā)育不良，若是桑椹胚，均等分割即可，若是囊胚，由于已經(jīng)出現(xiàn)細(xì)胞分化，因此，需均等分割內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。同時(shí)注意分割的次數(shù)，以免影響胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。,例2(2017平湖校級(jí)月考)如圖所示，a、b、c為對(duì)幼苗做不同處理的實(shí)驗(yàn)，d為一植株被，一段時(shí)間后，植株向左彎曲生長(zhǎng),答案,解析,(1)胚胎分割是指____

5、_____________________________________________________________________________________。,借助顯微操作技術(shù)將早期胚胎分割成幾等份，再移植到代孕母子宮中發(fā)育，產(chǎn)生同卵多仔后代的技術(shù),解析胚胎分割是指借助顯微操作技術(shù)將早期胚胎切割成幾等份，再移植到代孕母子宮中發(fā)育，產(chǎn)生同卵多仔后代的技術(shù)。進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)選發(fā)育良好的早期胚胎，在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，以免影響胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。,(2)①指的是_________；②指的是_______。(3)通過胚胎分割產(chǎn)生的兩個(gè)或多個(gè)個(gè)體具有

6、的特點(diǎn)是______________________。(4)在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，應(yīng)注意什么問題？為什么？__________________________________________________________________________。,答案,內(nèi)細(xì)胞團(tuán),囊胚腔,具有相同的遺傳,物質(zhì),胚胎分割要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育,二、胚胎干細(xì)胞及胚胎工程的應(yīng)用,1.胚胎干細(xì)胞(1)含義：一種未分化細(xì)胞，具有和二倍體核型，在適當(dāng)條件下，可被誘導(dǎo)分化為多種細(xì)胞、組織。(2)來源：當(dāng)受精卵分裂發(fā)育成早期胚胎(囊胚)時(shí)，的細(xì)胞。(3)培養(yǎng)關(guān)鍵：需要

7、一種能促進(jìn)胚胎干細(xì)胞的，同時(shí)還要抑制其的培養(yǎng)體系，這種體系中用于飼養(yǎng)層的細(xì)胞一般是___________細(xì)胞。,新知導(dǎo)學(xué),發(fā)育全能性,內(nèi)細(xì)胞團(tuán),生長(zhǎng),分化,胚胎成纖維,2.胚胎干細(xì)胞核移植：把胚胎干細(xì)胞核移植到中，經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成的技術(shù)。3.胚胎工程的應(yīng)用(1)大大加快了的發(fā)展速度。(2)保護(hù)珍稀動(dòng)物和挽救的野生動(dòng)物。,去核的卵細(xì)胞,克隆動(dòng)物,畜牧業(yè),瀕臨滅絕,探究1——理性思維填圖并思考相關(guān)問題。,互動(dòng)探究,內(nèi)細(xì)胞團(tuán),囊胚腔,1.通過圖示分析，胚胎干細(xì)胞來源于早期胚胎(囊胚)的細(xì)胞。,滋養(yǎng)層,,,內(nèi)細(xì)胞團(tuán),2.填圖從鼠的早期胚胎培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞的流程(1)胚胎干細(xì)

8、胞在體外培養(yǎng)過程中可以被誘導(dǎo)化，加入飼養(yǎng)層細(xì)胞的目的是促進(jìn)，____其分化。,胰蛋白酶,內(nèi)細(xì)胞團(tuán),胚胎干細(xì)胞,細(xì)胞分化,胚胎干細(xì)胞生長(zhǎng),抑制,(2)可用胃蛋白酶代替胰蛋白酶分離內(nèi)細(xì)胞團(tuán)嗎？,答案不可以。因?yàn)槲傅鞍酌傅淖钸mpH為2左右，在近中性溶液中失活。,答案,探究2——科學(xué)探究完善右圖并填空。1.含義：把胚胎干細(xì)胞核移植到中，經(jīng)過、胚胎培養(yǎng)、后直接由受體完成克隆動(dòng)物的技術(shù)。2.干細(xì)胞研究的應(yīng)用價(jià)值(1)進(jìn)行，獲得基因敲除動(dòng)物，如用基因敲除手段可以獲得適合人體移植的豬器官，減弱或消除。,胎干細(xì)胞,核,體外培養(yǎng),克隆,胚胎移植,去核的卵細(xì)胞,胚激活,胚胎移植,基因敲除,排斥反應(yīng),(2)培育用于移

9、植的細(xì)胞、組織或。(3)在中改良并創(chuàng)造動(dòng)物新品種，再結(jié)合基因工程等技術(shù)培育出生長(zhǎng)快、抗病力強(qiáng)、高產(chǎn)的家畜品種，生產(chǎn)有價(jià)值的動(dòng)物等。,器官,試管,例3下列關(guān)于哺乳動(dòng)物胚胎干細(xì)胞的說法，正確的是A.在體外培養(yǎng)條件下，胚胎干細(xì)胞可以只增殖不分化B.原腸胚之前的早期胚胎所有細(xì)胞都屬于胚胎干細(xì)胞C.胚胎干細(xì)胞體積大，細(xì)胞核小，具有發(fā)育的全能性D.胚胎干細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)培養(yǎng)獲得的器官因無免疫排斥可任意移植,答案,解析,√,解析在體外培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)皿內(nèi)加入飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)，可以使胚胎干細(xì)胞只增殖不分化，A正確；囊胚時(shí)期的細(xì)胞已開始分化，滋養(yǎng)層細(xì)胞不具有全能性，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞為胚胎干細(xì)胞，B錯(cuò)誤；胚胎干細(xì)胞體積小，

10、細(xì)胞核大，核仁明顯，具有發(fā)育的全能性，C錯(cuò)誤；胚胎干細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)培養(yǎng)獲得的器官僅在用于提供胚胎干細(xì)胞的個(gè)體時(shí)才不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，D錯(cuò)誤。,例4下列關(guān)于胚胎干細(xì)胞特點(diǎn)的敘述中，不正確的是A.當(dāng)受精卵發(fā)育成囊胚時(shí)，所有的細(xì)胞都是胚胎干細(xì)胞B.胚胎干細(xì)胞是一種未分化的細(xì)胞，具有發(fā)育的全能性C.在適當(dāng)?shù)臈l件下，胚胎干細(xì)胞可以分化為多種細(xì)胞和組織D.培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞的關(guān)鍵是需要一種必須能促進(jìn)干細(xì)胞的生長(zhǎng)同時(shí)還要抑制干細(xì)胞的分化的培養(yǎng)體系,√,解析當(dāng)受精卵發(fā)育成囊胚時(shí)，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞是胚胎干細(xì)胞，具有發(fā)育的全能性，滋養(yǎng)層細(xì)胞不具有全能性。,答案,解析,胚胎干細(xì)胞的特點(diǎn)(1)形態(tài)上：體積小，細(xì)胞核大，核仁明

11、顯，具有二倍體核型。(2)功能上：具有發(fā)育的全能性，即可以分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。(3)在體外培養(yǎng)的條件下，胚胎干細(xì)胞可以只增殖而不分化。對(duì)它可以進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行遺傳改造。,學(xué)習(xí)小結(jié),胚胎工程,胚胎分割,含義優(yōu)點(diǎn)：成倍增加數(shù)量，快速繁殖良種畜,,過程：,,胚胎,胚胎分割,胚胎移植,胚胎干細(xì)胞(ES)細(xì)胞,來源：和原始性腺特點(diǎn)：具有和二倍體核型,培養(yǎng)要求：必須能促進(jìn)胚胎干細(xì)胞的，同時(shí)還要抑制胚胎干細(xì)胞的_____,培養(yǎng)過程,①將干細(xì)胞接種在上面培養(yǎng)②當(dāng)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)突出飼養(yǎng)層外時(shí)，用或_____內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，再把它用消化成單個(gè)細(xì)胞，置于新鮮培養(yǎng)液中培養(yǎng),早期胚胎,生長(zhǎng),發(fā)育全能性,分化

12、,飼養(yǎng)層,酶消化,胚胎工程,,,培養(yǎng),,,機(jī)械,剝離,酶,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.下列關(guān)于胚胎分割的敘述，正確的是A.可以將胚胎任意分割成多塊B.胚胎分割是一種有性生殖C.胚胎分割后，移植獲得的后代基因型完全相同D.胚胎分割可以看作是克隆,答案,解析,√,解析胚胎分割可以看作是動(dòng)物無性生殖的方法之一，它所形成的后代基因型完全相同，遺傳性狀極為相似。注意D項(xiàng)，胚胎分割不同于胚胎分割移植。,1,2,3,4,5,2.(2018浙江五校聯(lián)考節(jié)選)關(guān)于胚胎工程的敘述，正確的是A.“試管嬰兒”體外受精階段，為提高受精概率，宜將精子與卵細(xì)胞等量培養(yǎng)B.多胚胎移植在提高妊娠率的同時(shí)，?？色@得性狀完全相同的孩子C.胚胎移

13、植時(shí)，受體僅需要做同期發(fā)情處理即可D.在胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)過程中，加入的飼養(yǎng)層細(xì)胞分泌一些物質(zhì)既能抑制細(xì)胞分化又能促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng),答案,解析,√,1,2,3,4,5,解析體外受精是成熟的卵細(xì)胞與獲能的精子結(jié)合的過程，精子的數(shù)量要遠(yuǎn)多于卵細(xì)胞，A錯(cuò)誤；多胚胎移植能夠提高妊娠率，由于胚胎來源不同及環(huán)境因素的作用，基本上不會(huì)獲得性狀完全相同的孩子，B錯(cuò)誤；胚胎移植時(shí)，受體需同期發(fā)情且未配種，將從供體獲取的胚胎移植到受體的相應(yīng)部位(子宮角或輸卵管)，C錯(cuò)誤；胚胎干細(xì)胞一般在飼養(yǎng)層細(xì)胞上培養(yǎng)，因?yàn)榧尤氲娘曫B(yǎng)層細(xì)胞分泌一些物質(zhì)既能抑制干細(xì)胞分化又能促進(jìn)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，D正確。,1,2,3,4,5,3.下圖是利用胚

14、胎工程技術(shù)培育優(yōu)質(zhì)奶牛的主要步驟。下列敘述正確的是A.A細(xì)胞不一定是受精卵細(xì)胞B.胚胎移植可以定向改造動(dòng)物的遺傳性狀，③需移植到發(fā)情的母牛子宮內(nèi)發(fā)育C.①②兩個(gè)胚胎具有不同的遺傳物質(zhì)D.圖中a過程包括卵裂、囊胚和原腸胚等階段,√,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析圖中A可以是受精卵，也可以是動(dòng)物核移植的重組細(xì)胞，還可以是胚胎分割后得到的細(xì)胞；胚胎移植不可以改造動(dòng)物的遺傳性狀，只是通過代孕母體充分發(fā)揮優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，③只能移植到同種且生理狀態(tài)相同的母牛子宮內(nèi)發(fā)育；①②兩個(gè)胚胎都由A分裂分化而來，具有相同的遺傳物質(zhì)；胚胎分割只能將早期胚胎切割成幾等份，只包括卵裂、囊胚階段

15、，不包括原腸胚階段，因?yàn)樵c胚已經(jīng)發(fā)生細(xì)胞的分化，不能進(jìn)行細(xì)胞分割。,4.胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)的基本過程如下圖所示，下列敘述中正確的是A.①過程的培養(yǎng)液與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液成分不同之處是不含有動(dòng)物血清B.②過程采用酶處理的方式將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞分散開C.③過程培養(yǎng)基中需加入經(jīng)紫外線照射后的成纖維細(xì)胞，以促進(jìn)胚胎干細(xì)胞分化D.早期胚胎繼續(xù)發(fā)育會(huì)在外層形成滋養(yǎng)層細(xì)胞，最終這部分細(xì)胞發(fā)育為成體的一部分,√,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析受精卵培養(yǎng)的培養(yǎng)液也需要有動(dòng)物血清；③過程培養(yǎng)基中需加入胚胎成纖維細(xì)胞用于抑制胚胎干細(xì)胞的分化；滋養(yǎng)層細(xì)胞會(huì)發(fā)育形成胚胎的附屬結(jié)構(gòu)或胚外結(jié)構(gòu)(胚盤)

16、。,5.(2017溫州十校聯(lián)合體期末)欲利用基因工程技術(shù)將人胰島素基因轉(zhuǎn)入到小鼠基因組中，以期利用小鼠生產(chǎn)出人胰島素，請(qǐng)回答下列問題：(1)若用逆轉(zhuǎn)錄的方法獲得人胰島素基因，則需要從人體相應(yīng)的________細(xì)胞中提取mRNA，獲得的人胰島素基因經(jīng)過相應(yīng)處理后，再利用顯微注射技術(shù)將其注入到受體細(xì)胞中，下列最不適合作為受體細(xì)胞的是____(A.受精卵B.胚胎干細(xì)胞C.第一次卵裂形成的細(xì)胞D.第三次卵裂形成的細(xì)胞)。,1,2,3,4,5,答案,胰島β,B,(2)為獲得更多的受體細(xì)胞，可先對(duì)成年雌鼠注射激素進(jìn)行__________處理，將獲得的卵母細(xì)胞培養(yǎng)成熟，與經(jīng)_____處理的精子結(jié)合形成受精卵后再進(jìn)行后期操作。(3)導(dǎo)入胰島素基因的受體細(xì)胞還需借助_____________、_________等胚胎工程技術(shù)才能成為轉(zhuǎn)基因小鼠。,1,2,3,4,5,答案,超數(shù)排卵,獲能,胚胎體外培養(yǎng),胚胎移植,