胚胎工程的应用及前景导学案

篇一:胚胎工程的应用及前景学案

"txt">【基础回顾】

1、胚胎移植:将雌性动物的早期胚胎,或通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、 的个体称为,接受胚胎的个体称为。

2、胚胎分割:采用方法将早期胚胎分割成 2 等份、4等份或 8 等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。

3、胚胎干细胞(ES 或 EK 细胞)

特点:体积小、核大、核仁明显;具有发育的(可分化成任何组织);在体外培养条件下可以增殖而不分化。

【考点透析】

考点一:胚胎移植

1.概念剖析

①供体:能提供早期胚胎或通过体外受精及其他方式得到胚胎的雌性动物。

②受体:同种的、生理状态相同的其他雌性动物。

③结果:产生新个体。

2. 地位:胚胎移植是转基因、核移植、或体外受精等技术的最后一道“工序”。移植的胚胎必须在原肠胚之前,不能直接移植受精卵。

3. 意义:充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。

4. 生理学基础

(1)排卵后,供、受体生殖器官的生理变化是相同的,为胚胎提供相同的生理环境。

(2)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,而处于游离状态。为胚胎的收集提供了可能。

(3)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。

(4)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不受任何影响。

5. 基本程序:

(1)供、受体的选择和处理(使用激素进行同期发情处理、超数排卵处理)

(2)配种或人工受精

(3)胚胎收集(冲卵)、检查(胚胎发育到桑椹胚或囊胚)、培养或保存(-196℃的液氮)

(4)胚胎移植:手术法(引出子宫和卵巢将其注入);非手术法(用移植管将其送入子宫)

(5)移植后的检查(是否妊娠)等

详细请参考教材P77(图3--19牛胚胎移植流程图)

【考点总结】

1.与胚胎移植有关的几条规律

(1)该过程中两次使用促性腺激素,第一次对受、供体进行同期发情处理;第二次用于供体的

超数排

卵。

(2)该过程中的两次检查:第一次对收集的胚胎进行检查;第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。

(3)产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛,性别取决于公牛提供何种类型的精子,二者与受体牛没有关系。

(4)冲卵的含义是从子宫中冲出早期胚胎,而非冲出卵子。

2.胚胎移植的时间

(1)不同动物其胚胎移植的时间不同。

(2)牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段;小鼠、家兔在桑椹胚前;人胚胎可在 8~16 个细胞阶段移植。

(3)几乎所有动物不能在原肠胚阶段移植,因为此时分化程度高,移植成功率很低。

【典例1】下列有关动物胚胎移植的叙述中,错误的是( )

A.受孕母畜体内的早期胚胎能够移植B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态

C.超数排卵时不需要激素处理母畜 D.试管婴儿的受精过程在试管内完成

[解题思路]受孕母畜体内的早期胚胎处于游离状态,不与母体建立组织上的联系,所以能够移植;受体母畜只有处于与供体母畜同步发情的状态,供、受体生殖器官的生理变化才相同;超数排卵时需要用促性腺激素来处理母畜;试管婴儿的受精和早期胚胎发育在试管内完成,之后再进行胚胎移植。

[答案]C

【考点对应练1】早期胚胎培养是指将雌性动物的早期胚胎,或通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内。以下说法不正确的是( )

A.这里说的“同种”是指“同一物种”

B.加拿大荷斯坦奶牛的胚胎移植给我国黄牛,可以成功地生出荷斯坦奶牛

C.同种动物之间的生理特征相近,进行胚胎移植易于成功

D.不管是否妊娠,同种动物生殖器的生理变化都是一样的

考点二:胚胎分割

1. 理论基础:细胞的全能性。

2. 所需仪器设备:实体显微镜和显微操作仪。

3. 基本程序:选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,移入盛有操作液的培养皿中,然后用分割针或分割刀进行分割。

答案:囊胚腔透明带 滋养层 内细胞团 滋养层 性别鉴定

4. 囊胚期分割要求:内细胞团均等分割,以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。

5. 意义:加快繁殖速度,是动物无性繁殖或克隆的方法之一,其他克隆方法还有核移植。

6. 局限:刚出生的动物体重偏低,毛色和斑纹上存在差异,同卵多胎的可能性有限。

【考点总结】

(1)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。

(2)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。

(3)胚胎分割是动物无性繁殖或克隆的方法之一。

【典例2】胚胎分割是一种现代生物技术,关于这一技术正确的是()

A.胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份

B.胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎

C.胚胎分割技术属于有性生殖方式,因此不属于克隆

D.胚胎分割技术可以分割任意时期胚胎 点拨:胚胎分割一般在桑椹胚期分割,分割成两等份时成功率高。答案:B

【考点对应练2】对胚胎进行分割以得到同卵双生或同卵多生后代的最佳操作示意图是()

考点三:胚胎干细胞(ES或EK细胞)

1. 是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的。

①形态:体积小、细胞核大、核仁明显??2. 特点?②功能:具有发育的全能性

??③体外培养:可增殖而不发生分化

3. 应用:

(1)可用于研究哺乳动物个体的发生和发育规律。

(2)是在体外条件下研究细胞分化的理想材料。

(3)可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合征、少年糖尿病等。

(4)利用其可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性,移植胚胎干细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。

(5)通过胚胎干细胞体外诱导分化,定向培育出人造组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。

器官组织,如骨骼、血管、肌肉、神经以及肝脏等。以下有关说法不正确的是( )

A.这个实验证明了干细胞具有一定的全能性

B.从羊水中提取的干细胞与由其生成的肌肉细胞的染色体组成不一样

C.这些骨骼、肌肉、血管、神经等的形成是细胞分裂与分化的结果

D.这些干细胞可以生成更多种类、更有价值的人体细胞,将有助于更多的医学用途

[解题思路]羊水中的干细胞属于胚胎干细胞,将发育成整个个体。干细胞与其他体细胞一样都来自于受精卵的有丝分裂,所含的染色体一样。答案:B

【考点对应练3】下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是( )

A.移植用的胚胎一般发育到桑椹胚或囊胚

B.滋养层细胞发育成胎膜和胎盘是在囊胚期

C.胚胎干细胞具有体积大、细胞核小、核仁不明显等特点

D.卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加

【巩固提高】

1.下列关于胚胎移植的叙述中,不正确的是( )

A.胚胎移植全部属于无性生殖B.可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力

C.受体对移入子宫的胚胎不发生免疫排斥 D.供体的主要职能变为只产生具有优良遗传特性的胚胎

2.下列关于哺乳动物胚胎工程的叙述,错误的是( )

A.胚胎分割时,最好选择处于桑椹胚或原肠胚时期的胚胎

B.胚胎干细胞具有发育的全能性,可从早期胚胎中分离获取

C.胚胎移植时,受体母畜的生理状态必须与供体母畜相同

D.培育试管动物时,受精过程及早期胚胎发育过程在体外进行

3. 胚胎干细胞功能特性不包括

A.具有发育的全能性 B.体外培养可以分化成各种组织、器官

C.冷冻保存可以进行遗传改造 D.可以进行增殖

4. 关于ES细胞的应用叙述错误的是( )

A. 可以用于治疗由于细胞坏死,退化或功能异常引起的疾病

B. 在体外诱导分化可培育出人造组织器官

C. 是研究体外细胞分化的理想材料

D.不能用于治疗糖尿病、肝衰竭等疾病

5.下列有关胚胎工程的叙述,正确的是( )

A.胚胎分割时分割的份数越多,移植的成功率越高

B.受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植

C.胚胎干细胞具有发育的全能性,可从早期胚胎中分离获取

D.通过胚胎干细胞核移植,可以培育出与细胞核供体完全相同的复制品

6.胚胎工程技术包含的内容很丰富,如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是黄牛,请据图回答下列问题:

(1)应用1中获得的小牛,其遗传物质来源于_________________,细胞B的名称是_________________。

(2)应用2中牛完成体内受精的场所是____________,刚种植在子宫内的胚胎其发育程度一般为,胚胎种植后可以通过_________从母体获得正常发育所需要的物质。这种试管牛的产生,采用的胚胎工程技术有(至少答出2种)等。

(3)应用3中细胞C、D分别取自__________________、__________________。

(4)应用4中通过 技术获得二分胚①和②,同时,可以通过取样_____________进行分子水平的早期胚胎性别鉴定;也可以在细胞水平上通过对 的分析进行性别鉴定。

参考答案:【基础回顾】答案:生理状态 供体 受体 机械 全能性

【考点对应练】1.D 2.B3.A

【巩固提高】 1.A 2.A3.B 4.D 5.C

6.答案 (1)供体1和供体2 MⅡ中期卵母细胞(或减数第二次分裂中期的卵母细胞)

(2)输卵管 桑椹胚或囊胚 胎盘 体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植(3)原始性腺(或生殖腺) 早期胚胎(囊胚的内细胞团)(4)胚胎分割 滋养层 染色体(或性染色体)

篇二:3.3胚胎工程的应用及前景导学案

ass="txt">年级:________ 班级:_______ 学生姓名:_______编写:刘成海审核:

一、课标解读

二、导学指导与检测

1、下列对于优良种畜的胚胎移植的说法,不正确的是()

A.供体母牛必须是同一物种的良种 B.受体母牛必须是同一物种的良种

C.供体公牛必须是同一物种的良种 D.受体母牛可以是同物种的一般健康牛

2、表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。产生这一结果最可能的原因是()

A.试管动物培养 B.胚胎移植 C.胚胎分割移植 D.受精卵移植

3、下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述,错误的是()

A.对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理

B.人工授精后的一定时间内,收集供体原肠胚用于胚胎分割

C.利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎

D.一次给受体母羊植入多个胚胎,可增加双胞胎和多胞胎的比例

4、利用胚胎干细胞治疗肝衰竭,能实现此过程的最重要的原因是()

A.细胞分裂 B.细胞特化 C.细胞分化 D.细胞增殖

今日之事今日毕日积月累成大器

篇三:胚胎工程的应用及前景导学案刘平(1)

s="txt">『目标导学』

1、学生通过学习能举例说出胚胎移植和胚胎分割。

2、学生通过本节课的学习能认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。

3、在日程生活中能主动关注胚胎工程的研究进展和应用价值

『网络构建』 概念:是指将雌性动物的 ,或者通过 及其他方式得到的胚胎,移植到

同种的、相同的其他 动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。

其中提供胚胎的个体叫供体,接受胚胎的个体叫 。

应用:胚胎移植是 、、或体外受精等技术的最后一道“工序”

现状:在 的胚胎移植中,技术方法更为简便、实用。

意义:可充分发挥 个体繁殖潜力。供体主要职能只是产生优良特性的胚胎,缩短繁殖周期

胚胎移植成功与否关系到:供体和受体的

胚胎移植)供、受体 的生理变化相同,为胚胎提供相同的生理环境

生理学基础)早期胚胎没有与母体子宫建立组织联系,为 提供可能

3)受体对外来胚胎基本不发生 ,为胚胎的存活提供可能

4)胚胎能与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但其 不受影响

1)供、受体的选择和处理(使用激素进行 处理、处理)

2)或人工受精

基本程序)胚胎收集(冲卵)、检查(胚胎发育到或囊胚)、培养或保存(-196℃的液氮)

4)胚胎移植:手术法(引出子宫和卵巢将其注入);非手术法(用移植管将其送入子宫)

5)移植后的检查(是否妊娠)等

概念:指采用方法将早期胚胎切割成2、4或8等份等,经移植获得 双胎或多胎的技术。 仪器设备:和显微操作仪

)选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,移入盛有 的培养皿

胚胎分割)用分割针或分割刀切开胚胎,吸出半个,注入空 或直接将移植

给受体。分割囊胚时要将 均等分割。此时还可用分割针分割,

做胚胎DNA分析 。

局限:刚出生的动物体重偏低,毛色和斑纹上存在差异,的可能性有限。

概念:由 (本文来自:www.dXF5.com 东 星资 源 网:胚胎工程的应用及前景导学案)或 中分离出来的一类细胞。简称ES或EK细胞。

特点形态上:体积小、大、核仁明显

功能上:具有 ,即可分化为成年动物体任何一种组织细胞;在体外可

胚胎干细胞增殖而不发生;可冷冻保存;可进行遗传改造

)移植ES细胞修复坏死或退化部位,治愈糖尿病、肝(心)衰竭、 等病症

意义)ES细胞体外诱导分化,可培育

3)ES细胞在牛黄酸、丁酰环腺苷酸等诱导因子作用下可向不同类型组织细胞

【例1】(2003年上海高考题)“试管婴儿”技术属于( )

A.胚胎移植 B.组织培养C.克隆技术 D.基因工程

【例2】(2001年上海高考题)胚胎移植技术目前主要应用于( )

解决某些不孕症者的生育问题

提高良种家畜的繁殖力 治疗某些遗传病 提高动物的抗病力

【例3】(1998年上海高考题)表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。产生这一结果最可能的原因是( )

试管动物培养胚胎移植 胚胎分割移植 受精卵移植

【例5】利用下列细胞工程技术培养出的新个体中,只具有一个亲本遗传性状的是( )

①细胞和组织培养 ②细胞融合 ③动物胚胎移植 ④克隆羊技术(多利)

A.①② B.②③ C.① D.①④

『限时训练』

一、基础训练:

1、胚胎分割技术研究的理论根据是( )

A. 细胞分化 B. 细胞全能性 C. 细胞增殖D. 细胞再生

2、“冲卵”是指( )

A. 把受精卵从子宫冲洗出来 B. 把卵细胞从子宫冲洗出来

C. 把卵细胞冲散,便于收集 D. 把胚胎从子宫冲洗出来

3、胚胎移植处理的第一步是( )

A.超数排卵B. 诱导发情C. 同期发情 D. 诱导排卵

4、经胚胎分割移植的后代,具有( )

A. 不同的遗传物质、不同的性状 B. 不同的遗传物质 、相同的性状

C. 相同的遗传物质、相同的性状 D. 相同的的遗传物质、不同的性状

5、进行胚胎分割时,应选择的胚胎发育时期是( )

A. 桑椹胚或原肠胚 B. 桑椹胚或囊 C. 囊胚或原肠胚 D. 内细胞团

6、在进行囊胚切割时,要注意将( )等分。

A. 透明带 B. 滋养层 C. 内细胞团D. 囊胚腔

7、以下哪一种胚胎分割的移植效率最高( )

A. 二分胚 B. 四分胚 C. 八分胚 D. 十六分胚

8、干细胞是指( )

A.动物(包括人)胚胎中具有多向分化潜能的细胞

B.动物(包括人)胚胎及某些器官中具有自我复制的原始细胞

C.动物(包括人)胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的细胞

D.动物(包括人)胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞

9、干细胞按分化潜能的大小,基本上可分为( )

A.专能干细胞、多能干细胞两类B.专能干细胞和全能干细胞两类

C.专能干细胞、多能干细胞和全能干细胞三类 D.多能干细胞和全能干细胞两类

10、下列关于胚胎干细胞的说法中,正确的是( )

A. 胚胎干细胞是在人胚胎发育早期的原肠胚中未分化的细胞

B. 胚胎干细胞具有全能性,属于全能干细胞

C.胚胎干细胞属于专能干细胞 D.胚胎干细胞最早发现于20世纪60年代

11、从理论上讲,任何涉及丧失正常细胞的疾病,都可以通过移植由胚胎干细胞分化而来的特异细胞或组织来治疗,下列说法不正确的是( )

A.用神经细胞治疗帕金森综合征等 B.用胰岛细胞治疗糖尿病

C.用心肌细胞修复坏死的心肌等 D.用甲状腺细胞治疗侏儒症

12、白血病是一种血液肿瘤,目前最有效的治疗方法是给患者进行骨髓移植,这是因为骨髓中含有( )

A.造血干细胞 B.多能成体干细胞 C.骨髓基质细胞D.胚胎干细胞

13、以下哪一项是胚胎工程的最终技术环节( )

A. 胚胎分割 B. 胚胎移植 C. 胚胎培育 D. 体外生产胚胎技术

14、哺乳动物的早期胚胎形成后,在一定时间内( ),这就为胚胎的收集提供了可能

A. 已经与母体子宫建立组织上的联系B. 处于游离状态

C. 处于固定状态D. 已经吸附于子宫内壁上

15、在胚胎移植中供体的主要职能是( )

A. 提供优良的供体基因 B. 提供优良遗传特性的胚胎 C. 提供卵细胞 D. 提供精子

16、对供体母畜实施超数排卵处理时,所用的激素是( )

A. 孕激素B. 促性腺激素释放激素C. 性激素 D. 促性腺激素

17、从供体母畜收集的胚胎,可以直接向受体移植,也可以放入( )中保存。

A. 液氧 B. 干冰C. 液氮D. 培养箱

18、对于桑椹胚和囊胚的胚胎,用分割针或分割刀将胚胎切开,吸出其中半个胚,移入预先准备好的( )中,或直接移植给受体。

A. 空透明带 B. 滋养层 C. 饲养层 D. 囊胚腔

三、创新应用:

1、根据下述材料,回答下列问题:

细胞在分化过程中往往由于高度分化而完全失去再分裂的能力,最终衰老死亡。但机体在生长发育过程中保留了一部分未分化的原始细胞,一旦需要,这些原始细胞能够按照发育途径通过分裂而产生分化细胞,以保证局部组织损伤的修复。

(1)根据分裂潜能,干细胞可分为全能干细胞(可发育成完整个体)、多能干细胞(可发育成多种组织和器官)和专能干细胞(发育成专门的组织和器官),则这种细胞在个体发育中的分化顺序是( )

A.全能→专能→多能 B. 全能→多能→专能 C.多能→全能→专能D. 专能→全能→多能

(2)个体发育过程中最原始的细胞是____________________

(3)在胚胎干细胞用于治疗性克隆过程中,要把胚胎干细胞放在一定的条件下通过_

________________和__________________ 形成不同的组织和器官,然后才能进行移植。

2、为了大力发展我国的肉牛和奶牛养殖业,科学家们在育种途径上进行了大胆探索,并取得了初步成果。

Ⅰ.2002年1月中旬到2月中旬,中国自主完成的首批成年体细胞克隆牛在山东曹县五里墩陆续降生。克隆牛有3个母亲,A牛提供细胞核即供体细胞,B牛提供去除细胞核的卵细胞即受体细胞,两种细胞在电脉冲的刺激下融合之后,通过细胞分裂形成早期胚胎,再将这个胚胎植入C牛子宫内。请回答下列问题:

(1)培育出的克隆牛几乎就是_____________牛复制品,这是因为控制牛性状遗传的物质主要存在于_______________________中。

(2)克隆牛的培育成功说明了_____________________________________________。

Ⅱ.在克隆技术出现之前,育种工作者已经开始采用胚胎分割移植方法来尽快繁育更多的优质牛。这种育种技术的主要步骤是:将经过人工受精得到的受精卵在试管内培养到8个细胞的胚胎时,进行胚胎分割,均分为4份,再分别移植到多头母牛的子宫内发育、分娩,就能得到多头所需要的小牛。

(3)胚胎分割移植要在受精卵培养到8个细胞的卵裂期时进行,其主要原因是:

_____________________________________________________。

(4)通过胚胎分割移植培育出的这些小牛,其性别表现为___________。

A.雌雄的可能性各占50%B.全为雌性或全为雄性

C.全为雌性D.全为雄性

『答案』

答案:

早期胚胎 体外受精 生理状态 雌性 受体 转基因 核移植 牛 雌性优良 生理状况 生殖器官 胚胎收集 免疫排斥反应 遗传物质 同期发情 超数排卵 配种 桑椹胚 机械 同卵 实体显微镜 操作液 透明带 裸半胚 内细胞团 滋养层 性别鉴定 同卵多胎 早期胚胎 原始性腺 细胞核 发育的全能性 分化 成骨不良 人造组织器官 分化

【解析】 胚胎移植指有性生殖细胞在体外结合后,形成的胚胎植入母体的过程;组织培养是指离体的细胞、组织或器官在体外培养的过程;克隆技术是通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体;基因工程指在生物体外,通过对生物的基因进行改造和重新组合,然后导入受体细胞内进行无性繁殖,使重组基因在受体细胞内表达,产生出人类所需要的基因产物。

【答案】 A

【解析】 胚胎移植技术(用于人类即平常我们所说的试管婴儿),主要是从母体取出卵细胞,在体外进行人工受精、分割、培养,当胚胎发育到一定时期,再将胚胎移植到母体子宫内继续发育成胎儿的技术。胚胎移植技术应用于人类,解决了某些不孕症者的生育问题;应用于家畜,则是为了提高家畜的繁殖能力(一头奶牛正常情况下,一生最多只能繁殖10头小牛,而用胚胎移植技术,一生则能生40头小牛)。该技术不能提高动物的抗病能力,也不能治疗某些遗传病。考查生物新技术及应用,是当今高考的热点问题。

【答案】 A、C

【解析】 表现型不同的母牛,其基因型一定不同,生育出基因型完全相同

的子牛,根据题目给出的选项 ,很可能是将胚胎分割移植,该技术可提高牛的产仔率。

【答案】 C

【解析】 细胞和组织培养是由同一种生物的细胞分裂分化形成新个体,属无性生殖,因而新个体只有一种亲本的遗传性状。细胞融合是由两个细胞融合到一起,融合后的细胞同时具有原来两个细胞的遗传物质。动物胚胎移植本质仍是有性生殖,只不过当受精卵卵裂到一定阶段后找一个代孕场所,同样具有两个亲本遗传性状。克隆羊技术中多利的产生是指把一乳腺细胞的细胞核分离出来移植到另一个去核的卵细胞中,发育形成的新个体的基因主要来自乳腺细胞的细胞核,也有少数基因来自卵细胞线粒体中的DNA。

【答案】 D

一、基础训练

1.A 2.D 3.D 4.A 5.D 6.C 7.D 8.C 9.D 10.E 11.D 12.B 13.C 14.A

15.D16.B 17.A 18.D

三、创新应用

1.(1)B(2)胚胎干细胞,早期胚胎 (3)离体培养,诱导分化

2.(1)A(供核牛) 细胞核 (2)体细胞的细胞核几乎具有发育为新个体的全部遗传信息

(3)此时还未出现细胞分化 (4)B