2018_2019学年高中生物第三章胚胎工程第8课时胚胎工程Ⅰ课件浙科版选修3.ppt

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1、第8课时 胚胎工程(),第三章 胚胎工程,选修3 现代 生物技术专题,一、体外受精和胚胎体外培养,二、胚胎移植,达标检测,内容索引,一、体外受精和胚胎体外培养,1.胚胎工程 (1)含义：通常指 。 (2)研究对象：主要限定于 ，特别是哺乳动物。 (3)研究的重点内容：体外受精、 、胚胎移植、_、胚胎干细胞培养等。 2.体外受精 (1)概念：采集雌性动物的 和雄性动物的 ，使其在试管中受精。,新知导学,各种胚胎操作技术,高等脊椎动物,胚胎体外培养,胚胎分,割,卵细胞,精子,从附睾中取出成熟的精子，放入培养液中培养，使其达到 状态,最常用的方法是卵巢经 处理后，用穿刺针吸取 ，取出卵母细胞，在体外

2、进行人工培养，促进其_,和 在体外合适的环境下共同培养一段时间，便可受精,(2)过程,获能,超数排卵,卵泡液,成熟,精子的采集及获能,卵细胞的采集,受精,获能的精子,成熟后的卵细胞,3.胚胎体外培养 (1)概念：通过人工创造的环境，对获取的 进行体外培养。 (2)要求：必须配制一系列含有 ，用以培养不同发育时期的胚胎。,早期胚胎,不同成分的培养液,试管动物和克隆动物的繁殖方式相同吗？,答案 不同。试管动物属于有性生殖；克隆动物属于无性生殖。,思考,答案,探究图示解读 下图是动物的体外受精过程，完善该图并回答：,互动探究,M期卵,母细胞,精子获能,1.含义：采集雌性动物的 和雄性动物的 ，使其在

3、 中受精。 2.过程 (1)精子的采集及获能：将成熟的精子放入培养液中培养，使精子达到_ 状态，这样才能够穿入到卵细胞内部。 (2)成熟卵细胞的采集：首先从卵巢中获得未成熟的卵母细胞，最常用的方法是卵巢经 处理后，使用超声监视器确定卵泡的位置，插入穿刺针吸取 ，取出卵母细胞，在体外进行人工培养，促进其 。 (3)受精：获能的精子和成熟后的卵细胞在体外合适的环境下共同培养一段时间，便可受精。 (4)受精后形成的受精卵需经早期发育培养，才能完成植入或着床。 (5)经分娩产仔就得到“试管动物”。,卵细胞,精子,试管,获能,超数排卵,卵泡液,成熟,3.使用哪种激素可以使动物超数排卵？,答案 使用促性腺

4、激素。,4.从精子、卵细胞结合的场所分析体外受精和人工授精是否相同？请说明理由。,答案 不相同；体外受精是在体外完成精子、卵细胞的结合，而人工授精是在体内完成的。,答案,5.动物细胞培养和胚胎的早期培养在依据的原理和目的上有什么不同？,答案 依据的原理：前者依据细胞的生长和增殖，后者依据细胞的生长、增殖和分化。 培养目的：前者：(1)大规模生产重要的生物制品；(2)用于检测有毒物质；(3)用于生理、病理、药理等方面的研究。后者：(1)检查受精状况和受精卵的发育能力；(2)当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。,答案,例1 关于牛体外受精形成胚胎的叙述，正确的是 A.精子和卵

5、细胞受精形成受精卵后即可移入母牛子宫 B.采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵 C.成熟卵细胞与收集来的精子相遇形成的受精卵，需培养到一定阶段才可移植 D.胚胎发育和受精过程只需在体外进行,答案,解析,解析 体外受精的原理是人工模拟体内环境，包括营养、温度、pH等，使初级卵母细胞成熟，同时使精子获能，最终完成受精作用。因此，卵母细胞必须在体外经过人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，受精卵必须发育到囊胚阶段才能进行移植，移植到母体子宫内后继续发育，形成幼体产出。,人工授精、自然受精和体外受精的异同,例2 根据图示“试管牛”工厂化生产的技术流程图解，回答下面的问题： (1)根据

6、_(填标号)判断，此种繁殖方式是_生殖。 (2)过程中，通常每个卵巢平均可采集10枚左右可用的卵母细胞，最终可能产下_头犊牛。,答案,有性,12,(3)卵母细胞体外培养时必须培养到_阶段才具有受精能力，过程为_，通常采用_法。 (4)过程分别代表_和_ _，发育阶段一般为_ _。,答案,减数第二次分裂中期,精子获能处理,化学诱导,体外受精,早期胚,胎培养,卵裂球或早,期囊胚,多角度区别试管动物和克隆动物,二、胚胎移植,1.概念：将经济价值较高、遗传性状优良的母畜，经过激素处理，使其后受精，然后将发育的早期胚胎分别移植到 的代孕母的子宫内，通过代孕母妊娠产仔的技术，也被称做“ ”。 2.移植原因

7、：由于无法进行 培养，胚胎移植成为胚胎工程中获得后代的唯一方法。,新知导学,超数排卵,同期发情,借腹怀胎,全体外胚胎,3.过程,输卵管,子宫角,早期胚胎,发情排卵,输卵管,生长发育,胚胎移植的对象为早期胚胎(如桑椹胚或囊胚)，受精卵或原肠胚均不可作为移植对象。,为什么同种动物之间进行胚胎移植易于成功？,答案 这里的“同种”是指“同物种”，同一物种的动物才有可能具有相同的生理特征。,思考,答案,探究图示解读 如图为胚胎移植过程示意图，请据图回答以下问题：,互动探究,1.胚胎移植的基本过程：一头母畜(供体)发情 并经 后，在一定时间内从其生殖器官中( 和 )取出早期胚胎，然后把它们分别移植到另外一

8、头与供体 、但未经配种的母畜(受体)的相应部位( 或子宫角)。这个来自供体的胚胎能够在受体的子宫 、并继续生长发育，最后产下供体的后代。 2.胚胎移植过程中，什么是供体、受体？对供、受体的选择有哪些要求？ (1)供体： 的个体，一般是 雌性动物。 (2)受体： 的个体，一般是 雌性动物。,配种,排卵,输卵管,子宫角,同时发情排卵,输卵管,着床,提供胚胎,良种,接受胚胎,一般品种,3.为什么应对供体和受体母畜进行同期发情处理？,答案 同期发情处理使供、受体生殖器官的生理变化一致，为胚胎提供相同的生理环境。,4.胚胎移植的后代具有供体和受体共同的遗传性状吗？,答案 不具有，后代的遗传性状是由供体决

9、定的，受体只是提供了胚胎发育的场所，不影响后代的遗传特性。,答案,例3 下列过程在胚胎移植中不必进行的是 A.对供体、受体要进行选择 B.常用激素处理使供体超数排卵 C.胚胎移植常用手术法和非手术法两种方法 D.供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应,答案,解析,解析 胚胎移植的第一步是对供体和受体进行选择，并用激素对供体母畜和受体母畜进行同期发情处理，第二步是用激素处理使供体超数排卵，A、B正确； 胚胎移植常用手术法和非手术法两种方法，C正确； 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，D错误。,误认为胚胎移植需要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应。胚胎移植实现了同种生物间胚

10、胎发育空间的转移，目的是增强优良母畜的繁殖潜力，因此一般情况下不会出现免疫排斥。在胚胎移植时，需要对受体和供体进行检查，对供体而言是检查早期胚胎，对受体而言是检查其是否发情，是否达到接受外源胚胎的生理状态。,例4 如图所示，经过胚胎移植，荷斯坦小奶牛具有与供体母牛相似的特性。因此，它对充分发挥优良母牛的繁殖潜力、推广利用优良雌性配子、加速畜群改良等都有极其重要的实际生产价值，在动物遗传学和繁殖生理学的研究中也具有重要作用。请据图回答下列问题：,(1)你认为黄牛生出荷斯坦小奶牛的生殖方式是_。,解析 黄牛生出荷斯坦小奶牛利用了体外受精技术，属于有性生殖。优秀种公牛精子中的性染色体有含X的也有含Y

11、的，要使繁育出的良种小奶牛为雌性，应选择含X染色体的精子与成熟的卵细胞体外受精。采集的精子要放入培养液中培养，使精子达到获能状态，才能够穿入到卵细胞内部。超数排卵采用给母牛注射促性腺激素的方式，因为该激素本质是多肽，口服无效。胚胎移植可用于快速繁育良种家畜、克隆哺乳动物、克服人类的不孕症等。,有性生殖,答案,解析,(2)在选择优秀种公牛的精子时，应选择含_染色体的精子才可繁育出良种雌性小奶牛。 (3)优秀种公牛精液，要经过_ (生理过程)才具备受精能力。 (4)为了获得较多的卵母细胞，对供体母牛的处理措施是_。 (5)胚胎移植的用途有_(举两例)。,答案,X,精子获能,注射促性腺激素,快速繁育

12、良种家畜、克隆哺乳动物,胚 胎 工 程,胚胎工程的概念,体外受精的胚胎体外培养,体外受精 试管动物 胚胎体外培养,胚胎 移植,概念,过程,供体发情排卵并经配种,取出早期胚胎、植入,与供体同时发情排卵、但未经配种的受体相应部位,_,产下供体后代,应用,快速繁育良种家畜 克隆哺乳动物,着床、发育,学习小结,达标检测,1.据报道，一名高龄妇女顺利产下一名试管婴儿，为这个家庭带来了福音，在生物学上试管婴儿技术属于 A.有性生殖、体外受精 B.无性生殖、体内发育 C.有性生殖、体内受精 D.无性生殖、体外发育,答案,解析,解析 试管婴儿技术是精子和卵细胞在体外培养条件下受精，属于有性生殖。,1,2,3,

13、4,5,2.下列有关动物胚胎移植的叙述中，正确的是 A.受体母畜必须选择遗传性状优良的品种 B.试管婴儿只是受精过程在试管中进行 C.超数排卵技术要使用一定的促排卵剂 D.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能成功移植,答案,解析,1,2,3,4,5,解析 受体母畜不需选择遗传性状优良的品种但需要具有正常繁殖能力的健康个体；试管婴儿除了受精过程在试管中进行以外，胚胎的早期发育也在试管中进行；一般进行移植的是早期胚胎，而发育到一定阶段后的胚胎，如原肠胚及以后的胚胎通常不能再进行移植。,3.下列现代生物技术成果的获得，必须通过胚胎移植的是 A.转基因良种鸡 B.重组酵母乙肝疫苗 C.试管婴儿 D.发光水母

14、,解析 胚胎移植是哺乳动物胚胎工程中获得后代的唯一方式，故选C。,答案,解析,1,2,3,4,5,A.获得动物1的受体细胞通常是受精卵 B.动物2体内各体细胞的基因种类相同 C.获得动物3的重组细胞具有全能性 D.上述动物的获得均需运用胚胎移植,4.(2017舟山中学期中)如图表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。下列相关叙述错误的是,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析 分析题图可得，获得动物1利用转基因操作，受体通常是受精卵，A正确； 从动物2的形成过程看，导入外源基因的受体细胞注入囊胚后，由注入的细胞不断增殖分化而成的细胞的基因种类与其他细胞有所不同，B错误； 获得动物

15、3的重组细胞具有类似受精卵的全能性，能够发育成完整个体，C正确； 胚胎工程中，胚胎移植是哺乳动物获得后代的唯一方法，D正确。,5.为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法。请根据图示信息回答下列问题：,1,2,3,4,5,答案,解析,(1)试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的生物技术有_ _(写出两个即可)。,动物细胞培养、,胚胎移植等,1,2,3,4,5,解析 试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的生物技术有动物细胞培养、胚胎移植等；F牛产生的过程是克隆的过程，利用的原理是细胞核的全能性，生殖方式为无性生殖。对动物来说，因为受精卵体积大，易操作，经培养后可直接表达性状，受精卵是基因工程的常用受体细胞。,(2)用来促进B牛多排卵的激素可能是_分泌的促性腺激素。E牛的性别是_。 (3)产生F牛的理论依据是_，其生殖方式属于_。 (4)要培育高产奶率的转基因牛，则目的基因的受体细胞一般是_。转基因牛乳腺细胞中含有较多的参与分泌物加工的_ _等细胞器。,1,2,3,4,5,答案,垂体,雌性或雄性,细胞核的全能性,无性生殖,受精卵,内质网、高尔基体、,线粒体,