【创新设计】2015-2016学年高中生物专题三胚胎工程3.3胚胎工程的应用及前景课时作业新人教版选修3论述.doc

3.3　胚胎工程的应用及前景 目标导航　1.结合牛胚胎移植示意图，说出胚胎移植的生理基础，以及具体操作程序。2.根据胚胎发育各个阶段的特点，简述进行胚胎分割的注意事项及其实际意义。3.依据胚胎干细胞的分离途径，说出胚胎干细胞的分类、功能和用途。 一、胚胎移植(阅读P74－78) 1．胚胎工程技术 胚胎工程技术目前在生产中应用较多的是家畜的胚胎移植、胚胎分割和体外生产胚胎技术。 2．胚胎移植 (1)概念 ①对象：雌性动物体内的早期胚胎或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎。 ②移植条件：同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内。 ③供体：在胚胎移植中提供胚胎的个体。 ④受体：在胚胎移植中接受胚胎的个体。 ⑤地位：是胚胎工程的最后一道“工序”。 (2)胚胎移植的意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短了供体本身的繁殖周期，增加供体一生繁殖后代的数量。 (3)胚胎移植成功的保障(生理学基础) 胚胎移入的基础 哺乳动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的 胚胎收集的基础 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 移入胚胎存活的基础 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 保留遗传特性的基础 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响 (4)胚胎移植的基本程序和方法 二、胚胎分割(阅读P78－79) 1．概念：指采用机械方法将早期胚胎切割成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。 2．主要仪器设备：实体显微镜和显微操作仪。 3．繁殖方式：无性生殖。 4．特点：后代遗传性状相同。 5．操作程序 (1)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。 (2)用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将祼半胚移植入受体。分割囊胚阶段的胚胎时要注意将内细胞团均等分割。此时还可用分割针分割滋养层，做胚胎DNA分析性别鉴定。 三、胚胎干细胞(简称ES或EK细胞)(阅读P80－83) 1．来源：由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。 2．特点 (1)在形态上表现为：体积小、细胞核大、核仁明显。 (2)在功能上：具有发育的全能性。 (3)在体外培养的条件下，可以只增殖，而不分化。可以对它进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。 3．应用前景 ES细胞的分离和培养成功是胚胎工程中的重大成就之一，在基础生物学、畜牧学和医学上都具有十分重要的应用价值。 (1)ES细胞可用于治疗人类的某些顽症：利用ES细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。 (2)培育出人造组织器官，用于器官移植。 (3)对ES细胞的培养和诱导，为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段。 (4)ES细胞可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究。 判断正误： (1)受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植。(　　) (2)通过胚胎移植技术，实现良种牛的快速繁殖时，受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行。(　　) (3)胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割。(　　) (4)胚胎分割可看作是无性繁殖。(　　) (5)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。(　　) (6)胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低。(　　) (7)胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点。(　　) (8)造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病，自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应。(　　) (9)囊胚的滋养层细胞具有发育全能性。(　　) (10)胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化。(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√　(7)×　(8)√　(9)×　(10)× 一、胚胎移植 1．胚胎移植过程中供体、受体的选择和处理 选择 处理 2．胚胎移植的实质 胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此各种性状能保持其原来的优良特性。 比如，良种牛后代的遗传特性是由供体公牛和母牛决定的，受体母牛只是提供了胚胎发育的场所，不影响后代的遗传特性。 3．胚胎移植成功与否的两个条件 (1)同种动物之间进行胚胎移植易于成功。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。 (2)供、受体生理状态要相同 ①应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。 ②移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置相同或相似