2014-2015学年高中生物人教选修三导学案：专题3 课题：3-3 胚胎工程的应用及前景

高二生物选修三《现代生物科技专题》导学案（编号3—3）
班级： 姓名： 小组： 检查人： 评价
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课题：胚胎工程的应用及前景（第一课时）
主备人： 审核人： 授课人： 使用时间： 年 月 日
【学习目标】
1、举例说出胚胎移植。
2、认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用
【重点难点】
重点：胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。
难点：胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。
【自主学习】
（一）、 阅读教材指出胚胎工程有哪些应用？
胚胎工程的应用包括：胚胎移植、 、 等。
（二）、胚胎移植
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
【问题生成】
同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把问题填写在下面
【师生互动、问题探讨】
（一）、胚胎工程
1、列举胚胎工程的应用。
2、说出你对胚胎工程的认识（课本外的）
（二）、胚胎移植
1、指出胚胎移植概念：
2、列举胚胎移植的应用：
3、说出胚胎移植的现状：
4、讨论胚胎移植的意义：
（三）、分析胚胎移植的生理学基础
胚胎移植成功与否关系到：供体和受体的
1）供、受体 的生理变化相同，为胚胎提供相同的生理环境。 怎样保证胚胎移植前后所处的生理环境保持一致？
2）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
（四）、研究胚胎移植的基本程序
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
3）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
三、反思总结
图解胚胎移植的过程（加注解）
【课堂小结与反思】
1．胚胎移植
(1)胚胎移植的基本程序(以牛胚胎移植为例)
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(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。
(3)影响胚胎移植成功率的两个重要条件
①要在同种动物之间进行移植，“同种”是指“同一物种”。
②供、受体生理状态要相同：供、受体母畜的发情时间一致；胚胎移入受体子宫的位置应该与其在供体内的位置相同或相似。
(4)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几乎所有动物都不能在原肠胚阶段移植，因为此时胚胎细胞分化程度高，移植成功率很低。
(5)胚胎移植成功的保障(生理学基础)
①供、受体生殖器官的生理变化是相同的。
②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，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
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，在孕育过程中不受任何影响。
[提醒]　(1)胚胎移植的供体和受体必须是同种生物，同一物种的动物才有可能具有相同的生理特征。
(2)作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种，供体则为优良的品种。
(3)胚胎移植的意义：大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
2．胚胎分割和胚胎移植值得注意的几个问题
(1)胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚胎必须在原肠胚之前，不能直接移植受精卵。
(2)移植胚胎来源及生殖方式
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(3)两次使用促性腺激素：①同期发情处理；②超数排卵。
(4)两次检查：①收集胚胎检查；②移植后是否妊娠检查。
(5)冲卵含义：冲出早期胚胎，不是冲出卵子。
(6)对囊胚进行分割时，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。
【自我检测】
１．将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精 ( http: / / www.21cnjy.com )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．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出荷斯坦奶牛，可以移植成功
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
2.“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
3． （多选）胚胎移植技术目前主要应用于 （ ）
A.?解决某些不孕症者的生育问题 　　　B.?治疗某些遗传病
C.?提高良种家畜的繁殖力 D.?提高动物的抗病力
4．在胚胎移植的整个过程中，与之有关的激素包括 （ ）
①促性腺激素 ②雌激素 ③孕激素 ④雄激素
A．①② B．①②③ C．①③④ D．②③
5、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
6、下列有关动物胚胎移植的叙述中，不正确的是 （ ）
A．从受孕母畜体内取出的受精卵或胚胎均能移植
B．受体母畜必须处于与供体母畜同步发情状态
C．超数排卵技术要使用一定的激素
D．试管婴儿技术只有受精及早期卵裂过程在体外进行
7、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
8、下列关于胚胎移植的叙述不正确的是 （ ）
A、胚胎移植全部属于无性繁殖
B、可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力
C、大大缩短了供体本身的繁殖周期
D、供体的主要职能变为只产生具有优良遗传特性的胚胎
9、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
10、“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
11、胚胎移植的基本程序如下图(以胚胎移植为例),请据图回答:
分娩（胚胎移植的犊牛
（1）对供体母牛、供体公牛的要求是____ ( http: / / www.21cnjy.com )__ _____。受体母牛必须和供体牛_____ ____。
(2)同期发情处理的方法是 ( http: / / www.21cnjy.com )____________ ________________,它可以促进_________ _____的分泌和______ _______的生成.
(3)一次给受体移入多胚胎,产生的多个后代,其基因型都相同吗 ________
为什么 ____________________ ______________________________
高二生物选修三《现代生物科技专题》导学案（编号3—3）
班级： 姓名： 小组： 检查人： 评价
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课题：胚胎工程的应用及前景（第二课时）
主备人： 审核人： 授课人： 使用时间： 年 月 日
【学习目标】
1、说出胚胎分割的操作过程
2、关注胚胎工程的研究进展和应用价值。
【重点难点】
重点：1、说明胚胎分割的应用意义。
2、说明胚胎干细胞研究的意义。
3、说明胚胎干细胞的概念和分离途径。
难点：胚胎干细胞的应用
【自主学习】
（一）胚胎分割
1、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。
2、仪器设备： 和显微操作仪
（二）胚胎干细胞
1、概念：由 或 中分离出来的一类细胞。简称ES或EK细胞。
2、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；在体外可增殖而不发生 ；可冷冻保存；可进行遗传改造
【问题生成】
【师生互动、问题探讨】
（一）胚胎分割
1、操作程序如何？
1）选择发育良好、形态正常的 ，移入盛有 的培养皿
2）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。
3）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 。
2、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。
（二）胚胎干细胞
1、明确胚胎干细胞的特点 ？
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
可增殖而不发生 ；可冷冻保存；可进行遗传改造
2、说出意义
1）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
2）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
3、讨论胚胎干细胞的应用现状
【课堂小结与反思】
【自我检测】
1． 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
2.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
3.（多选）胚胎分割所需要的主要仪器设备为 （ ）
A.显微操作仪 B.电子显微镜
C.电子切割仪 D. 实体显微镜
4、（多选）胚胎分割所需要的主要仪器设备为 （ ）
A.显微操作仪 B.电子显微镜
C.电子切割仪 D. 实体显微镜
5、以下对于胚胎分割的描述，正确的是 （ ）
A．只能对囊胚期细胞进行分割
B．囊胚阶段的胚胎分割份数越多，产生相同基因型的后代个数越多
C．胚胎分割产生的后代个体表现型完全相同
D．内细胞团一般到囊胚才出现，胚胎分割时最好将其均等分割，移植成功率才高
6、胚胎干细胞的特点是 （ ）
A.在形态上，表现为体积大，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能性
B.在形态上，表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能性
C.在形态上，表现为体积小，细胞核小，核仁不明显；在功能上不具有发育的全能性
D.在形态上，表现为体积大，细胞核小，核仁明显；在功能上具有发育的全能性
7．干细胞是一种尚未充分分化的未成 ( http: / / www.21cnjy.com )熟的细胞，它具有再生各种细胞、器官的潜能，医学家们正尝试利用干细胞治疗一些顽疾，用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证。下列说法中不正确的是 ： （ ）
A．利用干细胞治疗某些顽疾，是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能
B．骨髓分为红骨髓和黄骨髓，其中，只有红骨髓具有造血功能
C．用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥（异）反应
D．异体骨髓移植成功后，康复者的血型有可能发生改变
8、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
9. 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________________
_ 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 ( http: / / www.21cnjy.com )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
10．(2013·高考福建 ( http: / / www.21cnjy.com )卷)克隆猪成功率较低，与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。Bcl 2基因是细胞凋亡抑制基因，用PCR技术可以检测该基因转录水平，进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如下图。
请回答：
(1)图中重组细胞的细胞核来自________细胞，早期胚胎移入受体子宫后继续发育，经桑椹胚、囊胚和________胚最终发育为克隆猪。
(2)在PCR过程中可检 ( http: / / www.21cnjy.com )测出cDNA中Bcl 2 cDNA的分子数，进而计算总mRNA中Bcl 2 mRNA的分子数，从而反映出Bcl 2基因的转录水平。
①图中X表示________过程。
②从基因组数据库中查询Bcl 2 mR ( http: / / www.21cnjy.com )NA的核苷酸序列，以便根据这一序列设计合成________用于PCR扩增，PCR过程第一轮循环的模板是______ __