高中生物人教版 (2019)选择性必修3第3节 基因工程的应用导学案
展开1.理解胚胎移植的概念、现状、意义。
2.掌握胚胎移植的生理学基础、基本程序。
【学习任务】
一、胚胎移植的概念
1.写出胚胎移植的概念:
2.根据胚胎移植的概念分析胚胎的来源有哪些?
3.什么是供体?什么是受体?受体需要具备哪些条件?
4.胚胎移植的实质是什么?胚胎移植的地位是什么?
二、胚胎移植的现状和意义:
1.供体职能是什么?受体职能是什么?
2.胚胎移植具有哪些优势?
三、胚胎移植的生理学基础:
1.准备移植的胚胎,移植到任何一头母牛的子宫内都能发育吗?为什么要在动物发情排卵后一段时间进行胚胎移植?
2.能否直接从母体子宫内进行胚胎收集?为什么?
3.供体与受体之间进行胚胎移植时,会不会发生免疫排斥反应?
4.移入受体的供体胚胎的遗传特性,在孕育过程中是否受到影响?
四、胚胎移植的基本程序:
1.完成胚胎移植的基本程序流程图
2.胚胎移植的供体、受体如何选择?用激素进行什么处理?处理的目的?
3对供体母牛要进行什么处理?用什么激素处理?处理的目的?
4.通过什么方法收集胚胎,冲卵是把母牛的卵子冲出来吗?胚胎收集的时期?
5.对胚胎进行检查的目的是什么?此时胚胎处于什么时期?
6胚胎保存的条件是什么?胚胎的移植方法有哪些?
【自我检测】:
1.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
2.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
3.“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
4.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
5.对供体母牛进行胚胎收集时,胚胎应发育到( )
A. 桑椹胚或囊胚 B. 囊胚或原肠胚 C. 原肠胚 D. 8细胞或16细胞
问题反馈:
3.3胚胎工程应用前景(2)学案
【学习目标】
1.能说出胚胎分割的操作过程。
2.理解胚胎干细胞的概念、特点和分离途径。
【学习任务】
一、胚胎分割:
1.什么是胚胎分割?胚胎分割属于什么生殖方式?
2.胚胎分割选择的什么样的胚胎?选择什么时期的胚胎?使用的仪器是什么?
3.对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意什么问题?原因?胚胎分割滋养层是否需要均等分割?
4.胚胎分割除了能增加胚胎数量外,还有什么应用?应该选择什么细胞?
5.简述胚胎分割的操作过程
6.胚胎分割的缺陷有哪些?到目前为止,最常见的是经分割产生的什么个体?
7胚胎分割份数越多,产生后代个数越多吗?
二、胚胎干细胞培养:
1.什么是胚胎干细胞?
2.胚胎干细胞在形态、功能上的特点是什么?胚胎干细胞在体外培养时的特点是什么?
3.简述胚胎干细胞的分离途径。
4.阅读课本相关内容,说说胚胎干细胞有什么哪些具体用途?
5.饲养层细胞一般为什么细胞?它的作用是什么?可以维持细胞处于什么状态?也可添加什么物质达到相同的作用?
6.在培养液中加入什么成分可以诱导ES细胞的分化?
【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。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.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
4.胚胎分割是一种现代生物技术,关于这一技术的叙述正确的是( )
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.胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割
5.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
6.下图是牛胚胎分割示意图。请据图回答下列问题:
(1)进行胚胎分割时,应选择发育到____________时期的胚进行操作。
(2)①指的是___________,②指的是___________。
(3)通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有的特点是______________________。
(4)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意___________________________,
原因是_________________________________。
3.3胚胎工程应用前景(1)
【学习目标】
1.理解胚胎移植的概念、现状、意义。
2.掌握胚胎移植的生理学基础、基本程序。
【学习任务】
一、胚胎移植的概念
1.写出胚胎移植的概念:
将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,移植
到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之发育为新个体的技术。
2.根据胚胎移植的概念分析胚胎的来源有哪些?
雌性动物体内的早期胚胎或体外受精及其他方式(如细胞核移植、胚胎分割)得到的胚胎。
3.什么是供体?什么是受体?受体需要具备哪些条件?
供体:提供胚胎的个体。受体:接受胚胎的个体。受体需要具备哪些条件:同种、生理状态相同的雌性动物。
4.胚胎移植的实质是什么?胚胎移植的地位是什么?
胚胎移植的实质:生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。地位:如转基因、核移植,或体外受精等技术所生产的胚胎,都必须经过胚胎移植技术才能获得后代,它是胚胎工程的最后一道“工序”
二、胚胎移植的现状和意义:
1.供体职能是什么?受体职能是什么?
供体职能:只产生具有优良遗传特性的胚胎;受体职能:担任繁重而漫长的妊娠和育仔的任务。
2.胚胎移植具有哪些优势?
(1)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(2)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。
三、胚胎移植的生理学基础:
1.准备移植的胚胎,移植到任何一头母牛的子宫内都能发育吗?为什么要在动物发情排卵后一段时间进行胚胎移植?
不是。受体需要具备条件:同种、生理状态相同的雌性动物。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后一致,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。因此,必须做到供、受体母畜的发情时间一致。同时还要做到移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置相同后相似,移入胚胎一侧的受体子宫对应的卵巢必须有黄体存在。
2.能否直接从母体子宫内进行胚胎收集?为什么?
能,在配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。
3.供体与受体之间进行胚胎移植时,会不会发生免疫排斥反应?
受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥
4.移入受体的供体胚胎的遗传特性,在孕育过程中是否受到影响?
胚胎与受体建立正常的联系,但遗传物质没有改变。
四、胚胎移植的基本程序:
1.完成胚胎移植的基本程序流程图
妊娠
胚胎移植
冲卵
配种
超数排卵
同期发情处理
2.胚胎移植的供体、受体如何选择?
供体:遗传性能和生产性能优秀的个体;受体:健康和正常繁殖能力的个体;
3对供体母牛要进行什么处理?用什么激素处理?处理的目的?
处理:(1)给供体和受体:注射相关激素,使其同期发情。(2)对供体母牛用促性腺激素进行超数排卵处理
4.通过什么方法收集胚胎,冲卵是把母牛的卵子冲出来吗?胚胎收集的时期?
在配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来;不是,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。桑葚胚或囊胚阶段。
5.对胚胎进行检查的目的是什么?此时胚胎处于什么时期?
选择的胚胎:发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚。
6胚胎保存的条件是什么?胚胎的移植方法有哪些?
-196℃的液氮中保存。手术法和非手术法
【自我检测】:
1.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
2.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
3.“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
4.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
5.对供体母牛进行胚胎收集时,胚胎应发育到( )
A. 桑椹胚或囊胚 B. 囊胚或原肠胚 C. 原肠胚 D. 8细胞或16细胞
问题反馈:
3.3胚胎工程应用前景(2)
【学习目标】
1.能说出胚胎分割的操作过程。
2.理解胚胎干细胞的概念、特点和分离途径。
【学习任务】
一、胚胎分割:
1.什么是胚胎分割?胚胎分割属于什么生殖方式?
采用显微手术(机械方法)的方法将早期胚胎分割成2分胚,4分胚或8分胚,经体内或体外培养后植入受体,以得到同卵双胎或同卵多胎的技术。胚胎分割属于无性繁殖或克隆。
2.胚胎分割选择的什么样的胚胎?选择什么时期的胚胎?使用的仪器是什么?
选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚;实体显微镜和显微操作仪。
3.对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意什么问题?原因?胚胎分割滋养层是否需要均等分割?
对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要将内细胞团均等分割。原因:内细胞团一般到囊胚阶段才出现,它是发育为胚胎本身的基础细胞,其他细胞为滋养细胞,只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞团均等分割,则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。胚胎分割滋养层不需要均等分割
4.胚胎分割除了能增加胚胎数量外,还有什么应用?应该选择什么细胞?
产生同卵双胎或同卵多胎。桑葚胚或囊胚
5.简述胚胎分割的操作过程
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,或直接将裸半胚移植给受体。
6.胚胎分割的缺陷有哪些?到目前为止,最常见的是经分割产生的什么个体?
胚胎分割的份数越多,操作的难度会越大,移植的成功率也越低。早期胚胎的体积很小,只有在显微镜下才能看到;再者,细胞数目是有限的。分割的份数越多,不但难以做到均等分割,每一份的细胞数会越少,而且作为囊胚期的胚胎内细胞团细胞所受的影响会更大。因此,分割的份数越多,技术的难度会越大,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。产生同卵双胎或同卵多胎。
7胚胎分割份数越多,产生后代个数越多吗?
分割的份数越多,不但难以做到均等分割,每一份的细胞数会越少,而且作为囊胚期的胚胎内细胞团细胞所受的影响会更大。因此,分割的份数越多,技术的难度会越大,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。
二、胚胎干细胞培养:
1.什么是胚胎干细胞?
简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。
2.胚胎干细胞在形态、功能上的特点是什么?胚胎干细胞在体外培养时的特点是什么?
(1)形态:体积小,细胞核大,核仁明显;
(2)功能:具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞;
(3)在体外培养的条件下,ES细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存,也可以进行遗传改造。
3.简述胚胎干细胞的分离途径。
胚胎干细胞来源:内细胞团细胞、原始性腺细胞
4.阅读课本相关内容,说说胚胎干细胞有什么哪些具体用途?
(1)治疗人类的某些顽症。人类由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病,如帕金森综合症、少年糖尿病和老年痴呆症等,已成为医学上尚未攻克的顽症。利用ES细胞可以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。目前,在动物实验方面,用ES细胞诱导分化出的某些组织细胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑难病症。(2)培育出人造组织器官,用于器官移植
随着组织工程技术的发展,通过ES细胞体外诱导分化,还可以培育出人造组织器官,解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
(3)ES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料。
5.饲养层细胞一般为什么细胞?它的作用是什么?可以维持细胞处于什么状态?也可添加什么物质达到相同的作用?
ES细胞在饲养层细胞上,或在添加抑制因子的培养液中,能够维持不分化的状态。
6.在培养液中加入什么成分可以诱导ES细胞的分化?
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分化。
【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。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.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
4.胚胎分割是一种现代生物技术,关于这一技术的叙述正确的是( )
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.胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割
5.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
6.下图是牛胚胎分割示意图。请据图回答下列问题:
(1)进行胚胎分割时,应选择发育到____________时期的胚进行操作。
(2)①指的是___________,②指的是___________。
(3)通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有的特点是______________________。
(4)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意___________________________,原因是_________________________________。
6.(1)桑椹胚 囊胚 (2)内细胞团 囊胚腔 (3)具有相同的遗传物质 (4)胚胎分割要将内细胞团均等分割 以免影响胚胎的恢复和进一步发育
高中生物人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》专题3 胚胎工程综合与测试学案设计: 这是一份高中生物人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》专题3 胚胎工程综合与测试学案设计,共7页。学案主要包含了补偿训练,方法规律等内容,欢迎下载使用。
高中生物人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》专题3 胚胎工程综合与测试学案: 这是一份高中生物人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》专题3 胚胎工程综合与测试学案,共5页。学案主要包含了典例示范,交汇分析,易错提醒,知识深化,类题精练等内容,欢迎下载使用。
人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》专题3 胚胎工程综合与测试学案: 这是一份人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》专题3 胚胎工程综合与测试学案,共9页。学案主要包含了试管动物技术,体外受精,胚胎的早期培养等内容,欢迎下载使用。