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高中生物人教版 (2019)选择性必修3第2章 细胞工程第3节 胚胎工程二 胚胎工程技术及其应用课文课件ppt
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这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3第2章 细胞工程第3节 胚胎工程二 胚胎工程技术及其应用课文课件ppt，共29页。PPT课件主要包含了探究一体外受精，人工操作，早期胚胎，卵母细胞的采集，精子的获取，繁殖能力，胚胎移植，探究二胚胎移植，提供胚胎，接受胚胎等内容，欢迎下载使用。
探究一 体外受精
结合教科书第60页的图2-22,阅读相关内容,说出试管动物、体外受精的概念,概述体外受精的过程,分析体外受精的应用及意义。1.试管动物。指通过 使卵子在体外受精,经培养发育为 后,再进行移植产生的个体。2.体外受精。(1)主要步骤: 、 和受精。(2)过程。
(3)应用。①提高动物 。②为 提供可用的胚胎。
探究二 胚胎移植
结合教科书第61页的图2-23,阅读相关内容,阐明胚胎移植的概念,概述胚胎移植的步骤,探讨胚胎移植的意义。1.概念。胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的 ,移植到同种的、生理状态相同的 动物体内,使之继续发育为新个体的技术。(1)供体: 的个体。(2)受体: 的个体。2.步骤。 ,配种或人工授精,胚胎的收集、检查、培养或保存, ,以及移植后的检查等。3.操作过程(以牛胚胎移植为例)。
供体、受体的选择和处理
4.意义。(1)充分发挥雌性优良个体的 。(2)作为 的最终技术环节,推动胚胎工程其他技术的研究和应用。
探究二 胚胎分割
结合教科书第63页的图2-25,阅读相关内容,阐明胚胎分割的概念,概述胚胎分割的操作过程,探讨胚胎分割的应用及意义。1.概念。胚胎分割是指采用 将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得 的技术。(1)理论基础:早期胚胎细胞具有很强的 能力,并保持着 。(2)繁殖方式: 。2.操作过程。
(1)胚胎分割所需要的主要仪器设备有哪些?提示:体视显微镜和显微操作仪。(2)分割囊胚阶段的胚胎时,应注意什么问题?提示:注意将内细胞团均等分割。3.应用及意义。(1)促进优良动物品种的 。(2)对于人工控制 、动物繁殖健康后代具有重要意义。
体外受精的实例分析阅读下列材料,分析回答问题。“试管婴儿”技术是指精子和卵子的结合是在试管内进行的,并使受精卵在适宜环境内生长、发育成胚胎,然后将胚胎移植到子宫内,使之能在子宫内发育成胎儿,最后出生的一种生育方法,这是对科学技术要求非常高的一种方法。它的成功和发展,不仅给不孕不育夫妇带来了希望,
而且对研究人类的生殖生理、胚胎发生学以及优生学等方面的课题,有着不可估量的积极作用。(1)“试管婴儿”技术属于有性生殖的范畴还是无性生殖的范畴?涉及的主要胚胎工程技术有哪些?提示:有性生殖。体外受精、胚胎移植。(2)“试管婴儿”技术中,获取的精子和卵母细胞可以直接进行受精吗?为什么?提示:不可以,需要对精子进行获能处理,并将卵母细胞培养到MⅡ期,才能在适当的培养液中完成受精。
1.卵母细胞的采集和培养方法。(1)超数排卵技术:促性腺激素可作用于卵巢,促进雌激素的分泌,进而促进卵子的排出。给供体注射促性腺激素,可使一头母畜一次排出比自然情况下多几倍到几十倍的卵子。(2)卵母细胞的培养:不同动物排出的卵母细胞的成熟程度不同,需在体外培养至MⅡ期,才能进行体外受精。2.精子获能处理前应离心处理。精液由精子和精浆两部分组成。精浆中含有一种能抑制精子获能的物质,因此在一般情况下,精液中的精子无法获能。精子获能处理前进行离心处理,目的是去除精浆以利于精子获能。
【例1】下列关于试管动物技术的叙述,正确的是( )A.该技术中首先要做的是体外受精和动物细胞培养B.利用该技术培育动物的过程全部在体外进行C.运用该技术繁育后代的过程属于有性生殖D.从卵巢提取的卵子直接与获能的精子在体外受精解析:试管动物技术中首先要做的是体外受精;胚胎移植前的过程全部在体外进行,胚胎移植后的发育在受孕母体中进行;运用试管动物技术繁育后代的过程属于有性生殖;从卵巢提取的卵子尚未发育到MⅡ期,不能直接与获能的精子在体外受精。答案:C
【例2】下图是体外受精技术培育试管动物的大致流程图,下列叙述错误的是( )A.体外受精包括成熟卵子的采集、精子的获取和受精等步 骤B.精子需要获能后才能进行受精C.受精时精子释放的酶能协助其穿越透明带D.进行胚胎早期培养的目的是检查受精状况和受精卵的发 育能力
解析:体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤;受精时精子释放的多种酶能协助精子穿过透明带;进行胚胎早期培养的目的是检查受精状况和受精卵的发育能力。答案:A
探究二 胚胎移植
胚胎移植的过程长期以来,优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈,近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。下页左上图为牛胚胎移植的基本程序示意图,请据图分析回答问题。
(1)胚胎移植过程中,对供体、受体的选择有什么要求?提示:供体要求遗传性状优良、生产能力强;受体要求有健康的体质和正常的繁殖能力。(2)为什么需要对供体、受体母牛进行同期发情处理?提示:使供体、受体母牛生殖器官的生理变化相同,为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。(3)同期发情处理和超数排卵处理应分别使用什么激素?提示:同期发情处理一般用孕激素,超数排卵处理需要使用外源促性腺激素。
(4)受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应?提示:大量的研究已经证明,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。(5)胚胎移植后,经受体孕育的后代,其遗传特性与供体还是受体保持一致?为什么?提示:与供体保持一致,因为供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系,其遗传物质在孕育过程中不发生变化。(6)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。你认为这样的概括正确吗?提示:胚胎移植成功率的高低与供体、受体生理环境一致的程度密切相关。只有供体、受体生理环境高度一致,移入受体的胚胎才能被接受,并继续发育。所以我们可以把胚胎移植简单地概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
胚胎移植的生理学基础(1)哺乳动物发情排卵后,不管是否妊娠,在一段时间内,同种动物生殖器官的生理变化是相同的,这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。(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)大量的研究已经证明,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。
【例3】下列关于“试管牛”培养流程的叙述,错误的是( )
A.过程①可对供体母牛注射促性腺激素,使其排出更多的 卵子B.过程②发生的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到 两个极体C.过程③应给代孕母牛注射免疫抑制剂,防止发生免疫排 斥反应D.“试管牛”的遗传特性取决于供体,与代孕母牛无关
解析:过程①是从供体母牛体内获取卵子,可对供体母牛注射促性腺激素,使其超数排卵;过程②是受精作用,发生的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体;过程③是胚胎移植,因受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,所以不需要给代孕母牛注射免疫抑制剂;“试管牛”的遗传物质完全来自供体,代孕母牛只为胚胎的发育提供营养和场所,因此“试管牛”的遗传特性取决于供体,与代孕母牛无关。答案:C
探究三 胚胎分割
胚胎分割的过程下图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图,请据图分析回答问题。
(1)胚胎分割属于无性生殖还是有性生殖?提示:无性生殖。
(2)对囊胚阶段的胚胎进行分割时,为什么要将内细胞团均等分割?提示:若不能将内细胞团均等分割,则会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强,含内细胞团少的部分发育受阻或发育不良,甚至不能发育等问题。(3)胚胎分割的份数越多,操作的难度越大,移植的成功率也越低,试分析其原因。提示: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,操作的难度越大,移植后恢复和发育的难度越大,移植的成功率自然越低。(4)将来发育为胎儿的是内细胞团,但可以取样滋养层做DNA分析,鉴定性别,试分析原因。提示:同一个胚胎的滋养层细胞和内细胞团细胞具有相同的遗传物质。
1.胚胎分割的注意事项。(1)分割要均等。分割囊胚的内细胞团时,一定要均等。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,含内细胞团少的部分发育受阻或发育不良,甚至不能发育等问题。(2)分割份数不能过多。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,而且作为囊胚期的内细胞团细胞所受的影响会越大。因此,分割的份数越多,操作难度越大,移植后恢复和发育的难度越大,移植的成功率越低。2.胚胎分割的繁殖方式。同一胚胎经分割移植形成的后代具有相同的遗传物质,该过程中没有减数分裂、有性生殖细胞的形成、有性生殖细胞的结合,属于无性繁殖或克隆。
【例4】下列关于胚胎分割的叙述,错误的是( )A.胚胎分割存在一些问题,如刚出生的动物体重偏轻、毛色 和斑纹存在差异等B.分割胚胎一般用分割针或分割刀进行C.胚胎分割所需要的主要仪器设备为体视显微镜和显微操 作仪D.胚胎分割是采用酶处理方法把胚胎分成更多的等份,经移 植获得同卵双胎或多胎的技术
解析:虽然理论上胚胎分割后产生的两个个体相同,但是有可能出现刚出生的动物体重偏轻、毛色和斑纹存在差异等情况;胚胎分割所需要的主要仪器设备为体视显微镜和显微操作仪;胚胎分割是采用分割针或分割刀在显微镜下将胚胎分成更多的等份,而不是用酶处理。答案:D
【例5】下图表示胚胎分割的过程,下列有关胚胎分割的说法,正确的是( )
A.应选择形态正常、发育良好的囊胚或原肠胚进行分割B.分割针分割胚胎后,①②部分的大小应基本相等C.为了获得更多的胚胎,分割胚胎时产生的份数越多越好D.对胚胎进行分割后得到的个体性别不同
解析:应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行分割;对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,即图中①②部分的大小应基本相等;胚胎分割可将早期胚胎分为2等份、4等份或8等份等,但胚胎分割份数越多,操作越难做到均等分割,成功率也越低;对胚胎进行分割后得到的个体性别相同。答案:B
探究一 体外受精
结合教科书第60页的图2-22,阅读相关内容,说出试管动物、体外受精的概念,概述体外受精的过程,分析体外受精的应用及意义。1.试管动物。指通过 使卵子在体外受精,经培养发育为 后,再进行移植产生的个体。2.体外受精。(1)主要步骤: 、 和受精。(2)过程。
(3)应用。①提高动物 。②为 提供可用的胚胎。
探究二 胚胎移植
结合教科书第61页的图2-23,阅读相关内容,阐明胚胎移植的概念,概述胚胎移植的步骤,探讨胚胎移植的意义。1.概念。胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的 ,移植到同种的、生理状态相同的 动物体内,使之继续发育为新个体的技术。(1)供体: 的个体。(2)受体: 的个体。2.步骤。 ,配种或人工授精,胚胎的收集、检查、培养或保存, ,以及移植后的检查等。3.操作过程(以牛胚胎移植为例)。
供体、受体的选择和处理
4.意义。(1)充分发挥雌性优良个体的 。(2)作为 的最终技术环节,推动胚胎工程其他技术的研究和应用。
探究二 胚胎分割
结合教科书第63页的图2-25,阅读相关内容,阐明胚胎分割的概念,概述胚胎分割的操作过程,探讨胚胎分割的应用及意义。1.概念。胚胎分割是指采用 将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得 的技术。(1)理论基础:早期胚胎细胞具有很强的 能力,并保持着 。(2)繁殖方式: 。2.操作过程。
(1)胚胎分割所需要的主要仪器设备有哪些?提示:体视显微镜和显微操作仪。(2)分割囊胚阶段的胚胎时,应注意什么问题?提示:注意将内细胞团均等分割。3.应用及意义。(1)促进优良动物品种的 。(2)对于人工控制 、动物繁殖健康后代具有重要意义。
体外受精的实例分析阅读下列材料,分析回答问题。“试管婴儿”技术是指精子和卵子的结合是在试管内进行的,并使受精卵在适宜环境内生长、发育成胚胎,然后将胚胎移植到子宫内,使之能在子宫内发育成胎儿,最后出生的一种生育方法,这是对科学技术要求非常高的一种方法。它的成功和发展,不仅给不孕不育夫妇带来了希望,
而且对研究人类的生殖生理、胚胎发生学以及优生学等方面的课题,有着不可估量的积极作用。(1)“试管婴儿”技术属于有性生殖的范畴还是无性生殖的范畴?涉及的主要胚胎工程技术有哪些?提示:有性生殖。体外受精、胚胎移植。(2)“试管婴儿”技术中,获取的精子和卵母细胞可以直接进行受精吗?为什么?提示:不可以,需要对精子进行获能处理,并将卵母细胞培养到MⅡ期,才能在适当的培养液中完成受精。
1.卵母细胞的采集和培养方法。(1)超数排卵技术:促性腺激素可作用于卵巢,促进雌激素的分泌,进而促进卵子的排出。给供体注射促性腺激素,可使一头母畜一次排出比自然情况下多几倍到几十倍的卵子。(2)卵母细胞的培养:不同动物排出的卵母细胞的成熟程度不同,需在体外培养至MⅡ期,才能进行体外受精。2.精子获能处理前应离心处理。精液由精子和精浆两部分组成。精浆中含有一种能抑制精子获能的物质,因此在一般情况下,精液中的精子无法获能。精子获能处理前进行离心处理,目的是去除精浆以利于精子获能。
【例1】下列关于试管动物技术的叙述,正确的是( )A.该技术中首先要做的是体外受精和动物细胞培养B.利用该技术培育动物的过程全部在体外进行C.运用该技术繁育后代的过程属于有性生殖D.从卵巢提取的卵子直接与获能的精子在体外受精解析:试管动物技术中首先要做的是体外受精;胚胎移植前的过程全部在体外进行,胚胎移植后的发育在受孕母体中进行;运用试管动物技术繁育后代的过程属于有性生殖;从卵巢提取的卵子尚未发育到MⅡ期,不能直接与获能的精子在体外受精。答案:C
【例2】下图是体外受精技术培育试管动物的大致流程图,下列叙述错误的是( )A.体外受精包括成熟卵子的采集、精子的获取和受精等步 骤B.精子需要获能后才能进行受精C.受精时精子释放的酶能协助其穿越透明带D.进行胚胎早期培养的目的是检查受精状况和受精卵的发 育能力
解析:体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤;受精时精子释放的多种酶能协助精子穿过透明带;进行胚胎早期培养的目的是检查受精状况和受精卵的发育能力。答案:A
探究二 胚胎移植
胚胎移植的过程长期以来,优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈,近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。下页左上图为牛胚胎移植的基本程序示意图,请据图分析回答问题。
(1)胚胎移植过程中,对供体、受体的选择有什么要求?提示:供体要求遗传性状优良、生产能力强;受体要求有健康的体质和正常的繁殖能力。(2)为什么需要对供体、受体母牛进行同期发情处理?提示:使供体、受体母牛生殖器官的生理变化相同,为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。(3)同期发情处理和超数排卵处理应分别使用什么激素?提示:同期发情处理一般用孕激素,超数排卵处理需要使用外源促性腺激素。
(4)受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应?提示:大量的研究已经证明,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。(5)胚胎移植后,经受体孕育的后代,其遗传特性与供体还是受体保持一致?为什么?提示:与供体保持一致,因为供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系,其遗传物质在孕育过程中不发生变化。(6)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。你认为这样的概括正确吗?提示:胚胎移植成功率的高低与供体、受体生理环境一致的程度密切相关。只有供体、受体生理环境高度一致,移入受体的胚胎才能被接受,并继续发育。所以我们可以把胚胎移植简单地概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
胚胎移植的生理学基础(1)哺乳动物发情排卵后,不管是否妊娠,在一段时间内,同种动物生殖器官的生理变化是相同的,这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。(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)大量的研究已经证明,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。
【例3】下列关于“试管牛”培养流程的叙述,错误的是( )
A.过程①可对供体母牛注射促性腺激素,使其排出更多的 卵子B.过程②发生的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到 两个极体C.过程③应给代孕母牛注射免疫抑制剂,防止发生免疫排 斥反应D.“试管牛”的遗传特性取决于供体,与代孕母牛无关
解析:过程①是从供体母牛体内获取卵子,可对供体母牛注射促性腺激素,使其超数排卵;过程②是受精作用,发生的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体;过程③是胚胎移植,因受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,所以不需要给代孕母牛注射免疫抑制剂;“试管牛”的遗传物质完全来自供体,代孕母牛只为胚胎的发育提供营养和场所,因此“试管牛”的遗传特性取决于供体,与代孕母牛无关。答案:C
探究三 胚胎分割
胚胎分割的过程下图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图,请据图分析回答问题。
(1)胚胎分割属于无性生殖还是有性生殖?提示:无性生殖。
(2)对囊胚阶段的胚胎进行分割时,为什么要将内细胞团均等分割?提示:若不能将内细胞团均等分割,则会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强,含内细胞团少的部分发育受阻或发育不良,甚至不能发育等问题。(3)胚胎分割的份数越多,操作的难度越大,移植的成功率也越低,试分析其原因。提示: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,操作的难度越大,移植后恢复和发育的难度越大,移植的成功率自然越低。(4)将来发育为胎儿的是内细胞团,但可以取样滋养层做DNA分析,鉴定性别,试分析原因。提示:同一个胚胎的滋养层细胞和内细胞团细胞具有相同的遗传物质。
1.胚胎分割的注意事项。(1)分割要均等。分割囊胚的内细胞团时,一定要均等。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,含内细胞团少的部分发育受阻或发育不良,甚至不能发育等问题。(2)分割份数不能过多。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,而且作为囊胚期的内细胞团细胞所受的影响会越大。因此,分割的份数越多,操作难度越大,移植后恢复和发育的难度越大,移植的成功率越低。2.胚胎分割的繁殖方式。同一胚胎经分割移植形成的后代具有相同的遗传物质,该过程中没有减数分裂、有性生殖细胞的形成、有性生殖细胞的结合,属于无性繁殖或克隆。
【例4】下列关于胚胎分割的叙述,错误的是( )A.胚胎分割存在一些问题,如刚出生的动物体重偏轻、毛色 和斑纹存在差异等B.分割胚胎一般用分割针或分割刀进行C.胚胎分割所需要的主要仪器设备为体视显微镜和显微操 作仪D.胚胎分割是采用酶处理方法把胚胎分成更多的等份,经移 植获得同卵双胎或多胎的技术
解析:虽然理论上胚胎分割后产生的两个个体相同,但是有可能出现刚出生的动物体重偏轻、毛色和斑纹存在差异等情况;胚胎分割所需要的主要仪器设备为体视显微镜和显微操作仪;胚胎分割是采用分割针或分割刀在显微镜下将胚胎分成更多的等份,而不是用酶处理。答案:D
【例5】下图表示胚胎分割的过程,下列有关胚胎分割的说法,正确的是( )
A.应选择形态正常、发育良好的囊胚或原肠胚进行分割B.分割针分割胚胎后,①②部分的大小应基本相等C.为了获得更多的胚胎,分割胚胎时产生的份数越多越好D.对胚胎进行分割后得到的个体性别不同
解析:应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行分割;对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,即图中①②部分的大小应基本相等;胚胎分割可将早期胚胎分为2等份、4等份或8等份等,但胚胎分割份数越多,操作越难做到均等分割,成功率也越低;对胚胎进行分割后得到的个体性别相同。答案:B
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