1、第9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、胚胎分割,二、胚胎干细胞及胚胎工程的应用,达标检测,内容索引,一、胚胎分割,1.含义：指借助 技术将早期胚胎切割成 ，再移植到代孕母子宫中发育，产生 后代的技术。 2.优点：可成倍增加胚胎数量，是一种 的方法。 3.过程 (1)将发育良好的胚胎移入含有 中。 (2)在显微镜下用切割针或切割刀把 分割开，或用酶处理等方式将中的细胞分散开。 (3)分割的胚胎或细胞直接移植给受体，或在体外培养至 。 (4)移植到受体内，着床发育产仔。,新知导学,显微操作,几等份,同卵多仔,快速繁殖良种畜,培养液的培养皿,胚胎,卵裂球,囊胚阶段
2、探究1图示解读 为提高胚胎的利用率，科学家们又研究了胚胎分割技术，结合下图思考胚胎分割技术的有关问题。,互动探究,1.理论基础：动物细胞细胞核的 。 2.物质基础：每个细胞的细胞核内具有相同的 。 3.技术基础： 。 4.特点：每个后代具有 的遗传物质。 5.优点：可 ，是一种快速繁殖良种畜的方法。,全能性,遗传物质,胚胎移植,相同,成倍增加胚胎数量,6.胚胎分割在什么时期进行？选择胚胎时应注意什么？,答案 胚胎分割的时期是卵裂期或囊胚期。应选择发育良好、形态正常的卵裂球或囊胚。,7.在对囊胚分割时，应注意什么问题？为什么？,答案 在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割。若分割时
3、不能将内细胞团均等分割，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。,答案,例1 下列关于胚胎分割技术的说法，错误的是 A.被分割的胚胎应该是发育良好的桑椹胚或囊胚 B.要将内细胞团均等分割的原因是防止分割而来的两个个体性状差异过大 C.来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质 D.胚胎分割是进行动物克隆的方法之一,答案,解析,解析 胚胎分割时，胚胎要选择发育良好的、形态正常的桑椹胚或囊胚，A正确； 对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割，若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育能力强，少的部分发育受阻或发育
4、不良，甚至不能发育，B错误； 胚胎分割的特点是同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，C正确； 胚胎分割可以成倍增加胚胎数量，是一种快速繁殖种畜的方法，属于动物无性繁殖或克隆的方法之一，D正确。,误认为胚胎分割时，进行均等分割的原因是防止分割后的胚胎出现性状差异。胚胎分割为无性繁殖，因此，无论分割情况如何，被分割后的胚胎遗传物质均相同，均等分割的目的是防止胚胎发育不良，若是桑椹胚，均等分割即可，若是囊胚，由于已经出现细胞分化，因此，需均等分割内细胞团。同时注意分割的次数，以免影响胚胎的恢复和进一步发育。,例2 (2017平湖校级月考)如图所示，a、b、c为对幼苗做不同处理的实验，d为一植株被，一段时
5、间后，植株向左弯曲生长,答案,解析,(1)胚胎分割是指_ _。,借助显微操作技术将早期胚胎分割成几等份，再移植到代孕母子宫中发育，产生同卵多仔后代的技术,解析 胚胎分割是指借助显微操作技术将早期胚胎切割成几等份，再移植到代孕母子宫中发育，产生同卵多仔后代的技术。进行胚胎分割时，应选发育良好的早期胚胎，在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，以免影响胚胎的恢复和进一步发育。,(2)指的是_；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，应注意什么问题？为什么？_ _。,答案,内细胞团,囊胚腔,具有相同的遗传,物质,胚胎
6、分割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,二、胚胎干细胞及胚胎工程的应用,1.胚胎干细胞 (1)含义：一种未分化细胞，具有 和二倍体核型，在适当条件下，可被诱导分化为多种细胞、组织。 (2)来源：当受精卵分裂发育成早期胚胎(囊胚)时， 的细胞。 (3)培养关键：需要一种能促进胚胎干细胞的 ，同时还要抑制其 的培养体系，这种体系中用于饲养层的细胞一般是_ 细胞。,新知导学,发育全能性,内细胞团,生长,分化,胚胎成纤维,2.胚胎干细胞核移植：把胚胎干细胞核移植到 中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成 的技术。 3.胚胎工程的应用 (1)大大加快了 的发展速
7、度。 (2)保护珍稀动物和挽救 的野生动物。,去核的卵细胞,克隆动物,畜牧业,濒临灭绝,探究1理性思维 填图并思考相关问题。,互动探究,内细胞团,囊胚腔,1.通过图示分析，胚胎干细胞来源于早期胚胎(囊胚)的 细胞。,滋养层,内细胞团,2.填图从鼠的早期胚胎培养胚胎干细胞的流程 (1)胚胎干细胞在体外培养过程中可以被诱导化，加入饲养层细胞的目的是促进 ，_ 其分化。,胰蛋白酶,内细胞团,胚胎干细胞,细胞分化,胚胎干细胞生长,抑制,(2)可用胃蛋白酶代替胰蛋白酶分离内细胞团吗？,答案 不可以。因为胃蛋白酶的最适pH为2左右，在近中性溶液中失活。,答案,探究2科学探究 完善右图并填空。 1.含义：把
8、胚胎干细胞核移植到 中，经过 、胚胎培养、 后直接由受体完成克隆动物的技术。 2.干细胞研究的应用价值 (1)进行 ，获得基因敲除动物，如用基因敲除手段可以获得适合人体移植的猪器官，减弱或消除 。,胎干细胞,核,体外培养,克隆,胚胎移植,去核的卵细胞,胚激活,胚胎移植,基因敲除,排斥反应,(2)培育用于移植的细胞、组织或 。 (3)在 中改良并创造动物新品种，再结合基因工程等技术培育出生长快、抗病力强、高产的家畜品种，生产有价值的动物等。,器官,试管,例3 下列关于哺乳动物胚胎干细胞的说法，正确的是 A.在体外培养条件下，胚胎干细胞可以只增殖不分化 B.原肠胚之前的早期胚胎所有细胞都属于胚胎干
9、细胞 C.胚胎干细胞体积大，细胞核小，具有发育的全能性 D.胚胎干细胞经诱导培养获得的器官因无免疫排斥可任意移植,答案,解析,解析 在体外培养条件下，培养皿内加入饲养层细胞培养，可以使胚胎干细胞只增殖不分化，A正确； 囊胚时期的细胞已开始分化，滋养层细胞不具有全能性，内细胞团的细胞为胚胎干细胞，B错误； 胚胎干细胞体积小，细胞核大，核仁明显，具有发育的全能性，C错误； 胚胎干细胞经诱导培养获得的器官仅在用于提供胚胎干细胞的个体时才不会发生免疫排斥反应，D错误。,例4 下列关于胚胎干细胞特点的叙述中，不正确的是 A.当受精卵发育成囊胚时，所有的细胞都是胚胎干细胞 B.胚胎干细胞是一种未分化的细胞
10、具有发育的全能性 C.在适当的条件下，胚胎干细胞可以分化为多种细胞和组织 D.培养胚胎干细胞的关键是需要一种必须能促进干细胞的生长同时还要抑制干细胞的分化的培养体系,解析 当受精卵发育成囊胚时，内细胞团的细胞是胚胎干细胞，具有发育的全能性，滋养层细胞不具有全能性。,答案,解析,胚胎干细胞的特点 (1)形态上：体积小，细胞核大，核仁明显，具有二倍体核型。 (2)功能上：具有发育的全能性，即可以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，胚胎干细胞可以只增殖而不分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。,学习小结,胚 胎 工 程,胚 胎 分 割,含义 优点：成倍增加 数
11、量，快速繁殖良种畜,过程：,胚胎,胚胎分割,胚胎移植,胚胎 干细 胞(ES) 细胞,来源： 和原始性腺 特点：具有 和二倍体核型,培养要求：必须能促进胚胎干细胞的 ，同时还要抑制胚胎干细胞的_,培养 过程,将干细胞接种在 上面培养 当内细胞团突出饲养层外时，用 或_内细胞团，再把它用 消化成单个细胞，置于新鲜培养液中培养,早期胚胎,生长,发育全能性,分化,饲养层,酶消化,胚 胎 工 程,培养,机械,剥离,酶,达标检测,1.下列关于胚胎分割的叙述，正确的是 A.可以将胚胎任意分割成多块 B.胚胎分割是一种有性生殖 C.胚胎分割后，移植获得的后代基因型完全相同 D.胚胎分割可以看作是克隆,答案,解
12、析,解析 胚胎分割可以看作是动物无性生殖的方法之一，它所形成的后代基因型完全相同，遗传性状极为相似。注意D项，胚胎分割不同于胚胎分割移植。,1,2,3,4,5,2.(2018浙江五校联考节选)关于胚胎工程的叙述，正确的是 A.“试管婴儿”体外受精阶段，为提高受精概率，宜将精子与卵细胞等量培养 B.多胚胎移植在提高妊娠率的同时，常可获得性状完全相同的孩子 C.胚胎移植时，受体仅需要做同期发情处理即可 D.在胚胎干细胞培养过程中，加入的饲养层细胞分泌一些物质既能抑制细胞分化又能促进细胞生长,答案,解析,1,2,3,4,5,解析 体外受精是成熟的卵细胞与获能的精子结合的过程，精子的数量要远多于卵细胞
13、A错误； 多胚胎移植能够提高妊娠率，由于胚胎来源不同及环境因素的作用，基本上不会获得性状完全相同的孩子，B错误； 胚胎移植时，受体需同期发情且未配种，将从供体获取的胚胎移植到受体的相应部位(子宫角或输卵管)，C错误； 胚胎干细胞一般在饲养层细胞上培养，因为加入的饲养层细胞分泌一些物质既能抑制干细胞分化又能促进细胞分裂生长，D正确。,1,2,3,4,5,3.下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是 A.A细胞不一定是受精卵细胞 B.胚胎移植可以定向改造动物的遗传性状，需移植到发情的母牛子宫内发育 C.两个胚胎具有不同的遗传物质 D.图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段,
14、答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析 图中A可以是受精卵，也可以是动物核移植的重组细胞，还可以是胚胎分割后得到的细胞；胚胎移植不可以改造动物的遗传性状，只是通过代孕母体充分发挥优良个体的繁殖潜力，只能移植到同种且生理状态相同的母牛子宫内发育； 两个胚胎都由A分裂分化而来，具有相同的遗传物质；胚胎分割只能将早期胚胎切割成几等份，只包括卵裂、囊胚阶段，不包括原肠胚阶段，因为原肠胚已经发生细胞的分化，不能进行细胞分割。,4.胚胎干细胞培养的基本过程如下图所示，下列叙述中正确的是 A.过程的培养液与动物细胞培养的培养液成分不同之处是不含有动物血清 B.过程采用酶处理的方式将内细胞团
15、细胞分散开 C.过程培养基中需加入经紫外线照射后的成纤维细胞，以促进胚胎干细胞分化 D.早期胚胎继续发育会在外层形成滋养层细胞，最终这部分细胞发育为成体的一部分,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析 受精卵培养的培养液也需要有动物血清；过程培养基中需加入胚胎成纤维细胞用于抑制胚胎干细胞的分化；滋养层细胞会发育形成胚胎的附属结构或胚外结构(胚盘)。,5.(2017温州十校联合体期末)欲利用基因工程技术将人胰岛素基因转入到小鼠基因组中，以期利用小鼠生产出人胰岛素，请回答下列问题： (1)若用逆转录的方法获得人胰岛素基因，则需要从人体相应的_细胞中提取mRNA，获得的人胰岛素基因经过相应处理后，再利用显微注射技术将其注入到受体细胞中，下列最不适合作为受体细胞的是_(A.受精卵 B.胚胎干细胞 C.第一次卵裂形成的细胞 D.第三次卵裂形成的细胞)。,1,2,3,4,5,答案,胰岛,B,(2)为获得更多的受体细胞，可先对成年雌鼠注射激素进行_处理，将获得的卵母细胞培养成熟，与经_处理的精子结合形成受精卵后再进行后期操作。 (3)导入胰岛素基因的受体细胞还需借助_、_等胚胎工程技术才能成为转基因小鼠。,1,2,3,4,5,答案,超数排卵,获能,胚胎体外培养,胚胎移植,
