專題胚胎工程的應(yīng)用及前景PPT學習教案

1、會計學1專題胚胎工程的應(yīng)用及前景專題胚胎工程的應(yīng)用及前景3 3意義意義充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的 。繁殖潛力繁殖潛力第1頁/共29頁5 5基本程序基本程序第2頁/共29頁6 6實質(zhì)實質(zhì)早期胚胎在早期胚胎在 條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。二、胚胎分割二、胚胎分割1 1概念概念指采用指采用 方法將方法將 分割成分割成2 2等份、等份、4 4等份或等份或8 8等份等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。所得后代遺傳物質(zhì)等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。所得后代遺傳物質(zhì) 。2 2原理：細胞的原理：細胞的 。3 3胚胎分割時應(yīng)注意的幾個問題胚胎分割時應(yīng)注意的幾個問題(1

2、)(1)選擇胚胎：分割時應(yīng)選擇選擇胚胎：分割時應(yīng)選擇 、形態(tài)正常的、形態(tài)正常的 或或 。(2)(2)分割：在對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將分割：在對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將 . .均等分割。均等分割。(3)(3)所需主要儀器：實體顯微鏡和所需主要儀器：實體顯微鏡和 。相同生理環(huán)境相同生理環(huán)境機械機械早期胚胎早期胚胎完全相同完全相同全能性全能性發(fā)育良好發(fā)育良好桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚內(nèi)細胞團內(nèi)細胞團顯微操作儀顯微操作儀第3頁/共29頁三、胚胎干細胞三、胚胎干細胞1 1概念概念是由是由 或或 中分離出來的一類細胞，簡稱中分離出來的一類細胞，簡稱ESES或或EKEK細胞。細胞。2 2特點

3、特點(1)(1)在形態(tài)上：表現(xiàn)為在形態(tài)上：表現(xiàn)為 、 、 。(2)(2)在功能上：具有發(fā)育的在功能上：具有發(fā)育的 。(3)(3)在體外培養(yǎng)條件下：在體外培養(yǎng)條件下：ESES細胞可以只增殖而不細胞可以只增殖而不 ，因此可以對它進行，因此可以對它進行 或或 。早期胚胎早期胚胎原始性腺原始性腺體積小體積小細胞核大細胞核大核仁核仁明顯明顯全能性全能性分化分化冷凍保存冷凍保存遺傳改造遺傳改造第4頁/共29頁3 3應(yīng)用應(yīng)用(1)(1)可以用于治療人類的某些頑癥?？梢杂糜谥委熑祟惖哪承╊B癥。(2)(2)可以培育出可以培育出 ，解決目前臨床上存在的，解決目前臨床上存在的 和器官移植后和器官移植后 的問題。的問

4、題。(3)(3)是研究體外是研究體外 的理想材料。的理想材料。(4)(4)可用于對哺乳動物個體可用于對哺乳動物個體 規(guī)律的研究。規(guī)律的研究。人造組織器官人造組織器官供體器官不足供體器官不足免疫排斥免疫排斥細胞分化細胞分化發(fā)生和發(fā)育發(fā)生和發(fā)育第5頁/共29頁一、胚胎移植一、胚胎移植閱讀教材閱讀教材P74P747676，結(jié)合圖，結(jié)合圖3 31616、3 31717，探討回答下列問題：，探討回答下列問題：1 1試分析胚胎移植技術(shù)中胚胎的來源及生殖方式。試分析胚胎移植技術(shù)中胚胎的來源及生殖方式。第6頁/共29頁2 2胚胎移植的受體應(yīng)具備哪些條件？胚胎移植的受體應(yīng)具備哪些條件？提示：同一物種；與供體處于

5、相同的生理狀態(tài)；雌性動物。提示：同一物種；與供體處于相同的生理狀態(tài)；雌性動物。3 3胚胎移植的意義有哪些？胚胎移植的意義有哪些？提示：提示：(1)(1)加速育種工作和品種改良；加速育種工作和品種改良；(2)(2)大量節(jié)省購買種畜的費用；大量節(jié)省購買種畜的費用；(3)(3)一胎多產(chǎn)；一胎多產(chǎn)；(4)(4)保存品種資源和瀕危物種；保存品種資源和瀕危物種；(5)(5)充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。二、胚胎分割與胚胎干細胞二、胚胎分割與胚胎干細胞閱讀教材閱讀教材P78P78P79P79，結(jié)合圖，結(jié)合圖3 32323，探討回答下列問題：，探討回答下列問題：1 1胚胎分割

6、有什么意義？處理時期和理由是什么？胚胎分割有什么意義？處理時期和理由是什么？提示：胚胎分割的意義是提高胚胎利用率。處理的時期是桑椹胚期或囊胚期，因為此時還未出現(xiàn)細胞的分化。提示：胚胎分割的意義是提高胚胎利用率。處理的時期是桑椹胚期或囊胚期，因為此時還未出現(xiàn)細胞的分化。第7頁/共29頁2 2結(jié)合胚胎分割的發(fā)展簡史，想一想早期胚胎能不能無限分割。結(jié)合胚胎分割的發(fā)展簡史，想一想早期胚胎能不能無限分割。提示：不能。實踐證明，采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胚的可能性有限，目前以二分胚的分割和移植成功率最高。提示：不能。實踐證明，采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胚的可能性有限，目前以二分胚的分割和移植成功率最高。3

7、 3囊胚期的內(nèi)細胞團有何功能？對囊胚階段的胚胎進行分割時要注意什么？為什么？囊胚期的內(nèi)細胞團有何功能？對囊胚階段的胚胎進行分割時要注意什么？為什么？提示：內(nèi)細胞團在囊胚階段才出現(xiàn)，它將來發(fā)育成胎兒的各種組織。對囊胚階段的胚胎進行分割時要注意將內(nèi)細胞團均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。提示：內(nèi)細胞團在囊胚階段才出現(xiàn)，它將來發(fā)育成胎兒的各種組織。對囊胚階段的胚胎進行分割時要注意將內(nèi)細胞團均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。第8頁/共29頁4 4觀察圖示，回答問題：觀察圖示，回答問題：第9頁/共29頁(1)(1)囊胚細胞出現(xiàn)囊胚細胞出現(xiàn)_和和_。內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎兒的

8、。內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎兒的_，滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成，滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成_等。等。(2)(2)出現(xiàn)囊胚腔，是胚胎內(nèi)部一個含有液體的囊腔。出現(xiàn)囊胚腔，是胚胎內(nèi)部一個含有液體的囊腔。(3)(3)胚胎干細胞的來源：在人胚胎發(fā)育早期的胚胎干細胞的來源：在人胚胎發(fā)育早期的_中未分化的細胞。中未分化的細胞。(4)(4)胚胎干細胞的特點：具有胚胎干細胞的特點：具有_能力并保持能力并保持_狀狀態(tài)，在一定條件下可分化為各種態(tài)，在一定條件下可分化為各種_；易于進行基因改造操作。；易于進行基因改造操作。提示：提示：(1)(1)內(nèi)細胞團滋養(yǎng)層各種組織胎盤內(nèi)細胞團滋養(yǎng)層各種組織胎盤(3)(3)囊胚囊胚(4)(4)增殖未

9、分化組織和器官增殖未分化組織和器官第10頁/共29頁 請回答胚胎工程方面的問題：請回答胚胎工程方面的問題：(1)(1)應(yīng)用胚胎工程技術(shù)可以培育出應(yīng)用胚胎工程技術(shù)可以培育出“試管牛試管?！?。試管牛的培育需經(jīng)過體外受精、。試管牛的培育需經(jīng)過體外受精、_、_以及在母體中發(fā)育和產(chǎn)出等過程。以及在母體中發(fā)育和產(chǎn)出等過程。(2)(2)在在“試管牛試管?！钡呐嘤^程中，要使精子和卵母細胞在體外成功結(jié)合，需要對精子進行處理，使其的培育過程中，要使精子和卵母細胞在體外成功結(jié)合，需要對精子進行處理，使其_。另外，培養(yǎng)的卵母細胞需要發(fā)育至減數(shù)第二次分裂的中期，該時期在顯微鏡下可觀察到次級卵母細胞和。另外，培養(yǎng)的卵母

10、細胞需要發(fā)育至減數(shù)第二次分裂的中期，該時期在顯微鏡下可觀察到次級卵母細胞和_。第11頁/共29頁(3)(3)通常奶牛每次排出一枚卵母細胞，采用激素處理可使其一次排出多枚卵母細胞，常使用的激素是通常奶牛每次排出一枚卵母細胞，采用激素處理可使其一次排出多枚卵母細胞，常使用的激素是_。(4)(4)胚胎移植前對供、受體母牛要進行胚胎移植前對供、受體母牛要進行_。為胚胎在受體體內(nèi)存活提供可能的基礎(chǔ)是指受體對外來的胚胎基本上不產(chǎn)生。為胚胎在受體體內(nèi)存活提供可能的基礎(chǔ)是指受體對外來的胚胎基本上不產(chǎn)生。第12頁/共29頁 解析解析 (1)“(1)“試管牛試管?！笔峭ㄟ^在試管中進行體外受精，然后將受精卵進行胚胎

11、培養(yǎng)，將獲得的胚胎再利用胚胎移植技術(shù)植入母體內(nèi)，在母體內(nèi)發(fā)育和產(chǎn)出牛個體的過程。是通過在試管中進行體外受精，然后將受精卵進行胚胎培養(yǎng)，將獲得的胚胎再利用胚胎移植技術(shù)植入母體內(nèi)，在母體內(nèi)發(fā)育和產(chǎn)出牛個體的過程。(2)(2)為使精卵成功結(jié)合需要對精子進行獲能處理；卵母細胞發(fā)育至減數(shù)第二次分裂中期的細胞為次級卵母細胞或第一極體。為使精卵成功結(jié)合需要對精子進行獲能處理；卵母細胞發(fā)育至減數(shù)第二次分裂中期的細胞為次級卵母細胞或第一極體。(3)(3)促性腺激素能夠作用于卵巢細胞使其產(chǎn)生更多的性激素從而促進卵母細胞的生成。促性腺激素能夠作用于卵巢細胞使其產(chǎn)生更多的性激素從而促進卵母細胞的生成。(4)(4)同期

12、發(fā)情處理的目的是使供、受體的生理狀態(tài)同步或一致。另外胚胎要在受體內(nèi)存活，必要的條件是不能和受體產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)。同期發(fā)情處理的目的是使供、受體的生理狀態(tài)同步或一致。另外胚胎要在受體內(nèi)存活，必要的條件是不能和受體產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)。 答案答案 (1)(1)早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植(2)(2)獲能第一極體獲能第一極體(3)(3)促性腺激素促性腺激素(4)(4)同期發(fā)情處理免疫排斥反應(yīng)同期發(fā)情處理免疫排斥反應(yīng)第13頁/共29頁 從生殖方式上區(qū)分克隆、試管牛和胚胎移植從生殖方式上區(qū)分克隆、試管牛和胚胎移植(1)(1)克隆：是無性繁殖，具體指從一個共同的祖先通過無性繁殖的方法增生而來的一群

13、遺傳特性相同的克?。菏菬o性繁殖，具體指從一個共同的祖先通過無性繁殖的方法增生而來的一群遺傳特性相同的DNADNA分子、細胞或者個體，如植物的組織培養(yǎng)。動物的克隆指細胞核移植，通過離體培養(yǎng)重新表達細胞的全能性。分子、細胞或者個體，如植物的組織培養(yǎng)。動物的克隆指細胞核移植，通過離體培養(yǎng)重新表達細胞的全能性。(2)(2)試管牛：是體外受精和胚胎移植過程，屬于有性生殖。試管牛：是體外受精和胚胎移植過程，屬于有性生殖。(3)(3)胚胎移植：取決于胚胎是由受精卵形成的還是由核移植技術(shù)形成重組細胞發(fā)育而成的。若由受精卵形成的則為有性生殖，否則為無性生殖。胚胎移植：取決于胚胎是由受精卵形成的還是由核移植技術(shù)形

14、成重組細胞發(fā)育而成的。若由受精卵形成的則為有性生殖，否則為無性生殖。第14頁/共29頁 ( (山東高考山東高考) )科學家通過誘導黑鼠體細胞去分化獲得誘導性多能干細胞科學家通過誘導黑鼠體細胞去分化獲得誘導性多能干細胞(iPS)(iPS)，繼而利用，繼而利用iPSiPS細胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠。流程如下：細胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠。流程如下：第15頁/共29頁(1)(1)從黑鼠體內(nèi)獲得體細胞后，對其進行的初次培養(yǎng)稱為從黑鼠體內(nèi)獲得體細胞后，對其進行的初次培養(yǎng)稱為_，培養(yǎng)的細胞在貼壁生長至鋪滿培養(yǎng)皿底時停止分裂，這種現(xiàn)象稱為，培養(yǎng)的細胞在貼壁生長至鋪滿培養(yǎng)皿底時停止分裂，這種

15、現(xiàn)象稱為_。(2)(2)圖中圖中2 2細胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得，該過程稱為細胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得，該過程稱為_；也可從灰鼠體內(nèi)取出卵子，通過；也可從灰鼠體內(nèi)取出卵子，通過_后進行早期胚胎培養(yǎng)獲得。后進行早期胚胎培養(yǎng)獲得。(3)(3)圖中重組囊胚通過圖中重組囊胚通過_技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，暫不移入的胚胎可使用技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，暫不移入的胚胎可使用_方法保存。方法保存。(4)(4)小鼠胚胎干細胞小鼠胚胎干細胞(ES)(ES)可由囊胚的可由囊胚的_分離培養(yǎng)獲得。分離培養(yǎng)獲得。iPSiPS與與ESES細胞同樣具有發(fā)育全能性，有望在對人類細胞同樣具有發(fā)育全能

16、性，有望在對人類iPSiPS細胞進行定向細胞進行定向_后用于疾病的細胞治療。后用于疾病的細胞治療。第16頁/共29頁【研析研析】本題主要考查動物細胞培養(yǎng)和胚胎移植等有關(guān)知識，意在考查識記和理解應(yīng)用能力。具體解題過程如下：本題主要考查動物細胞培養(yǎng)和胚胎移植等有關(guān)知識，意在考查識記和理解應(yīng)用能力。具體解題過程如下：審審提取信息提取信息信息信息a：由設(shè)問由設(shè)問(1)(1)對黑鼠體細胞的初次培養(yǎng)可知其稱為原代培養(yǎng)。對黑鼠體細胞的初次培養(yǎng)可知其稱為原代培養(yǎng)。信息信息b：由設(shè)問由設(shè)問(2)(2)從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得2 2細胞胚胎可知此過程為沖卵技術(shù)。細胞胚胎可知此過程為沖卵技術(shù)。信息信息c

17、：由設(shè)問由設(shè)問(3)(3)重組囊胚移入白鼠子宮內(nèi)可知此項技術(shù)是胚胎移植化用于疾病的細胞治療。重組囊胚移入白鼠子宮內(nèi)可知此項技術(shù)是胚胎移植化用于疾病的細胞治療。信息信息d：由設(shè)問由設(shè)問(4)“iPS(4)“iPS與與ESES細胞同樣具有發(fā)育全能性細胞同樣具有發(fā)育全能性”可推得對其進行定向誘導分化。可推得對其進行定向誘導分化。第17頁/共29頁析析解讀信息解讀信息解讀信息解讀信息a：動物組織用酶處理成單個細胞后進行的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。動物組織用酶處理成單個細胞后進行的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。解讀信息解讀信息b：將早期胚胎從母體子宮中沖洗出來的方法叫沖卵。將早期胚胎從母體子宮中沖洗出來的方法叫沖卵

18、。解讀信息解讀信息d：iPSiPS與與ESES細胞同樣具有發(fā)育全能性即均可分化為成年鼠任何一種組織細胞，可使壞死或退化的部位得以修復并恢復正常功能。細胞同樣具有發(fā)育全能性即均可分化為成年鼠任何一種組織細胞，可使壞死或退化的部位得以修復并恢復正常功能。第18頁/共29頁答答解題規(guī)范解題規(guī)范設(shè)問設(shè)問(2)：第二個空填的正確答案第二個空填的正確答案“體外受精體外受精”來自一個關(guān)鍵語句來自一個關(guān)鍵語句“灰鼠體內(nèi)取出灰鼠體內(nèi)取出”，答為，答為“受精受精”不給分。不給分。設(shè)問設(shè)問(4)第一個空：第一個空：囊胚本身就是早期的胚胎，而其內(nèi)細胞團具有發(fā)育的全能性，其他部分細胞則不具備此特性，因此答囊胚本身就是早

19、期的胚胎，而其內(nèi)細胞團具有發(fā)育的全能性，其他部分細胞則不具備此特性，因此答“早期胚胎早期胚胎”不恰當。不恰當。設(shè)問設(shè)問(4)第二個空：第二個空：前面有一個關(guān)鍵詞前面有一個關(guān)鍵詞“定向定向”，這決定了這個答案只能填，這決定了這個答案只能填“誘導分化誘導分化”，不能填，不能填“誘導分裂、分化誘導分裂、分化”或或“分裂分裂”。第19頁/共29頁 答案答案 (1)(1)原代培養(yǎng)接觸抑制原代培養(yǎng)接觸抑制(2)(2)沖卵沖卵( (或沖胚或沖胚) ) 體外受精體外受精( (或核移植或核移植) )(3)(3)胚胎移植冷凍胚胎移植冷凍( (或低溫或低溫) )(4)(4)內(nèi)細胞團誘導分化內(nèi)細胞團誘導分化第20頁/

20、共29頁 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 填充：內(nèi)細胞團收集桑椹胚或囊胚填充：內(nèi)細胞團收集桑椹胚或囊胚 196 196 的液氮原始的性腺的液氮原始的性腺 細胞核大細胞核大 具有發(fā)育的全能性具有發(fā)育的全能性課堂歸納課堂歸納第21頁/共29頁 關(guān)鍵語句關(guān)鍵語句 1 1胚胎移植實際上是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程。胚胎移植實際上是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程。2 2胚胎移植的理論基礎(chǔ)胚胎移植的理論基礎(chǔ)(1)(1)早期胚胎處于游離狀態(tài)，為胚胎收集提供可能。早期胚胎處于游離狀態(tài)，為胚胎收集提供可能。(2)(2)受體對移植胚胎基本不發(fā)生免疫排斥是早期胚胎在受體內(nèi)存活的理論基礎(chǔ)。受

21、體對移植胚胎基本不發(fā)生免疫排斥是早期胚胎在受體內(nèi)存活的理論基礎(chǔ)。(3)(3)供體胚胎可與受體子宮建立生理和組織上的聯(lián)系，為胚胎在受體內(nèi)發(fā)育提供了可能。供體胚胎可與受體子宮建立生理和組織上的聯(lián)系，為胚胎在受體內(nèi)發(fā)育提供了可能。3 3為促進供體多排卵，應(yīng)用促性腺激素進行超數(shù)排卵處理。為促進供體多排卵，應(yīng)用促性腺激素進行超數(shù)排卵處理。第22頁/共29頁4 4一般選取孕激素對供、受體進行同期發(fā)情處理。一般選取孕激素對供、受體進行同期發(fā)情處理。5 5胚胎分割的對象是桑椹胚或囊胚，在對囊胚分割時，應(yīng)注意將內(nèi)細胞團均等分割。胚胎分割的對象是桑椹胚或囊胚，在對囊胚分割時，應(yīng)注意將內(nèi)細胞團均等分割。6 6胚胎干

22、細胞是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞，簡稱胚胎干細胞是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞，簡稱ESES或或EKEK細胞，表現(xiàn)為體積小、細胞核大、核仁明顯等特征，具有發(fā)育的全能性。細胞，表現(xiàn)為體積小、細胞核大、核仁明顯等特征，具有發(fā)育的全能性。第23頁/共29頁1 1下列技術(shù)屬于胚胎工程最后一道下列技術(shù)屬于胚胎工程最后一道“工序工序”的是的是( () )A A體外受精體外受精B B早期胚胎培養(yǎng)早期胚胎培養(yǎng)C C胚胎移植胚胎移植 D D胚胎分割胚胎分割解析：在胚胎工程中，最后都要把胚胎移植到受體內(nèi)解析：在胚胎工程中，最后都要把胚胎移植到受體內(nèi)才能獲得試管動物。才能獲得試管動物。答案：答案：C C第24頁/共29頁2 2關(guān)于胚胎移植優(yōu)點的敘述，錯誤的是關(guān)于胚胎移植優(yōu)點的敘述，錯誤的是( () )A A使良種畜群迅速擴大，加速育種工作和品種改良使良種畜群迅速擴大，加速育種工作和品種改良B B克服了時間與地域的限制，大量節(jié)省購買種畜的費用克服了時間與地域的限制，大量節(jié)省購買種畜的費用C C一次給受體移入多個胚胎，可增加雙胎和多胎的比例一次給受體移入多個胚胎，可增加雙胎和多胎的比例D D建立常溫胚胎庫，保存品種資源和瀕危物種建立常溫胚胎庫，保存品種資源和瀕危物種解析：胚胎必須進行冷凍保存，常溫下無法長期保存胚胎。解析：胚胎必須進行冷凍保存，常溫下無法長