高中生物 專題3 胚胎工程 3.3 胚胎工程的應(yīng)用及前景專題課件 新人教版選修3.ppt

專題3胚胎工程 3 3胚胎工程的應(yīng)用及前景 目標(biāo)導(dǎo)航 01 02 簡述進(jìn)行胚胎分割的注意事項(xiàng)及其實(shí)際意義 依據(jù)胚胎干細(xì)胞的分離途徑 說出胚胎干細(xì)胞的分類 功能和用途 如果我有一頭奶牛寶寶該多好呀 胚胎移植 實(shí)現(xiàn)夢想的途徑 供體母牛 受體母牛 胚胎移植的基本程序 超數(shù)排卵 配種或人工授精 同期發(fā)情 胚胎的收集 質(zhì)量檢查 沖卵 胚胎移植 妊娠檢查 分娩 我黃牛要是像人一樣能生一對雙胞胎奶牛寶寶該多好呀 家畜胚胎分割是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一項(xiàng)生物工程技術(shù) 英國劍橋大學(xué)生物學(xué)家威拉德森在1979年首先想到將受精卵在發(fā)育為胚胎的過程中分裂出的細(xì)胞加以分割 再將分割的胚胎細(xì)胞分別加以培養(yǎng) 從而發(fā)育出完整的新一代的方法 他用綿羊的幼體進(jìn)行了實(shí)驗(yàn) 當(dāng)綿羊的受精卵細(xì)胞從1變2 2變4 到4變8時(shí) 他將這早期胚胎分割成四份 然后將分割的細(xì)胞重新送到母羊的子宮里面發(fā)育 結(jié)果母羊產(chǎn)下了4只活潑的小羊羔 被分割的受精卵細(xì)胞發(fā)揮了它們的全能性 各自獨(dú)立地發(fā)育成健康的小羊羔 這個(gè)實(shí)驗(yàn)充分證明威拉德森的設(shè)想是可行的 胚胎分割大大提高了動(dòng)物的繁殖率 正常情況下 一頭良種奶牛 一生約產(chǎn)犢10頭 如用胚胎分割并找別的奶牛 寄母 懷孕 那么從一頭良種母奶牛就能得到幾百頭良種奶牛 探究活動(dòng)一 仔細(xì)閱讀課本p78 79和材料一 請思考討論回答下列問題 1 概念 采用 方法將 切割成2等份 4等份 8等份等 經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù) 2 胚胎分割的理論基礎(chǔ)是 3 1 選擇的胚胎 發(fā)育良好的 形態(tài)正常的 或 2 對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí) 要將 均等分割 4 通過胚胎分割移植培育出的4只小羊 其性別表現(xiàn)為 a 雌雄的可能性各占一半b 全為雌性或雄性c 全為雌性d 全為雄性 胚胎分割 機(jī)械 早期胚胎 細(xì)胞的全能性 桑椹胚 囊胚 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 這4只小羊除了性別一樣之外 長得也會(huì)一樣嗎 為什么 胚胎分割可以看做動(dòng)物無性繁殖或克隆的方法之一 主要儀器設(shè)備 顯微操作儀 實(shí)體顯微鏡 胚胎分割 胚胎分割 a b c d 透明帶 滋養(yǎng)層 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 囊胚腔 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 胚胎移植 分割針 刀 半個(gè)胚胎 空透明帶 受體 注入 囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)有什么功能 為什么要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 是不是分割的份數(shù)越多效率越高 討論時(shí)間 如果我生的雙胞胎奶牛寶寶是一對漂亮的公主就更好啦 胚胎性別鑒定 a b c d 透明帶 滋養(yǎng)層 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 囊胚腔 dna分析性別鑒定 已知性別胚胎 胚胎移植 sry pcr鑒定技術(shù) 從早期胚胎中取出幾個(gè)細(xì)胞 提取dna 然后用sry基因的一段堿基 位于y染色體上的性別決定基因 作為引物 用胚胎細(xì)胞中的dna為模板 進(jìn)行pcr擴(kuò)增 最后用spy特異性探針對擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行檢測 出現(xiàn)陽性反應(yīng) 則胚胎為雄性 反之為雌性 再把確定性別的胚胎移植到子宮 胚胎性別鑒定 用基因探針做dna分子雜交 意義 提高了胚胎的利用率 白血病 治療方法 骨髓移植 動(dòng)物干細(xì)胞是指那些未分化 但又具有分化潛能的細(xì)胞 根據(jù)分化潛能的差異 干細(xì)胞可分為三種類型 能夠分化產(chǎn)生生命活動(dòng)所需要的各種類型細(xì)胞的干細(xì)胞稱為全能干細(xì)胞 它本身可形成一個(gè)生命 不能單獨(dú)發(fā)育為完整個(gè)體 但能分化為多種類型細(xì)胞的干細(xì)胞稱為多能干細(xì)胞 能分化產(chǎn)生與特定器官和特定生理功能相關(guān)的細(xì)胞稱為專能干細(xì)胞 人類胚胎干細(xì)胞 es 是人類胚胎發(fā)育早期未分化的細(xì)胞 目前 科學(xué)家用于研究的胚胎干細(xì)胞是從體外受精產(chǎn)生的胚胎中分離出來的 它們希望能利用干細(xì)胞來治療人類多種慢性疾病 如帕金森病 老年癡呆癥 糖尿病 慢性心臟病甚至癌癥 并且已經(jīng)在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中取得了一些進(jìn)展 例如 美國的一個(gè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室將胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)一段時(shí)間后用于治療因病毒感染而癱瘓的老鼠 使之在一定程度上恢復(fù)了行走能力 西班牙的研究人員將胰島素基因?qū)胄∈笠认僦?結(jié)果小鼠的糖尿病消失了 探究活動(dòng)二 仔細(xì)閱讀課本p80 81和材料二 請思考討論回答下列問題 1 胚胎干細(xì)胞具有胚胎的特性 在形態(tài)上表現(xiàn)為 在功能上則具有 2 美國科學(xué)家用干細(xì)胞治療癱瘓老鼠獲得成功 這說明那些干細(xì)胞已分化成 細(xì)胞 3 如果能利用干細(xì)胞治療人的糖尿病 與傳統(tǒng)的注射胰島素治療作比較 前一種治療方法的優(yōu)點(diǎn)是 體積小 細(xì)胞核大 核仁明顯 發(fā)育的全能性 可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞 使病人能根據(jù)需要自主地分泌胰島素 神經(jīng) 胚胎干細(xì)胞 從早期胚胎和原始性腺中分離 應(yīng)用 分化誘導(dǎo)因子 如牛黃酸 丁酰環(huán)腺苷酸等 研究體外細(xì)胞分化的理想材料 飼養(yǎng)層細(xì)胞 增殖而不分化 應(yīng)用 治療人類的某些頑癥 應(yīng)用 培育人造組織器官 治療性克隆考慮到器官移植的免疫排斥反應(yīng) 科學(xué)家們將胚胎干細(xì)胞技術(shù)同克隆技術(shù)相結(jié)合 提出 治療性克隆 的新思想 從移植組織或器官的病人身上取出一個(gè)細(xì)胞核 顯微注射到一個(gè)去核的卵母細(xì)胞中 經(jīng)卵裂形成囊胚 從囊胚中取出內(nèi)細(xì)胞團(tuán)并培養(yǎng)成胚胎干細(xì)胞 將胚胎干細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化成移植的組織或器官 就不會(huì)產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)了 2001年8月9日 美國前總統(tǒng)布什頒布了不許聯(lián)邦政府資助人類胚胎干細(xì)胞研究的禁令 2009年3月9日奧巴馬宣布解除對胚胎干細(xì)胞研究的限制 也只是松開了束縛科學(xué)家的第一個(gè)綁結(jié)而已 因?yàn)閵W巴馬的新政令 只允許聯(lián)邦政府資助使用2001年8月以后已建立的數(shù)百株新干細(xì)胞系的科學(xué)研究 卻依然禁止資助研究者利用早期胚胎分離新的干細(xì)胞 對于研究胚胎干細(xì)胞的美國科學(xué)家而言 雖然諸多桎梏依然存在 但至少這是一個(gè)值得歡慶的開端 而人類胚胎干細(xì)胞研究的命運(yùn) 依然懸系于科學(xué) 政治 宗教以及倫理之間的博弈與平衡 新聞速報(bào) 課堂小結(jié) 桑椹胚或囊胚 無性 早期胚胎 原始性腺 全能性 增殖 分化 如圖是胚胎干細(xì)胞分離途徑示意圖 下列說法正確的是 a 圖中a所示細(xì)胞將來能夠發(fā)育成胎膜和胎盤b 胚胎干細(xì)胞的體積和細(xì)胞核都較小c 胚胎干細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化d 利用胚胎干細(xì)胞培育的人造器官正在大規(guī)模應(yīng)用 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 胎兒的各種組織 大 應(yīng)用示例 下圖為哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞及其分化的示意圖 請據(jù)圖回答下面的問題 1 胚胎干細(xì)胞是從動(dòng)物胚胎發(fā)育至 期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或胎兒的 中分離得到的一類細(xì)胞 2 圖中分化程度最低的干細(xì)胞是 在體外培養(yǎng)條件下 培養(yǎng)液中加入 因子 可誘導(dǎo)該種干細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化 3 在機(jī)體內(nèi) 皮膚干細(xì)胞分化成皮膚細(xì)胞是機(jī)體細(xì)胞中基因 的結(jié)果 4 某患者不能產(chǎn)生正常的白細(xì)胞 通過骨髓移植可以達(dá)到治療的目的 骨髓治療的實(shí)質(zhì)是將上圖的 細(xì)胞移植到患者體內(nèi) 5 若要克隆某種哺乳動(dòng)物 從理論上分析 上述紅細(xì)胞 白細(xì)胞 神經(jīng)細(xì)胞中不能選用作為供體的細(xì)胞是成熟的 其原因是 囊胚 原始性腺 胚胎干細(xì)胞 分化誘導(dǎo) 選擇性表達(dá) 造血干 紅細(xì)胞 無細(xì)胞核 下圖為哺乳動(dòng)物胚胎分割和性別鑒定示意圖 請據(jù)圖回答下列問題 1 胚胎分割時(shí) 一般采用發(fā)育良好 形態(tài)正常的 對胚胎進(jìn)行分割時(shí) 要特別注意將 均等分割 否則會(huì)影響分割后的胚胎恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育 來自同一胚胎分割產(chǎn)生的后代具有相同的遺傳物質(zhì) 因此 胚胎分割可以看做動(dòng)物 的方法之一 桑椹胚或囊胚 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 無性繁殖或克隆 2 過程分割出的少量滋養(yǎng)層細(xì)胞用來做性別鑒定 該技術(shù)常采用的方法是 3 早期胚胎