專題3胚胎工程33胚胎工程的應用及前景課標解讀.doc

專題3 胚胎工程3.3 胚胎工程的應用及前景課標解讀1、知識方面舉例說出胚胎移植和胚胎分割。2、情感態(tài)度與價值觀方面認同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。關注胚胎工程的研究進展和應用價值3、能力方面搜集胚胎工程研究進展的資料，撰寫專題綜述報告。網(wǎng)絡構建概念：是指將雌性動物的 ，或者通過 及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、 相同的其他 動物的體內，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術。其中提供胚胎的個體叫供體，接受胚胎的個體叫 。應用：胚胎移植是 、 、或體外受精等技術的最后一道“工序”現(xiàn)狀：在 的胚胎移植中，技術方法更為簡便、實用。意義：可充分發(fā)揮 個體繁殖潛力。供體主要職能只是產生優(yōu)良特性的胚胎，縮短繁殖周期胚胎移植成功與否關系到：供體和受體的 胚胎移植 1）供、受體 的生理變化相同，為胚胎提供相同的生理環(huán)境生理學基礎 2）早期胚胎沒有與母體子宮建立組織聯(lián)系，為 提供可能3）受體對外來胚胎基本不發(fā)生 ，為胚胎的存活提供可能4）胚胎能與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但其 不受影響1）供、受體的選擇和處理（使用激素進行 處理、 處理）2） 或人工受精基本程序 3）胚胎收集（沖卵）、檢查（胚胎發(fā)育到 或囊胚）、培養(yǎng)或保存（196的液氮）4）胚胎移植：手術法（引出子宮和卵巢將其注入）；非手術法（用移植管將其送入子宮）5）移植后的檢查（是否妊娠）等 概念：指采用 方法將早期胚胎切割成2、4或8等份等，經(jīng)移植獲得 雙胎或多胎的技術。 儀器設備： 和顯微操作儀操作程序 1）選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚，移入盛有 的培養(yǎng)皿胚胎分割 2）用分割針或分割刀切開胚胎，吸出半個，注入空 或直接將 移植給受體。分割囊胚時要將 均等分割。此時還可用分割針分割 ，做胚胎DNA分析 。局限：剛出生的動物體重偏低，毛色和斑紋上存在差異， 的可能性有限。概念：由 或 中分離出來的一類細胞。簡稱ES或EK細胞。特點 形態(tài)上：體積小、 大、核仁明顯 功能上：具有 ，即可分化為成年動物體任何一種組織細胞；在體外可胚胎干細胞 增殖而不發(fā)生 ；可冷凍保存；可進行遺傳改造 1）移植ES細胞修復壞死或退化部位，治愈糖尿病、肝(心)衰竭、 等病癥 意義 2）ES細胞體外誘導分化，可培育 3）ES細胞在牛黃酸、丁酰環(huán)腺苷酸等誘導因子作用下可向不同類型組織細胞 答案：早期胚胎 體外受精 生理狀態(tài) 雌性 受體 轉基因 核移植 牛 雌性優(yōu)良 生理狀況 生殖器官 胚胎收集 免疫排斥反應 遺傳物質 同期發(fā)情 超數(shù)排卵 配種 桑椹胚 機械 同卵 實體顯微鏡 操作液 透明帶 裸半胚 內細胞團 滋養(yǎng)層 性別鑒定 同卵多胎 早期胚胎 原始性腺 細胞核 發(fā)育的全能性 分化 成骨不良 人造組織器官 分化重難點歸納一、何謂超數(shù)排卵和沖卵？超數(shù)排卵：簡稱“超排”，是指給供體母畜注射促性腺激素，使其發(fā)情，一次排出比自然情況下多幾倍到十幾倍的成熟卵子，經(jīng)合理的人工授精方法，可以獲得數(shù)量較多的可移植胚胎。沖卵：是指用配制好的沖卵液，借助特制的沖卵裝置，將供體母畜子宮或輸卵管中的胚胎沖洗出來。特別提醒：沖卵不是指把卵子沖出來。二、用胚胎移植繁育良種種畜具有哪些實用意義？胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)秀個體的繁殖潛力。具體表現(xiàn)為：縮短了供體本身的繁殖周期，同時通過超數(shù)排卵處理和胚胎移植可獲得比自然繁殖多十幾倍到幾十倍的后代。可在短期大幅度增加優(yōu)良個體母畜和公畜的后代數(shù)量，迅速擴大良種畜群，加速育種和品種改良工作。經(jīng)冷凍保存的胚胎可進行國內和國際交換，代替活畜的引種或進出口。通過胚胎移植可以人為生產雙胎或多胎?？梢酝ㄟ^保存胚胎來保存品種資源和瀕危動物。三、對囊胚階段的胚胎進行分割時，為什么要將內細胞團均等分割？內細胞團一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎細胞，其他細胞為滋養(yǎng)細胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將內細胞團均等分割，會出現(xiàn)含內細胞團多的部分正常發(fā)育的能力強，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。四、為什么說胚胎分割技術也是動物克隆的方法之一？生物的無性繁殖方式統(tǒng)稱為克隆。就胚胎分割技術本身而言，是將同一胚胎分割成幾部分，借助胚胎移植技術產生遺傳物質完全相同的后代，是一種無性繁殖的方式，因此，也屬于動物克隆的一種方法。五、為什么胚胎分割的份數(shù)越多，操作的難度會越大，移植的成功率也越低？早期胚胎的體積很小，只有在顯微鏡下才能看到；再者，細胞數(shù)目是有限的。分割的份數(shù)越多，不但難以做到均等分割，每一份的細胞數(shù)會越少，而且作為囊胚期的胚胎內細胞團細胞所受的影響會更大。因此，分割的份數(shù)越多，技術的難度會越大，移植后的恢復和發(fā)育的難度會越大，移植成功率自然會降低。復習策略本節(jié)內容集中講述了胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞的分離和培養(yǎng)這三種胚胎工程技術。需重點掌握胚胎移植的生理學基礎、基本程序和應用，胚胎分割的應用意義，胚胎干細胞研究的意義。學習時要多結合課本中的各種示意圖、流程圖對教材內容加以理解和掌握，此外還可通過報刊、雜志、互聯(lián)網(wǎng)等媒體搜集資料，了解胚胎工程的各種進展和動態(tài)。例題剖析【例1】（2003年上海高考題）“試管嬰兒”技術屬于( )A胚胎移植B組織培養(yǎng)C克隆技術D基因工程【解析】 胚胎移植指有性生殖細胞在體外結合后，形成的胚胎植入母體的過程；組織培養(yǎng)是指離體的細胞、組織或器官在體外培養(yǎng)的過程；克隆技術是通過無性繁殖的方法產生出來的一群遺傳特性相同的DNA分子、細胞或個體；基因工程指在生物體外，通過對生物的基因進行改造和重新組合，然后導入受體細胞內進行無性繁殖，使重組基因在受體細胞內表達，產生出人類所需要的基因產物?！敬鸢浮?A【例2】（2001年上海高考題）胚胎移植技術目前主要應用于( )A.解決某些不孕癥者的生育問題 B.治療某些遺傳病C.提高良種家畜的繁殖力 D.提高動物的抗病力【解析】 胚胎移植技術(用于人類即平常我們所說的試管嬰兒)，主要是從母體取出卵細胞，在體外進行人工受精、分割、培養(yǎng)，當胚胎發(fā)育到一定時期，再將胚胎移植到母體子宮內繼續(xù)發(fā)育成胎兒的技術。胚胎移植技術應用于人類，解決了某些不孕癥者的生育問題；應用于家畜，則是為了提高家畜的繁殖能力(一頭奶牛正常情況下，一生最多只能繁殖10頭小牛，而用胚胎移植技術，一生則能生40頭小牛)。該技術不能提高動物的抗病能力，也不能治療某些遺傳病。考查生物新技術及應用，是當今高考的熱點問題。 【答案】 A、C【例3】（1998年上海高考題）表現(xiàn)型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。產生這一結果最可能的原因是( )A.試管動物培養(yǎng) B.胚胎移植C.胚胎分割移植 D.受精卵移植 【解析】 表現(xiàn)型不同的母牛，其基因型一定不同，生育出基因型完全相同的子牛，根據(jù)題目給出的選項 ，很可能是將胚胎分割移植，該技術可提高牛的產仔率。 【答案】 C【例5】利用下列細胞工程技術培養(yǎng)出的新個體中，只具有一個親本遺傳性狀的是( )細胞和組織培養(yǎng) 細胞融合 動物胚胎移植 克隆羊技術（多利）A B C D【解析】 細胞和組織培養(yǎng)是由同一種生物的細胞分裂分化形成新個體，屬無性生殖，因而新個體只有一種親本的遺傳性狀。細胞融合是由兩個細胞融合到一起，融合后的細胞同時具有原來兩個細胞的遺傳物質。動物胚胎移植本質仍是有性生殖，只不過當受精卵卵裂到一定階段后找一個代孕場所，同樣具有兩個親本遺傳性狀?？寺⊙蚣夹g中多利的產生是指把一乳腺細胞的細胞核分離出來移植到另一個去核的卵細胞中，發(fā)育形成的新個體的基因主要來自乳腺細胞的細胞核，也有少數(shù)基因來自卵細胞線粒體中的DNA?！敬鸢浮?D限時訓練一、基礎訓練：1、胚胎分割技術研究的理論根據(jù)是（ ） A. 細胞分化 B. 細胞全能性 C. 細胞增殖 D. 細胞再生2、“沖卵”是指（ ） A. 把受精卵從子宮沖洗出來 B. 把卵細胞從子宮沖洗出來C. 把卵細胞沖散，便于收集 D. 把胚胎從子宮沖洗出來3、胚胎移植處理的第一步是（ ）A超數(shù)排卵 B. 誘導發(fā)情 C. 同期發(fā)情 D. 誘導排卵4、經(jīng)胚胎分割移植的后代，具有（ ）A. 不同的遺傳物質、不同的性狀 B. 不同的遺傳物質 、相同的性狀C. 相同的遺傳物質、相同的性狀 D. 相同的的遺傳物質、不同的性狀5、進行胚胎分割時，應選擇的胚胎發(fā)育時期是（ ）A. 桑椹胚或原腸胚 B. 桑椹胚或囊 C. 囊胚或原腸胚 D. 內細胞團6、在進行囊胚切割時，要注意將( )等分。A. 透明帶 B. 滋養(yǎng)層 C. 內細胞團 D. 囊胚腔 7、以下哪一種胚胎分割的移植效率最高（ ）A. 二分胚 B. 四分胚 C. 八分胚 D. 十六分胚8、干細胞是指（ ） A動物（包括人）胚胎中具有多向分化潛能的細胞 B動物（包括人）胚胎及某些器官中具有自我復制的原始細胞 C動物（包括人）胚胎及某些器官中具有自我復制和多向分化潛能的細胞 D動物（包括人）胚胎及某些器官中具有自我復制和多向分化潛能的原始細胞9、干細胞按分化潛能的大小，基本上可分為（ ） A專能干細胞、多能干細胞兩類 B專能干細胞和全能干細胞兩類 C專能干細胞、多能干細胞和全能干細胞三類 D多能干細胞和全能干細胞兩類10、下列關于胚胎干細胞的說法中，正確的是（ ） A. 胚胎干細胞是在人胚胎發(fā)育早期的原腸胚中未分化的細胞 B. 胚胎干細胞具有全能性，屬于全能干細胞 C胚胎干細胞屬于專能干細胞 D胚胎干細胞最早發(fā)現(xiàn)于20世紀60年代11、從理論上講，任何涉及喪失正常細胞的疾病，都可以通過移植由胚胎干細胞分化而來的特異細胞或組織來治療，下列說法不正確的是（ ） A用神經(jīng)細胞治療帕金森綜合征等 B用胰島細胞治療糖尿病 C用心肌細胞修復壞死的心肌等 D用甲狀腺細胞治療侏儒癥12、白血病是一種血液腫瘤，目前最有效的治療方法是給患者進行骨髓移植，這是因為骨髓中含有（ ） A造血干細胞 B多能成體干細胞 C骨髓基質細胞 D胚胎干細胞13、以下哪一項是胚胎工程的最終技術環(huán)節(jié)（ ）A. 胚胎分割 B. 胚胎移植 C. 胚胎培育 D. 體外生產胚胎技術14、哺乳動物的早期胚胎形成后，在一定時間內（ ），這就為胚胎的收集提供了可能A. 已經(jīng)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系 B. 處于游離狀態(tài) C. 處于固定狀態(tài) D. 已經(jīng)吸附于子宮內壁上15、在胚胎移植中供體的主要職能是（ ）A. 提供優(yōu)良的供體基因 B. 提供優(yōu)良遺傳特性的胚胎 C. 提供卵細胞 D. 提供精子16、對供體母畜實施超數(shù)排卵處理時，所用的激素是（ ）A. 孕激素 B. 促性腺激素釋放激素 C. 性激素 D. 促性腺激素17、從供體母畜收集的胚胎，可以直接向受體移植，也可以放入（ ）中保存。A. 液氧 B. 干冰 C. 液氮 D. 培養(yǎng)箱18、對于桑椹胚和囊胚的胚胎，用分割針或分割刀將胚胎切開，吸出其中半個胚，移入預先準備好的（ ）中，或直接移植給受體。A. 空透明帶 B. 滋養(yǎng)層 C. 飼養(yǎng)層 D. 囊胚腔 19、（多選）胚胎的性別鑒定方法有（ ） AX精子和Y精子的分離技術 B. 染色體染色法C. SRY-PCR胚胎性別鑒定技術 D. 激素分析法20、（多選）胚胎移植的受體必須符合一下哪些條件( )A同種生物 B. 生理狀態(tài)相同 C. 雄性動物 D. 雌性動物二、能力提高：1、能提高良種家畜繁殖能力的細胞工程技術是（ ）A.組織培養(yǎng) B.細胞融合 C.胚胎移植 D.細胞核移植2、下列有關動物胚胎移植的敘述中，不正確的是（ ）A從受孕母畜體內取出的受精卵或胚胎均能移植B受體母畜必須處于與供體母畜同步發(fā)情狀態(tài)C超數(shù)排卵技術要使用一定的激素D試管嬰兒技術只有受精及早期卵裂過程在體外進行3、奶牛場通過性別控制獲得更多的雌性牛犢，以增加牛奶產量。可以采取的方法是（ ）A通過分離出X精子并與卵細胞結合受精B通過分離出X精子和Y精子并與卵細胞結合受精C通過分離出Y精子并與卵細胞結合受精D通過分離含X,Y染色體的精子與卵細胞結合受精4、下列各種技術中，不都屬于胚胎工程技術的是（ ）A體外受精技術、治療性克隆技術 B胚胎冷凍技術、胚胎移植技術C胚胎分割技術、性別控制技術 D性別控制技術、動物細胞培養(yǎng)技術5、對供體母牛進行胚胎收集時，胚胎應發(fā)育到（ ） A. 桑椹胚或囊胚 B. 囊胚或原腸胚 C. 原腸胚 D. 8細胞或16細胞6、人工獲得胚胎干細胞的方法是：將細胞核移植到去核的卵細胞中，經(jīng)過一定的處理使其發(fā)育至某一時期，從而獲得胚胎干細胞?！澳骋粫r期”最可能是（ ） A受精卵 B. 囊胚 C八細胞胚 D原腸胚7、下列選項中，不屬于干細胞研究領域的是（ ） A建立并完善維持胚胎干細胞體外增殖與定向誘導分化的體系 B. 研究轉基因或轉核胚胎干細胞的增殖與分化 C探索克服組織或器官移植中的排異現(xiàn)象的技術和方法 D探索腫瘤細胞無限增殖現(xiàn)象的抑制和治療方法8、胚胎移植技術己在畜牧業(yè)生產中得到廣泛的應用。下列說法中，錯誤的是（ ） A.胚胎移植可充分發(fā)揮優(yōu)良母牛的繁殖潛力，一年內可得到幾頭甚至幾十頭良種牛犢 B.應用胚胎移植可使母牛提高生產能力 C.應用胚胎移植可以代替種畜的引進，豐富品種資源D.胚胎移植可在畜牧業(yè)生產中產生新的品種，改良品種資源9、下列各項中被1999年12月美國Science雜志列為“十大科學進展”，榜首的是（ ） A人類基因組計劃 B胚胎干細胞的研究 C基因治療的研究 D.胚胎移植技術的研究10、（多選）克隆動物的方法有（ ）A. 細胞核移植 B. 胚胎分割 C. 體外受精 D. 轉基因技術11、（多選）胚胎分割所需要的主要儀器設備為（ ）A.顯微操作儀 B.電子顯微鏡 C.電子切割儀 D. 實體顯微鏡12、（多選）下列各項中，屬于胚胎干細胞技術的應用的有（ ） A為新藥的研究和開發(fā)提供材料 B為細胞和組織移植提供無免疫原性的材料 C有目的地促進某種生物的進化 D改良并創(chuàng)造動物新品種13、（多選）利用克隆技術培育良種牛時，如果多個供體細胞來自同一頭牛，培育出的多個牛犢個體在性狀上也不完全相同，分析其原因，下列哪些敘述是正確的（ ）A性狀變異可由環(huán)境條件引起 B基因可能會發(fā)生突變C受體細胞的細胞質基因不同 D細胞核基因發(fā)生了重組14、（多選）下列關于干細胞的說法正確的是（ ）A專能干細胞只能分化成一種類型或功能密切相關的兩種類型的細胞B多能干細胞具有分化成多種組織細胞的潛能，但卻失去了發(fā)育成完整個體的能力 C全能干細胞可以分化為全身200多種細胞類型，并進一步形成機體的所有組織、器官 D胚胎干細胞是全能干細胞15、（多選）下列各項成就中，對胚胎干細胞應用臨床治療具有重大意義的是（ ） A. 2003年日本科學家用猴胚胎干細胞治療猴帕金森氏綜合征獲得成功 B. 2001年美國科學家成功誘導猴的胚胎干細胞在體外形成神經(jīng)細胞、心肌細胞等 C. 2004年美國科學家將“早期”的人胚胎干細胞植人因脊椎受傷而無法行走的鼠體內，癱瘓的鼠又能重新行走 D. 2002年英國科學家對鼠胚胎干細胞的免疫缺陷基因進行修復后，再將其植人鼠體內，結果修復了鼠的免疫系統(tǒng)缺陷三、創(chuàng)新應用：1、根據(jù)下述材料，回答下列問題：細胞在分化過程中往往由于高度分化而完全失去再分裂的能力，最終衰老死亡。但機體在生長發(fā)育過程中保留了一部分未分化的原始細胞，一旦需要，這些原始細胞能夠按照發(fā)育途徑通過分裂而產生分化細胞，以保證局部組織損傷的修復。（1）根據(jù)分裂潛能，干細胞可分為全能干細胞（可發(fā)育成完整個體）、多能干細胞（可發(fā)育成多種組織和器官）和專能干細胞（發(fā)育成專門的組織和器官），則這種細胞在個體發(fā)育中的分化順序是（ ） A全能專能多能 B. 全能多能專能 C多能全能專能 D. 專能全能多能（2）個體發(fā)育過程中最原始的細胞是_（3）如果治療性克隆研究獲得成功，病人將可以輕易地獲得與自己完全匹配的移植器官，不會產生_反應。假設有一個人患有糖尿病、進行性老年癡呆、嚴重的心力衰竭或其他疾病，如果從他自己身上一定部位提取一些干細胞，通過技術，在體外培養(yǎng)發(fā)育成_，并在體外誘導它們形成胰島細胞、神經(jīng)元、心肌細胞等，再將這些細胞移植至發(fā)病部位，則能夠修復病人的組織或器官，從而使病人免受病魔的煎熬。（4）在胚胎干細胞用于治療性克隆過程中，要把胚胎干細胞放在一定的條件下通過_和_ 形成不同的組織和器官，然后才能進行移植。2、為了大力發(fā)展我國的肉牛和奶牛養(yǎng)殖業(yè)，科學家們在育種途