高中生物同步備課系列【備學(xué)案】2.3.2 胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用 導(dǎo)學(xué)案（教師版）-人教2019版選擇性必修3

第2章細(xì)胞工程第3節(jié)胚胎工程二胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案【生命觀念】簡(jiǎn)述體外受精、胚胎移植和胚胎分割的基本原理、操作步驟和應(yīng)用價(jià)值?！究茖W(xué)思維】運(yùn)用胚胎工程的基本概念和原理，對(duì)生產(chǎn)、生活中的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析與判斷?！旧鐣?huì)責(zé)任】認(rèn)同在胚胎工程技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用中體現(xiàn)了科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的互動(dòng)關(guān)系?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1.胚胎工程的主要技術(shù)及其原理。2.胚胎工程在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】胚胎工程中胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)和基本操作步驟。試管動(dòng)物是通過(guò)人工操作使卵子在體外受精，經(jīng)培育發(fā)育為早期胚胎后，再進(jìn)行移植產(chǎn)生的個(gè)體。這個(gè)過(guò)程中，首先要做的就是體外受精。一、體外受精1.過(guò)程：哺乳動(dòng)物的體外受精技術(shù)主要包括卵母細(xì)胞的采集、精子的獲取和受精等步驟。2.意義：體外受精技術(shù)是提高動(dòng)物繁殖能力的有效措施，還可以為胚胎移植提供可用的胚胎。二、胚胎移植1.概念：將體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的雌性動(dòng)物的體內(nèi)，繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)?！肮w”：提供胚胎的個(gè)體。主要職能：產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎。“受體”：接受胚胎的個(gè)體。主要職能：繁重而漫長(zhǎng)的妊娠和育仔任務(wù)。2.意義：可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力。大大縮短了供體本身的繁殖周期。同時(shí)對(duì)供體施行超數(shù)排卵處理后，可獲得多枚胚胎，經(jīng)移植可得到多個(gè)后代，這使供體的后代數(shù)是自然繁殖的十幾倍到幾十倍。3.胚胎移植的過(guò)程供體、受體的選擇和處理→發(fā)情配種或人工授精→胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存→胚胎的移植及移植后的檢查?！舅伎肌び懻摗づ咛ヒ浦驳纳韺W(xué)基礎(chǔ)】1.將檢驗(yàn)合格的胚胎移植到任何一個(gè)受體的子宮內(nèi)，胚胎都能正常發(fā)育嗎？如果不能，在胚胎移植前應(yīng)該對(duì)受體進(jìn)行怎樣的處理？不一定能正常發(fā)育。一般情況下檢查合格的胚胎需要移植到同種的、生理狀況相同的受體子宮內(nèi)，胚胎才能繼續(xù)發(fā)育。在胚胎移植前要對(duì)受體進(jìn)行同期發(fā)情處理，使供體和受體生殖器官的生理變化同步，這樣才能為供體的胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境。2.受體會(huì)不會(huì)對(duì)來(lái)自供體的胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)？受體對(duì)來(lái)自供體的胚胎基本上不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。3.胚胎移植后，經(jīng)受體孕育的后代，其遺傳特性與供體還是受體保持一致？為什么？胚胎移植后，經(jīng)受體孕育的后代的遺傳特性與供體保持一致，供體胚胎與受體子宮建立的僅是生理和組織上的聯(lián)系，其遺傳物質(zhì)在孕育過(guò)程中不會(huì)發(fā)生任何變化。4.胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。你認(rèn)為這樣的概括正確嗎？為什么？正確。因?yàn)榕咛ヒ浦驳某晒β逝c供體、受體生理環(huán)境條件的一致性密切相關(guān)。只有供體、受體生理環(huán)境條件高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續(xù)發(fā)育。所以，我們可以把胚胎移植簡(jiǎn)單概括為早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。【注意事項(xiàng)】（1）該過(guò)程中兩次使用激素：第一次對(duì)供、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次用于供體的超數(shù)排卵。（2）該過(guò)程中的兩次檢查：第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次對(duì)受體母牛是否妊娠進(jìn)行檢查。（3）胚胎移植成功與否要有兩個(gè)條件：胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進(jìn)行。進(jìn)行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。胚胎移植作為胚胎工程的最終技術(shù)環(huán)節(jié)，還將推動(dòng)胚胎工程其他技術(shù)的研究和應(yīng)用。4.試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物的比較試管動(dòng)物克隆動(dòng)物生殖方式有性生殖無(wú)性生殖技術(shù)手段體外受精、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植核移植技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植遺傳物質(zhì)來(lái)自兩個(gè)親本主要來(lái)自核供體遺傳規(guī)律遵循不遵循三、胚胎分割1.概念：采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。2.繁殖方式：無(wú)性繁殖（克?。?。3.理論基礎(chǔ)：早期胚胎干細(xì)胞具有很強(qiáng)的分裂能力，并保持著細(xì)胞全能性。4.所需要的主要儀器設(shè)備：體視顯微鏡和顯微操作儀。分割用具：分割針或分割刀。5.選擇分割的胚胎：發(fā)育良好的、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚。注意：分割囊胚時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。6.分割后胚胎去向：可以直接移植給受體或經(jīng)體外培養(yǎng)后，再移植給受體。7.過(guò)程：性別鑒定的取樣部位：滋養(yǎng)層；性別鑒定的方法：DNA分析。8.胚胎分割的優(yōu)點(diǎn)和局限性（1）胚胎分割的優(yōu)點(diǎn)：①可以促進(jìn)優(yōu)良動(dòng)物品種的繁殖；②產(chǎn)生的遺傳性狀相同的后代是進(jìn)行遺傳學(xué)研究的寶貴材料；③在胚胎移植前，進(jìn)行性別鑒定、遺傳病篩查等，對(duì)于人工控制動(dòng)物性別、動(dòng)物繁育健康后代有重要意義。（2）胚胎移植的局限性實(shí)踐證明，采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的，分割次數(shù)越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。另外，還存在剛出生動(dòng)物體重偏低，毛色、斑紋可能存在差異等問(wèn)題?！菊n堂作業(yè)】1.下列有關(guān)哺乳動(dòng)物體外受精的敘述，正確的是（D）A.給實(shí)驗(yàn)動(dòng)物注射促性腺激素，使其產(chǎn)生更多的精子B.從輸卵管中采集的卵母細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)后才能與獲能的精子受精C.獲能的精子和成熟的卵子，不能在獲能溶液中完成受精D.卵母細(xì)胞與精子受精后才能完成減數(shù)第二次分裂2.關(guān)于胚胎移植生理學(xué)基礎(chǔ)的敘述，不正確的是（D）A.在發(fā)情后的最初一段時(shí)間，母牛即使沒(méi)有受精，其生殖系統(tǒng)也處于受精后的生理狀態(tài)B.胚胎在受體子宮中發(fā)育，不改變其基因型C.一般來(lái)說(shuō)，同一物種的受體母畜對(duì)于具有外來(lái)抗原物質(zhì)的胚胎并沒(méi)有免疫排斥現(xiàn)象D.移植的胚胎，依靠自身儲(chǔ)存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)繼續(xù)完成胚胎發(fā)育3.下列有關(guān)胚胎分割敘述不正確的是（D）A.通過(guò)胚胎分割可以產(chǎn)生基因型相同的個(gè)體B.胚胎分割移植，實(shí)現(xiàn)同卵多胎的成功率較低C.取滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行性別鑒定、遺傳病篩查，是因?yàn)槟遗叩淖甜B(yǎng)層和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)是由同一受精卵分裂產(chǎn)生的D.胚胎分割時(shí)可采用胰蛋白酶處理囊胚，將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞分散開(kāi)4.下圖為牛胚胎