高中生物第2章細胞工程第3節(jié)第2課時胚胎工程技術(shù)其應(yīng)用教案選擇性高中選擇性生物教案

【第2課時胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用】之小船創(chuàng)作課標內(nèi)容要求核心修養(yǎng)對接1.科學(xué)思想：以文字和圖示表示哺乳動物的簡述胚胎工程包含體外受精、胚胎移植和胚體外受精和胚胎移植的過程。胎切割等技術(shù)。2．社會責(zé)任：說明體外受精、胚胎移植和胚胎切割技術(shù)在畜牧業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。一、體外受精1．試管動物：經(jīng)過人工操作使卵子在體外受精，經(jīng)培養(yǎng)發(fā)育為初期胚胎后，再進行移植產(chǎn)生的個體。2．體外受精技術(shù)的主要步驟：卵母細胞的采集、精子的獲取和受精。3．過程二、胚胎移植1．觀點：是指將經(jīng)過體外受精及其余方式獲取的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)同樣的雌性動物體內(nèi)，使之持續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。2．胚胎移植的基本程序3．胚胎移植的意義充散發(fā)揮雌性優(yōu)秀個體的生殖潛力。大大縮短了供體自己的生殖周期。對供體實行超數(shù)排卵辦理后，增添后輩數(shù)目。三、胚胎切割1．觀點：采納機械方法將初期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲取同卵雙胎或多胎的技術(shù)。2．所需主要儀器設(shè)施：體視顯微鏡和顯微操作儀。3．操作對象及要求：選擇發(fā)育優(yōu)秀、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚，將它移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中，在顯微鏡下用分割針或切割刀切割。在切割囊胚階段的胚胎時，要注意將內(nèi)細胞團均平切割。4．胚胎切割的意義促進優(yōu)秀動物件種的生殖，產(chǎn)生遺傳性狀同樣的后輩用于遺傳學(xué)研究。對胚胎進行性別判定、遺傳病篩查等，對于人工控制動物性別、動物繁育健康后輩有重要意義。判斷對錯(正確的打“√”，錯誤的打“×”)1．為了獲取更多的卵母細胞，需用性激素對供體進行處理。(×)提示：為了獲取更多的卵母細胞，需用促性腺激素對供體進行辦理。2．受精卵發(fā)育到原腸胚階段才能進行胚胎移植。(×)提示：胚胎移植時應(yīng)在原腸胚從前，一般在桑葚胚或囊胚階段，也可能在更早的時期。3．胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進行，由于二者生理特色鄰近，易于成功。4．胚胎移植時，供體母畜需要具備優(yōu)秀的遺傳性能。5．胚胎切割時需將原腸胚的內(nèi)細胞團均平切割。(×)提示：胚胎切割時需將囊胚的內(nèi)細胞團均平切割。6．利用胚胎切割技術(shù)能夠獲取兩個基因型完整同樣的胚胎。(√)體外受精1．卵母細胞的采集和培養(yǎng)方法超數(shù)排卵技術(shù)：促性腺激素可作用于卵巢，促進雌激素的分泌，從而促進卵子的排出，從輸卵管中沖取的卵子，已發(fā)育至減數(shù)第二次分裂中期，可直接與獲能的精子進行受精作用。從卵巢中采卵：卵巢中的卵母細胞為初級卵母細胞，需在體外培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂中期，才能進行體外受精。2．哺乳動物體外受精過程圖解3．體外受精的原理：人工模擬體內(nèi)環(huán)境(包含營養(yǎng)、溫度、pH等)，使卵母細胞成熟、精子獲能，最后達成受精和胚胎保留。4．比較自然受精、人工授精和體外受精項目

自然受精

人工授精

體外受精用人工的方法將公畜

人工獲取精子、卵子，在過程不

雌雄動物交配達成

的精液注入母牲畜殖

體外培養(yǎng)液中達成受精不一樣同

道內(nèi)，達成受精

過程點場所雌性動物輸卵管中

雌性動物輸卵管中

體外培養(yǎng)液中不一樣精子獲能、卵子成熟后方能達成受精過程；同樣點都是有性生殖合作研究：(1)精子獲能辦理前為何要離心辦理？提示：精液由精子和精清兩部分構(gòu)成。精清中含有一種能克制精子獲能的物質(zhì)，所以在一般狀況下，精液中的精子沒法獲能。精子獲能辦理行進行離心辦理，目的是除掉精清以利于精子獲能。試管動物與克隆動物有什么不一樣？提示：①生殖方式不一樣：試管動物屬于有性生殖，克隆動物屬于無性生殖。②培養(yǎng)的技術(shù)手段不一樣：試管動物需采納體外受精、胚胎移植等技術(shù)，克隆動物需采納核移植、胚胎轉(zhuǎn)移技術(shù)。③能否按照遺傳定律：試管動物按照遺傳定律，克隆動物不按照遺傳定律。1．對于試管動物技術(shù)觀點的表達，正確的選項是()A．經(jīng)過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并經(jīng)過培養(yǎng)發(fā)育為初期胚胎后，再經(jīng)過移植產(chǎn)生后輩的技術(shù)B．經(jīng)過人工操作使卵子和精子在體內(nèi)成熟，在體外受精，并經(jīng)過培養(yǎng)發(fā)育為初期胚胎后，再經(jīng)過移植產(chǎn)生后輩的技術(shù)C．經(jīng)過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并將受精卵移植產(chǎn)生后輩的技術(shù)D．經(jīng)過人工操作使卵子和精子在體內(nèi)成熟，在體外受精，并將受精卵移植產(chǎn)生后輩的技術(shù)[試管動物技術(shù)是指經(jīng)過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并經(jīng)過培養(yǎng)發(fā)育為初期胚胎后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后輩的技術(shù)。]2．良種試管牛的生殖過程：用激素促進甲牛多排卵，然后把卵子在體外與人工采集的乙牛的精子進行受精，在特定培養(yǎng)基中培養(yǎng)成胚胎，再把胚胎送入經(jīng)過激素辦理的丙牛的子宮內(nèi)，孕育成試管牛。以下有關(guān)表達錯誤的選項是()A．精卵聯(lián)合前精子需進行獲能培養(yǎng)B．“促進甲牛多排卵”的激素是孕激素C．甲牛、乙牛對試管牛核遺傳物質(zhì)的貢獻同樣D．該技術(shù)可應(yīng)用于加速優(yōu)秀種畜的生殖B[

精子需要進行培養(yǎng)使其獲能才具備受精能力，

A項正確；促進動物多排卵的激素是促性腺激素，B項錯誤；試管牛的核遺傳物質(zhì)一半來自甲牛的卵子，一半來自乙牛的精子，C項正確；該技術(shù)可充散發(fā)揮母畜的優(yōu)秀特征，可用于加速優(yōu)秀種畜的生殖，D項正確。]胚胎移植1．胚胎移植的實質(zhì)初期胚胎在同樣生理環(huán)境條件下的空間地點轉(zhuǎn)移，而胚胎自己的遺傳物質(zhì)其實不發(fā)生改變，所以能保持其本來的遺傳特征。2．胚胎的根源雌性動物體內(nèi)的初期胚胎。經(jīng)過體外受精和初期胚胎的培養(yǎng)獲取。經(jīng)過哺乳動物體細胞核移植及培養(yǎng)獲取。3．胚胎移植的供體和受體供體的職能：產(chǎn)生擁有優(yōu)秀遺傳特征的胚胎。受體須具備的條件①健康的體質(zhì)和正常的生殖能力。②同種的、生理狀態(tài)同樣的其余雌性動物，沒有生殖隔離，生殖環(huán)境同樣。4．胚胎移植的條件胚胎移植一般應(yīng)在同種的雌性供體和受體之間進行。這里的“同種”是指“同物種”。進行胚胎移植的供、受體生理狀態(tài)要同樣。①應(yīng)付供體和受體母畜進行同期發(fā)情辦理，使它們的生理條件達到同步或一致，這樣才能使供體的胚胎移入受體后有同樣或相像的生計條件，這是胚胎移植成功與否的重點。②移入受體子宮胚胎的地點應(yīng)當(dāng)與其在供體子宮內(nèi)的位置同樣或相像。5．胚胎移植的基本程序(以牛為例，如下圖)合作研究：超數(shù)排卵辦理中為何使用的是促性腺激素而不是性激素？提示：性激素是由性腺產(chǎn)生并開釋的，長久使用外源性激素會致使性腺萎縮。促性腺激素由垂體產(chǎn)生并開釋，作用于性腺，能夠促進排卵，并且不會使性腺萎縮。1．(不定項)牛胚胎移植的基本程序如下圖，以下說法正確的選項是()A．供體母牛的主要職能是產(chǎn)生擁有優(yōu)秀性狀的胚胎B．圖中a指的是超數(shù)排卵，可用促性腺激素辦理供體母牛C．配種后需將供體母牛體內(nèi)的胚胎沖刷出來D．應(yīng)把初期胚胎移植各處于發(fā)情狀態(tài)的母牛的輸卵管中ABC[供體母牛的主要職能是產(chǎn)生擁有優(yōu)秀遺傳性狀的胚胎，A正確；圖中a指的是超數(shù)排卵，可用促性腺激素處理供體母牛，B正確；沖卵的實質(zhì)是把供體子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來，C正確；應(yīng)把初期胚胎移植各處于發(fā)情狀態(tài)的母牛的子宮中，D錯誤。]2．試管動物技術(shù)正寬泛應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn)。請依據(jù)試管牛的生產(chǎn)流程圖回答有關(guān)問題：①②過程分別表示________、________。對供體母牛的要求是____________________，往常母牛每次只排出一枚卵母細胞。在體外培養(yǎng)受精卵時，需要知足以下條件：________________、營養(yǎng)、溫度和pH以及氣體環(huán)境。生產(chǎn)上常用______________期的胚胎進行②過程。[分析](1)由題圖可知，①②過程分別表示體外受精、胚胎移植。(2)培養(yǎng)試管牛第一選擇遺傳性狀優(yōu)秀和生產(chǎn)能力強的母牛。(3)體外培養(yǎng)受精卵時，第一需要無菌、無毒的環(huán)境，防備被污染，還要有必定的營養(yǎng)物質(zhì)，及適合的外界環(huán)境條件。(4)等胚胎發(fā)育到桑葚胚或囊胚期時進行胚胎移植。[

答案

]

(1)體外受精

胚胎移植

(2)遺傳性狀優(yōu)秀和生產(chǎn)能力強

(3)無菌、無毒的環(huán)境

(4)桑葚胚或囊胚胚胎切割1．基礎(chǔ)和特色理論基礎(chǔ)：細胞的全能性。物質(zhì)基礎(chǔ)：每個細胞核內(nèi)擁有同樣的遺傳物質(zhì)。特色：每個后輩擁有同樣的遺傳特征。2．過程3．注意事項對囊胚階段胚胎進行切割時必定要均分內(nèi)細胞團，若切割不均，會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部分正常發(fā)育的能力強，少的部散發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不可以發(fā)育等問題。切割的份數(shù)越多，每一份的細胞數(shù)會越少，不只難以做到均平切割，并且作為囊胚期的胚胎內(nèi)細胞團的細胞所受的影響會越大。所以，切割的份數(shù)越多，技術(shù)難度會越大，移植后的恢復(fù)和發(fā)育的難度會越大，移植成功率自然會越低。合作研究：(1)胚胎切割的對象是什么？選擇此時期的胚胎進行切割的原由是什么？提示：桑葚胚或囊胚階段的胚胎。桑葚胚階段還沒有出現(xiàn)細胞分化，擁有全能性；囊胚階段的內(nèi)細胞團擁有全能性。切割囊胚期的胚胎時為何重申將內(nèi)細胞團均平切割？而判定胚胎的性別做DNA剖析時倒是取樣的滋潤層？提示：由于囊胚的內(nèi)細胞團未來發(fā)育成胎兒的各樣組織，滋潤層發(fā)育成胎盤、胎膜。囊胚的內(nèi)細胞團要均平切割，否則會影響切割后胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育。取滋潤層細胞做DNA剖析判定性別，不會影響胎兒的發(fā)育。從后輩核遺傳物質(zhì)上剖析，胚胎切割動物和克隆動物生殖方式同樣嗎？提示：同樣。二者都屬于無性生殖。1．胚胎切割是一種現(xiàn)代生物技術(shù)，對于這一技術(shù)的表達正確的選項是()A．胚胎切割能夠?qū)⒊跗谂咛ルS意切割成多份B．胚胎切割技術(shù)能夠獲取同卵雙胎或多胎C．胚胎切割技術(shù)屬于有性生殖方式，所以不屬于克隆D．胚胎切割技術(shù)能夠切割隨意時期胚胎[胚胎切割常選擇桑葚胚或囊胚時期的胚胎，初期胚胎不可以被隨意切割成多份。胚胎切割能夠看作動物無性生殖或克隆的方法之一。]2．如圖為牛胚胎性別判定和切割表示圖，請據(jù)圖回答下列問題：填出圖中字母所代表的構(gòu)造名稱：A________；B________；C________；D________。寫出甲、乙、丙過程的技術(shù)名稱：甲________；乙________；丙________。進行乙過程時，所取的樣本是________。進行甲過程時，所使用的主要儀器設(shè)施是________________，本過程的技術(shù)重點是________。只管胚胎切割技術(shù)在多種動物中獲得成功，但仍舊存在一些問題，同時很難獲得同卵多胎，成功率最高的是________。[

分析

]

(1)依據(jù)囊胚的構(gòu)造可知圖中字母所代表的結(jié)構(gòu)名稱分別是，A為囊胚腔，B為透明帶，C為滋潤層，D為內(nèi)細胞團。(2)圖中甲、乙、丙過程表示的技術(shù)分別是胚胎切割、做DNA剖析性別判定、胚胎移植。(3)進行乙過程時，所采納的樣本是滋潤層細胞；進行甲過程時，所使用的基本儀器是顯微操作儀和體視顯微鏡；本過程的技術(shù)重點是將內(nèi)細胞團均平切割。(4)只管胚胎切割技術(shù)在多種動物中已取得成功，但仍舊存在一些問題，如剛出生的動物體重偏輕，毛色和花紋上還存在差別等。同時很難獲得同卵多胎，成功率較高的是同卵雙胎。[答案](1)囊胚腔透明帶滋潤層內(nèi)細胞團(2)胚胎切割做DNA剖析性別判定胚胎移植(3)滋潤層細胞顯微操作儀和體視顯微鏡將內(nèi)細胞團均平切割(4)同卵雙胎[講堂小結(jié)]知識網(wǎng)絡(luò)建立核心語句背誦1.體外受精技術(shù)主要包含卵母細胞的采集、精子的獲取和受精等過程。2.采集到的卵母細胞和精子要分別在體外進行成熟培養(yǎng)和獲能處理才能達成受精。3.胚胎移植實質(zhì)上是初期胚胎在同樣生理環(huán)境條件下空間地點的轉(zhuǎn)移。4.動物的胚胎只有移植到同種且生理狀態(tài)同樣的雌性動物體內(nèi)才能成功。5.胚胎移植的優(yōu)勢是能夠充散發(fā)揮雌性優(yōu)秀個體的生殖潛力6.胚胎切割應(yīng)選擇形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚，在切割囊胚階段的胚胎時，要注意將內(nèi)細胞團均平分割。1．以下對于胚胎移植的表達中，不正確的選項是()A．胚胎移植所有下于無性生殖B．能夠充散發(fā)揮雌性優(yōu)秀個體的生殖能力C．受體對移入子宮的胚胎基本上不發(fā)生免疫排擠反響D．供體的主要職能變成只產(chǎn)生擁有優(yōu)秀遺傳特征的胚胎[移植的胚胎能夠來自受精作用產(chǎn)生的受精卵發(fā)育而成的胚胎，這屬于有性生殖；也能夠根源于胚胎切割技術(shù)或核移植技術(shù)，這屬于無性生殖。]2．以下對于胚胎切割技術(shù)的表達，錯誤的選項是()A．胚胎切割操作在動物的子宮內(nèi)進行B．用切割針或切割刀片對初期胚胎進行切割C．切割后一定移植到受體子宮內(nèi)進一步達成胚胎發(fā)育D．對囊胚進行切割時要注意將內(nèi)細胞團均平切割[進行胚胎切割時，將初期胚胎移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中進行詳細的操作。]3．表型不一樣的母牛生出基因型同樣的小牛，產(chǎn)生這一結(jié)果最可能的原由是()A．試管動物培養(yǎng)B．胚胎移植C．胚胎切割移植D．受精卵移植[胚胎切割能夠看作動物的無性生殖或克隆的方法之一，供移植的胚胎來自同一個受精卵，這樣表現(xiàn)型不一樣的母牛最可能生出基因型同樣的小牛。]4．以下對于采納胚胎工程技術(shù)實現(xiàn)某良種肉用牛迅速繁殖的表達，正確的選項是()A．采納激素注射等方法對良種母牛作超數(shù)排卵辦理B．體外培養(yǎng)發(fā)育到原腸胚期的胚胎即可進行移植C．使用免疫克制劑以防止代孕牛對植入胚胎的排擠反響D．利用胚胎切割技術(shù)，同卵多胎較同卵雙胎成功率更高[用促性腺激素對良種奶牛進行注射辦理，可促進其超數(shù)排卵，A正確；進行移植的胚胎是桑葚胚或囊胚，B錯誤；受體對移植的胚胎幾乎不發(fā)生免疫排擠反響，所以無需使用免疫克制劑，C錯誤；利用胚胎切割技術(shù)，同卵雙胎較同卵多胎成功率更高，D錯誤。]5．以下圖為