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第4课时胚胎工程的应用及前景1.简述胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。2.理解胚胎分割的注意事项及应用。3.了解胚胎干细胞研究的意义。4.了解胚胎干细胞的概念和分离途径。一、胚胎移植1.概念:指将雌性动物体内的①早期胚胎或通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的②生理状态相同的其他雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。2.实质:生产胚胎的③供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。3.在胚胎工程中的地位(1)地位:是胚胎工程其他技术的④最后一道“工序”。(2)原因:转基因、核移植、体外受精等技术获得的胚胎,都必须移植给⑤受体才能获得后代。4.意义:充分发挥⑥雌性优良个体的繁殖潜力。5.生理学基础及相应意义生理学基础意义同种动物的供、受体排卵后,生殖器官的⑦生理变化是相同的为供体的胚胎移入受体提供了相同的⑧生理环境早期胚胎形成后,在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系,而是处于⑨游离状态为胚胎的收集提供了可能受体对外来胚胎基本上不发生⑩免疫排斥反应为胚胎在受体内存活提供了可能供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但其遗传特性不受影响为移植后的胚胎继续发育提供了营养等方面的保障二、胚胎分割1.概念:是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。2.意义:来自同一胚胎的后代具有的遗传物质,属于繁殖。3.材料选择:发育良好,形态正常的桑椹胚或囊胚。(桑椹胚至囊胚的发育过程中,细胞开始分化,但其全能性仍很高,也可用于胚胎分割。)4.操作要点:对囊胚阶段的胚胎分割时,要将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。三、胚胎干细胞1.来源:由早期胚胎或原始性腺中分离出来。2.特点(1)具有胚胎细胞的特性a.形态:体积小、核大、核仁明显。b.功能:具有发育的全能性。(2)在体外培养时,ES细胞是否分化的条件:a.不分化:ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中;b.分化:ES细胞在含分化诱导因子的培养液中向不同类型的组织细胞分化。3.应用:治疗人类的某些顽症;培育人造组织器官;研究体外细胞分化的理想材料。1.仔细观察教材P77牛胚胎移植流程图,思考以下问题:(1)冲卵是在胚胎移植过程中的哪一步?冲卵指的是冲出卵子吗?(2)胚胎移植过程中需要进行几次检查?检查内容分别是什么?2.为什么进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同?3.胚胎分割有什么意义?处理的时期是什么时候?知识点一:胚胎移植1.应该怎样选择供体公、母牛和受体母牛?2.给供体母牛注射的激素的种类和目的是什么?3.为什么哺乳动物发情排卵后,不管是否妊娠,在一段时间内,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的?4.在胚胎移植过程中,胚胎的来源和生殖方式分别是什么?5.结合有关知识,试完成牛胚胎移植过程流程图。知识点二:胚胎分割1.进行胚胎分割时怎样选择胚胎?怎样进行胚胎分割操作?2.对囊胚阶段的胚胎进行分割时,为什么要将内细胞团均等分割?3.为什么说胚胎分割技术也是动物克隆的方法之一?4.为什么胚胎分割的份数越多,操作的难度会越大,移植的成功率也越低?知识点三:胚胎干细胞1.胚胎干细胞与胚胎细胞有什么关系?胚胎干细胞与其他干细胞、体细胞相比,其全能性的高低怎样?2.胚胎干细胞为什么可以分化成不同细胞?胚胎干细胞如何实现分化成不同种类的细胞?在分化过程中遗传物质是否发生改变?3.请归纳胚胎干细胞的相关问题,补充完成下表。方面理解简称概念形态功能体外培养主要用途例1通过胚胎移植技术,可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是()。A.对供体和受体母牛都要进行相同激素处理B.受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行C.对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植D.胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低例2现代生物科技对人类生活、生产和社会发展的影响越来越大,下图为通过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程,请回答下列问题。(1)A细胞是,在进行体外受精前要对精子进行处理。进行胚胎分割时,应选择发育到时期的胚胎进行操作。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意。(2)通过同一胚胎的分割移植培育出的小牛的性别。(3)通过体细胞克隆技术培育的小牛,其性别取决于。(4)该生物工程技术的基础是,生殖方式为。(5)受体母牛必须和供体牛属于。移植中的胚胎能从供体中收集胚胎的生理基础是。例3下图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答下列问题。(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至期的内细胞团或胎儿的中分离得到的一类细胞。(2)图中分化程度最低的干细胞是。在体外培养条件下,培养液中加入因子,可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。(3)在机体内,皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因的结果。(4)某患者不能产生正常的白细胞,通过骨髓移植可以达到治疗的目的。骨髓移植的实质是将上图中的细胞移植到患者体内。1.下列有关胚胎移植的叙述中,错误．．的是()。A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态C.超数排卵技术要使用一定的激素D.黄牛的胚胎不可以移植到水牛的子宫内2.下列关于ES细胞的叙述,不正确．．．的是()。A.形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显B.在体外培养只可以增殖不会发生分化C.ES细胞可以用来培育人造组织器官D.囊胚期内细胞团的细胞属于ES细胞3.以下对于胚胎分割的描述,正确的是()。A.只能对囊胚期细胞进行分割B.囊胚阶段的胚胎分割份数越多,产生相同基因型的后代个数越多C.胚胎分割产生的后代个体表现型完全相同D.内细胞团一般到囊胚阶段才出现,胚胎分割时最好将其均等分割,移植成功率才高4.下图为干细胞的培养过程,请分析回答:(1)图中阶段的细胞是胚胎干细胞,其特点是。(2)胚胎干细胞具有发育全能性的原因是。(3)请你运用上述知识举例说明胚胎干细胞在临床治疗上的应用:。