關(guān)注試管動(dòng)物技術(shù)在促進(jìn)家畜快速繁殖中的應(yīng)用。關(guān)注胚胎工程與畜牧業(yè)發(fā)展。(社會(huì)責(zé)任)
以文字和圖示表示哺乳動(dòng)物的體外受精和胚胎移植的過程。(科學(xué)思維)
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。(生命觀念)
國(guó)際良種奶牛:年均產(chǎn)奶量10000公斤左右
國(guó)產(chǎn)奶牛:年均產(chǎn)奶量3000公斤左右
海福特肉用牛:2歲體重可達(dá)800Kg
我國(guó)蒙古黃牛:均重300Kg
①引進(jìn)一頭良種成年奶牛需3萬(wàn)---5萬(wàn)元②一頭牛一胎只產(chǎn)一頭牛犢,一生只生育4、5次
牛的生育率雖然很低,但是一頭母牛一生排出的卵細(xì)胞約200個(gè)左右,卵巢中卵母細(xì)胞數(shù)量是它的1000倍(20萬(wàn));公牛平均每次射精5ml,精子數(shù)50億。母牛其實(shí)是有很強(qiáng)的生殖潛能的,只是沒有激發(fā)出來(lái)。
問題1:那如何實(shí)現(xiàn)良種??焖俜敝衬?
試管牛的工廠化生產(chǎn)(視頻)
問題2:試管牛(動(dòng)物)”是指什么?“試管?!笔侨绾紊a(chǎn)的?
試管動(dòng)物是通過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。
注意:試管動(dòng)物 = 克隆動(dòng)物
體外受精技術(shù)主要包括哪幾個(gè)步驟?
精子與卵細(xì)胞如何完成體外受精?受精卵如何培養(yǎng)?
合作探究一:請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀教材P60,小組合作思考討論完成問題。
卵母細(xì)胞的培養(yǎng)的目的是什么?
去除精清,以利于精子獲能 (提取純度較高精子)
胚胎早期培養(yǎng)的基本條件:營(yíng)養(yǎng)條件、環(huán)境條件是無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境、適宜的溫度、pH和滲透壓、適宜的氣體環(huán)境
在獲能溶液或?qū)S玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程
提高動(dòng)物繁殖能力的有效措施
為胚胎移植提供可用的胚胎
①提高動(dòng)物繁殖能力的有效措施;
②為胚胎移植提供可用的胚胎。
1.可以與獲能精子進(jìn)行體外受精的卵母細(xì)胞需要培養(yǎng)到(  )A.MⅠ期 B.MⅡ期 C.桑葚胚期 D.囊胚期
2.在生物學(xué)上試管嬰兒技術(shù)屬于( )A.有性生殖、體外受精 B.無(wú)性繁殖、體內(nèi)發(fā)育C.有性生殖、體內(nèi)受精 D.無(wú)性繁殖、體外發(fā)育
3.愛德華茲以他在體外受精技術(shù)領(lǐng)域做出的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)而獲得2010年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。關(guān)于體外受精技術(shù)的敘述正確的是(  ) A.獲取的精子經(jīng)獲能后才能進(jìn)行體外受精 B.采集的卵母細(xì)胞應(yīng)立即與精子共同放入培養(yǎng)液中才能形成受精卵 C.精子和卵細(xì)胞受精形成受精卵后即可移入母體子宮 D.精子與卵子相遇后,精子會(huì)釋放多種水解酶,防止多精入卵
4.發(fā)展試管動(dòng)物技術(shù)具有重要意義,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(  ) A.試管動(dòng)物技術(shù)可解決動(dòng)物生育率低的問題 B.試管動(dòng)物技術(shù)可以更多、更有效地利用動(dòng)物卵母細(xì)胞 C.試管動(dòng)物技術(shù)可以通過普通家畜繁育良種家畜 D.試管動(dòng)物技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)家畜的快速繁殖
問題3:體外受精獲得的胚胎怎么發(fā)育成個(gè)體?
合作探究二:請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀教材P61-62,小組合作思考討論完成問題。
1.胚胎移植的概念、移植條件、實(shí)質(zhì)、地位是什么?2.什么是供體和受體?供體和受體的選擇標(biāo)準(zhǔn)是什么?3.請(qǐng)用文字和箭頭表示出胚胎移植的過程。4.在胚胎移植前應(yīng)該對(duì)受體進(jìn)行怎樣的處理?目的是什么?5.如何進(jìn)行超數(shù)排卵?目的是什么?6.胚胎移植的意義。
5.沖卵的目的是什么?
羊的胚胎移植(視頻)
將通過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)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。
遺傳性狀優(yōu)良,生產(chǎn)能力強(qiáng)
有健康體質(zhì)和正常繁殖能力
供體與受體為同種且生理狀態(tài)相同
早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移
胚胎工程的最后一道“工序”
胚胎移植主要包括①_____、_____的選擇和處理,②_____或人工授精,③胚胎的_____、_____、培養(yǎng)和保存,④胚胎的移植,以及⑤移植后的_____等步驟。
利用某些激素人為地控制并調(diào)整一群母畜發(fā)情周期的進(jìn)程,使之在預(yù)定時(shí)間內(nèi)集中發(fā)情。
使他們處于相同的生理環(huán)境,這樣供體的胚胎移入受體后不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。
誘發(fā)卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子。
問題1:什么是同期發(fā)情處理?
問題2:同期發(fā)情處理的目的是什么?
問題3:如何進(jìn)行超數(shù)排卵?
問題4:超數(shù)排卵的目的是什么?
問題5:沖卵的目的是什么?
正常繁殖或兩三個(gè)月后進(jìn)行另一次移植
第一次對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理;第二次用于供體的超數(shù)排卵。
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。
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。
充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力;縮短供體繁殖周期,增加一生繁殖后代數(shù)量。
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
問題6: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?
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。
移植前應(yīng)對(duì)受體進(jìn)行同期發(fā)情處理,使供體和受體生殖器的生理變化同步,為供體的胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境。
問題7: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)?
基本上不會(huì)(免疫排斥)
問題8: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?
問題9: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?
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)在孕育過程中不發(fā)生變化。
正確;胚胎移植的成功率與供體、受體生理環(huán)境的一致性密切相關(guān),只有供體、受體生理環(huán)境高度一致,移入受體的胚胎才能被接受,并繼續(xù)發(fā)育
5.下列關(guān)于胚胎移植的敘述錯(cuò)誤的是(  )A.在胚胎移植中提供胚胎的個(gè)體稱為“供體”,接受胚胎的個(gè)體稱為“受體”B.胚胎移植實(shí)際上是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程C.胚胎移植是胚胎工程其他技術(shù)的第一道“工序”D.胚胎移植能否成功,與供體和受體的生理狀態(tài)有關(guān)
6.牛胚胎移植的基本程序如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.供體母牛的主要職能是產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的胚胎B.圖中a指的是超數(shù)排卵,可用激素促進(jìn)該過程C.圖中c表示胚胎移植D.應(yīng)把早期胚胎移植到處于發(fā)情狀態(tài)的母牛的輸卵管中
7.下列有關(guān)牛胚胎移植技術(shù)的敘述,不正確的是( ) A.供體牛應(yīng)選擇具有人類所需優(yōu)良性狀的個(gè)體 B.受體牛必須具有正常的孕育、生殖后代的能力 C.胚胎移植前要對(duì)受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理 D.在孕育過程中,移入胚胎的遺傳特性受代孕母體的影響
問題10:你能想到進(jìn)一步提高荷斯坦奶牛的繁殖率的思路嗎?
合作探究二:請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀教材P62-63,小組合作思考討論完成問題。
1.胚胎分割概念,需要什么設(shè)備?什么時(shí)期的胚胎適合分割,分割時(shí)需要注意什么?2.胚胎分割的理論依據(jù)是什么、特點(diǎn)、對(duì)象?3.胚胎分割有什么應(yīng)用?4.胚胎分割的有哪些優(yōu)點(diǎn)和不足?
采用機(jī)械方法將早期胚胎(桑葚胚或囊胚)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)。
發(fā)育良好的、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚。
早期胚胎細(xì)胞具有很強(qiáng)的分裂能力,并保持著細(xì)胞全能性。
后代具有相同的遺傳物質(zhì),因此胚胎分割可以看做動(dòng)物無(wú)性繁殖或克隆的方法之一。
注:分割囊胚時(shí),要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割
對(duì)囊胚階段胚胎進(jìn)行分割時(shí)一定要均分內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。
選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚,移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中。
分割后的胚胎可直接移植給受體,或經(jīng)體外培養(yǎng)后,再移植給受體。
進(jìn)行DNA分析的目的是進(jìn)行遺傳病篩查,以防止產(chǎn)生的后代具有嚴(yán)重的遺傳?。贿M(jìn)行性別鑒定,是為了人工篩選后代動(dòng)物的性別。
①滋養(yǎng)層細(xì)胞發(fā)育成胎盤和胎膜,不發(fā)育胎兒的組織或器官,不會(huì)對(duì)胎兒產(chǎn)生影響。②滋養(yǎng)層和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均來(lái)自同一個(gè)受精卵的有絲分裂,含有相同的遺傳物質(zhì)。
問題1:為什么要取滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行分析和鑒定?
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題。
8.下列關(guān)于胚胎分割移植的說(shuō)法,不正確的是( )A.目前的胚胎分割移植而言,產(chǎn)生的同卵雙胎較多,同卵多胎成功率較低B.胚胎分割所需要的主要儀器設(shè)備為體視顯微鏡和顯微操作儀C.可在囊胚階段將胚胎隨機(jī)分割成兩份或多份,然后移植D.用分割針將桑葚胚均分成兩部分,可直接將裸半胚移植入受體
9.對(duì)胚胎分割技術(shù)的敘述錯(cuò)誤的是(  )A.胚胎分割技術(shù)已在多種動(dòng)物中取得成功B.采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生的同卵多胎的可能性是有限的C.分割的胚胎直接移植給受體或在體外培養(yǎng)到囊胚階段再移植到受體內(nèi)D.對(duì)移植的胚胎進(jìn)行性別鑒定時(shí),應(yīng)選取囊胚期內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞進(jìn)行鑒定
10.胚胎分割技術(shù)是一種現(xiàn)代生物技術(shù),下列關(guān)于這一技術(shù)的敘述正確的是( )①胚胎分割是將早期胚胎任意分割成多份?、谂咛シ指罴夹g(shù)可以獲得同卵雙胎或多胎?、叟咛シ指罴夹g(shù)屬于無(wú)性繁殖,因此屬于克隆?、芘咛シ指罴夹g(shù)可以分割任意時(shí)期的胚胎  A.①② B.②③ C.①③④ D.①②③④
11.科學(xué)家運(yùn)用不同的生物工程技術(shù)培育具有優(yōu)良性狀的牛,下列說(shuō)法不正確的是(  )A.體外受精等技術(shù)可培育出與母本遺傳物質(zhì)相同的試管牛B.核移植等技術(shù)可培育具有親本優(yōu)良性狀的克隆牛C.胚胎分割等技術(shù)可提高優(yōu)良牛胚胎的利用率D.胚胎移植等技術(shù)可充分發(fā)揮優(yōu)良雌性個(gè)體的繁殖潛力
12.如圖是利用胚胎工程技術(shù)培育優(yōu)質(zhì)奶牛的主要步驟。下列敘述不正確的是( )
A.甲所表示的細(xì)胞不一定是受精卵細(xì)胞B.圖中a過程包括桑葚胚、囊胚階段C.胚胎移植技術(shù)可以定向改變動(dòng)物的遺傳性狀D.圖示過程使用了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎分割、胚胎移植等生物技術(shù)
步驟:卵母細(xì)胞的采集、精子的獲取、受精
胚胎分割的概念:對(duì)早期胚胎切割
胚胎分割的基礎(chǔ):細(xì)胞的全能性、每個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)具有相同的遺傳物質(zhì)
胚胎分割的步驟:選擇胚胎、分割胚胎、胚胎移植
體外受精技術(shù)的意義: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
胚胎移植的概念:移植到同種的、生理狀況相同的雌性動(dòng)物體內(nèi)
胚胎移植的意義:充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖能力
①促進(jìn)優(yōu)良動(dòng)物品種的繁殖;②產(chǎn)生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對(duì)于人工控制動(dòng)物性別、動(dòng)物繁育健康后代具有重要意義
13.下列關(guān)于采用胚胎工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)某良種肉用??焖俜敝车臄⑹?,正確的是(  )A.采取激素注射等方法對(duì)良種母牛作超數(shù)排卵處理B.體外培養(yǎng)發(fā)育到原腸胚期的胚胎即可進(jìn)行移植C.使用免疫抑制劑以避免代孕牛對(duì)植入胚胎的排斥反應(yīng)D.利用胚胎分割技術(shù),同卵多胎較同卵雙胎成功率更高
14.經(jīng)遺傳改造的小鼠胚胎干細(xì)胞注入囊胚,通過胚胎工程的相關(guān)技術(shù)可以獲得具有不同遺傳特性的實(shí)驗(yàn)小鼠。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.用促性腺激素處理雌鼠可以獲得更多的卵子 B.體外受精前要對(duì)小鼠的精子進(jìn)行獲能處理 C.胚胎移植前要檢查胚胎質(zhì)量并在囊胚或原腸胚階段移植 D.遺傳改造的小鼠胚胎干細(xì)胞可以通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)獲得
15.中國(guó)科學(xué)家利用獼猴體細(xì)胞的細(xì)胞核移植和胚胎移植技術(shù),最終培育出體細(xì)胞克隆猴“中中”和“華華”,過程如圖所示。下列敘述正確的是(  )
A.核移植獲得的克隆猴體細(xì)胞的染色體數(shù)目是核供體的一半B.重組細(xì)胞體外培養(yǎng)發(fā)育到原腸胚階段即可進(jìn)行胚胎移植C.為獲得更多克隆猴可在胚胎移植前對(duì)胚胎進(jìn)行分割D.利用某一胚胎的干細(xì)胞進(jìn)行多組核移植,理論上產(chǎn)生的雌雄動(dòng)物數(shù)量比為1∶1

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二 胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用

版本: 人教版 (2019)

年級(jí): 選擇性必修3

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