第三章 胚胎工程导学案
生物选修3 专题3 胚胎工程导学案(高三复习)

1 课题:生物选修3 专题1 胚胎工程导学案编写人: 审核组长: 审核主任:温馨寄语:【学习目标】1. 简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程2.简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点3.简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤4.简述哺乳动物胚胎的早期培养方法5.认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义6.举例说出胚胎移植和胚胎分割7.认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用8. 关注胚胎工程的研究进展和应用价值【知识梳理】胚胎工程的概念:胚胎工程是指对动物_______ 或___ 所进行的多种显微操作和处理技术,如______ 、______、_______、_________等技术。
经过处理后获得的____,还需移植到________生产后代,以满足人类的各种需求。
(一)体内受精和早期胚胎发育1.精子和卵子的发生(1)哺乳动物精子的发生是在___性动物的___的______内完成的。
(2)哺乳动物的成熟精子分为___、___和___三部分。
其中___主要由一个细胞核构成,_____发育成顶体,_______演变成尾,_____聚集在尾的基部形成鞘膜,细胞内的其他物质浓缩为球状,叫做________。
(3)哺乳动物卵子的发生是在___性动物的___内完成的。
卵母细胞的减数第一次分裂是在雌性动物___前后完成的,其结果是产生一个_______和_____,进入_____,准备与精子受精。
减数第二次分裂是在__________的过程中完成的,次级卵母细胞经分裂产生一个_________和_______。
在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个____时,说明卵子已经完成了受精。
(4)哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备,是在_____(即_______时期)完成的,这是精子和卵子在发生上的重要区别。
2.受精(1)受精是指_______与______结合成_______(受精卵)的过程,受精是在_______内完成的。
高二生物:专题3《胚胎工程4-3》导学案(新人教版选修3)
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高二生物导学案 3.3 胚胎工程的应用及前景一、胚胎移植胚胎工程技术目前在生产中应用较多的是家畜的________、___________和_____________。
胚胎移植是指将________________________________,或者通过__________________________,移植到_______、__________________________________,使之继续发育为______________________________。
其中提供胚胎的个体称为________,接受胚胎的个体称为________。
地位:如_______、________,或________等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎,都必须经过_______技术才能获得后代,是胚胎工程的最后一道“工序”。
1、胚胎移植的现状和意义(1)以奶牛为例,一头良种母牛一年生下的后代可达数十头,远远超过在_________________所得的后代数量。
近十年来,牛、羊的胚胎移植在我国部分地区已进入______________。
(2)供体的主要职能变为____________________________________________,繁重而漫长的妊娠和育仔的任务由______取代,大大缩短了_________本身的繁殖周期。
超数排卵:是指将______________________,使其发情,并能排出数量较多的____________,经合理的____________,可以获得数量较多的______________________。
2、胚胎移植的生理学基础(1)四点内容:第一,哺乳动物发情排卵后,不管是否妊娠,在一段时间内,____________、_______________________,这就为______________提供了相同的生理环境。
第二,哺乳动物的早期胚胎形成后,在一定时间内不会与____________________的联系,而是处于______________,这就为______________提供了可能。
高中生物 第三单元 胚胎工程2导学案 新人教版选修3
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高中生物第三单元胚胎工程2导学案新人教版选修3第三单元胚胎工程2导学案新人教版选修3【学习要求】胚胎工程的应用(B)【知识梳理】1、胚胎工程是由体外受精技术、技术、技术、胚胎冷冻保存技术和性别控制技术等组成的现代生物技术。
其操作的主要对象是生殖细胞、和早期细胞。
胚胎发育学是胚胎工程的(苏教)。
2、胚胎移植技术是指将雌性动物的,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的。
3、胚胎移植的生理学基础是(1)发情排卵后不管是否妊娠,在一段时间内,同种动物的供体、受体的是相同的,为受体提供了相同的;(2)早期胚胎形成后,在一定时间内处于状态,为胚胎的收集提供了可能;(3)受体对外来胚胎基本上不发生免疫,为胚胎在受体内的提供了可能。
(4)供体胚胎可与建立正常的生理和组织联系,但其不受影响。
4、胚胎移植主要包括:对供体、受体的和处理,配种或进行,对胚胎的,检查、或保存,对胚胎进行,以及移植后检查等步骤。
5、胚胎分割技术是指采用方法将切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双生或多胎的技术。
来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此可以看做动物无性繁殖或的方法之一。
胚胎分割所需要的主要仪器设备为实体显微镜和。
胚胎分割注意事项:分割时应选择发育良好、形态正常的或;分割时要注意将,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【课时练习】一、单选题1、在利用胚胎移植技术快速繁殖荷斯坦牛过程中,常作为承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务的是()A、纯种雄性荷斯坦牛B、本地雄性黄牛C、本地雌性黄牛D、纯种雌性荷斯坦牛2、胚胎分割技术已经被广泛应用,提高了家畜胚胎移植成功率,从而大大提高家畜的胚胎利用率。
从生殖方式的角度来说,胚胎分割应属于 ( )A、有性生殖B、无性生殖C、分裂生殖D、营养生殖3、下列不能提高胚胎分割成活率的是 ( )A、对原肠胚的外胚层进行分割B、对囊胚的内细胞团进行分割C、分割时要均等分割D、选择良好、形态正常的早期桑椹胚或囊胚4、表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛,产生这一结果最可能的原因是( )A、试管动物的培养B、胚胎移植C、胚胎分割移植D、受精卵的移植5、利用下列细胞工程技术培养出的新个体中,只具有一个亲本遗传性状的是()①植物组织培养②细胞融合③动物胚胎移植④克隆羊(多利)A、①②B、②③C、①D、①④二、多选题6、目前胚胎工程技术在生产中应用较多的是 ( )A、胚胎移植B、胚胎分割C、体外受精技术D、胚胎无害化处理技术三、简答题7、下图是“试管牛”工厂化生产的技术流程图。
胚胎工程(导学案固学案)
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胚胎工程设计人:邓建辉 王小瑜 审核人: 邵国典高考要求1.动物胚胎发育的基本过程(Ⅰ)。
2.胚胎工程的理论基础(Ⅰ)。
3.胚胎干细胞的移植(Ⅱ)。
4.胚胎工程的应用(Ⅰ)。
一、【合作探究】探究点一 体内受精和早期胚胎发育3.简述早期胚胎发育的过程和特点。
思维拓展1.排卵是指卵子从卵泡中排出。
2.受精的标志是卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体,受精过程结束的标志是雌、雄原核融合成合子。
3.受精过程中有三大反应(作用):顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用。
三大反应(作用)的作用不同:顶体反应主要是形成精子穿越放射冠的通路;透明带反应是防止多精子入卵受精的第一道屏障;卵黄膜封闭作用则是防止多精子入卵受精的第二道屏障。
探究示例1 关于受精过程的叙述错误的是( )A .获能后的精子与卵子相遇后,释放顶体酶穿过透明带进入放射冠B .透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障C .精子与卵黄膜相互融合,精子入卵D .雄原核形成的同时,卵子完成减数第二次分裂探究点二 体外受精和早期胚胎培养1.完成哺乳动物体外受精过程示意图:2.完成胚胎的早期培养填空:(1)培养液的成分:无机盐、______、______、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分和____等物质。
(2)当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向________或____保存。
思维拓展 1.早期胚胎一般指可用于移植的胚胎,在原肠胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的阶段。
2.牛的体外受精技术水平最高。
3.胚胎早期培养液成分与动物细胞培养液成分基本相同,除无机盐、营养成分和调节物质外,还需要血清,两者都是液体培养基,但植物组织培养为固体培养基,其中加入琼脂,所需植物激素主要是生长素和细胞分裂素两大类。
探究示例2 采集的卵母细胞,都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。
以下原因不正确的是( )A .卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程B .动物排出的卵子成熟程度不同C .体外人工培养至减数第二次分裂中期时,才算成熟D .冲出的卵子还需要培养一段时间由小变大探究点三 胚胎工程的应用及前景1.完成胚胎移植基本程序(以牛胚胎移植为例)。
胚胎工程导学案高二下学期生物人教版选择性必修3
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2.3 胚胎工程学案班级:姓名:学习目标:1.简述受精和胚胎发育的基本过程。
2.简述体外受精、胚胎移植和胚胎分割的基本原理、操作步骤和应用价值。
3.运用胚胎工程的基本概念和原理,对生产、生活中的相关问题进行分析与判断。
4.认同胚胎工程技术的发展和应用体现了科学、技术、社会的互动关系。
胚胎工程的理论基础基础学习胚胎工程:是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理,然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。
胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
1.操作对象:;2.技术种类:;3.理论基础:;4.工程实质:在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作;一、受精1.概念:精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。
(细胞膜的功能:;细胞膜结构特点:)2.场所:3.过程:受精前的准备阶段和受精阶段准备阶段1:精子获能刚刚排出的精子不能立即与卵子受精,必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才能获得受精能力,这一生理现象称为“”(指精子获得受精“能力”,而不是获得能量。
)获能方法:①利用雌性动物的生殖道让精子。
②将精子培养在人工配置的中使其获能等。
常用有效成分:Ca2+载体、肝素等。
准备阶段2:卵子的准备①卵子一般在排出后才能被精子穿入。
②动物排出的卵子成熟程度不同:有的可能是,如马、犬等;有的可能是,如猪、羊等。
③卵子成熟的场所:④卵子具备与精子受精能力的时期:⑤具备受精能力的卵子结构。
受精:(1)防止多精入卵的两个屏障_____________________________(2)受精的标志__________________________________________________________________________________(3)受精完成的标志_____________________________________二、胚胎早期发育1.场所:2.过程:(1)在内进行分裂,细胞数量不断增加,胚胎总体积不增加,这种受精卵的早期分裂称为。
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胚胎工程胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。
一、体内受精和早期胚胎发育1.精子的发生(1)场所:睾丸的曲细精管(2)时间:从初情期到生殖机能衰退阶段。
(3)过程:精子的发生过程大体可以分为三个阶段:第一阶段:精原细胞多次有丝分裂并形成多个初级精母细胞的阶段。
第二阶段:初级精母细胞的分裂形成精子阶段(包括减Ⅰ和减Ⅱ)。
第三阶段:精子细胞的变形阶段。
细胞核→精子头的主要部分;高尔基体→头部的顶体;中心体→精子的尾;线粒体→线粒体鞘;其他物质→原生质滴,最后脱落。
(4)哺乳动物成熟的精子外形似蝌蚪,分头、颈、尾。
不同种动物精子的形态相似,大小略有不同,但与动物的体型大小无关。
2.卵子的发生(1)场所:卵巢(2)时间:动物的胚胎在性别分化以后。
(3)过程:卵子的发生过程大体可以分为两个阶段:第一阶段:卵原细胞经数次有丝分裂并形成初级卵母细胞的阶段第二阶段:初级卵母细胞分裂形成卵子阶段(包括减Ⅰ和减Ⅱ)①卵原细胞和初级卵母细胞的区别:同精原细胞和初级精母细胞一样,染色体复制前是卵原细胞,复制后是初级卵母细胞。
②减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成,减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的。
③是否受精的标志:在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时3、受精(1)概念:是精子与卵子结合形成合子的过程。
它包括受精前的准备阶段和受精阶段。
(2)场所:在自然条件下,受精是在雌性的输卵管内完成的。
(3)准备阶段:准备阶段1:精子获能后才能完成受精作用。
精子在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化才能获得受精能力称为“精子获能”。
准备阶段2:卵子在输卵管内达到减数第二次分裂的中期时,才具备与精子受精的能力。
4.受精阶段:(1)顶体反应:获能后的精子,在雌性动物生殖道与卵子相遇时,出现精子顶体膨大,顶体内储存的与受精有关的酶释放出来,参与精子和卵子的受精过程,这种生理现象叫顶体反应。
生物选修三胚胎工程的应用导学案
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3.3胚胎工程的应用及前景[学习目标] 1.说出胚胎移植的生理学基础和具体操作程序。
2.简述进行胚胎分割的注意事项及其实际意义。
3.说出胚胎干细胞的分类、特点和用途。
[核心素养] 1.科学思维:尝试设计胚胎移植流程图,对繁育良种家畜提出合理化建议。
2.社会责任:了解胚胎工程在畜牧业中的应用,关注人类对胚胎干细胞的最新研究成果。
一、胚胎移植1.胚胎工程技术胚胎工程技术目前在生产中应用较多的是家畜的、和体外生产胚胎技术。
2.胚胎移植的概念、意义、生理学基础及基本程序(1)概念①移植对象:雌性动物体内的或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎。
②移植条件:、相同的其他雌性动物体内。
③供体:在胚胎移植中的个体。
④受体:在胚胎移植中的个体。
⑤地位:是胚胎工程的一道“工序”。
(2)胚胎移植的意义:充分发挥雌性优良个体的,大大缩短了周期,增加供体一生繁殖后代的数量。
(3)胚胎移植成功的保障(生理学基础)胚胎收集的基础 哺乳动物的早期胚胎形成后,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 状态移入胚胎存活的基础受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生 反应 保留遗传特性的基础 供体胚胎可与 建立正常的 联系,但移入受体的供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受任何影响(4)胚胎移植的基本程序供、受体的选择和处理⎩⎪⎨⎪⎧选择:遗传性能优良、健康处理:_________处理和________处理对供体↓配种或进行_________ ↓胚胎的收集、检查、去向⎩⎪⎨⎪⎧收集:冲卵检查:发育到______或_____阶段去向:直接向受体移植或放入-196 ℃的液氮中保存↓胚胎移植——方法:手术法和非手术法 ↓胚胎移植后的检查——检查受体母牛是否妊娠 ↓ 产下犊牛归纳总结1.胚胎移植的过程图解2.移植胚胎的可能来源及生殖方式 (1)核移植――――→早期胚胎培养无性生殖。
(2)体外受精――――→早期胚胎培养有性生殖。
(3)体内受精→冲卵→移植→有性生殖。
高中生物 专题3胚胎工程导学案 新人教版选修3
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高中生物专题3胚胎工程导学案新人教版选修3新人教版选修3【考纲要求】知识内容要求重点考查1、动物胚胎发育的基本过程2、胚胎工程的理论基础3、胚胎干细胞的移植4、胚胎工程的应用ⅠⅠⅠⅡ1胚胎工程的流程及应用2、胚胎干细胞的应用【学习过程】一、体内受精【例1】有关精子的发生,错误的是()A、经过减数分裂,产生初级精母细胞B、初级精母细胞经过减数第一次分裂产生两个次级精母细胞C、两个次级精母细胞经过减数第二次分裂产生两个精子细胞D、产生的精子细胞经过变形,形成精子答案:C【例2】排卵时,细胞处于的时期是()A、卵原细胞B、初级卵母细胞C、成熟卵细胞D、初级卵母细胞或次级卵母细胞答案:D【总结1】1、比较精子和卵子的发生,完成表格填空。
项目精子卵子不同点场所睾丸的曲细精管____(MⅠ)、________(MⅡ)时间从______开始,直到____________MⅠ在________完成,MⅡ在________过程中完成过程特点MⅠ和MⅡ是连续的,需变形;细胞质均等分配MⅠ和MⅡ是不连续的,不需要变形,细胞质______分配结果形成____精子形成____卵细胞和3个极体相同点原始生殖细胞的增殖为________,生殖细胞的成熟为减数分裂,成熟过程均经过____复制和____分裂,子细胞染色体数目____答案:卵巢输卵管初情期生殖机能衰退排卵前后受精作用不均等4个1个有丝分裂一次两次减半【思考1】①受精标志?受精完成标志是?②阻止多精入卵的两道屏障分别是? 答案:①在卵黄膜和透明带之间的间隙观察到两个极体;雌、雄原核融合②透明带反应、卵细胞膜反应二、早期胚胎发育【例3】高等哺乳动物受精后不久,受精卵最后发育成一个完整的幼体,下列叙述错误的是( )A、高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期,终止于生命结束B、高等哺乳动物胚胎发育经历的时期中最关键的时期是原肠胚期C、进行胚胎分割时,应选择原肠胚期的胚胎进行D、下图是胚胎发育过程中囊胚期示意图,①②③依次称之为透明带、滋养层、内细胞团答案:C【例4】关于桑椹胚和囊胚的比较,以下说法不正确的是()A、桑椹胚的各细胞结构功能基本相同B、囊胚期细胞出现了细胞分化,但遗传物质未发生改变C、囊胚期细胞分化是由遗传物质突变引起的D、囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是复制水平上的差异,而是转录水平上的差异引起的答案:C答案:1、(1)有丝分裂(2)不增加缩小2、(1)全能细胞(2)各种组织胎膜和胎盘(3)内胚层外胚层原肠腔三、体外受精和早期胚胎培养【例5】下列有关体外受精和早期胚胎培养的叙述,正确的是A、无论何种方法,采集到的精子和卵母细胞必须在相应溶液中培养一段时间方可进行受精B、精子的体外获能方法有培养法和化学诱导法,家兔和猪的精子一般是用培养法C、早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液的成分完全相同D、将受精卵培育成早期胚胎后,可直接进行移植或在37℃下保存答案:B【总结3】项目方法适用的动物卵母细胞的采集和培养①用处理(此项处理的作用)适用于实验动物如、,以及家畜、羊等。
高中生物 第三章 胚胎工程导学案苏教版选修3
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高中生物第三章胚胎工程导学案苏教版选修3【考纲扫描】1、动物胚胎发育的基本过程 A2、胚胎工程的理论基础A3、胚胎干细胞的移植A4、胚胎工程的应用B一、体内受精和早期胚胎发育【知识网络构建】胚胎工程的建立场所:睾丸的曲细精管时间:从初情期开始,到生殖机能衰退精子的发生1)精原细胞→多个初级精母细胞(通过数次分裂)过程2)1个初级精母细胞→2个细胞→4个精子细胞(通过减数分裂,即MI和MII)3)精子细胞→精子(通过变形)场所:卵巢时间:从时期开始(胎儿时期完成了的形成和在卵巢内的储备)卵子的发生1)卵原细胞→初级卵母细胞过程2)1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞+第一极体(排卵前后完成)3)1个次级卵母细胞→1个卵子+第二极体(过程中完成)概念:精子和卵子结合成合子(受精卵)的过程。
受精场所:雌性的输卵管内1)受精前的准备阶段1:过程2)受惊前的准备阶段2:卵子的准备a、精子穿越和:顶体反应,透明带反应3)受精阶段 b、进入卵黄膜:作用c、原核形成和配子结合卵裂期:细胞在透明带中进行有丝分裂早期胚胎发育桑椹胚:胚胎细胞达32个左右,每一个细胞都是细胞囊胚:有囊胚腔,出现了囊胚从透明带中伸展出来的过程:内细胞团细胞形成外胚层和内胚层,发育成胎膜和胎盘,内胚层包围着原肠腔【考点分析】考点一:体内受精之精子与卵子的发生1、简述精子发生和卵子发生的过程。
2、精子变形中的结构变化。
细胞核中心体顶体线粒体鞘细胞质内的其他物质3、排卵是指卵子从卵泡中排出,还是指卵泡从卵巢中排出?归纳总结:精子和卵子发生上的区别项目精子发生卵子发生区别区别时间场所过程特点结果相同点【随堂反馈】1、精子产生的阶段是()A、从出生到成年B、从初情期开始到个体衰老C、从初情期开始直到生殖机能衰退D、从胚胎开始直到生殖器官成熟2、次级卵母细胞的分裂完成于()A、排卵前,在卵巢内B、受精前,在输卵管内C、排卵后,在腹腔内D、受精时,在输卵管内3、在哺乳动物的精子发生过程中,每个初级精母细胞经过减数分裂能够产生几个含单倍染色体的精子细胞()A、16B、24C、2D、4考点一:体内受精之受精作用1、受精的场所2、精子和卵子识别的物质基础3、受精完成的标志准备阶段1:精子获能准备阶段4、受精过程准备阶段2:卵子的准备受精阶段配子结合【随堂反馈】1、(多选)精子入卵后,发生的变化是()A、精子完成减数第二次分裂,形成雄原核B、精子发生顶体反应C、激发透明带反应D、卵子完成减数第二次分裂,形成雌原核2、(多选)精子获能后,发生的变化是()A、完成减数第二次分裂B、可以释放顶体酶C、能穿越放射冠D、能穿越透明带E、其核能进入卵细胞内考点二:早期胚胎发育1、胚胎发育的场所2、早期胚胎发育的几个阶段细胞分裂方式为____________细胞数目_______胚胎总体积_______或略有________有机物总量_______细胞属于桑椹胚囊胚原肠胚受精卵卵裂分化分化将来发育成将来发育成胎膜、胎盘出现内细胞团形成,细胞形成,出现。
第三章 胚胎工程 学案 苏教版选修三
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第三章胚胎工程学案苏教版选修三
高年级第二学期学科总第课时导学案
课题
使用时间:主备人:
一、学习目标:
1、知识方面
举例说出胚胎移植和胚胎分割。
2、情感态度与价值观方面
认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。
关注胚胎工程的研究进展和应用价值。
3、能力方面
搜集胚胎工程研究进展的资料,撰写专题综述报告。
二、知识构成:
『网络构建』
仪器设备:和显微操作仪
操作程序 1)选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,移入盛有的培养皿
胚胎分割 2)用分割针或分割刀切开胚胎,吸出半个,注入空或直接将移植
给受体。
分割囊胚时要将均等分割。
此时还可用分割针分割,
做胚胎DNA分析。
局限:刚出生的动物体重偏低,毛色和斑纹上存在差异,的可能性有限。
概念:由或中分离出来的一类细胞。
简称ES或EK细胞。
特点形态上:体积小、大、核仁明显
功能上:具有,即可分化为成年动物体任何一种组织细胞;在体外可
胚胎干细胞增殖而不发生;可冷冻保存;可进行遗传改造 1)移植ES细胞修复坏死或退化部位,治愈糖尿病、肝(心)衰竭、等病症
意义 2)ES细胞体外诱导分化,可培育
3)ES细胞在牛黄酸、丁酰环腺苷酸等诱导因子作用下可向不同类型组织细胞
『网络构建』答案:
早期胚胎体外受精生理状态雌性受体转基因核移植牛雌性优良生理状况生殖器官胚胎收集免疫排斥反应遗传物质同期发情超数排卵配种桑椹胚机械同卵实体显微镜操作液透明带裸半胚内细胞团滋养层性别鉴定同卵多胎早期胚胎原始性腺细胞核发育的全能性分化成骨不良人造组织器官分化。
《胚胎工程实验技术》 导学案
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《胚胎工程实验技术》导学案一、学习目标1、了解胚胎工程的概念和主要技术。
2、掌握体外受精、胚胎移植、胚胎分割等关键实验技术的原理和操作流程。
3、理解胚胎工程在畜牧业、医学等领域的应用和意义。
二、知识回顾1、减数分裂:回顾减数分裂的过程,包括各个时期染色体的行为变化,理解配子的形成机制。
2、受精作用:明确受精的过程,包括精子和卵子的准备、精卵识别、融合等环节。
三、胚胎工程的概念胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
四、体外受精技术1、卵母细胞的采集和培养对于实验动物,如小鼠、兔等,通常采用超数排卵的方法,即给雌性动物注射促性腺激素,使其排出更多的卵子,然后从输卵管中冲取卵子。
对于大家畜或大型动物,如牛等,从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞,或者借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
采集到的卵母细胞需要在体外培养成熟后才能与精子受精。
2、精子的采集和获能采集方法:假阴道法、手握法和电刺激法等。
获能处理:通常将精子放入特定的溶液中,使其获得受精能力。
3、体外受精将成熟的卵母细胞和获能的精子在体外合适的环境中共同培养一段时间,使其完成受精过程。
五、胚胎移植技术1、概念胚胎移植是指将雌性动物体内的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、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、胚胎移植的生理学基础同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的,为供体胚胎移入受体提供了相同的生理环境。
早期胚胎在一定时间内处于游离状态,为胚胎的收集提供了可能。
受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,为胚胎在受体内的存活提供了可能。
供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
3、胚胎移植的基本程序对供、受体的选择和处理:选择遗传性能和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体。
高中生物 第三章 胚胎工程 3.2.1 胚胎工程及其应用(1)导学案苏教版选修3
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高中生物第三章胚胎工程 3.2.1 胚胎工程及其应用(1)导学案苏教版选修3胚胎工程及其应用(1)【课标要求】1、简述胚胎工程的理论基础;2、举例说出胚胎工程的应用。
【教学目标】1、简述胚胎工程的原理和技术2、举例说出哺乳动物胚胎工程的应用【教学过程】知识点三、胚胎工程的主要技术与应用1、胚胎工程是由________________、_______________、_______________、________________和________________等组成的现代生物技术。
2、胚胎工程操作的主要对象是________________、________________和________________。
3、胚胎工程的理论基础是__________________________。
(一)体外受精技术:4、体外受精是指哺乳动物的___________和__________在体外______________的环境中完成受精过程的技术。
5、体外受精技术的原理是人工模拟_________环境,包括_______、_________、_______等,使初级卵母细胞________,同时使精子________,最终完成受精作用,并有计划地保存胚胎等。
6、体外受精技术的价值:_________________________________________________________ _________________________________________________________ ____________________。
7、体外受精的一般过程:(1)卵母细胞的采集和培养①对于实验动物如小鼠、兔,以及家畜猪、羊等,采用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子再体外受精。
②对于大家畜或大型动物,如牛,采用的主要方法是:从屠宰的母畜的卵巢中采集卵母细胞或者活体采卵。
江苏省吴江市高中生物第三章胚胎工程导学案(无答案)苏教版选修3
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胚胎工程【考纲扫描】1. 动物胚胎发育的基本过程 A2. 胚胎工程的理论基础 A3. 胚胎干细胞的移植 A4. 胚胎工程的应用 B一.体内受精和早期胚胎发育【知识网络构建】胚胎工程的建立场所:睾丸的曲细精管时间:从初情期开始,到生殖机能衰退精子的发生 1)精原细胞→多个初级精母细胞(通过数过减数分裂,即MI和MII)3)精子细胞→精子(通过变形)场所:卵巢卵子的发生 1)卵原细胞→初级卵母细胞过程2)1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞+第一极体(排卵前后完成)3)1个次级卵母细胞→1个卵子+第二极体概念:精子和卵子结合成合子(受精卵)的过程。
受精场所:雌性的输卵管内过程2)受惊前的准备阶段2:卵子的准备a.精子穿3)受精阶段 b.进入卵黄c.原核形成和配子结合卵裂期:细胞在透明带中进行有丝分裂膜和胎盘,内胚层包围着原肠腔【考点分析】考点一:体内受精之精子与卵子的发生1. 简述精子发生和卵子发生的过程。
2. 精子变形中的结构变化。
3.排卵是指卵子从卵泡中排出,还是指卵泡从卵巢中排出?归纳总结:精子和卵子发生上的区别项目精子发生卵子发生区别区别时间场所过程特点结果相同点【随堂反馈】1.精子产生的阶段是()A.从出生到成年 B.从初情期开始到个体衰老C.从初情期开始直到生殖机能衰退D.从胚胎开始直到生殖器官成熟2.次级卵母细胞的分裂完成于()A.排卵前,在卵巢内 B.受精前,在输卵管内C.排卵后,在腹腔内D.受精时,在输卵管内3.在哺乳动物的精子发生过程中,每个初级精母细胞经过减数分裂能够产生几个含单倍染色体的精子细胞( )A.16 B.24 C.2 D.4考点一:体内受精之受精作用1.受精的场所2.精子和卵子识别的物质基础3.受精完成的标志准备阶段1:精子获能准备阶段4.受精过程准备阶段2:卵子的准备受精阶段配子结合【随堂反馈】1.(多选)精子入卵后,发生的变化是()A.精子完成减数第二次分裂,形成雄原核B.精子发生顶体反应C.激发透明带反应 D.卵子完成减数第二次分裂,形成雌原核2.(多选)精子获能后,发生的变化是()A.完成减数第二次分裂B.可以释放顶体酶C.能穿越放射冠 D.能穿越透明带 E.其核能进入卵细胞内考点二:早期胚胎发育2.早期胚胎发育的几个阶段细胞分裂方式为____________细胞数目_______胚胎总体积_______或略有________有机物总量_______细胞属于桑椹胚囊胚原肠胚受精卵卵裂分化将来发育成将来发育成胎膜、胎盘出现内细胞团形成,细胞形成,出现。
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第三章胚胎工程第一节动物的胚胎发育和胚胎工程编写人:于景贵孙禹审核人: 审批人:【学习目标】1、简述哺乳动物的精子和卵子的发生过程(A)2、说出受精作用的概念(A)3、简述哺乳动物胚胎发育的基本过程(A)4、简述动物早期胚胎培养常用的方法及其基本原理(A)5、说出胚胎移植技术的概念及其应用(A)【知识梳理】一、哺乳动物生殖细胞的发生和受精作用1、精子的发生(1)场所:睾丸的曲细精管(2)时间:从初情期开始,直到生殖机能衰退(3)过程①第一阶段——初级精母细胞的形成:位于曲细精管壁的精原细胞先分裂为两个细胞,然后进行数次有丝分裂,产生多个初级精母细胞。
②第二阶段——精子细胞的形成:一个初级精母细胞连续进行两次分裂(即减数分裂):MⅠ产生两个次级精母细胞,MⅡ共产生4个精子细胞。
③第三阶段——精子细胞经过变形为精子:细胞核变为精子的头主要部分,高尔基体发育为头部的顶体,中心体演变为精子的尾,线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘。
同时,其它物质浓缩为球状,叫原生质滴。
【例题1】有关精子的发生,错误的是()A. 经过减数分裂,产生初级精母细胞B. 初级精母细胞经过减数第一次分裂产生两个次级精母细胞C. 两个次级精母细胞经过减数第二次分裂产生两个精子细胞D. 产生的精子细胞经过变形,形成精子【例题2】以下对精子形成过程的说法,不正确的是()A. 精子细胞中的细胞核变为精子头的主要部分B. 高尔基体发育为头部的顶体C. 线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘膜D. 细胞内的其它物质浓缩为球体,叫做原生质滴。
原生质滴中存在中心体2、卵子的发生(1)场所:卵巢(2)时间:从时期开始(胎儿时期完成了的形成和在卵巢内的储备)(3)过程①卵原细胞→初级卵母细胞②1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞+第一极体(排卵前后完成)③1个次级卵母细胞→1个卵子+第二极体(过程中完成)【例3】哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备,是在哪个时期完成的()A. 出生前B. 出生后至性成熟C. 性成熟时期D. 性成熟以后【例4】排卵时,细胞处于的时期是()A.卵原细胞B.初级卵母细胞C.成熟卵细胞D.初级卵母细胞或次级卵母细胞3. 受精作用(1)概念:卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵(即合子)的过程。
(2)场所:输卵管中(3)过程①准备阶段Ⅰ—精子的获能。
刚刚排出的精子,不能立即与卵子受精,必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后,才能获得受精能力。
(卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体可使精子获能。
)②准备阶段Ⅱ―卵子的准备,动物排出的可能是次级卵母细胞,也可能是初级卵母细胞,都要在输卵管内进一步成熟,达到减数第二次分裂的中期时,才具备与精子受精的能力。
③受精阶段:受精过程主要包括精子穿越放射冠和透明带、进入卵黄膜、原核形成和配子结合。
精子与卵子相遇,首先发生顶体反应,精子穿过放射冠,接触透明带,穿过透明带,接触卵黄膜。
多精入卵受精的第一道屏障是透明带,第二道屏障是卵黄膜。
精子入卵后另一变化:尾部脱离,两组染色体合为一组,形成一个含二倍染色体的合子,也就是受精卵。
【注意】1、受精标志:第二极体的形成;受精完成标志是雌雄原核融合成合子。
2、防止多精入卵受精的两道屏障屏障一:透明带反应。
当精子越过放射冠,进入透明带并接触卵黄膜的瞬间,卵子发出指令(信号),产生阻止后续的精子进入透明带的生理反应。
屏障二:卵黄膜封闭作用。
当第一个精子进入卵黄膜后,会立即引起卵黄膜的紧缩、增厚,产生阻止其他精子进入卵内与卵子结合受精的生理反应,也叫做多精子入卵阻滞。
3、受精作用的结果:使单倍体的精子和卵子结合形成二倍体的受精卵,染色体数目恢复到体细胞中的数目,其中一半染色体来自父方,另一半来自母方。
3、减数分裂和受精作用的意义:对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
二、哺乳动物胚胎发育的基本过程1、概念:是指受精卵发育成幼体的过程。
(受精过程的完成,标志着胚胎发育的开始。
)2、过程受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→胚层分化→胎儿3、各个时期的特点(1)卵裂期:合子形成后即在输卵内进行有丝分裂,这个过程叫卵裂。
其特点是:细胞分裂为有丝分裂,细胞的数量增加,但胚胎的总体积不增加或略有缩小,因此每个细胞的体积会随分裂的进行不断缩小,但核内遗传物质并未减少。
(2)桑椹胚:当胚胎数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹,叫桑椹胚。
这一阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能,属于全能干细胞。
(3)囊胚: 桑椹胚继续分裂,中间出现一个腔,腔内充满液体,称为囊胚。
a. 细胞出现分化——内细胞团和滋养层,内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,滋养层将来发育成胎膜和胎盘。
b. 出现囊胚腔,是胚胎内部一个含有液体的囊腔。
c. 发生孵化,即囊胚进一步扩大,导致透明带破裂,胚胎从中伸展出来。
(4)原肠胚:特点:一孔:胚孔;两腔:扩大生原肠腔,缩小的囊胚腔;三胚层:外胚层:由内细胞团表层细胞形成;中胚层:由内细胞团的部分表层细胞和部分下方的细胞共同形成;内胚层:内细胞团下层的细胞形成。
三、胚胎工程的主要技术与应用胚胎工程是对动物生殖细胞、受精卵和早期胚胎细胞所进行的多种显微操作和处理技术,由体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎冷冻保存技术和性别控制技术等组成的现代生物技术。
胚胎发育学是胚胎工程的理论基础。
1、体外受精技术(1)概念:是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。
(属有性生殖过程)(2)基本原理:人工模拟体内环境,包括营养、温度、pH等,使初级卵母细胞成熟,同时使精子获能,最终完成受精作用,并有计划地保存胚胎等。
(3)操作——卵母细胞的采集和培养对体型小的动物用促性腺激素处理,从输卵管冲取卵子(可直接受精);对体型大的动物从卵巢中采集卵母细胞(要在体外培养成熟)。
体外受精技术是哺乳动物胚胎移植技术、克隆技术、转基因技术和性别控制技术不可缺少的组成部分。
【例5】我国首例“虎狮兽”2002年在南京红山动物园诞生。
它是利用了雄虎的精子和雌狮的卵子进行“体外受精”而产生。
下列有关说法正确的是()A.在体外受精前,要对精子进行获能处理B.用化学物质处理掉卵黄膜便于精子进入C.抽取精子、卵子的细胞核进行融合D.精子入卵后进行人工处理防止多精入卵2、早期胚胎培养(1)培养液成分哺乳动物胚胎的培养成分一般都比较复杂,除一些无机盐和有机盐类外,还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及血清等物质。
(2)培养过程①精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。
②当胚胎发育到适宜阶段时,可将其取出向受体移植或冷冻保存。
【说明】不同动物胚胎移植的时间不同,例如,牛、羊一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段才进行移植,小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植,人的体外受精胚胎,即试管胚胎,可在4个细胞阶段移植。
【例6】胚胎早期培养需要用液体培养基,此培养液的成分是( )A.水、无机盐、维生素、激素、有机盐、氨基酸、核苷酸、血清等B.蔗糖、水、无机盐、维生素、激素C.蔗糖、水、无机盐、氨基酸、核苷酸、血清D.水、无机盐、维生素、有机盐、淀粉等3、胚胎移植技术(1)概念:将雌性动物的早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
(2)优势:可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,缩短供体本身的繁殖周期。
(3)胚胎移植的生理学基础①同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的(对供体和受体进行同期发情处理)。
②早期胚胎形成后处于游离状态,为胚胎的收集提供可能。
③受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。
④移入受体的供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
(4)胚胎移植的程序:①对供、受体母牛进行选择,用激素进行同期发情处理。
②对供体母牛用激素(促性腺激素)做超数排卵处理。
③选择同种优秀公牛配种(有性生殖过程)。
④对胚胎进行收集(此时胚胎处于游离状态)。
⑤对胚胎进行质量检查(此时胚胎应发育到桑椹胚或囊胚)⑥胚胎移植(或冷冻保存)。
⑦检查受体母牛是否受孕。
⑧产下胚胎移植的犊牛。
【例7】下列有关动物胚胎移植的叙述中,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. 试管婴儿只是受精即早期卵裂过程在试管中进行4、胚胎分割技术(1)概念:用显微手术方法将早期胚胎切割成2、4、8等份,经体内或体外培养后植入受体,以获得同卵双生或同卵多生后代的技术[可看作是动物无性繁殖或克隆]。
(2)基本过程:选择良好的桑椹胚或囊胚移入培养皿中,用分割针或分割刀片将其切开,吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体。
(注意:内细胞团要均等分割,否则会影响胚胎的恢复和进一步发育)5、胚胎冷冻保存技术(1)概念:将动物的早期胚胎,通过特殊的保护剂和降温措施,使其长期保存在超低温环境下。
(2)优势:可以使胚胎移植不受时间和地域的限制,简化引种过程。
6、动物性别控制技术指通过人为干预,使动物按照人们的愿望繁衍所需性别的后代的技术。
【基础检测】1. 关于哺乳动物减数分裂及受精作用的说法正确的是()A. 经减数分裂形成成熟的精子和卵子后,才能完成受精作用形成受精卵B. 次级卵母细胞只有与精子结合后,才能完成减数第二次分裂C. 精子在睾丸内成熟和获能后,才能与卵子结合D. 精子获能的本质就是使已经成熟的精子获得与卵子结合所需的足够的能量2. 透明带反应发生在什么时候()A. 排卵时B. 精子与放射冠接触时C. 顶体释放水解酶后D. 精子接触卵黄膜时3.在受精过程中()①精子必须发生顶体反应,释放顶体酶②顶体酶可使精子穿过放射冠、透明带、卵细胞膜③卵细胞恢复并很快完成了第一次成熟分裂④精子和卵细胞的细胞核分别形成雄原核和雌原核⑤透明带反应防止了多精入卵和多精受精的发生A.①②⑤B.①④⑤C.②③④D.②④⑤4. 发展试管动物技术具有重要意义,下列关于这方面叙述错误的()A.试管动物技术可解决动物生育率低的问题B.试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵细胞C.试管动物技术可以通过普通家畜繁育良种家畜D.试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖5. 下列在胚胎移植中没有必要进行的是()A. 对供体和受体要进行选择B. 要用激素对供体进行超数排卵处理C. 供体和受体要进行免疫检查,防止发生免疫排斥反应D. 胚胎移植常采用手术法和非手术法两种6.牛胚胎移植的基本程序如下图,请据图回答:(1)图中a、b、c过程分别是指、、。
(2)供体牛的主要职能是;受体母牛必须具备。