第一篇：高中生物胚胎工程3.3胚胎工程的应用及前景课后作业选修3教案
3.3 胚胎工程的应用及前景
1.胚胎工程技术的最后一道工序是()A.胚胎分割
B.体外受精 C.胚胎性别鉴定
D.胚胎移植 答案:D 2.哺乳动物妊娠时间长,每胎产仔数少,繁殖速度比较慢。为加快优良种畜的繁殖速度,目前最好采用的方法是()A.动物细胞培养 B.胚胎移植 C.动物细胞融合 D.核移植
解析:胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程,胚胎供体专职提供胚胎,提高了供体即良种畜的繁殖力。答案:B 3.将雌性动物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的体内。以下说法不正确的是()A.这里说的同“种”是指同一“物种”
B.将加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植到我国黄牛体内,生出荷斯坦奶牛,可以说移植成功了 C.同种动物之间生理特征相近,进行胚胎移植易于成功
D.不管是否妊娠,同种动物生殖器官发生的生理变化都是一样的
解析: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,从而为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。答案:D 4.胚胎分割是一种现代生物技术,下列关于这一技术的叙述,正确的是()A.可以将早期胚胎任意分割成多份 B.可以分割任意时期的胚胎 C.可以获得同卵双胎
D.属于有性生殖方式,不属于克隆
解析:胚胎分割最常见的是产生同卵双胎,而同卵多胎成功的比例很小,C项对,A项错。原肠胚细胞的分化程度高,不能用于分割,B项错。胚胎分割属于无性繁殖,D项错。答案:C 5.对受体牛不能植入的胚胎是()A.转基因牛胚胎 B.核移植牛胚胎
C.经分割得到的牛胚胎 D.体外受精得到的羊胚胎
解析:受体和植入胚胎应属于同种生物。答案:D 6.将经处理后的胚胎干细胞,移植到因胰岛受损而患糖尿病的小白鼠体内后,该鼠血糖浓度趋于正常。上述事实说明()A.该过程体现了胚胎干细胞的全能性 B.移植的细胞中所有基因都得到表达 C.干细胞经处理后进行了定向分化 D.移植的细胞具有无限增殖的能力
解析:患糖尿病的小白鼠在移植胚胎干细胞后血糖浓度趋于正常,说明胚胎干细胞定向分化成胰岛B细胞并分泌胰岛素,C正确。答案:C 7.下列对胚胎工程操作的叙述,正确的是()A.用于移植的胚胎一定来自体内受精
B.用冲卵装置从胚胎供体母畜子宫冲出的胚胎是桑椹胚、囊胚或原肠胚 C.胚胎分割应在操作液中进行
D.ES细胞只能分化为成年动物体内特定的组织细胞
解析:用于移植的胚胎可以来自体内受精,也可以来自体外受精。冲卵冲出的胚胎发育到桑椹胚或囊胚阶段;ES细胞可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。答案:C 8.以下关于胚胎分割移植的说法,不正确的是()A.就目前的胚胎分割移植而言,产生的同卵双胎较多,同卵多胎成功率较低 B.胚胎分割所需要的主要仪器设备为实体显微镜和显微操作仪等 C.可将囊胚阶段的胚胎进行随机分割成两份或多份,然后移植 D.用分割针将桑椹胚分成两部分,可直接将裸半胚移植入受体
解析:若分割时不能将内细胞团均等分割,会出现内细胞团多的部分正常发育,少的部分发育受阻或发育不良,甚至不能发育等问题,所以这一阶段不能随机分割。答案:C 9.下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤,下列叙述正确的是()
A.胚胎移植可以定向改造动物遗传性状,③需移植到发情的母牛子宫内发育 B.A细胞不一定是受精卵细胞
C.①②两个胚胎具有不同遗传物质
D.图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段
解析:胚胎移植不能定向改造动物遗传性状;A细胞可以是受精卵或重组细胞;①②两个胚胎具有相同的遗传物质;图中a过程包括卵裂、桑椹胚、囊胚阶段。答案:B 10.通过移植ES细胞期望可以治疗的疾病有()①糖尿病 ②高血压 ③21三体综合征 ④老年痴呆症 ⑤白化病 ⑥肝衰竭 A.①②⑤ B.②③⑥ C.①④⑥ D.③④⑤ 解析:糖尿病、老年痴呆症和肝衰竭可能是由细胞功能丧失引起的,所以可以通过更换细胞来治疗。答案:C 11.某婴儿在出生时保留了脐带血,在他生长发育过程中如果出现了某种难治疗的疾病,就可以通过脐带血中的干细胞来为其治病,关于这个实例说法正确的是()A.用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病,需要激发细胞的所有全能性 B.用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾病
C.如果要移植用他的干细胞培育出的器官,需要用到细胞培养技术 D.如果要移植用他的干细胞培育出的器官,应该长期给他使用免疫抑制药物
解析:用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病,不需要激发细胞的所有全能性。用脐带血中的干细胞只能培育出人体的许多器官,用来移植,但不是所有疾病都能治疗,如流行性疾病。如果要移植用他的干细胞培育出的器官,需要用细胞培养技术;如果要移植用他的干细胞培育出的器官,由于是他自身的细胞培育成的,没有免疫排斥反应,所以不用长期给他使用免疫抑制药物。答案:C 12.下图为牛胚胎移植及早期胚胎发育过程示意图,请据图回答问题。
(1)牛胚胎移植过程中,①通常是利用激素进行同期发情处理,然后②用
激素使供体母牛超数排卵。
(2)③对胚胎进行质量检查时,胚胎应发育到
或
阶段。
(3)④胚胎移植过程一般有
和
两种方法。
(4)⑤过程产生的犊牛的遗传物质与⑥的遗传物质是否相同?
,为什么?。
(5)进行胚胎移植的优势是。
(6)冲卵的生理基础是。
解析:胚胎移植时,供、受体牛必须处于相同的发情期,通常用激素进行同情发情处理,然后用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理。对胚胎进行质量检查时,胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。胚胎移植应用的方法一般有两种:手术法,即引出受体子宫和卵巢,将胚胎注入子宫角,缝合创口;非手术法,即将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位,注入胚胎。受体母牛只是提供胚胎发育的场所。进行胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。答案:(1)促性腺
(2)桑椹胚 囊胚(3)手术法 非手术法
(4)不相同 因为犊牛的遗传物质来源于供体母牛和公牛,且供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受任何影响
(5)可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
(6)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,而是处于游离状态
13.下图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图。请据图回答下列问题。
(1)胚胎分割时,一般采用发育良好、形态正常的。对胚胎进行分割时,要特别注意将
均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。来自同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质,因此,胚胎分割可以看做动物
的方法之一。
(2)(1)过程分割出的少量胚胎细胞用来做性别鉴定,该技术常采用的方法是。
(3)通常胚胎干细胞可以从
中分离得到。
(4)早期胚胎中的胚胎干细胞,不仅可以被用于哺乳动物胚胎性别鉴定,还可被应用到
等领域。
解析:(1)胚胎分割要选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。如果是囊胚,注意将内细胞团均等分割。(2)通过DNA分析进行性别鉴定,方法和原理一般是把决定性别的基因单链做成探针与样本DNA单链杂交。(3)胚胎干细胞的来源是早期胚胎或原始性腺。答案:(1)桑椹胚或囊胚 内细胞团 无性生殖
(2)用基因探针进行DNA杂交(3)早期胚胎或原始性腺
(4)治疗人类的某些疾病(如老年痴呆症、青少年型糖尿病等)(或ES细胞体外诱导分化培育出人造组织器官用于器官移植、研究体外细胞分化)14.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。
(5)若要克隆某种哺乳动物,从理论上分析,上述红细胞、白细胞、皮肤细胞、神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的 ,其原因是。
(6)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制,使用该药物可使肝肿瘤细胞停留于细胞周期的期。
(7)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段,用
细胞与骨髓瘤细胞融合,经多次筛选最终得到能分泌
的杂交瘤细胞。
解析:(1)囊胚期的内细胞团具有全能性。(2)胚胎干细胞分化程度最低,在培养液中加入分化诱导因子可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。(3)基因的选择性表达实现了细胞 分化。(4)造血干细胞能分化成各种血细胞,使患者血液中的血细胞含量恢复正常。(5)哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核。(6)间期DNA分子进行复制。(7)免疫过的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞杂交,通过两次筛选可获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。答案:(1)囊胚 原始性腺细胞
(2)胚胎干细胞 分化诱导(3)选择性表达(4)造血干
(5)红细胞 细胞中无细胞核(6)间
(7)经免疫的B淋巴 特异性抗体
第二篇：高中生物专题3胚胎工程3.3胚胎工程的应用及前景检测选修3教案
专题3 胚胎工程 3.3 胚胎工程的应用及前景
1．表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的犊牛。产生这一结果最可能的原因是()A．试管动物培养
C．胚胎分割移植
B．胚胎移植 D．受精卵移植
解析：表现型不同的母牛，其基因型一定不同，生育出基因型完全相同的犊牛的可能性非常小。根据题目给出的选项，很可能是将同一胚胎分割后移植到不同的母牛体内，使其生出基因型相同的后代。
答案：C 2．下列关于胚胎移植的叙述错误的是()A．超数排卵技术要使用一定的激素
B．受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态 C．把母畜体内的卵泡或胚胎冲出后均能移植 D．试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行
解析：胚胎移植一般要在桑葚胚或囊胚时期进行，卵泡内是没有受精的卵母细胞，不能进行胚胎移植。
答案：C 3．关于胚胎分割移植，以下说法正确的是()A．胚胎分割移植可产生基因型完全相同的新个体 B．胚胎分割次数越多，产生的新个体也越多 C．胚胎分割移植属于有性生殖
D．胚胎分割若在囊胚期，内细胞团要均等分割，滋养层也要均等分割，否则不易成功 解析：胚胎分割是将早期胚胎的内细胞团用机械方法均等分割成等份，但次数不能太多，否则由于切割时的损伤或营养物质过少胚胎不能发育；由于属于无性繁殖，故基因型不变。
答案：A 4．下列有关胚胎工程及其应用的叙述中，错误的是()A．体外受精和胚胎发育的研究为胚胎工程提供了理论基础 B．胚胎移植技术可在畜牧业生产中加速育种进程 C．桑葚胚、囊胚是进行胚胎分割的最佳时期
D．促进动物超数排卵的激素主要是垂体产生的促性腺激素 解析：哺乳动物体内受精和早期胚胎发育的研究为胚胎工程提供了理论基础，A错误；胚胎移植技术可在畜牧业生产中加速育种进程，B正确；胚胎分割时，应选择形态正常、发育良好的桑葚胚或囊胚，C正确；促进动物超数排卵的激素主要是垂体产生的促性腺激素，D正确。
答案：A 5．下图为牛胚胎移植示意图，请据图回答：
(1)牛胚胎移植程序中，①通常采用________进行同期发情处理，然后使供体母牛超数排卵。
(2)③对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到__________或________阶段。(3)④胚胎移植过程一般有________法和________法。
(4)过程⑤产生的犊牛的遗传物质与⑥的遗传物质是否相同？________。为什么？________________________________________ _____________________________________________________。(5)进行胚胎移植的优势是：_____________________________。(6)冲卵的生理基础是：_________________________________。
(7)④移植的胚胎，也可以是来源于体外受精或者核移植，体外受精形成的胚胎发育成的个体可以称为________(填“试管”或“克隆”)动物，核移植形成的胚胎发育成的个体可以称为________(填“试管”或“克隆”)动物。
解析：(1)在胚胎工程中首先用激素对供、受体母牛进行同期发情处理，然后用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。(2)对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段。(3)胚胎移植方法一般有：手术法，引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口；非手术法，将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。(4)受体母牛只是提供胚胎发育的场所。(5)进行胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(6)冲卵的生理基础是早期胚胎形成后，未与母体子宫建立组织上的联系，仍处于游离状态。(7)体外受精获得试管动物，核移植获得克隆动物。
答案：(1)激素(2)桑葚胚 囊胚(3)手术 非手术
2(4)不相同 犊牛的遗传物质来源于供体母牛和公牛，且供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体母牛的影响
(5)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
(6)早期胚胎形成后，处于游离状态，未与母体子宫建立组织上的联系(7)试管 克隆
A级 基础巩固
1．下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是()A．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 B．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割
C．胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点 D．胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离获取
解析：卵裂期细胞数目不断增加由于呼吸作用不断消耗有机物，有机物总量不断减少；胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割；胚胎干细胞具有旺盛的分裂能力，蛋白质合成旺盛，核仁应较大；胚胎干细胞是一类未分化、分裂能力很强的细胞，可从早期胚胎中分离获取。
答案：D 2．老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的β淀粉样蛋白体，它的逐渐积累可能导致神经元损伤免疫功能下降，某些基因的突变会导致β－淀粉样蛋白体的产生和积累。下列技术不能用于老年痴呆症治疗的是()A．胚胎移植技术
C．单克隆抗体技术
B．胚胎干细胞技术 D．基因治疗技术
解析：采用胚胎干细胞技术可以产生新的神经元细胞，单克隆抗体技术定向改善免疫能力，基因治疗技术可以从基因水平对老年痴呆症进行治疗，而胚胎移植技术不能治疗老年痴呆症。
答案：A 3．下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是()A．乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养
B．细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行 C．采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的 D．培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质
解析：癌细胞具有无限增殖的能力，因此乳腺癌细胞比乳腺细胞更容易进行离体培养，A错误；细胞核移植可以在不同动物的不同组织间进行，B错误；采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的，胚胎分割的份数越多，操作的难度越大，移植的成功率也越低，C 正确；维生素和激素不是能源物质，D错误。
答案：C 4．近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机，下图为经体外受精和胚胎分割、移植培育优质奶牛的过程。下列相关叙述正确的是()
A．①直接来自母体，不需进行处理，②要在体外进行获能处理 B．胚胎分割时要选择原肠胚进行分割 C．④⑤子宫内的胚胎核遗传物质相同
D．⑥对移植的胚胎不发生排斥反应是因为它们的遗传物质完全相同
解析：采集的精子要在体外进行获能处理才具有受精能力，对于大家畜或大型动物，如牛，采集卵母细胞时主要是从卵巢中采集，且需在体外培养成熟后才能与获能的精子受精，A项错误；胚胎分割时应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，B项错误；④⑤子宫内的胚胎核遗传物质来自同一个受精卵，C项正确；胚胎移植的受体动物与胚胎的遗传物质一般不相同，D项错误。
答案：C 5．如图是胚胎干细胞分离途径示意图。下列说法正确的是()
A．图中A所示细胞将来能够发育成胎膜和胎盘 B．胚胎干细胞的体积和细胞核都较小 C．胚胎干细胞可以增殖而不发生分化
D．利用胚胎干细胞培育的人造器官正在大规模应用
解析：图中A是内细胞团细胞，将来能够发育成除胎膜和胎盘外的其他组织和器官。胚胎干细胞的体积较小，细胞核较大。在体外培养情况下，可以只增殖而不发生分化。利用胚胎干细胞可以诱导形成器官，但目前并没有大规模应用。
答案：C
B级 能力训练
6．根据下列有关胚胎工程的示意图，分析回答：
(1)为使A羊超数排卵，向其注射________激素，选择________期的卵母细胞进行体外受精；体外受精前要对B细胞进行________处理，常用的方法是________法。
(2)将早期胚胎注入D羊子宫内的技术为________，D羊被称为________(填“供体”或“受体”)；为使D羊的生理状况更适合完成该操作，要对D羊进行________处理以提高成功率。
(3)从早期胚胎分离出的ES细胞可诱导分化出不同的组织细胞，这是因为从功能上看ES细胞具有________________；若取囊胚阶段的胚胎进行胚胎分割，要注意将________均等分割；早期胚胎培养时，培养液中除营养成分外，还需加入________。
解析：(1)要达到超数排卵应注射促性腺激素，进行体外受精时应选择减数第二次分裂中期的卵母细胞，体外受精前要对精子进行获能处理，对于羊等家畜的精子常用的方法是化学诱导法。
(2)将胚胎注入代孕母体内常用的方法是胚胎移植，D羊是代孕的母体，称为受体，为了使D羊的生理状况更适合完成胚胎移植，对D羊进行同期发情处理。
(3)ES细胞具有发育的全能性，因此可以分化成不同的组织细胞，进行胚胎分割时一定要注意将内细胞团均等分割，早期胚胎培养时，培养液中还需要加入血清等物质。
答案：(1)促性腺 减数第二次分裂中 获能 化学诱导(2)胚胎移植 受体 同期发情(3)发育的全能性 内细胞团 血清
7．下图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图。请据图回答：
(1)来自同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质，因此，胚胎分割可以看作动物________的方法之一。(2)①过程分割出的少量胚体细胞用来做性别鉴定，该技术常采用的方法是________________________________________________。
(3)通常胚胎干细胞可以从囊胚期的________________中分离得到。
(4)早期胚胎中的胚胎干细胞，不仅可以被应用于哺乳动物胚胎性别鉴定，还可被应用于______________________________________等领域。
解析：(1)胚胎分割产生的后代遗传物质相同，属于无性繁殖。
(2)应用胚胎分割进行性别鉴定时，要用Y染色体的DNA制成探针，进行DNA分子杂交，阳性反应为雄性，否则为雌性。
(3)哺乳动物的胚胎干细胞可以来自囊胚的内细胞团。
(4)胚胎干细胞可用于治疗人类的某些顽症，培育出人造组织器官进行移植、研究细胞分化等。
答案：(1)无性繁殖(或克隆)(2)用基因探针进行DNA分子杂交(3)内细胞团
(4)治疗人类的某些疾病(如老年痴呆症、糖尿病等)或体外诱导分化培育出人造组织器官用于器官移植、研究体外细胞分化
8．在治疗人类某些疾病时，人的体细胞核移植技术得到的胚胎干细胞经诱导分化，形成相应的组织器官后，可用于组织器官的移植，操作流程如图所示。请回答下列问题。
(1)进行图中过程①时，需将体内取出的卵母细胞在体外培养至__________期，该期卵母细胞核的位置靠近____________，可用微型吸管将之与细胞核一并吸出。
(2)图中过程②表示将用物理或化学方法激活重组细胞，使其在发育培养液中完成____________，最终形成囊胚的过程。
(3)图中过程③④表示从囊胚中取出__________细胞，将其培养在__________细胞上，形成大量胚胎干细胞的过程。胚胎干细胞在形态上的特性表现为__________________________________________ 6 ______________________________________________________。
(4)图中过程⑤表示在培养液中加入________________，就可以诱导胚胎干细胞向不同类型的组织细胞分化，用于患者的组织器官移植。
解析：(1)进行核移植时，需将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期。在去核时，将细胞核及其附近的第一极体一并吸出。(2)重组细胞被激活，分裂分化成早期胚胎。(3)囊胚中有内细胞团，需在滋养层细胞上分化。胚胎干细胞具有细胞体积小、细胞核大、核仁明显的特点。(4)⑤为胚胎干细胞分化为多种细胞，因此需在培养液中加入分化诱导因子。
答案：(1)MⅡ中期 第一极体(或极体)(2)分裂和分化
(3)内细胞团 滋养层 细胞体积小，细胞核大，核仁明显(4)分化诱导因子
9．下图是牛胚胎移植示意图，请回答相关问题；
(1)牛胚胎移植过程中，分娩产生的犊牛的遗传物质来自__________。移植前可选择发育良好、形态正常的__________进行__________，实现同卵多胎。
(2)胚胎移植前可用SRY—PCR法进行性别鉴定，用PCR扩增SRY基因时，需要的条件主要有扩增缓冲液、模板DNA、4种脱氧核苷酸、特定引物和________。
(3)从供体母牛子宫内收集胚胎的方法叫________，其生理学基础是_____________________________________________________。
(4)一头良种犊牛成年后肾功能异常，治疗方式选择器官移植，为避免发生免疫排斥，可通过________技术获其胚胎干细胞，再诱导分化成相应组织、器官，然后进行移植。胚胎干细胞可来源于囊胚的________，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞，即具有________。
解析：(1)在牛胚胎移植过程中，产生的犊牛的遗传物质分别来自于供体公牛和母牛；移植前可选择一些发育较好的早期胚胎如桑葚胚和囊胚进行胚胎分割，可获得同卵双胚或多胚。
(2)PCR技术是体外获得DNA的常用技术，需要的条件有缓冲液，模板，原料，还要有热稳定性DNA聚合酶。
(3)通过冲卵的方法可获得牛子宫内的早期胚胎，冲卵中的“卵”是指胚胎，因为早期 胚胎形成后，处于游离状态，未与母体子宫建立组织上的联系。
(4)通过动物体细胞核移植技术可获得胚胎干细胞再诱导分化成所需的组织或器官进行移植；囊胚的内细胞团尚未分化，具有发育的全能性，可分化为动物体内任何组织的细胞。
答案：(1)供体公牛和母牛 桑葚胚或囊胚 胚胎分割(2)Taq DNA聚合酶(或热稳定性DNA聚合酶)(3)冲卵 早期胚胎未与母体子宫建立组织上的联系，处于游离状态(4)体细胞核移植 内细胞团 发育的全能性
第三篇：3胚胎工程教案
课题：选修三 第三章 胚胎工程
教材分析：
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。研究的对象主要是雌雄配子(卵和精子)以及早期胚胎。这部分内容常与必修教材中配子的形成过程、减数分裂、受精作用、动物的个体发育及其生命活动通过激素的调节以及选修教材中动物细胞的培养、转基因动物、克隆技术等相关知识联系起来考查。
本章内容人教版与苏教版的知识编排差别较大，苏教版教材包括动物的胚胎发育和胚胎工程、胚胎干细胞的研究及其应用两节内容。第一节动物的胚胎发育和胚胎工程包括哺乳动物生殖细胞的发生和受精作用、哺乳动物胚胎发育的基本过程、胚胎工程的主要技术与应用；第二节胚胎干细胞的研究及其应用包括胚胎干细胞及其研究进展、胚胎干细胞的应用、胚胎干细胞研究面临的挑战。
人教版教材包括体内受精和早期胚胎发育、体外受精和早期胚胎培养、胚胎工程的应用及前景、生物技术的安全性与伦理问题四部分内容。
本次课件制作大致按照人教版教材的顺序，但略作调整。主要是第三节胚胎工程的应用主要讲了胚胎移植、胚胎分割移植两种技术，对于胚胎干细胞的研究与应用则与生物技术的伦理性问题放在一起在第四节一并分析。
本节内容与第一节体内受精紧密联系是第一节的延伸，学习本节内容有助于帮助学生理解现代生物科技的发展与应用，在教学过程中力求做到从理科学生升学的实际需要出发，着重选取反映现代生物科学新进展的内容，重视理论知识密切联系学生生活实际，我国生产、生物技术等实际。同时胚胎工程应用的学习又是在体外受精技术的基础上进行的，所以，无论是从其内容，还是从其所处的地位来看，本节教学内容对理解整个胚胎工程内容具有重要的作用。
3．1体内受精和早期胚胎发育
教学目标：
1、简述胚胎工程的概念。
2、简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。
教学重点：
1、哺乳动物精子和卵子的发生。
2、哺乳动物的受精过程
教学难点：哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。
教学方法：由于这节课的知识点比较零散，所以重难点的教学困难较大。基于这一点，本节课主要采用问题导学的教学模式。
教学程序：
教学过程及主要内容：
一、导入
教师导入：以2010年诺贝尔奖获得的材料引入。首先我们来了解一下胚胎工程。学生活动：仔细观察P59图，思考：（1）胚胎工程的概念。（胚胎工程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。经过处理后获得的胚胎，还需要移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。）
（2）胚胎工程的操作对象、技术手段、理论基础分别是什么？（操作对象：早期胚胎和配子；技术手段：胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等；理论基础：哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律）
二、问题串进行教学
（一）精子的发生
教师提问：“体内受精”必须要有精子和卵细胞，因此本节第一个问题讲的就是“精子和卵子的发生”。下面请大家欣赏一幅充满活力的图片（活力四射的精子），你看到了什么？
学生回答：精子
学生活动：阅读课本P61 教师提问：（1）哺乳动物的精子是在哪里发生的？（2）精子发生时间如何？
（3）这么“充满活力的精子”又是如何形成的？ 学生回答：（1）发生场所：睾丸
（2）时间：初情期——生殖机能衰退
（3）第一阶段：初级精母细胞的形成，即精原细胞→多个初级精母细胞（通过数次有丝分裂）
第二阶段：精子细胞的形成，即1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精子细胞（通过减数分裂，即MI和MII）
第三阶段：精子的形成，即精子细胞→精子（通过变形）教师提问：精子的形成经过了哪几个阶段呢？ 学生看图：P61图3-2后回答
教师提问：每个阶段的具体变化如何？ 学生完成：学案上的概念图
教师讲解：高尔基体发育为头部的顶体，尾是由中心体演变成的，精子头是细胞核变成的，细胞质浓缩成原生质滴，呈球状，最后脱落，线粒体聚集在尾的基部形成线粒体 鞘。
教师提问：（1）哺乳动物成熟的精子分为哪几部分？（2）精子的形态和大小与动物体型大小有没有关系？ 学生活动：观察P62图3－3，回答
（1）外形似蝌蚪，分头、颈、尾三大部分。
（2）不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体型大小无关。
（二）卵子的发生
教师过渡：受精作用必须要有精子和卵子的结合，精子的发生我们已经了解了，那么卵子是
怎么发生的呢？请思考下列问题：（1）哺乳动物卵子发生的部位。（2）哺乳动物卵子发生时间。（3）哺乳动物卵子的发生过程。学生活动：阅读P62-63 教师出示：卵子图片 学生活动：回答(1)发生部位：卵巢
(2)时间：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）A、卵原细胞→初级卵母细胞（有丝分裂，发生在胎儿期）
B、1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞＋第一极体（MI分裂，排卵前后完成）C、1个次级卵母细胞→1个卵子＋第二极体（MII分裂，受精时）
教师拓展：卵子受精的标志是当在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子
已经完成了受精。而且哺乳动物卵泡的形成和卵巢内的储备，是在出生前（即胎 儿时期）完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别。那么精子和卵子到底有哪些不同呢？完成精子和卵子发生的比较表格。
三、学生小组合作探究
教师提问：1.家畜每次射精排出的精子数以亿计，但是通常只有一个精子能够与卵子结合，这能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？
2.精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？
3.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？
4.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？
5.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？ 学生活动：分五个小组讨论，以抢答的形式进行比赛。教师提示：最难的是第一、二个问题，做如下提示：
1.如果每次排出的精子只有一个，在途中死亡可怎么办？如果有10个，中途死了5个，还剩5个呢？那如果数以亿计呢？精子与卵子完成受精是一个艰难的过程，精子需要跋山涉水才能与卵子相会，（学生大笑，活跃气氛）大量的精子在途中死亡耗损，最终只有一个精子与卵子完成受精。
2.如果没有线粒体会怎样？精子都是“游”着去和卵子结合的。
学生解答：1.如果只有1个，在途中死亡会影响这个物种的繁衍。家畜每次射精排出的精子数以亿计，这是一种生理保障机制。
2.精子和卵子结合的路途很遥远，没有了线粒体就没有了动力，这样精子就到达不了目的地。
四、问题巩固、完成作业复习再巩固
精心设计课堂过关练习，及时进行巩固，以闯关的形式进行，提高学生的积极性，活跃课堂气氛。
3.2体外受精和早期胚胎发育
教学目标：1．简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤；2．简述哺乳动物胚胎早期培养方法；
教学重点：1.体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义；2.哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤；
教学难点： 1.卵母细胞的采集和培养；2.精子的采集和培养； 教学方法：本节课以“自主性、探究性、合作性”为课堂学生学习的三个基本维度，结合了多媒体直观教学，通过问题衔接知识点，由教师引导，学生归纳，小组合作交流探究得出结论，体现教师的引导作用和学生的学习主体地位。小组合作交流，进行探究活动，在交流中学会分析选择，培养综合能力；师生交流，学生学会在教师引导下归纳总结知识点；
教学程序：
教学过程及主要内容：（1）创设情境，设疑引入
通过资料一“我国第一例试管婴儿”的相关资料，引入试管牛、试管羊，并提问学生什么是“试管动物技术”,提出试管动物并不是整个个体发育都是在试管里进行的。通过资料二让学生了解我国牛品种的相关资料，并提出要解决这些问题需要应用哪些技术，从而引入动物的体外受精技术和早期胚胎的培养。
（2）体外受精
以“试管牛”的工厂化生产为主线，拟出关于试管牛的技术流程的研究题目：卵母细胞的采集和培养；精子的采集和获能；受精。
学习时让学生扮演胚胎工程专家，每个小组负责一个研究题目，采取小组合作探究的方式，通过阅读课文以及相关的资料，进行小组讨论，每个小组派代表进行发言，再由其他同学补充，最后在教师的引导下归纳总结（突破重难点）。
①
卵母细胞的采集和培养
【小组1发言】简述卵母细胞的采集和培养。提问：采集卵母细胞的方法主要有哪几种？
4（超数排卵、活体采卵、从屠宰的雌性动物卵巢中采集）。
提示：根据动物的不同采用的方法不一样。
分析完卵母细胞的采集过程后，进一步提问：采集的卵母细胞是否可以马上进行受精？
联系体内受精的知识，卵母细胞要培养至减数Ⅱ分裂的中期才具备受精的能力，但是利用超数排卵取得的卵子一般可以直接进行受精。
② 精子的采集和获能
【小组2发言】简述精子的采集过程和获能。
提问：精子的采集方法主要有哪些？（假阴道法、手握法、电刺激法）。
由于这部分知识比较简单，通过学生的自学就可完成。同样联系第一节内容说明精子在受精前要进行获能处理，获能的方法根据不同动物处理的方式不同，主要有化学法和培养法。
③ 受精
【小组3发言】简述受精过程，其他同学进行补充。
结合课文中哺乳动物体外受精的示意图说明成熟的卵子和获能的精子在受精液或获能液中完成受精过程。
（3）胚胎的早期培养
本部分内容比较简单，在老师的引导下，了解胚胎的早期培养需要在比较复杂的发育培养液中进行（发育培养液的成分包括氨基酸、激素、核苷酸等）。当发育到一定时间再进行移植或冷冻保存。根据不同动物移植的时间不一样。
★总结整个体外受精的过程，画出完整的“试管牛”工厂化生产的技术流程图。
（4）体外受精的意义
分析近几年来我国体外受精技术的进展，结合实例说明体外受精能充分发挥良种母畜的繁殖潜力，为实现动物胚胎的工厂化生产提供了可能，加速了畜牧业的发展。（突出重点）
（5）巩固知识，实际应用
总结本堂课教学重点以及整个知识网络，布置课外习题，给学生任务，培养收集处理信息和解决问题的能力。
五、重难点归纳
1、卵母细胞采集的方法和操作的要领是什么？
方法一：对实验动物小鼠、兔和小家畜猪、羊等卵母细胞采集时，可先用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后在适当的时间从输卵管冲取卵子，并使其直接与获能的精子在体外受精。方法二：从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞。方法三：直接从活体动物的卵巢中采集卵母细胞，叫活体采卵。需借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜，直接从活的动物卵巢中吸取卵母细胞。后两种方法适用于大家畜和大动物。
注意：后两种方法采集的卵母细胞需在体外培养成熟后才能与获能的精子受精。
2、以牛为例，从屠宰场收集卵巢中的卵母细胞进行体外受精的应用效果如何？
目前，从屠宰场废弃的卵巢中，每个卵巢平均可采集10枚左右可用卵母细胞，经体外培养成熟和受精后约可获4枚可用的胚胎，经过移植给受体母牛，最终可得到1～2头犊牛。牛的体外受精胚胎的工厂化生产已在一些发达国家开展。
3、采集精子的方法有几种？各有什么具体要求？
主要分为假阴道法、手握法和电刺激法。假阴道法是用特制的假阴道，满足雄性动物交配时对压力、温度和润滑度的要求。同时要配备有与供精动物相适应的台畜，训练动物爬跨台畜，借假阴道收集精液。手握法是通过徒手或戴乳胶手套的手，直接把握雄性动物阴茎，施以适当压力和刺激即可引起射精，并可收集富含精子部分的精液。电刺激法是采用特制的电极伸入动物的直肠直接刺激位于腰荐部的射精中枢引起射精，此方法只适用于野生或某些经济动物。此外，对于啮齿类的实验动物可在处死后从附睾尾收集精液。3．3 胚胎工程的应用与前景
教学目标：简述胚胎移植和胚胎分割；尝试联系实际讨论胚胎移植的现实意义。教学重点：胚胎移植 教学难点：胚胎分割 教学方法：情景导学 教学程序：
教学过程及主要内容：
一、情景创设
插入比利时兔、安哥拉兔的图片，让学生更加直观地感受进入本堂课的教学。问：如何利用普通的比利时兔，快速地获得大量的具有性状优良的安哥拉兔呢？ 答①：利用转基因工程，先获得安哥拉兔的优良基因，然后想办法转入普通兔子的细胞内。
师：但是我们知道控制兔子毛长短、软硬、细粗的可不是一个基因，要把他们一一找出来可不是一件容易的事情，那也就很难实现在短时内获得大量的安哥拉兔的目标了。不过你的设想很好，我们期待以后你的科研成果，把现在很难实现的科学难题解决。有请第二位同学。
答②：也许我们可以利用杂交。让普通的兔子和优良的安哥拉兔子杂交，得到的杂种兔子就同时拥有了两种兔子的特征。
师：哦，这位同学又是一个很好的设想。我们也学习过，杂交育种固然有他的优点，可以把两个优良性状集中到一个个体身上，但是我们要选出纯种的时间实在是太长了。其他同学有更好的想法吗？
答③：我们可以从安哥拉母兔的体内获得卵细胞，从雄兔体内获得精子，在体外完成受精过程得到受精卵。受精卵在体外培养成为小胚胎后可以移植到普通的比利时兔子宫内生产出安哥拉兔幼崽。这样不仅节约了安哥拉母兔怀孕和妊娠的时间，而且得到的幼崽在性状上和安哥拉兔也一致。
师：非常好！这位同学的设想如果放在一百多年前，那他就是一位天才的科学家。让我们来看看当时的科学家是如何来实现这一梦想的。
英国人W·希普于1890年在剑桥大学将纯种安哥拉兔的早期胚胎移植到一只已和同种交配、毛色特征完全不同的比利时兔的输卵管内。结果生出4只比利时仔兔和 6 2只由胚胎发育而成的安哥拉仔兔。这是世界上第一例胚胎移植，胚胎移植技术由此创始。
问：什么叫胚胎移植呢？
答：从一个母体取出胚胎，移植入另一个母体子宫，并妊娠的过程。
二、互动学习1．胚胎移植
将经济价值较高、遗传性状优秀的母畜，经过激素处理，使其超数排卵后受精，然后将发育的早期胚胎分别移植到同期发情的代孕母的子宫内，通过代孕母妊娠产仔的技术。
我们可以看到书上介绍胚胎移植的概念，跟我们自己总结出来的好像有所不同。他在胚胎移植之前还进行了一步操作——超数排卵。什么叫超数排卵呢？它的目的是什么呢？在这里我们可以了解一下。正常情况下，母畜的排卵数目都是一定的，比如说牛，一次只排一个，即使受精成功也只能产生一头小牛。但我们可以用超数排卵的方法处理，使母畜在一段时间内的排卵数目增加，受精之后就可以获得更多的优良胚胎，以提高胚胎移植的效率。那么怎么来处理呢？
利用促性腺激素处理，使得卵巢中有更多的卵泡发育，更多的卵被排出，这个过程就称为超数排卵（superovulation）。
问：胚胎移植移动到任何一头动物的子宫内都能发育吗？ 答①：不能，胚胎移植要在同期发情的母畜之间进行。
师：对！我们前面学习过，动物胚胎发育所要求的条件很复杂，要使胚胎发育正常，必须要给它创造一个适宜的环境，那就是处在同期发情的母畜的子宫。
同期发情技术：主要是借助外源激素剌激卵巢，使其按照预定的要求发生变化，使处理母畜的卵巢生理机能都处于相同阶段，从而达到同期发情。
答②：异体器官移植会发生排异现象。我想，胚胎移植跟器官移植相似，同样也会有这个问题存在。所以胚胎移植最好在同种动物雌性个体之间进行。
师：能考虑到这个问题非常好。所以胚胎移植必须符合两个条件：
一、同种动物雌性个体之间进行；
二、两者的生理状况必须一致。我们把提供胚胎的个体称为供体，而接受胚胎的个体称为受体（代孕母）。
问：移植的胚胎与代孕母之间在遗传上有什么关系？
答：在遗传上无任何关系！移植的胚胎，它的遗传物质来自它的供体双亲，而与代孕母之间只有生理上和组织上的联系，或许还有感情上。
问：所以在选择供体和受体的时候，在性状上有什么要求？ 答：供体是我们所要的优良品种，而受体只要一般品种就可以了。
师：那也就是说，胚胎移植实质就是借人家一个肚子来生孩子。又由于在遗传性状上与受体没有任何关系，所以幼崽很好地保留了供体双亲的优良性状。我们给胚胎移植另外一个大家都熟悉的名称——借腹怀胎，并且是“借劣质动物之腹怀优秀个体之胎”。
既然胚胎移植这么神奇，纳闷到底是如何进行的呢？下面我们以书上波尔山羊为例，介绍一下胚胎移植的过程（插入波尔山羊的胚胎移植过程图片）：
通过超数排卵之后的母羊和供体公羊受精之后就可以形成很多个早期胚胎，我们可以通过人工的方法，采用外科手术，将这些胚胎从母羊体内取出，在显微镜下进行质量检查，确保质量之后，在体外培养一段时间进行移植。这样就可以利用同一对波尔山羊来繁殖很多的个体。这是胚胎移植最大的意义。胚胎移植还有那些意义呢？
（1）充分发挥雌性个体的繁殖潜力（2）缩短供体本身的繁殖周期（3）保持供体优良特性（4）大规模繁殖（5）节约成本与费用（6）可用于保护珍稀动物
比如说大熊猫，它的保护等级是国家一级。为什么大熊猫的数量如此少？除了我们人为的活动影响，破坏了他们生存的家园，使他们流离失所、无家可归以外，跟他们本身的繁殖能力弱也存在着很大的关系。据科学家观察，大熊猫在人工养殖中有三大难：受精难、怀孕难、育幼难。那么对于像大熊猫这样的特殊情况，我们该如何来解决胚胎的获得问题呢？体外受精。
2．胚胎分割
指借助显微操作技术（采用机械方法）将早期胚胎切割成几等份，再移植到代孕母子宫，产生同卵多仔后代的技术。
插入4细胞期、8细胞期显微照片和胚胎分割显微操作照片，让学生比较直观地去理解抽象的概念和具体的操作。根据照片具体介绍胚胎分割的含义，学生体会和理解胚胎分割的优势和特点时就比较容易。以书上的良种牛胚胎分割为例，具体讲解胚胎分割的操作，并简单介绍我国胚胎分割的成就。
胚胎的选择：发育良好的，形态正常的桑椹胚或囊胚。（注意：如果选取的是囊胚，分割的时候要保证内细胞团平均分割，以保证胚胎的恢复和进一步发育。）
胚胎分割的优势：可成倍增加胚胎数量，可以快速繁殖良种畜。胚胎分割的特点：后代具有相同的遗传物质。胚胎分割的基本过程：（1）胚胎移入培养液；
（2）分割胚胎（机械法、酶处理）；（3）移植胚胎给受体；（4）着床产仔。
总结：今天我们学习的主要内容就是胚胎工程当中的三项主要技术：胚胎移植、体外受精和胚胎体外培养、胚胎分割，不管是通过哪种技术获得胚胎，要想得到一个新的个体，必须借助于胚胎移植。所以我们说胚胎移植是胚胎工程的核心技术，也是基础技术。没有胚胎移植技术，其他技术即使再成功，也很难保证得到个体。胚胎工程是建立在胚胎移植之上的。
三、拓展学习
胚胎移植，实质就是“借腹怀胎”。所谓“借腹生子”是指利用试管婴儿和胚胎移植技术，在受体母亲子宫内使胎儿发育成熟而生出的过程。
资料：在国外，有些不育症的夫妇采用“借腹怀胎”的方法生育孩子，即由一位正常健康妇女当代替母亲，代替另一位不能生育的妇女获得一个婴儿。具体的方法是，事先采集这位不孕妇女丈夫的精液，然后于代理母亲的排卵期用此精液人工授精，而使之怀孕生育，所生小孩与不孕妇女的丈夫有其血缘关系。根据我国有关计划生育条例规定，夫妻婚后5年未育，经县以上医疗卫生单位诊断为丧失生育能力的，按有关规定经过批准，可收养一个孩子，或允许其只生一个孩子的兄弟姐妹中的一人再生一个，由其领养其中的一个孩子。从广义范围来讲，这是在我国特定条件下的“借腹怀胎”。
倘若不育夫妇要求采用代替母亲的“借腹怀胎”，则需按有关规定经过批准，并征得双方夫妇同意，立据协议签字后，由授权允许开展人工授精的医疗单位施行。
联系实际讨论：你对新科技条件下出现的“借腹生子”现象赞同吗？
代表①：我同意。因为孩子是一个家庭的希望，也是一个家庭的根本。如果因为本身生理上的原因而不能生育，对于当事人来说是一种莫大的痛苦，如果再带来家庭的不稳定的话，更加是一种灾难。所以我觉得“借腹怀胎”应用在这类人身上是一种对生命的关爱，是可以的。
代表②：我不赞同。虽然有些家庭有一些特殊的情况，就像前一位同学所说，生理有些问题。但我想那也是少数，大多数情况下是没有问题的。那么在这些大多数的情况里面，我们不能否认有些人会利用手中的钱权来威逼利诱。比如说，自己怕疼不想生、或是要保持身材自己不想生，但却要孩子，那么他们会不会想到用钱去买一个肚子来为他们服务呢？而生活在穷困中的妇女又会不会抵挡不住诱惑而去交易呢？这样不就把自己的痛苦转移到了别人头上吗？
代表③：我也不赞成。医学一旦有了交易，肚子就成了商品。但是这个商品却不一定能够保值。在怀孕的9个多月里，孩子和代孕母亲都有可能发生意外，这些责任应该由谁来负？还有，如果孩子出生之后不健康，有遗传病或是残疾，双方都不想要这个孩子。那么，这个小生命该怎么办？还有，代孕母亲要是由于这次生育而造成她以后终生不孕，这个代价有谁来偿还？这一系列的问题，可能比较复杂，而且难以处理。所以我觉得国家不能放手，让“借腹怀胎”成为家常便饭。
代表④：我不同意以上两位同学的说法。难道说我们就有权利去牺牲少数特殊人群的利益吗？虽然有生育问题的家庭是少数，但是他们还是应该享受到现代科技给人类带来的幸福。这项技术有了，给了他们有一个孩子的希望，那么为什么要为了大多数人认为有可能引起的一些未知的问题而让他们的希望破灭呢？这是不道德的！当然，我也不否认可能会引起一些比较棘手的问题，但是国家可以制定相关的法律政策来约束某些企图不轨的人的行为，不就可以了吗？
师（总结）：由于时间关系，我们的讨论到这里，但是我知道，同学们对于这个问题的看法还是没有办法统一。实际上这个问题在医学界和科学界都还是在探讨之中，同学们如果有兴趣，课下可以去查找一些资料。主要有两种意见：（1）赞同。该措施可以帮助一些家庭解决不孕不育现象，而且可以帮助一些由于自身素质不良，如果怀胎、分娩会造成生命威胁的母亲，实现得到亲生子女的愿望。（2）不赞同。给社会和人类伦理道德造成一定的冲击。
3．4胚胎干细胞的研究与应用
教学目标： 胚胎干细胞的概念和分离途径；胚胎干细胞研究的意义。教学重点：胚胎干细胞的概念和分离途径
教学难点：关注胚胎工程的研究进展和应用价值
教学方法：由于这节课的知识点比较零散，所以重难点的教学困难较大。基于这一点，本节课主要采用问题导学的教学模式。
教学程序：
教学过程及主要内容：
仔细阅读P80-81，思考讨论：
1、胚胎干细胞的来源。
2、胚胎干细胞的功能和主要特点是什么？
3、胚胎干细胞的主要用途如何？
4、查阅资料，了解胚胎干细胞的研究历史是怎样的？
学生自主学习，完成习题
1、哺乳动物的胚胎干细胞简称_____或______细胞，来源于
__________或从______________中分离出来。
2、具有_________的特性，在形态上表现为_________小，_________大，_________明显；在功能上，具有_____________，可分化为______________体内任何一种_________。另外，在体外培养的条件下，可以__________________，可进行________保存，也可进行__________________。
3、胚胎干细胞的主要用途是：①可用于研究哺乳动物
__________________；②是在体外条件下研究____________的理想材料，在培养液中加入_____________，如牛黄酸等化学物质时，就可以诱导_________向__________________，这为揭示_________和_________的机理提供了有效的手段；③可以用于治疗__________________，如_________、_________等；④利用可以被诱导分化形成________________的特性，移植
_________可使坏死或退化的部位得以__________________；⑤随着__________________的发展，通过体外诱导分化，定向培育_________________，用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后__________________的问题。
师讲授：
胚胎干细胞的主要用途
(1)治疗人类的某些顽症
(2)培育出人造组织器官，用于器官移植
(3)是研究体外细胞分化的理想材料 胚胎分割
1.概念: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.特点:后代具有相同的遗传物质.3.选择的胚胎:发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚.4.使用的主要仪器：实体显微镜和显微操作仪
胚胎干细胞
1.概念:简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞.2.特点:
1)形态:体积小.细胞核大,核仁明显.2)功能:具有发育的全能性.可分化为成年动物体内任何一种组织细胞.体外培养可增殖不分化.3）在体外培养的条件下，ES细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。4.干细胞
1）种类：按照分化潜能的大小，分为专能干细胞、多能干细胞和全能干细胞。专能干细胞只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞，如成肌细胞；多能干细胞具有分化成多种组织细胞的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力，如造血干细胞；全能干细胞可以分化为全身200多种细胞类型，并进一步形成机体的所有组织、器官，如胚胎干细胞。
（2）哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。
特点：具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。
主要用途是：①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律；②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料，为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段；③可以用于治疗人类的某些顽疾；④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能；⑤用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
第四篇：2017届高中生物胚胎工程3.3胚胎工程的应用及前景导学案新人教版选修3课件
胚胎工程的应用及前景（第一课时）
【学习目标】
1、举例说出胚胎移植。
2、认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用 【重点难点】
重点：胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。难点：胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。
【自主学习】
（一）、阅读教材指出胚胎工程有哪些应用？
胚胎工程的应用包括：胚胎移植、、等。
（二）、胚胎移植
概念：是指将雌性动物的，或者通过 及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、相同的其他 动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体叫供体，接受胚胎的个体叫。
应用：胚胎移植是、、或体外受精等技术的最后一道“工序” 现状：在 的胚胎移植中，技术方法更为简便、实用。
意义：可充分发挥 个体繁殖潜力。供体主要职能只是产生优良特性的胚胎，缩短繁殖周期 【问题生成】
同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把问题填写在下面
【师生互动、问题探讨】
（一）、胚胎工程
1、列举胚胎工程的应用。
2、说出你对胚胎工程的认识（课本外的）
（二）、胚胎移植
1、指出胚胎移植概念：
2、列举胚胎移植的应用：
3、说出胚胎移植的现状：
4、讨论胚胎移植的意义：
（三）、分析胚胎移植的生理学基础
胚胎移植成功与否关系到：供体和受体的 1）供、受体 的生理变化相同，为胚胎提供相同的生理环境。怎样保证胚胎移植前后所处的生理环境保持一致？
2）早期胚胎没有与母体子宫建立组织联系，为 提供可能 3）受体对外来胚胎基本不发生，为胚胎的存活提供可能 4）胚胎能与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其 不受影响
（四）、研究胚胎移植的基本程序
1）供、受体的选择和处理（使用激素进行 处理、处理）2）或人工受精
3）胚胎收集（冲卵）、检查（胚胎发育到 或囊胚）、培养或保存（－196℃的液氮）4）胚胎移植：手术法（引出子宫和卵巢将其注入）；非手术法（用移植管将其送入子宫）5）移植后的检查（是否妊娠）等
三、反思总结
图解胚胎移植的过程（加注解）
【课堂小结与反思】
1．胚胎移植
(1)胚胎移植的基本程序(以牛胚胎移植为例)
(2)胚胎移植的实质
胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此各种性状能保持其原来的优良特性。
(3)影响胚胎移植成功率的两个重要条件
①要在同种动物之间进行移植，“同种”是指“同一物种”。
②供、受体生理状态要相同：供、受体母畜的发情时间一致；胚胎移入受体子宫的位置应该与其在供体内的位置相同或相似。
(4)胚胎移植的时间
①不同动物其胚胎移植的时间不同。
②牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段；小鼠、家兔在桑椹胚前；人胚胎可在8～16个细 胞阶段移植。
③几乎所有动物都不能在原肠胚阶段移植，因为此时胚胎细胞分化程度高，移植成功率很低。
(5)胚胎移植成功的保障(生理学基础)①供、受体生殖器官的生理变化是相同的。②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，而是处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能。
③受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，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。
提醒](1)胚胎移植的供体和受体必须是同种生物，同一物种的动物才有可能具有相同的生理特征。
(2)作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种，供体则为优良的品种。
(3)胚胎移植的意义：大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
2．胚胎分割和胚胎移植值得注意的几个问题
(1)胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚胎必须在原肠胚之前，不能直接移植受精卵。
(2)移植胚胎来源及生殖方式
(3)两次使用促性腺激素：①同期发情处理；②超数排卵。(4)两次检查：①收集胚胎检查；②移植后是否妊娠检查。(5)冲卵含义：冲出早期胚胎，不是冲出卵子。
(6)对囊胚进行分割时，要注意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。【自我检测】
１．将雌性动物的早期胚胎，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的体内。以下说法不正确的是（）A．这里说的同“种”是指同一“物种”
B．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出荷斯坦奶牛，可以移植成功 C．同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功 D．不管是否妊娠，同种动物生殖器的生理变化都是一样的 2.“试管婴儿”技术属于（）A．胚胎移植 B．组织培养 C．克隆技术
D．基因工程
3．（多选）胚胎移植技术目前主要应用于（）A.解决某些不孕症者的生育问题
B.治疗某些遗传病 C.提高良种家畜的繁殖力 D.提高动物的抗病力 4．在胚胎移植的整个过程中，与之有关的激素包括（）①促性腺激素 ②雌激素 ③孕激素 ④雄激素 A．①② B．①②③ C．①③④ D．②③
5、以下哪一项是胚胎工程的最终技术环节（）
A.胚胎分割 B.胚胎移植 C.胚胎培育 D.体外生产胚胎技术
6、下列有关动物胚胎移植的叙述中，不正确的是（）A．从受孕母畜体内取出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状态 C．超数排卵技术要使用一定的激素
D．试管婴儿技术只有受精及早期卵裂过程在体外进行
7、在胚胎移植中供体的主要职能是（）A.提供优良的供体基因 B.提供优良遗传特性的胚胎 C.提供卵细胞 D.提供精子
8、下列关于胚胎移植的叙述不正确的是（）A、胚胎移植全部属于无性繁殖 B、可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力 C、大大缩短了供体本身的繁殖周期
D、供体的主要职能变为只产生具有优良遗传特性的胚胎
9、哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内（），这就为胚胎的收集提供了可能 A.已经与母体子宫建立组织上的联系 B.处于游离状态 C.处于固定状态 D.已经吸附于子宫内壁上
10、“冲卵”是指（）
A.把受精卵从子宫冲洗出来 B.把卵细胞从子宫冲洗出来 C.把卵细胞冲散，便于收集 D.把胚胎从子宫冲洗出来
11、胚胎移植的基本程序如下图(以胚胎移植为例),请据图回答: 分娩（胚胎移植的犊
牛
（1）对供体母牛、供体公牛的要求是______ _____。受体母牛必须和供体牛_____ ____。(2)同期发情处理的方法是____________ 成.(3)一次给受体移入多胚胎,产生的多个后代,其基因型都相同吗?________ 为什么? ____________________
______________________________ 高二生物选修三《现代生物科技专题》导学案（编号3—3）
班级： 姓名： 小组： 检查人： 评价
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课题：胚胎工程的应用及前景（第二课时）
________________,它可以促进_________ _____的分泌和______ _______的生主备人： 审核人： 授课人： 使用时间： 年 月 日 【学习目标】
1、说出胚胎分割的操作过程
2、关注胚胎工程的研究进展和应用价值。【重点难点】
重点：
1、说明胚胎分割的应用意义。
2、说明胚胎干细胞研究的意义。
3、说明胚胎干细胞的概念和分离途径。
难点：胚胎干细胞的应用 【自主学习】
（一）胚胎分割
1、概念：指采用 方法将早期胚胎切割成2、4或8等份等，经移植获得 双胎或多胎的技术。
2、仪器设备： 和显微操作仪
（二）胚胎干细胞
1、概念：由 或 中分离出来的一类细胞。简称ES或EK细胞。
2、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；在体外可增殖而不发生 ；可冷冻保存；可进行遗传改造 【问题生成】
【师生互动、问题探讨】
（一）胚胎分割
1、操作程序如何？
1）选择发育良好、形态正常的，移入盛有 的培养皿
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。
3）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。
2、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。
（二）胚胎干细胞
1、明确胚胎干细胞的特点 ？
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 可增殖而不发生 ；可冷冻保存；可进行遗传改造
2、说出意义
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 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
3、讨论胚胎干细胞的应用现状 【课堂小结与反思】
【自我检测】
1． 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.试管动物培养 B.胚胎移植 C.胚胎分割移植 D.受精卵移植 2.在进行囊胚切割时，要注意将()等分。A.透明带 B.滋养层 C.内细胞团 D.囊胚腔
3.（多选）胚胎分割所需要的主要仪器设备为（）A.显微操作仪 B.电子显微镜 C.电子切割仪 D.实体显微镜
4、（多选）胚胎分割所需要的主要仪器设备为（）A.显微操作仪 B.电子显微镜 C.电子切割仪 D.实体显微镜
5、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才出现，胚胎分割时最好将其均等分割，移植成功率才高
6、胚胎干细胞的特点是（）
A.在形态上，表现为体积大，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能性 B.在形态上，表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能性 C.在形态上，表现为体积小，细胞核小，核仁不明显；在功能上不具有发育的全能性 D.在形态上，表现为体积大，细胞核小，核仁明显；在功能上具有发育的全能性 7．干细胞是一种尚未充分分化的未成熟的细胞，它具有再生各种细胞、器官的潜能，医学家们正尝试利用干细胞治疗一些顽疾，用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证。下列说法中不正确的是 ：（）
A．利用干细胞治疗某些顽疾，是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能 B．骨髓分为红骨髓和黄骨髓，其中，只有红骨髓具有造血功能 C．用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥（异）反应 D．异体骨髓移植成功后，康复者的血型有可能发生改变
8、关于ES细胞的应用叙述错误的是（）A.可以用于治疗由于细胞坏死，退化或功能异常引起的疾病 B.在体外诱导分化可培育出人造组织器官 C.是研究体外细胞分化的理想材料 D.不能用于治疗糖尿病、肝衰竭等疾病
9.为了大力发展我国的肉牛和奶牛养殖业，科学家们在育种途径上进行了大胆探索，并取得了初步成果。
Ⅰ.2002年1月中旬到2月中旬，中国自主完成的首批成年体细胞克隆牛在山东曹县五里墩陆续降生。克隆牛有3个母亲，A牛提供细胞核即供体细胞，B牛提供去除细胞核的卵细胞即受体细胞，两种细胞在电脉冲的刺激下融合之后，通过细胞分裂形成早期胚胎，再将这个胚胎植入C牛子宫内。请回答下列问题：
（1）培育出的克隆牛几乎就是_____________牛复制品，这是因为控制牛性状遗传的物质主要存在________________ _ 中。
（2）克隆牛的培育成功说明了_____________________________________________。Ⅱ.在克隆技术出现之前，育种工作者已经开始采用胚胎分割移植方法来尽快繁育更多的优质牛。这种育种技术的主要步骤是：将经过人工受精得到的受精卵在试管内培养到8个细胞的胚胎时，进行胚胎分割，均分为4份，再分别移植到多头母牛的子宫内发育、分娩，就能得到多头所需要的小牛。
（3）胚胎分割移植要在受精卵培养到8个细胞的卵裂期时进行，其主要原因是： ___________________________________ _。（4）通过胚胎分割移植培育出的这些小牛，其性别表现为___________。A.雌雄的可能性各占50%
B.全为雌性或全为雄性
C.全为雌性
D.全为雄性
10．(2013·高考福建卷)克隆猪成功率较低，与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。Bcl2基因是细胞凋亡抑制基因，用PCR技术可以检测该基因转录水平，进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如下图。
请回答：
(1)图中重组细胞的细胞核来自________细胞，早期胚胎移入受体子宫后继续发育，经桑椹胚、囊胚和________胚最终发育为克隆猪。
(2)在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl2 cDNA的分子数，进而计算总mRNA中Bcl2 mRNA的分子数，从而反映出Bcl2基因的转录水平。
①图中X表示________过程。
②从基因组数据库中查询Bcl2 mRNA的核苷酸序列，以便根据这一序列设计合成________用于PCR扩增，PCR过程第一轮循环的模板是______ __
第五篇：高中生物 3_3 胚胎工程的应用及前景教案 新人教版选修31
胚胎工程的应用及前景
1.教学目标
1、知识与技能目标
简述进行胚胎分割的注意事项及其实际意义;依据胚胎干细胞的分离途径,说出胚胎干细胞的分类、功能和用途。
2、过程与方法目标
通过PPT课件的展示,理解胚胎分割的操作过程。
学生分析材料,理解胚胎分割的操作注意事项及其胚胎干细胞的实践应用。
3、情感态度与价值观目标
认同胚胎分割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。2.教学重点/难点
1、简述进行胚胎分割的注意事项及其实际意义;
2、胚胎干细胞的分类、功能及其用途。3.教学用具 4.标签
教学过程
【导入】复习旧知，导入新课
以“黄牛的梦想”激发学生的学习兴趣,复习第1学时授课内容“胚胎移植”,讲清、理明胚胎移植的基本程序。
【活动】胚胎分割技术
请同学们仔细阅读教材78-79页和材料一,完成资料分析中的思考题。(学生做题)点名学生回答或是全班同学一起回答。
展示讨论题:这4只小羊除了性别一样之外,长得也会一样吗?为什么? 生答:基本相同,它们是来自同一胚胎的后代,因而具有相同的遗传物质,基因决定生物的性状。
师:这是在细胞水平上进行的操作,所以我们需要借助一些显微器械来实现,主要的设备是实体显微镜和显微操作仪。(展示图片)
学习具体的操作程序。(展示流程图)以囊胚的二分胚分割为例,学生分析胚胎分割的基本操作步骤。全班同学一起作答。
设疑:在这个操作过程中,囊胚的内细胞团有什么功能?为什么要将内细胞团均等分割?是不是分割的份数越多效率越高呢? 学生之间相互讨论解决问题。
总结:所以现在二分胚分割的移植成功率最高。【活动】性别鉴定
介绍RY-PCR胚胎的性别鉴定技术。(学生阅读教材并分析过程)取囊胚期的部分细胞进行DNA分子的性别鉴定,而区那一部分的细胞更好呢?滋养层细胞将来发育为胎儿的胎膜和胎盘,取样后胚胎发育无太大的影响,它只为胚胎发育提供营养。具体的做法是:从早期胚胎中取出几个细胞,提取DNA。然后用SRY基因(位于Y染色体上的性别决定基因)作为引物,用胚胎细胞中的DNA为模板,进行PCR扩增,最后用SPY特异性探针对扩增产物进行检测。能够产生出扩增DNA片段的胚胎即为雄性,反之为雌性。再把确定性别的胚胎移植到子宫。
(链接旧知)同学们回忆一下,我们在前面学过类似的方法吗?
答:DNA分子杂交技术。【活动】胚胎干细胞
以白血病的治疗方法为例,引入胚胎干细胞的教学。学生阅读课本80-81页和材料二,并思考问题。讨论后作答。
教师总结:现在我们认识到,胚胎干细胞是一类从早期胚胎和原始性腺中分离出来的细胞,它们的体积小,细胞核大,核仁明显,并具有发育的全能性,能发育为成年动物体内的任何一种组织细胞。在体外培养的条件下,可以增殖而不分化。介绍胚胎干细胞的应用领域及医学应用价值。
课堂小结
师生一同构建本节知识网络图,回扣重点、难点。
课后习题
1.下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,不正确的是（）
A.在体外受精前,必须对精子进行获能处理
B.冲卵就是冲出未受精的卵子
C.哺乳动物受精作用的实质是雄原核和雌原核的融合
D.诱导胚胎干细胞分化成器官的培养基中不需要加入饲养层细胞 2.关于ES细胞的应用叙述错误的是（）
A.可以用于治疗由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病
B.在体外诱导分化可培育出人造组织器官
C.是研究体外细胞分化的理想材料
D.不能用于治疗糖尿病、肝衰竭等疾病 3.下列不属于胚胎工程技术的是（）A.体外受精 B.胚胎分割、胚胎移植 C.胚胎干细胞培养
D.转基因鲤鱼的培育
4.胚胎干细胞是哺乳动物或人早期胚胎中的细胞,再进一步分裂、分化形成各种组织干细胞。下列叙述不正确的是（）
A.各种组织干细胞分化形成各种不同组织细胞是基因选择性表达的结果
B.胚胎干细胞有细胞周期,神经干细胞分化形成的神经细胞没有细胞周期
C.造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆的 D.肝脏干细胞分化形成肝脏细胞的过程表现了细胞的全能性
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