第2課時 胚胎分割技術(shù)和胚胎干細胞核移植技術(shù),第2章 第2節(jié) 胚胎工程實驗技術(shù),目標導(dǎo)讀 1.分析教材P3739內(nèi)容，闡明胚胎分割的程序和應(yīng)用。 2.結(jié)合教材P41圖224和P42圖225，理解胚胎干細胞核移植和胚胎干細胞的應(yīng)用。 重難點擊 1.胚胎分割。 2.胚胎干細胞及應(yīng)用。,2008年9月9日17時，世界首例胚胎分割性別鑒定試管水牛小公犢“明明”在廣西水牛研究所順利誕生，這意味著中國水牛性別人為控制又找到了一條具有實用價值的新途徑。 下面我們學(xué)習(xí)有關(guān)胚胎分割技術(shù)及胚胎干細胞核移植技術(shù)。,一、胚胎分割技術(shù),二、胚胎干細胞技術(shù),達標檢測,內(nèi)容索引,一、胚胎分割技術(shù),1.概念 把 分成兩組或多組，經(jīng)過短暫培養(yǎng)使其修復(fù)、發(fā)育后，再一同或分別移植到 中妊娠并產(chǎn)生多胎的技術(shù)，這種技術(shù)又稱做 技術(shù)，可以成倍增加 數(shù)量，是一種快速繁殖種畜法。 2.胚胎分割的程序 (1)切割器具的準備：體視顯微鏡、倒置顯微鏡、 、胚胎固定管、 (玻璃針、微刀)。,基礎(chǔ)梳理,一個胚胎的細胞,不同的代孕母,人工同卵多胎,胚胎,顯微操作儀,切割針,(2)胚胎的預(yù)處理：一般用 進行短時間處理，使透明帶軟化并變薄或去除透明帶。 (3)胚胎的分割 26個細胞期的胚胎：可以用 消化除去外層透明帶或用微針切開透明帶，用微管吸取單個或部分卵裂球，放入另一空透明帶中。 桑椹期的胚胎：通常采用 法使其切割成半胚或四分胚，放入同種或異種動物空透明帶中，或直接移植給受體。,鏈霉蛋白酶,鏈霉蛋白酶,直接切割,(4)分割胚的培養(yǎng) 體內(nèi)培養(yǎng)：將半胚放入空透明帶中，或用瓊脂包埋移入中間受體(綿羊、家兔等動物)的 內(nèi)，結(jié)扎以防胚胎丟失。瓊脂包埋的作用是_ _，但不影響胚胎的發(fā)育。 體外培養(yǎng)：直接在體外培養(yǎng)到 階段。 (5)分割胚的移植：按照胚胎移植的 程序，將 的胚胎移植到受體后，受體受孕產(chǎn)仔。,輸卵管,固定胚,胎、便于回收,桑椹胚或囊胚,無菌操作,發(fā)育良好,3.胚胎分割技術(shù)的應(yīng)用 (1)應(yīng)用 畜牧業(yè)生產(chǎn)上：通過胚胎分割來擴大 。 生物研究上：用來培育 的動物群，為生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)和畜牧學(xué)的研究提供實驗動物。 用于 鑒定。 (2)存在的問題 早期胚胎細胞的 的發(fā)育機理有待深入研究。 對不同階段胚胎細胞的分化時間和發(fā)育潛力了解很少。,優(yōu)良家畜數(shù)量,遺傳特性相同,胚胎的性別,分化和定位,胚胎分割技術(shù)不僅可以對卵裂球和桑椹胚進行，也可以對囊胚進行切割，如圖是對囊胚進行胚胎分割和性別鑒定的示意圖，請分析：,互動探究,答案 滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤，不影響胎兒的組織發(fā)育。,答案,1.性別鑒定時要對胚胎的滋養(yǎng)層進行切割取樣，這樣不會影響胚胎的組織發(fā)育，為什么？,2.要獲得二分胚，在對囊胚分割時，應(yīng)注意什么問題？為什么？,答案 在對囊胚階段的胚胎進行分割時，要將內(nèi)細胞團均等分割。若分割時不能將內(nèi)細胞團均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部分正常發(fā)育的能力強，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。,答案,3.胚胎分割是不是分割的份數(shù)越多，效率越高？,答案 分割的份數(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，移植成功率自然會降低。,答案,活學(xué)活用,1.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)的敘述中正確的是 胚胎分割是將早期胚胎任意分割成多份 胚胎分割技術(shù)可以獲得同卵雙胎或多胎 胚胎分割技術(shù)屬于無性繁殖，因此屬于克隆 胚胎分割技術(shù)可以分割任意時期的胚胎 A. B. C. D.,答案,解析,解析 胚胎分割是把一個胚胎的細胞分成兩組或多組，經(jīng)過短暫培養(yǎng)使其修復(fù)、發(fā)育后，再一同或分別移植到不同的代孕母中妊娠并產(chǎn)生多胎的技術(shù)，但不能任意分割成多份，因為分割過多可造成不能發(fā)育成新個體；由于胚胎分割獲得后代的過程是無性繁殖，因此屬于克隆。,2.下列關(guān)于胚胎分割技術(shù)的敘述，錯誤的是 A.胚胎分割操作在動物的子宮內(nèi)進行 B.用分割針或分割刀對早期胚胎進行分割 C.分割后必須移植到受體子宮內(nèi)進一步完成胚胎發(fā)育 D.對囊胚進行分割時要注意將內(nèi)細胞團均等分割,解析 胚胎分割時要將胚胎移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中進行，注意胚胎分割是體外操作。,解析,答案,(1)來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，因此，胚胎分割可以看作動物無性繁殖或克隆的方法之一。 (2)進行胚胎分割時，應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚，將其移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中，然后，用分割針或分割刀進行分割。 (3)對囊胚階段的胚胎進行分割時，要將內(nèi)細胞團均等分割。若分割時不能將內(nèi)細胞團均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部分正常發(fā)育的能力強，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。胚胎分割的份數(shù)越多，移植的成功率就越低。,題后歸納,二、胚胎干細胞技術(shù),1.胚胎干細胞概述 (1)來源：早期胚胎內(nèi)的 。 (2)結(jié)構(gòu)特點： 、泡狀、 。 (3)功能特點：高度 細胞；具有發(fā)育的 和二倍體核型。 2.胚胎干細胞核移植 (1)飼養(yǎng)層細胞培養(yǎng)體系的建立 在培養(yǎng)皿底部制備一層由 組成的飼養(yǎng)層，該類細胞可以分泌一些能夠 的物質(zhì)，可以促進干細胞的 ，同時抑制干細胞的 。,基礎(chǔ)梳理,內(nèi)細胞團,胞體小,核大,未分化,全能性,胚胎成纖維細胞,抑制細胞分化,生長,分化,(2)胚胎干細胞的獲得 小鼠的胚胎干細胞：一般選取自 和延遲著床的囊胚。 人和豬的胚胎干細胞：可從 細胞中獲得。 抑制胚胎干細胞分化的方法：不斷更換 或 。 (3)胚胎干細胞的核移植 將胚胎干細胞核移植到 中。 核移植后形成的重建細胞進行體外 ，獲得克隆胚胎。 把克隆胚胎移植到 子宮內(nèi)，分娩產(chǎn)生 動物。,桑椹胚、囊胚,囊胚和原始生殖,培養(yǎng)液,冷凍,去核的卵母細胞,胚胎培養(yǎng),代孕母,克隆,3.胚胎干細胞的應(yīng)用 (1)培育克隆動物很好的 。 (2)培育基因敲除動物，為人提供異種器官移植的器官來源。 (3)培育移植用的細胞、 和器官。 (4)進行治療性克隆研究。,核供體,組織,如圖是干細胞核移植的過程示意圖，請分析： 1.A細胞是什么細胞？選擇其作為受體細胞的理由有哪些？,互動探究,答案 A細胞是卵細胞。理由是卵細胞體積大、易操作，細胞質(zhì)中含有刺激細胞核分化的物質(zhì)。,答案,2.B細胞取自囊胚的哪個部位？有什么特點？,答案 取自囊胚的內(nèi)細胞團，具有發(fā)育的全能性。,3.C過程是什么過程？同時要對代孕母做何種處理？,答案 C為胚胎移植的過程，同時要對代孕母要做同期發(fā)情處理。,答案,4.小鼠N和M的性別相同嗎？全部的性狀都相同嗎？,答案 性別相同；絕大部分性狀相同，少數(shù)性狀受到卵細胞質(zhì)的影響可能不同。,活學(xué)活用,3.如圖為哺乳動物的胚胎干細胞及其分化的示意圖。請回答下列問題： (1)胚胎干細胞是從動物胚胎發(fā)育到 期的內(nèi)細胞團或從胎兒的_ _中分離得到的一類細胞。 (2)圖中分化程度最低的干細胞是 。在體外培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)液中加入 因子，可誘導(dǎo)該種干細胞向不同類型的組織細胞分化。,答案,囊胚,原始生,殖細胞,胚胎干細胞,分化誘導(dǎo),(3)在機體內(nèi)，皮膚干細胞分化成皮膚細胞是機體細胞中基因_的結(jié)果。 (4)某患者不能產(chǎn)生正常的白細胞，通過骨髓移植可以達到治療的目的。骨髓移植的實質(zhì)是將上圖中的 細胞移植到患者體內(nèi)。,答案,選擇性表達,造血干,(5)若要克隆某種哺乳動物，從理論上分析，上述紅細胞、白細胞、皮膚細胞、神經(jīng)細胞中不能作為供體的細胞是成熟的 ，其原因是 。,答案,紅細胞,細胞中無細胞核,學(xué)習(xí)小結(jié),代孕母,卵裂球,內(nèi)細胞團,達標檢測,解析 胚胎分割的基本過程是：將發(fā)育良好的胚胎移入含有培養(yǎng)液的培養(yǎng)皿中，在顯微鏡下用切割針或切割刀把胚胎分割開，或者采用酶處理等方法將卵裂球中的細胞分散開，分割的胚胎或細胞直接移植給受體，或在體外培養(yǎng)到囊胚階段，再移植到受體內(nèi)，著床發(fā)育產(chǎn)仔。由于分割的胚胎是由一個受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的，所以核中的遺傳物質(zhì)相同。,1,2,3,4,5,1.關(guān)于胚胎分割移植，以下說法正確的是 A.胚胎分割移植可產(chǎn)生基因型完全相同的新個體 B.胚胎分割次數(shù)越多，產(chǎn)生的新個體也越多 C.胚胎分割移植屬于有性生殖 D.胚胎分割若在囊胚期，不僅內(nèi)細胞團要均等分割，滋養(yǎng)層也要均等分 割，否則不易成功,解析,答案,1,2,3,4,5,2.下列不屬于胚胎干細胞的用途的是 A.闡明細胞分化中各調(diào)節(jié)因子的作用機制 B.在試管中改良創(chuàng)造動物新品種 C.生產(chǎn)有價值的藥物 D.培育超級小老鼠,答案,1,2,3,4,5,3.胚胎干細胞是一類保持旺盛分裂能力，將來可以分化成不同組織細胞的細胞群，在高等動物胚胎發(fā)育過程中，不能作為胚胎干細胞來源的是哪些時期的細胞 受精卵 卵裂期 囊胚期 原腸胚期 原腸胚晚期 A. B. C. D.,解析 胚胎干細胞也稱為全能干細胞，可來源于早期囊胚及囊胚之前的卵裂期細胞，而原腸胚時期細胞已經(jīng)發(fā)生了分化，故不能作為胚胎干細胞的來源。,解析,答案,1,2,3,4,5,4.通過特定方法，科學(xué)家將小鼠和人已分化的體細胞成功地轉(zhuǎn)變成了類胚胎干細胞。有關(guān)分化的體細胞和類胚胎干細胞的描述，正確的是 A.類胚胎干細胞能夠分化成多種細胞 B.分化的體細胞丟失了某些基因 C.二者功能有差異，但形態(tài)沒有差異 D.二者基因組相同，且表達的基因相同,解析 細胞分化的過程中，沒有基因的丟失而是基因的選擇性表達，B、D項錯誤； 細胞分化是細胞形態(tài)功能上的變化，C項錯誤。,解析,答案,1,2,3,4,5,5.供體器官的短缺和排斥反應(yīng)是制約器官移植的兩個重要問題。而治療性克隆能最終解決這些問題。如圖是治療性克隆的過程圖解。,答案,(1)正常情況下，去核的卵細胞取自于女性卵巢排卵后在輸卵管中處于 _期的卵母細胞。 (2)重組細胞發(fā)育的過程中，細胞開始分化發(fā)生在 期。,減數(shù)分裂中,囊胚,1,2,3,4,5,(3)圖示中由內(nèi)細胞團到血液組織干細胞、神經(jīng)組織干細胞以及各種血細胞、神經(jīng)細胞的形成過程是 ，其實質(zhì)是 。 (4)治療性克隆所用到的技術(shù)名稱是 ，要想獲得基因型完全相同的兩個胚胎，可采用 技術(shù)。,答案,細胞分化,基因的選擇性表達,核移植技術(shù),胚胎分割,1,2,3,4,5,(5)已知患者是紅綠色盲的女性，圖中提供卵細胞的為完全正常的年輕女性。移植器官后，該患者所生育子女紅綠色盲的發(fā)生情況是_ 。,答案,男孩紅綠色,盲，女孩不一定,