内容正文:
高效课时(二) 胚胎工程技术及其应用
课程标准
核心素养
1.简述体外受精的主要操作步骤。
2.简述胚胎移植的生理学基础和基本流程。
3.简述胚胎分割技术涉及的操作和应用价值
1.生命观念:通过分析体外受精、胚胎移植和胚胎分割技术的原理,形成生命的发生和发展观。
2.科学思维:通过对试管动物与克隆动物的比较,培养归纳与概括能力;通过分析胚胎移植的流程图,培养构建模型并运用模型分析问题的能力。
3.社会责任:通过总结体外受精、胚胎移植和胚胎分割技术在生产实践中的意义,培养运用科学技术造福人类的社会责任感
高效导学01步 预习新知,落实必备知识
一、体外受精
1.试管动物:通过人工操作使卵子在体外受精,经培养发育为早期胚胎后,再进行移植产生的个体。
2.体外受精的过程
3.体外受精的意义
(1)提高动物的繁殖能力。
(2)为胚胎移植提供可用的胚胎。
二、胚胎移植
1.概念:将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
2.供体和受体
(1)供体:提供胚胎的个体。
(2)受体:接受胚胎的个体。
3.主要步骤(以牛的胚胎移植为例)
4.意义:充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
三、胚胎分割
1.概念
对象
早期胚胎
方法
机械方法
目的
获得同卵双胎或多胎
特点
来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质
实质
可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
2.主要仪器设备:体视显微镜和显微操作仪。
3.操作程序
(1)选择胚胎:在进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,将它移入盛有操作液的培养皿中。
(2)分割胚胎:在显微镜下用分割针或分割刀分割。
(3)分割后的胚胎移植:可以直接移植给受体,或经体外培养后,再移植给受体。
4.操作要求
(1)在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意将内细胞团均等分割。
(2)对于不同发育阶段的胚胎,分割的具体操作不完全相同。
5.意义
(1)促进优良动物品种的繁殖。
(2)产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料。
(3)在胚胎移植前进行性别鉴定、遗传病筛查等,对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义。
【教材问题·心中明】
思考·讨论·提示
P621.(1)不一定能正常发育。一般情况下检验合格的胚胎需要移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内,胚胎才能继续发育。(2)在胚胎移植前要对受体进行同期发情处理,使供体和受体生殖器官的生理变化同步,这样才能为移入受体的供体胚胎提供相同的生理环境。
2.受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。
3.胚胎移植后,经受体孕育的后代的遗传特性与供体保持一致。因为供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系,其遗传物质在孕育过程中不会发生任何变化。
4.正确。因为胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境条件的一致性密切相关。只有供体、受体生理环境条件高度一致,移入受体的胚胎才能被接受,并继续发育。所以,我们可以把胚胎移植简单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
【概念辨析·试身手】
(1)采集的卵母细胞都可直接与获能的精子在体外受精。(×)
提示:采集的卵母细胞要进行成熟培养,即培养到MⅡ期,才能用于体外受精。
(2)经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体保持一致。(×)
提示:经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与供体保持一致。
(3)胚胎移植时,供体母畜需要具备优良的遗传性能。(√)
(4)胚胎分割移植应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚。(×)
提示:胚胎分割移植应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。
(5)在对囊胚进行分割时,要将滋养层细胞均等分割。(×)
提示:在对囊胚进行分割时,要将内细胞团均等分割。
(6)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。(√)
高效导学02步 课堂培优,提升关键能力
培优点一 | 体外受精与试管动物
【任务探究】
1.精子获能和体外受精过程模拟的是雌性动物的哪些部位的环境?
提示:精子获能模拟的场所是雌性动物的生殖道,体外受精模拟的场所是输卵管。
2.经过核移植、体外受精及体内受精获得的胚胎,经移植后获得的后代分别属于有性生殖还是无性生殖?
提示:分别属于无性生殖、有性生殖、有性生殖。
【知识生成】
1.体外受精的基本原理
人工模拟体内环境(包括营养、温度、pH等),使卵母细胞成熟和精子获能,最终完成受精作用,得到的胚胎暂时保存或进行移植等。
2.自然受精、人工授精和体外受精的异同
项目
自然受精
人工授精
体外受精
不
同
点
过
程
雌雄动物交配完成
用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内,完成受精
人工获取精子、卵子,在体外培养液中完成受精过程
场
所
雌