生物中圖版學(xué)案：第一單元第三章第三節(jié)胚胎工程的新進(jìn)展

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第三節(jié)胚胎工程的新進(jìn)展1．比較用轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)供人類移植用的器官與用基因敲除法和胚胎嵌合技術(shù)生產(chǎn)的器官。2．探究轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的意義。一、胚胎細(xì)胞核移植1．胚胎細(xì)胞核移植概念：借助顯微操作技術(shù)，把早期胚胎細(xì)胞的核取出，將其注入到預(yù)先去核的卵細(xì)胞中，使之在體內(nèi)或體外發(fā)育成早期胚胎甚至成熟個(gè)體，這項(xiàng)技術(shù)稱為胚胎細(xì)胞核移植。2．特點(diǎn)：若供體核來源于同一個(gè)胚胎，則所有的核移植個(gè)體在遺傳性狀上是完全相同的。3．意義：對(duì)擴(kuò)大優(yōu)良家畜的繁殖以及拯救瀕危野生動(dòng)物具有重大意義。二、嵌合體1．概念利用胚胎工程的方法，將不同品種甚至不同物種的受精卵或早期胚胎鑲嵌在一起,體外培養(yǎng)至囊胚，再將其移植到一個(gè)“代孕媽媽”體內(nèi)，最終培育出具有不同遺傳性狀的完整個(gè)體，這種個(gè)體稱為嵌合體。2．應(yīng)用（1）研究動(dòng)物早期胚胎的全能性、細(xì)胞分化的機(jī)理、性別是怎樣決定的、在胚胎發(fā)育過程中基因的表達(dá)和調(diào)控等。（2）借助該技術(shù)建立實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳病的模型，研究治療方案和篩選藥物.（3）形成具有高度雜種優(yōu)勢(shì)的雜合個(gè)體,不僅能成倍縮短家畜改良時(shí)間，也為創(chuàng)造新型家畜品種提供了新的技術(shù)手段。三、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物1．動(dòng)物轉(zhuǎn)基因技術(shù)（1）超級(jí)小鼠：將大鼠的生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫芫阎?再將受精卵移植到代孕母鼠體內(nèi)發(fā)育，獲得超級(jí)小鼠。(2）將抗低溫、抗疾病、熒光素等的基因轉(zhuǎn)入到經(jīng)濟(jì)或?qū)嶒?yàn)動(dòng)物體內(nèi)，以改善動(dòng)物的品質(zhì)或用于科學(xué)研究。（3）利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)讓轉(zhuǎn)基因動(dòng)物成為人體器官移植的“器官庫(kù)”。2．動(dòng)物“生物反應(yīng)器”將藥用蛋白的外源基因?qū)氪菩约倚篌w內(nèi),并使之在家畜的乳腺中特異性表達(dá)出相應(yīng)產(chǎn)物。1．嵌合體遺傳學(xué)上用以指不同遺傳性狀嵌合或混雜表現(xiàn)的個(gè)體。免疫學(xué)上的含義則指一個(gè)機(jī)體身上有兩種或兩種以上染色體組成不同的細(xì)胞系同時(shí)存在，彼此能夠耐受，不產(chǎn)生排斥反應(yīng)，相互間處于嵌合狀態(tài)。（1）異源嵌合體：嵌合成分來自不同的受精卵所產(chǎn)生的嵌合體稱為異源嵌合體。少數(shù)異源嵌合體是天然的，多數(shù)異源嵌合體為人工構(gòu)建，構(gòu)建方法有胚胎并合、移植等.（2)胚胎并合：1967年美國(guó)學(xué)者明茨從純系黑鼠和純系白鼠的輸卵管中分別取出早期胚胎，在試管內(nèi)用蛋白酶去除透明帶,使兩個(gè)幼胚緊密接觸并融為一體,在體外繼續(xù)培養(yǎng)到胚泡階段，然后移植到經(jīng)孕激素處理的母鼠子宮內(nèi)，所獲得的皮毛黑白混生的嵌合體小鼠稱為異表型嵌合體。（3）移植：用射線照射使受體哺乳動(dòng)物失去免疫特異性，然后將具有正?；盍Φ牧硪换蛐偷墓w骨髓細(xì)胞植入受體的骨髓中,受體內(nèi)兩種基因型的B淋巴細(xì)胞有時(shí)能夠長(zhǎng)期存活而構(gòu)成B淋巴細(xì)胞嵌合體。2．胚胎細(xì)胞核移植胚胎細(xì)胞核移植又稱胚胎克隆，它是通過顯微操作將早期胚胎細(xì)胞核移植到去核卵母細(xì)胞中構(gòu)建新細(xì)胞的生物技術(shù)，通常把提供細(xì)胞核的胚胎稱為核供體，接受細(xì)胞核的稱為受體.由于哺乳動(dòng)物的遺傳性狀主要由細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)決定,因此由同一枚胚胎作為核供體通過核移植獲得的后代,基因型幾乎一致,稱之為克隆動(dòng)物.通過核移植得到的胚胎可作供體,再進(jìn)行細(xì)胞核移植，稱為再克隆。在理論上，一枚胚胎通過克隆和再克隆,可獲得無限多的克隆動(dòng)物.題型一轉(zhuǎn)基因動(dòng)物【例1】上海醫(yī)學(xué)院遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶人白蛋白的轉(zhuǎn)基因牛，他們還研究出一種可大大提高基因表達(dá)水平的新方法，使轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳汁中的白蛋白提高了30多倍，這標(biāo)志著我國(guó)轉(zhuǎn)基因研究向產(chǎn)業(yè)化方向邁進(jìn)了一步.那么“轉(zhuǎn)基因動(dòng)物"是指(）A．提供基因的動(dòng)物B．基因組中攜帶了外源基因的動(dòng)物C．能產(chǎn)生白蛋白的動(dòng)物D．能表達(dá)基因遺傳信息的動(dòng)物解析：轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的基因組中導(dǎo)入了外源基因，并且能夠表達(dá)相應(yīng)的產(chǎn)物。答案：B反思領(lǐng)悟：將藥用蛋白的外源基因?qū)氪菩约倚蟮捏w內(nèi)，并使之在家畜的乳腺中特異性表達(dá)出相應(yīng)的產(chǎn)物,這樣轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的乳腺就成了生產(chǎn)藥物的“工廠".題型二動(dòng)物胚胎工程的操作及胚胎細(xì)胞核移植【例2】現(xiàn)有A和B兩個(gè)肉牛品種,A品種牛的細(xì)胞組成可表示為A細(xì)胞核、A細(xì)胞質(zhì)，B品種牛的細(xì)胞組成可表示為B細(xì)胞核、B細(xì)胞質(zhì)。（1）如果要獲得一頭克隆牛，使其細(xì)胞由A細(xì)胞核和B細(xì)胞質(zhì)組成，基本步驟是：從A品種牛體內(nèi)取出體細(xì)胞，進(jìn)行體外培養(yǎng).然后再?gòu)呐囵B(yǎng)細(xì)胞中取出________注入B品種牛的________卵母細(xì)胞中，經(jīng)過培養(yǎng)后，可形成胚胎，將該胚胎移入代孕母牛的________中，通過培育可達(dá)到目的。（2)一般來說,要想大量獲得這種克隆牛比較難,原因之一是卵母細(xì)胞的數(shù)量________，為解決這一問題，可以用________激素處理B品種母牛.(3）克隆牛的產(chǎn)生說明________具有全能性。克隆牛的性狀主要表現(xiàn)________品種牛的特征。由A、B兩品種雜交得到的牛與克隆牛相比,雜交牛細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)來自________個(gè)親本，細(xì)胞質(zhì)來自________性親本，克隆牛和雜交牛的遺傳物質(zhì)組成________（相同，不同)。（4）借助顯微操作技術(shù)，把早期胚胎的核取出，將其注入到________的卵細(xì)胞中，使之在體內(nèi)或體外發(fā)育成________甚至成熟個(gè)體，這項(xiàng)技術(shù)稱為胚胎細(xì)胞核移植。由此得到的早期胚胎稱為________，發(fā)育成的動(dòng)物個(gè)體稱為________。解析：培育克隆動(dòng)物需采用核移植、胚胎移植技術(shù).用促性腺激素處理母牛，可以促進(jìn)卵細(xì)胞的形成和排出。動(dòng)物體細(xì)胞的全能性受到限制，但克隆牛（羊）等動(dòng)物的過程可以證明其細(xì)胞核仍保持著全能性?？寺∨５男誀钪饕珊嘶蚩刂疲虼酥饕憩F(xiàn)為供核母牛的性狀.雜交牛中細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)來自公牛和母牛兩個(gè)親本,而細(xì)胞質(zhì)基因來自母牛親本，所以雜交牛和克隆牛的遺傳物質(zhì)不同。答案:（1）細(xì)胞核去核子宮（2)不足促性腺（3）動(dòng)物的體細(xì)胞核A兩雌不同（4）預(yù)先去核早期胚胎重組胚核移植個(gè)體反思領(lǐng)悟：因?yàn)楣w核來源于同一個(gè)胚胎，所以所有的核移植個(gè)體在遺傳性狀上是完全相同的。1胚胎移植技術(shù)目前主要用于（)A．解決某些不孕癥的生育問題B．治療某些遺傳病C．提高良種家畜的繁殖力D．提高動(dòng)物的抗病力答案：C2屬于動(dòng)物嵌合體的應(yīng)用前景的是（）①形成具有高度雜種優(yōu)勢(shì)的雜合體②創(chuàng)造新型家畜品種③獲得可用于人體的器官移植的嵌合體豬④培育超級(jí)小鼠A．①②④B．②③④C．①②③D．①③④答案：C3（2011·江蘇高考）下列關(guān)于胚胎工程的敘