高中生物第一單元第三章第二節(jié)良種化胚胎工程學案中圖版選修3

PAGEPAGE3其次節(jié)良種化胚胎工程1．比較人工授精和胚胎移植在家畜良種改造中的優(yōu)缺點。2．通過互聯(lián)網(wǎng)或其他途徑獲得有關胚胎工程及其應用的資料。一、人工授精1．概念人工授精技術是指用相應的器械采集公畜的精液，再將其注入到正在發(fā)情的母畜的生殖道中，使母畜受孕的過程。2．操作步驟（1）選用具有優(yōu)良性狀的公畜，人工采精。（2）對獲得的精液樣品進行質(zhì)量檢查，確定精液的質(zhì)量。高質(zhì)量的精液可以放入液氮罐（－196℃）中凍存?zhèn)溆没蜻\輸，也可干脆用于授精。（3）將鮮精或凍存復蘇的精液用人工方法注入到正在發(fā)情的母畜生殖道中，使精子與卵細胞結(jié)合受精。（4）母畜經(jīng)自然妊娠后，生出具有優(yōu)良性狀的幼仔。3．應用（1）人工授精技術可以有效地發(fā)揮優(yōu)良公畜的特性。（2）人工授精可以提高公畜的配種效率。（3）優(yōu)良公畜的精液可長期保存，易于運輸。二、胚胎移植1．操作步驟（1）超數(shù)排卵：給良種母畜注射相宜劑量的促性腺激素，促使其排出眾多的卵細胞。（2）采納人工授精或自然交配的方式，使良種公畜的精子在良種母畜體內(nèi)同眾多的卵細胞受精，并發(fā)育成早期胚胎。（3）沖胚：用人工方法取出這些早期胚胎，移植到多個“代孕媽媽”（一般母畜）的子宮內(nèi)，使胚胎接著發(fā)育，最終分娩出良種個體。（4）良種母畜接著進行超數(shù)排卵，以供應更多的優(yōu)質(zhì)胚胎供移植運用。2．應用胚胎移植能使一頭良種母畜一年繁殖出150多個后代，大大加快了畜牧業(yè)良種化改造的步伐。思索你能讓一般黃牛一胎產(chǎn)下奶牛、良種肉牛等多品種小牛嗎？如何才能實現(xiàn)該“多子”現(xiàn)象呢？提示：能?？梢酝ㄟ^體外授精、早期胚胎的培育、胚胎移植共同結(jié)來實現(xiàn)。三、體外授精和胚胎培育1．操作步驟（1）卵母細胞的采集：①采納注射激素的方法，使良種母畜超數(shù)排卵；②利用超聲波引導法，從母畜卵巢中采集卵母細胞；③從屠宰母畜的卵巢中獲得卵母細胞。（2）人工模擬培育使卵母細胞成熟，獲得受精實力。（3）在適合精卵結(jié)合的體外條件下，使成熟的卵母細胞受精。（4）培育受精卵，使之完成卵裂和早期發(fā)育。（5）胚胎移植：實行胚胎移植的方法繁育優(yōu)質(zhì)后代。2．應用體外授精和胚胎培育生產(chǎn)良種胚胎的技術，很大程度上解決了良種母畜卵母細胞供應不足的沖突，在良種胚胎工程領域具有廣袤的應用價值。1．試管嬰兒和克隆的比較比較項目試管嬰兒克隆生物原理或技術體外授精、胚胎移植細胞的全能性、核移植生殖類型有性生殖無性生殖后代遺傳性狀的繼承特點后代繼承供應遺傳物質(zhì)的雙親的特性幾乎全部性狀與供應核的親本的性狀一樣2．胚胎移植的理論基礎及操作過程分析（1）理論基礎：①胚胎移植受體的生理基礎：哺乳動物發(fā)情后，生殖器官的生理改變相同。②胚胎收集的理論基礎：早期胚胎形成后，處于游離狀態(tài)，未與母體子宮建立組織上的聯(lián)系。③胚胎在受體內(nèi)存活的生理基礎：受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應。④胚胎在受體內(nèi)正常發(fā)育的生理基礎：供體胚胎與受體子宮建立正常的生理和組織上的聯(lián)系，但遺傳特性不受影響。（2）基本操作程序（以牛為例）：對供、受體母牛進行選擇并用激素進行同期發(fā)情處理↓用激素對供體母牛做超數(shù)排卵處理↓超數(shù)排卵的母牛發(fā)情后，選擇同種優(yōu)秀公牛進行配種或人工授精↓胚胎收集（沖胚）↓胚胎質(zhì)量檢查↓胚胎移植↓受體母牛（檢查是否妊娠）生產(chǎn)↓胚胎移植的幼體①選擇的對象包括良種公牛、母牛和一般母牛；處理是指對良種母牛和一般母牛做同期發(fā)情處理，以使其生殖器官的生理改變相同，同時要對良種母牛做超數(shù)排卵處理，以促其多產(chǎn)生卵細胞。②沖胚是指將早期胚胎從良種母牛子宮內(nèi)取出。③良種牛后代的遺傳特性是由供體公牛和母牛確定的，受體母牛只是供應了胚胎發(fā)育的場所，不影響后代的遺傳特性。（3）胚胎移植的意義：①加速育種工作和品種改良。②大量節(jié)約購買種畜的費用。③在肉用家畜的生產(chǎn)中，一次給受體移入多個胚胎，可增加雙胎和多胎的比例。④利用胚胎冷凍保存技術，建立胚胎庫保存，品種資源和瀕危物種。⑤可充分發(fā)揮優(yōu)秀雌性個體的繁殖潛力。其一，大大縮短了供體本身的繁殖周期；其二，增加了供體一生繁殖后代的數(shù)量。題型一胚胎工程【例1】（2010·江蘇高考）下列關于利用胚胎工程技術繁殖優(yōu)質(zhì)奶羊的敘述，錯誤的是（）A．對受體母羊與供體母羊進行同期發(fā)情處理B．人工授精后的肯定時間內(nèi)，收集供體原腸胚用于胚胎分割C．利用胚胎分割技術可以獲得兩個基因型完全相同的胚胎D．一次給受體母羊植入多個胚胎，可增加雙胞胎和多胞胎的比例解析：胚胎移植前應對供體與受體進行同期發(fā)情處理。原腸胚的細胞已出現(xiàn)細胞分化，不再是全能干細胞，因此原腸胚不能用于胚胎分割。胚胎分割屬于克隆技術，分割后得到的胚胎的基因型相同。一次給受體母畜植入多個胚胎，可產(chǎn)生雙胞胎或多胞胎。答案：B反思領悟：胚胎分割是指在顯微鏡下，將早期胚胎用特制的切割針分成兩等份或更多，這項技術又稱為人工同卵多胎技術。題型二體外授精和胚胎培育【例2】下列關于牛體外授精胚胎的工廠化生產(chǎn)的敘述中，正確的是（）A．精子和卵細胞受精形成受精卵后即可移入母牛子宮B．采集的卵細胞應馬上與精子共同放入培育液才能形成受精卵C．由成熟卵細胞與收集來的精子相遇形成的受精卵，需培育到肯定階段才可移植D．體外授精胚胎的工廠化生產(chǎn)即胚胎發(fā)育和受精過程只需在體外進行解析：卵母細胞要在體外經(jīng)人工培育成熟后，才能與獲能的精子受精，受精卵發(fā)育成早期胚胎才能移植，移植入體內(nèi)后接著發(fā)育形成幼體產(chǎn)出。答案：C反思領悟：卵細胞成熟后才能獲得受精的實力；精子必需獲能，才能與卵細胞受精。1（2010·江蘇高考）老年癡呆癥患者的腦血管中有一種特別的β－淀粉樣蛋白體，它的漸漸積累可能導致神經(jīng)元損傷和免疫功能下降，某些基因的突變會導致β—淀粉樣蛋白體的產(chǎn)生和積累。下列技術不能用于老年癡呆癥治療的是（）A．胚胎移植技術B．胚胎干細胞技術C．單克隆抗體技術D．基因治療技術解析：胚胎移植的意義在于充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖潛力，不能用于治療老年癡呆癥。胚胎干細胞技術可定向誘導分化形成組織細胞，用于補充損傷的細胞。單克隆抗體技術可大量制備抗體，用以提高患者的免疫力?；蛑委熂夹g可訂正或補償因基因突變導致的缺陷。答案：A2為使良種母畜超數(shù)排卵，下列做法正確的是（）A．給良種母畜口服促性腺激素B．給良種母畜注射促性腺激素C．口服或注射促性腺激素D．以上方法均不正確解析：促性腺激素的化學成分是多肽，只可注射，不能口服。若口服多肽類激素，其進入體內(nèi)會被消化酶消化，失去生理作用。答案：B3蛙卵的受精和蛙受精卵的發(fā)育場所分別是（）A．