高中生物教案必修三
發(fā)表時間:2020-11-16人教版高中生物選修三3.2體外受精和早期胚胎培養(yǎng)學(xué)案。
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3.2 體外受精和早期胚胎培養(yǎng)
1.簡述哺乳動物體外受精技術(shù)的主要操作步驟。
2.簡述哺乳動物胚胎的早期培養(yǎng)方法。
3.認(rèn)同體外受精在家畜快速繁殖中的重要意義。
一、試管動物技術(shù)
1.概念:試管動物技術(shù)是指通過,使卵子和精子在體外條件下成熟和,并通過培養(yǎng)發(fā)育為后,再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。
2.前期技術(shù):體外受精、早期胚胎培養(yǎng)。
二、體外受精
1.卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)
采集卵母
細(xì)胞方法采集后的處理方法適用動物
用促性腺
激素處理激素處理實驗動物
從屠宰母畜的
卵巢中獲取人工培養(yǎng)至才能與獲能的精子完成受精死體采集大型動物
從活體動
物吸取
2.精子的采集和獲能
(1)精子的采集:收集精子的方法有假陰道法、手握法和等。
(2)精子的獲能
對采集的精子在體外受精前要進(jìn)行處理,通常采用的方法有和,前者適用嚙齒動物、家兔和豬等,后者適用于牛、羊等家畜的精子。
3.受精:獲能的精子和的卵子,一般情況下可以在獲能溶液或?qū)S玫闹型瓿墒芫^程。
三、胚胎的早期培養(yǎng)
1.培養(yǎng)液的成分:一般包括、有機鹽類、維生素、激素、、核苷酸等營養(yǎng)成分,以及等物質(zhì)。
2.胚胎早期培養(yǎng)的目的
(1)檢查和受精卵的發(fā)育能力。
(2)使胚胎發(fā)育到適宜的階段進(jìn)行受體移植或。
3.胚胎移植時間
(1)牛、羊一般在或囊胚階段移植。
(2)人的體外受精胚胎,可在個細(xì)胞階段移植。
思考交流
1.試管牛是在試管中發(fā)育的嗎?
2.直接從卵巢采集的卵母細(xì)胞要培養(yǎng)到什么階段才能受精?
3.胚胎的早期培養(yǎng)與動物細(xì)胞培養(yǎng)有聯(lián)系嗎?
正誤判斷
1.采集的卵母細(xì)胞需在體外培養(yǎng)使其分裂為卵細(xì)胞才能與獲能的精子受精。()
2.人工獲取的精子,只有獲能后才可以完成受精作用。()
3.試管動物技術(shù)用于繁育優(yōu)良家畜的生殖方式為無性生殖。()
4.目前,人們可以通過體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)實現(xiàn)用普通黃牛繁育優(yōu)質(zhì)奶牛的目標(biāo)。()
一、如何進(jìn)行精子獲能前的處理?
動物種類卵母細(xì)胞的采集方法采集后的培養(yǎng)
實驗動物,如小鼠、兔以及家畜豬、羊等超數(shù)排卵用處理雌性動物,使其排出更多的卵子,從輸卵管中沖取卵子直接與獲能的精子在體外受精
大家畜或大型動物,如牛、馬等從屠宰后的母畜卵巢上采集卵母細(xì)胞從剛屠宰的母畜體內(nèi)摘出卵巢,經(jīng)洗滌、保溫后,在無菌條件下用注射器或真空泵抽吸卵巢表面一定直徑卵泡中的卵母細(xì)胞。在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后才能與獲能的精子進(jìn)行體外受精
從采集卵母細(xì)胞借助超聲波探測儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細(xì)胞
二、如何進(jìn)行精子獲能?
獲能前的處理:
獲能處理
方法名稱方法的內(nèi)容適用對象
培養(yǎng)法將取自附睪的精子放入人工配制的中,
培養(yǎng)一段時間嚙齒動物、家兔、豬等
化學(xué)誘
導(dǎo)法將精子放在一定濃度的或鈣離子載體A23187溶液中進(jìn)行誘導(dǎo)牛、羊等家畜
例1根據(jù)哺乳動物體外受精的過程回答以下問題:
(1)體外受精的過程主要包括____________________、____________________及受精等幾個步驟。
(2)精子采集的方法主要有________、________和________。獲能的方法有____________和__________。
(3)體外采集小鼠的卵子常用()
A.超數(shù)排卵處理法B.活體采卵法
C.從早期胚胎中采集D.從屠宰后的母畜卵巢中采集
(4)請用一個流程圖表示體外受精過程。
(1)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng) 精子的采集和獲能
(2)假陰道法 手握法 電刺激法 培養(yǎng)法 化學(xué)誘導(dǎo)法 (3)A
(4)
三、胚胎的早期培養(yǎng)
例2培育“試管山羊”的基本過程如圖所示。若要培育成功,下列敘述正確的是()
良種母山羊――→甲卵母細(xì)胞良種公山羊――→采集精子――→乙受精卵――→丙早期胚胎――→丁代孕母羊――→繁育試管山羊
A.甲過程中可通過給母山羊注射有關(guān)激素使其超數(shù)排卵
B.乙過程的目的之一是促進(jìn)卵母細(xì)胞和精子的成熟
C.丙過程與乙過程中應(yīng)采用相同成分的培養(yǎng)液
D.丁過程中早期胚胎需移植到與供體性狀相同的代孕母羊子宮內(nèi)
A
課堂達(dá)標(biāo)
1.下列關(guān)于試管動物技術(shù)的敘述,正確的是()
A.運用該技術(shù)繁育后代的過程屬于無性生殖類型
B.運用該技術(shù)繁育后代的過程屬于有性生殖類型
C.試管動物技術(shù)是利用體細(xì)胞繁育后代的技術(shù)
D.試管動物技術(shù)培育動物過程全部在體外進(jìn)行
2.在體外受精前,要對精子進(jìn)行()
A.純化處理B.獲能處理C.電刺激D.超聲波處理
3.一對夫婦因不孕癥向醫(yī)生求助,醫(yī)生利用試管嬰兒技術(shù)幫助他們擁有了自己的孩子。在培育試管嬰兒的過程中,下列技術(shù)中不是必須使用的是()
A.體外受精B.胚胎的體外培養(yǎng)
C.植入前胚胎的遺傳學(xué)檢測D.胚胎移植
4.體外受精常采用的采集卵母細(xì)胞的方法有()
①用促性腺激素處理后,從輸卵管中沖取卵子?、诨瘜W(xué)誘導(dǎo)法?、垭姶碳しā、軓幕铙w動物卵巢中吸取卵母細(xì)胞?、輳耐涝讏鰪U棄卵巢中采集卵母細(xì)胞
A.①②③B.②③④C.①③⑤D.①④⑤
5.下列各組物質(zhì)組成不全部屬于哺乳動物胚胎的培養(yǎng)液成分的是()
A.氨基酸、核苷酸、無機鹽、激素B.血清、激素、維生素、有機鹽
C.核苷酸、維生素、血清、無機鹽D.有機鹽、維生素、氨基酸、生長素
6.下圖是通過體外受精培育小鼠的過程圖,請據(jù)圖回答下列問題。
(1)①所用的方法是用____________處理,從________采集卵子。
(2)②是________過程,所以此過程是________生殖方式,其常見的可遺傳的變異類型有________________________。
(3)③過程是______________,其培養(yǎng)液成分與動物細(xì)胞培養(yǎng)液的不同在于:前者含有________________________,而后者不含有;后者含有________________________________________。
課外強化
1.我國首例“虎獅獸”于2002年在南京紅山動物園誕生,利用了雄虎的精子和雌獅的卵子體外受精而產(chǎn)生,完成這一過程需要解決的問題是()
A.精子在體外用獲能物質(zhì)的處理B.用化學(xué)物質(zhì)處理掉卵細(xì)胞膜便于精子的進(jìn)入C.抽取精子、卵子的細(xì)胞核進(jìn)行融合D.精子入卵后進(jìn)行人工處理防止多精入卵
2.下列不屬于胚胎工程技術(shù)的是()
A.體外受精B.胚胎分割、胚胎移植
C.胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)D.轉(zhuǎn)基因鯉魚的培育
3.下列關(guān)于體外受精技術(shù)的說法中,錯誤的是()
A.體外受精技術(shù)前需對精子進(jìn)行獲能處理
B.體外受精是從初級卵母細(xì)胞和初級精母細(xì)胞開始的
C.體外受精技術(shù)已成為一項常規(guī)的動物繁殖生物技術(shù)
D.體外受精技術(shù)可用于研究動物生殖細(xì)胞的發(fā)生機制
4.(試管嬰兒、試管苗和克隆羊三者均屬于生物工程技術(shù)的杰出成果。下列敘述正確的是()
A.都屬于無性生殖,能保持母本性狀
B.后兩者是細(xì)胞工程的技術(shù)范圍,前者為胚胎工程的技術(shù)范圍
C.都充分體現(xiàn)了體細(xì)胞的全能性
D.都不會發(fā)生基因重組
5.精子獲能的常用化學(xué)物質(zhì)可能是下列哪一種()
A.氯化鈣溶液B.肝臟提取液
C.肝素溶液D.氨基酸營養(yǎng)液
6.我國引進(jìn)良種紅安格肉牛后,使其快速繁殖使用的方法有()
①發(fā)酵工程?、诮M織培養(yǎng) ③基因工程?、芸寺?br>
⑤體外受精和胚胎移植
A.①③B.②④C.④⑤D.③④
7.下列關(guān)于胚胎工程的敘述,錯誤的是()
A.體外受精是指獲能的精子和成熟的卵子在相應(yīng)溶液中受精
B.受精卵發(fā)育到原腸胚階段才能進(jìn)行胚胎移植。
C.胚胎的早期培養(yǎng)與動物細(xì)胞培養(yǎng)都需要適宜的培養(yǎng)條件
D.試管嬰兒技術(shù)主要包括體外受精、胚胎的早期培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)
二、非選擇題
11.根據(jù)“試管?!惫S化生產(chǎn)的技術(shù)流程圖解,回答問題。
(1)根據(jù)________(填序號)判斷,此種繁殖方式是________生殖。
(2)①過程中通常每個卵巢平均可采集________枚可用的卵母細(xì)胞,最終可能產(chǎn)下________頭牛犢。
(3)卵母細(xì)胞體外培養(yǎng)時必須培養(yǎng)到____________________階段才具有受精能力,②過程為________________,通常采用________法。
(4)③④過程分別代表________和___________________。
⑤發(fā)育到______________________階段適于進(jìn)行胚胎移植。
相關(guān)知識
人教版高中生物選修三3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育學(xué)案
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計劃和準(zhǔn)備,高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓講的知識能夠輕松被學(xué)生吸收,幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎?以下是小編收集整理的“人教版高中生物選修三3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育學(xué)案”,相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。
3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育
1.簡述哺乳動物的精子和卵子的發(fā)生及受精過程。
2.簡述哺乳動物的胚胎發(fā)育過程及其主要特點。
3.認(rèn)同胚胎工程建立及發(fā)展的意義。
一、精子和卵子的發(fā)生(哺乳動物)
1.精子的發(fā)生
(1)場所:。
(2)時期:從開始,到生殖機能衰退。
(3)過程
①第一階段:――→染色體復(fù)制。
②第二階段:一個初級精母細(xì)胞――→減數(shù)分裂減Ⅰ兩個――→減Ⅱ四個。
③第三階段:精子細(xì)胞――→變形精子。
(4)形態(tài):外形似蝌蚪,分頭、和尾三大部分。
2.卵子的發(fā)生
(1)場所:。
(2)時期:在分化后。
(3)過程:卵原細(xì)胞經(jīng)過有絲分裂形成______→經(jīng)過減數(shù)第一次分裂形成______→經(jīng)過減數(shù)第二次分裂形成___________。
二、受精
1.概念:___________與___________結(jié)合形成合子的過程。
2.場所:雌性的___________。
3.受精過程
(1)精子獲能:剛排出的精子,不能立即與卵子結(jié)合,而必須在雌性動物生殖道內(nèi)發(fā)生一定的生理反應(yīng),而獲得___________的現(xiàn)象。
(2)卵子的準(zhǔn)備:動物排除的卵子,有的可能是次級卵母細(xì)胞,有的可能是___________,它們都要在___________內(nèi)達(dá)到減數(shù)第二次分裂的___________時,才具備受精的能力。
(3)受精階段:主要包括精子穿越___________和___________,進(jìn)入卵黃膜,___________形成和___________結(jié)合。
①頂體反應(yīng):精子獲能后與卵子相遇時,精子頂體釋放___________,溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì),形成精子穿越___________的通道的過程。
②透明帶反應(yīng):精子經(jīng)孔道穿越___________,接觸___________隨即產(chǎn)生阻止后來的精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)。
③卵黃膜封閉作用:當(dāng)精子與卵黃膜接觸后,立即被卵黃膜表面的___________抱合,并發(fā)生___________融合,精子入卵。此時卵黃膜立即發(fā)生___________其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)的生理反應(yīng)。
④原核形成及配子結(jié)合:精子入卵后,尾部脫落,原有___________破裂,隨后形成一個新的___________,最后形成___________與此同時,被激活的卵子完成___________,排出第二極體后,形成___________。兩核充分發(fā)育后,相向移動,彼此接觸,體積縮?。喜ⅲ纬梢粋€含二倍染色體的___________,也就是受精卵,受精過程到此結(jié)束。
三、早期胚胎的發(fā)育
1.卵裂期的特點:細(xì)胞的______不斷增加,但胚胎的_______并不增加,或略有_______。
2.早期胚胎發(fā)育的幾個階段
(1)桑椹胚:是指細(xì)胞數(shù)目達(dá)到___________個左右的胚胎,形似桑椹而得名。該時期之前的細(xì)胞屬于___________細(xì)胞。
(2)囊胚:①細(xì)胞開始___________,___________將來發(fā)育成胎兒的各種組織,___________將來發(fā)育成胎膜和胎盤。
②胚胎的內(nèi)部出現(xiàn)含液體的囊腔___________,隨著囊胚進(jìn)一步擴(kuò)大,透明帶破裂,稱為___________。
(3)原腸胚:內(nèi)細(xì)胞團(tuán)___________的細(xì)胞形成外胚層,________的細(xì)胞形成內(nèi)胚層,由內(nèi)胚層包圍的囊腔叫___________。
思考交流
1.受精的標(biāo)志和受精完成的標(biāo)志一樣嗎?
2.卵裂期間子細(xì)胞的核質(zhì)比會發(fā)生怎樣的變化?為什么?
正誤判斷
1.胚胎工程是在個體水平上進(jìn)行的宏觀操作。()
2.在減數(shù)分裂形成精子和卵細(xì)胞時,兩次分裂都是連續(xù)進(jìn)行的。()
3.排卵是指卵泡從卵巢中排出。()
4.透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)都是阻止多精入卵的屏障。()
5.早期胚胎發(fā)育過程中沒有分化。()
一、精子與卵子發(fā)生的比較
項目精子發(fā)生卵子發(fā)生
區(qū)別場所睪丸曲細(xì)精管
時間初情期后
區(qū)別過程
特點MⅠ和MⅡ是連續(xù)的,需變形
細(xì)胞質(zhì)均等分配
結(jié)果形成4個精子細(xì)胞
相同點①原始生殖細(xì)胞的增殖為有絲分裂
②生殖細(xì)胞的成熟為減數(shù)分裂
③成熟過程中均經(jīng)一次染色體復(fù)制和兩次減數(shù)分裂,子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半
例1如圖表示高等動物卵子的發(fā)生過程,請據(jù)圖回答有關(guān)問題。
(1)圖中A是________,B是__________,E(過程)是指________。
(2)當(dāng)觀察到第二極體時,可以表明__________________________________________。
(3)能發(fā)生染色體的著絲點分裂的階段是______(填序號)。
(1)第一極體 合子 受精 (2)卵子已經(jīng)完成了受精(3)①④
二、受精的主要過程有哪些?
精子獲能卵子的準(zhǔn)備精、卵識別→頂體反應(yīng)和精子穿越放射冠→透明帶反應(yīng)→卵細(xì)胞膜反應(yīng)→雌、雄原核形成→雌、雄原核融合→受精卵形成。
例2 下列關(guān)于受精過程的敘述,錯誤的是()
A.獲能后的精子與卵子相遇后,釋放頂體酶穿過放射冠進(jìn)入透明帶
B.卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵的第一道屏障
C.精子與卵細(xì)胞膜相互融合,精子入卵
D.雄原核形成的同時,卵子完成第二次減數(shù)分裂
B
三、胚胎發(fā)育過程主要有哪些?
課堂達(dá)標(biāo)
1.精子和卵子發(fā)生的起始時期分別是()
A.胚胎期 胚胎期B.胚胎期 初情期
C.初情期 胚胎期D.初情期 初情期
2.動物的受精過程包括下列基本步驟,其受精作用的實質(zhì)是A.精子和卵子相互識別B.精子頭部侵入卵細(xì)胞內(nèi)
C.卵子和精子結(jié)合D.卵核和精核互相融合
3.下列關(guān)于精子的描述,錯誤的是()
A.由精子細(xì)胞變形后形成B.精子一旦形成,便具有了受精能力
C.精子分為頭部、頸部和尾部D.精子中的遺傳物質(zhì)是體細(xì)胞中的一半
4.次級卵母細(xì)胞的分裂完成于()
A.排卵前,在卵巢內(nèi)B.受精前,在輸卵管內(nèi)
C.排卵后,在腹腔內(nèi)D.受精時,在輸卵管內(nèi)
5.下列細(xì)胞中全能性最高的是()
A.桑椹胚期細(xì)胞B.囊胚期細(xì)胞C.外胚層細(xì)胞D.滋養(yǎng)層細(xì)胞
6.下圖表示精卵相遇示意圖。仔細(xì)讀圖,回答下列問題:
(1)寫出各部分名稱:
①________;②________;③____________________;④________;⑤________。
(2)精子與卵子相遇,________內(nèi)的某些酶類釋放出來,可直接溶解____________之間的物質(zhì),形成精子穿越________的通道。當(dāng)精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間,會產(chǎn)生阻止后來精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng),稱作______________。
(3)精子入卵后,形成一個新的核即________。與此同時,被激活的卵子完成減數(shù)第二次分裂,排出________后形成________。
(4)當(dāng)__________________________,受精過程至此結(jié)束。
課外強化
1.下列細(xì)胞,哪一個代表已經(jīng)完成受精的卵子()
2.下列關(guān)于哺乳動物精子和卵子的發(fā)生的敘述,正確的是()
A.1個精原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂可直接產(chǎn)生4個精子
B.精子的頭部主要含細(xì)胞核,中心體發(fā)育為它的頂體
C.卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備,是在胎兒時期完成的
D.卵子的成熟部位和受精部位不同
3.精子與卵子結(jié)合過程中穿越的兩道屏障是()
①頂體反應(yīng)?、谕该鲙Х磻?yīng) ③卵細(xì)胞膜反應(yīng)④精子穿越放射冠
A.①②B.②③C.③④D.②④
4.關(guān)于原腸胚和囊胚的比較,以下說法正確的是()
A.原腸胚期細(xì)胞分化是由于遺傳物質(zhì)突變引起的
B.囊胚期的細(xì)胞未出現(xiàn)細(xì)胞分化,故遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變
C.囊胚期的各細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能相同
D.原腸胚期內(nèi)細(xì)胞的差異不是DNA復(fù)制水平上的差異,而是轉(zhuǎn)錄水平上的差異引起的
5.下列關(guān)于高等哺乳動物受精與胚胎發(fā)育的敘述,正確的是()
A.絕大多數(shù)精卵細(xì)胞的識別具有物種特異性
B.卵裂球細(xì)胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大
C.囊胚的外部細(xì)胞具有發(fā)育全能性
D.原腸胚發(fā)育分化形成內(nèi)、外兩個胚層
6.原始生殖細(xì)胞(精原細(xì)胞、卵原細(xì)胞)的產(chǎn)生依賴于()
A.有絲分裂B.無絲分裂
C.減數(shù)分裂D.以上三種都有
7.下圖表示哺乳動物胚胎發(fā)育過程的幾個階段,請據(jù)圖回答問題。
(1)寫出各個階段的名稱:
A:________,B:________,C:________。
(2)寫出圖中各標(biāo)號的名稱:
②________,④________,⑤________,⑦_(dá)_______,⑧________。
(3)A時期的細(xì)胞具有發(fā)育上的________性,B時期開始出現(xiàn)________,C時期開始出現(xiàn)________。
(4)②將來發(fā)育成________________________。
人教版高中生物選修三3.3胚胎工程的應(yīng)用及前景學(xué)案
作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者,在教學(xué)時能夠胸有成竹,作為高中教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動起來,幫助高中教師更好的完成實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢?下面是小編為大家整理的“人教版高中生物選修三3.3胚胎工程的應(yīng)用及前景學(xué)案”,歡迎閱讀,希望您能夠喜歡并分享!
3.3 胚胎工程的應(yīng)用及前景
1.舉例說出胚胎移植和胚胎分割。
2.認(rèn)同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。
3.關(guān)注胚胎工程的研究進(jìn)展和應(yīng)用價值。
一、胚胎移植
1.胚胎移植概念
(1)對象:雌性動物體內(nèi)的或通過及其他方式得到的胚胎。
(2)移植條件:同種、相同的其他雌性動物體內(nèi)。
(3)供體:在胚胎移植中的個體。
(4)受體:在胚胎移植中的個體。
(5)本質(zhì):生產(chǎn)胚胎的和孕育胚胎的共同繁殖后代的過程。
(6)地位:是胚胎工程的一道“工序”。
2.胚胎移植的意義
(1)充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的。
(2)了供體本身的繁殖周期。
(3)對供體施行處理后,增加后代數(shù)量。
3.胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)及相應(yīng)意義
生理學(xué)基礎(chǔ)意義
同種動物的供、受體生殖器官的是相同的為供體的胚胎移入受體提供了相同的
早期胚胎形成后,在一定時間內(nèi)不會與建立組織上的聯(lián)系,而是處于游離狀態(tài)為胚胎的收集提供了可能
受體對外來胚胎基本上不發(fā)生為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能
供體胚胎可與受體子宮建立正常的聯(lián)系,但其不受任何影響為移植后胚胎繼續(xù)發(fā)育提供了營養(yǎng)等方面的保障
4.胚胎移植的基本程序和方法
(1)程序:供、受體的選擇和―→配種或人工授精―→胚胎的、檢查、培養(yǎng)或保存―→胚胎及檢查。
(2)胚胎移植的方法有:手術(shù)法和。
二、胚胎分割
1.方法:采用切割早期胚胎。
2.應(yīng)用:通過此技術(shù)可提高利用率。
3.主要儀器設(shè)備:實體顯微鏡和。
4.選用的胚胎:應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的或。
5.分割:在對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時,需要將均等分割。
三、胚胎干細(xì)胞
1.哺乳動物的胚胎干細(xì)胞(embryonicstemcell)簡稱ES或EK細(xì)胞,是由或中分離出來的一類細(xì)胞。
2.特點
(1)在形態(tài)上表現(xiàn)為:、、核仁明顯。
(2)在功能上:具有發(fā)育的。
(3)在體外培養(yǎng)條件下,可以增殖,而不,因此,可以對它進(jìn)行冷凍保存,也可以進(jìn)行遺傳改造。
3.主要用途
(1)可以用于治療。
(2)可以培育出。
(3)可以揭示和細(xì)胞凋亡的機理。
(4)可以用于哺乳動物的個體發(fā)生和的研究。
思考交流
1.在胚胎移植操作中,怎樣才能使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致?
2.現(xiàn)代畜牧業(yè)中可以通過胚胎工程人工創(chuàng)造雙胞胎或多胞胎,它們的運用有何意義?
正誤判斷
1.胚胎移植可以使用發(fā)育到任何時期的胚胎。()
2.受體對外來的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。()
3.胚胎移植可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。()
4.胚胎分割時最好選用發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。()
5.胚胎分割時,份數(shù)越多,得到的后代就越多。()
6.胚胎干細(xì)胞可以來源于早期胚胎,也可以來源于成熟個體。()
1.胚胎移植時對供體和受體分別有哪些要求?胚胎移植的實質(zhì)是什么?何謂同期發(fā)情?
例1將雌性動物的早期胚胎,或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi)。以下說法不正確的是()
A.這里說的同“種”是指同一“物種”
B.加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植給我國黃牛,生出荷斯坦奶牛,說明移植成功
C.同種動物之間的生理特征相近,進(jìn)行胚胎移植易于成功
D.哺乳動物發(fā)情排卵后,不管是否妊娠,同種動物生殖器官的生理變化都是一樣的
D
2.胚胎分割的理論基礎(chǔ)和物質(zhì)基礎(chǔ)分別是什么?
例2現(xiàn)代生物科技對人類生活、生產(chǎn)和社會發(fā)展的影響越來越大。下圖為通過體外受精和胚胎分割移植培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程,請回答下列問題。
(1)A細(xì)胞是____________,在進(jìn)行體外受精前要對精子進(jìn)行________處理。進(jìn)行胚胎分割時,應(yīng)選擇發(fā)育到______________時期的胚胎進(jìn)行操作。在對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時,應(yīng)注意_______________
________________________________________________________________________。
(2)通過同一胚胎的分割移植培育出的小牛的性別________________。
(3)通過體細(xì)胞克隆技術(shù)培育的小牛,其性別取決于______________,該生殖方式屬于____________。
(1)(次級)卵母細(xì)胞 獲能 桑椹胚或囊胚 胚胎分割要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,以免影響胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步的發(fā)育(2)相同(3)供核的親本 無性繁殖
3.干細(xì)胞主要有哪些類型?各有什么特點?
例3下列有關(guān)干細(xì)胞的敘述,錯誤的是()
A.自體干細(xì)胞移植通常不會引起免疫排斥反應(yīng)
B.胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)能增值但不能被誘導(dǎo)分化
C.組織的細(xì)胞更新包括細(xì)胞凋亡和干細(xì)胞增殖、分化等過程
D.造血干細(xì)胞具有分化出多種血細(xì)胞的能力,可用于治白血病
B
課堂達(dá)標(biāo)
1.胚胎移植主要包括以下步驟,正確的順序是()
①配種或進(jìn)行人工授精 ②檢查?、蹖ε咛ミM(jìn)行移植
④移植后的檢查?、輰⑹荏w的選擇和處理?、迣ε咛サ氖占、吲囵B(yǎng)或保存
A.⑤①⑥②⑦③④B.①⑤⑥②⑦③④
C.⑤①⑥⑦②③④D.①⑤⑥⑦②③④
2.下列為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能的是()
A.同種動物的供體、受體生殖器官的生理變化在排卵后是相同的
B.早期胚胎在母體子宮內(nèi)處于游離狀態(tài)
C.供體胚胎可與受體子宮建立正常生理和組織上的聯(lián)系
D.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(yīng)
3.下列過程在胚胎移植中沒有必要進(jìn)行的是()
A.對供體、受體要進(jìn)行選擇
B.要用激素對供體進(jìn)行超數(shù)排卵處理
C.供體和受體要進(jìn)行免疫檢查,防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)
D.胚胎移植常采用手術(shù)法和非手術(shù)法兩種方法
4.胚胎移植過程中,對選擇的供、受體母牛用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理的原因是()
A.防止受體牛不愿意接受胚胎
B.只有受體與供體的生理狀態(tài)相同,被移植的胚胎才能繼續(xù)正常發(fā)育
C.有效地避免受體母畜對外來胚胎的免疫排斥反應(yīng)
D.提高卵子和精子受精能力
5.下列對“人類胚胎干細(xì)胞”這一概念的理解,正確的一項是()
A.人類胚胎干細(xì)胞是人類胚胎發(fā)育早期囊胚外表的扁平細(xì)胞和囊胚腔內(nèi)側(cè)的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)
B.人類胚胎干細(xì)胞就是人類胚胎發(fā)育早期囊胚腔內(nèi)側(cè)的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)
C.人類胚胎干細(xì)胞是人類囊胚中可發(fā)育成胎盤、肝、肺、骨骼、皮膚等的全能性細(xì)胞
D.人類胚胎干細(xì)胞體積較小、細(xì)胞核小、核仁明顯
6.牛胚胎移植的基本程序如下圖,請據(jù)圖回答問題。
(1)胚胎移植對甲、乙、丙牛的要求分別是__________、__________和__________。
(2)過程①②③分別是____________、________和________。
(3)欲得到更多的后代牛丁,可將收集得到的胚胎進(jìn)行________。
(4)過程②常用________和________方法進(jìn)行。
課外強化
1.華南虎是國家一級保護(hù)動物,可采用試管動物技術(shù)進(jìn)行人工繁殖,該技術(shù)包括的環(huán)節(jié)有()
①轉(zhuǎn)基因?、诤艘浦病、垠w外受精 ④體細(xì)胞克?、菖咛ヒ浦?br>
A.①③B.①④ C.②⑤D.③⑤
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(jìn)行
B.用分割針或分割刀片對早期胚胎進(jìn)行分割
C.分割后必須移植到受體子宮內(nèi)進(jìn)一步完成胚胎發(fā)育
D.對囊胚進(jìn)行分割時要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割
3.利用胚胎干細(xì)胞治療肝衰竭,能實現(xiàn)此過程的最重要的原因是()
A.細(xì)胞分裂B.細(xì)胞特化C.細(xì)胞分化D.細(xì)胞增殖
4.胚胎移植是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程。下圖為牛胚胎移植示意圖,據(jù)圖分析下列敘述正確的是()
A.同期發(fā)情處理與過程a使用的是同一種激素
B.過程b的生理基礎(chǔ)是供體與受體生理環(huán)境相同
C.過程c有手術(shù)法和非手術(shù)法兩種方法
D.供體母牛、供體公牛和受體母牛均要求遺傳性能優(yōu)秀
5.表現(xiàn)型不同的母牛生出基因型相同的小牛,產(chǎn)生這一結(jié)果最可能的原因是()
A.試管動物培養(yǎng)B.胚胎移植C.胚胎分割移植D.受精卵移植
6.通過胚胎移植技術(shù),可以實現(xiàn)良種牛的快速繁殖。下列相關(guān)敘述正確的是()
A.對供體和受體母牛都要進(jìn)行相同激素處理B.受精和胚胎的早期培養(yǎng)都需要在體外進(jìn)行
C.對沖卵獲得的原腸胚檢查合格后方可移植D.胚胎分割移植實現(xiàn)同卵多胎的成功率較低
7.下圖是“萬能細(xì)胞”的誕生過程,圖中OCT4、SOX2、NANOG和LIN28是在胚胎干細(xì)胞中能高度表達(dá)并決定其“全能性”的四個基因,將改造后的“萬能細(xì)胞”植入小鼠身體,植入的細(xì)胞長成了“腫瘤”,“腫瘤”中出現(xiàn)了神經(jīng)、骨骼、肌肉等多種類型的細(xì)胞。請據(jù)圖回答下列問題:
(1)胚胎干細(xì)胞又稱ES細(xì)胞,是從________________中分離出來的一類細(xì)胞,如果胚胎發(fā)育到了囊胚期,這時的________細(xì)胞就是ES細(xì)胞。
(2)胚胎干細(xì)胞在功能上具有發(fā)育的____________________________。
(3)圖中反轉(zhuǎn)錄病毒的作用是_____________________,過程③利用了反轉(zhuǎn)錄病毒的________特性。
(4)“萬能細(xì)胞”經(jīng)體外誘導(dǎo)分化,可以培育出人造組織器官,這樣培育的特殊細(xì)胞或器官移回病人體內(nèi)與異體器官移植相比,最大的優(yōu)點是_________________________________________。
(5)請說出一種胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用:______________________________________________。
人教版高中生物選修三2.2.1動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)學(xué)案
經(jīng)驗告訴我們,成功是留給有準(zhǔn)備的人。作為高中教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓上課時的教學(xué)氛圍非常活躍,幫助高中教師掌握上課時的教學(xué)節(jié)奏。所以你在寫高中教案時要注意些什么呢?小編經(jīng)過搜集和處理,為您提供人教版高中生物選修三2.2.1動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)學(xué)案,歡迎大家閱讀,希望對大家有所幫助。
2.2.1動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)
1.簡述動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程、條件及應(yīng)用。
2.簡述通過動物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動物的過程和應(yīng)用前景。
一、動物細(xì)胞培養(yǎng)
1.原理:。
2.概念:從動物機體中取出相關(guān)的組織,將它分散成,然后,放在適宜的培養(yǎng)基中,讓這些細(xì)胞和。
3.過程
取動物組織塊
↓
分散組織細(xì)胞:剪碎,用或膠原蛋白酶處理一段時間
↓
配制細(xì)胞懸液
↓
原代培養(yǎng):具有和的特點
傳代培養(yǎng)(1)先用胰蛋白酶等處理貼滿瓶壁的細(xì)胞,再分瓶繼續(xù)培養(yǎng)(2)10代以內(nèi)的細(xì)胞保持正常的二倍體核型(3)細(xì)胞傳到10~50代左右時,增殖會逐漸緩慢,以至于完全停止,但這時部分細(xì)胞的細(xì)胞核型可能發(fā)生改變,克服細(xì)胞壽命的自然極限,獲得不死性
4.條件
(1)無菌、無毒的環(huán)境:對和所有進(jìn)行無菌處理。
(2)營養(yǎng):合成培養(yǎng)基中有糖、、、無機鹽、,通常需加入、血漿等。
(3)溫度和pH
①適宜溫度:±0.5℃。
②適宜pH:。
(4)氣體環(huán)境:主要是O2和CO2,O2是細(xì)胞代謝所必需的,CO2的主要作用是。
5.應(yīng)用
(1)生物制品:如疫苗、干擾素、的生產(chǎn)。
(2)檢測有毒物質(zhì),判斷某種物質(zhì)的。
(3)用于、、等方面的研究,如篩選抗癌藥物等。
二、動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物
1.理論基礎(chǔ):動物的細(xì)胞核具有。
2.概念:將動物的一個細(xì)胞的,移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的中,使其并發(fā)育成一個新的胚胎,最終發(fā)育為動物個體。
3.分類:包括和,其中較易成功。
4.過程
5.應(yīng)用前景
(1)在畜牧生產(chǎn)中:可以加速家畜遺傳改良進(jìn)程,促進(jìn)。
(2)在保護(hù)瀕危物種方面:可增加這些動物的。
(3)在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域:轉(zhuǎn)基因克隆動物可以作為生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白。
(4)在治療人類疾病方面:轉(zhuǎn)基因克隆動物細(xì)胞、組織和器官可以作為的供體。
(5)人的核移植胚胎干細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化,形成相應(yīng)的組織、器官后,可以用于。
(6)研究胚胎發(fā)育及衰老過程,追蹤研究疾病的和。
6.存在問題
(1)低。
(2)絕大多數(shù)克隆動物還存在。
(3)克隆動物食品的存在爭議。
思考交流
1.動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的原理一樣嗎?
2.為什么切取動物組織塊進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時,常選擇胚胎或幼齡動物的器官或組織?
正誤判斷
1.常選用胚胎或幼齡動物的器官或組織進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)是因為這些細(xì)胞容易獲得。()
2.動物細(xì)胞是基因工程技術(shù)中常用的受體細(xì)胞,離不開動物細(xì)胞培養(yǎng)。()
3.克隆動物時,常以去核的卵母細(xì)胞為受體細(xì)胞的原因是細(xì)胞體積大、含有促進(jìn)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)。()
4.克隆動物成功率低且存在健康問題,因此克隆動物研究無意義。()
一、動物細(xì)胞培養(yǎng)
①動物細(xì)胞培養(yǎng)的具體過程如何?什么是原代培養(yǎng)?什么是傳代培養(yǎng)?分別有什么特點?
②什么叫接觸抑制?什么樣的細(xì)胞具有這一機制,什么樣的細(xì)胞失去這一機制?
例1 某研究小組進(jìn)行藥物試驗時,以動物肝細(xì)胞為材料,測定藥物對體外培養(yǎng)細(xì)胞的毒性。供培養(yǎng)的細(xì)胞有甲、乙兩種,甲細(xì)胞為肝腫瘤細(xì)胞,乙細(xì)胞為正常肝細(xì)胞。請回答下列有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)的問題。
(1)將數(shù)量相等的甲細(xì)胞和乙細(xì)胞分別置于培養(yǎng)瓶中培養(yǎng),培養(yǎng)液及其他培養(yǎng)條件均相同。一段時間后,觀察到甲細(xì)胞數(shù)量比乙細(xì)胞數(shù)量________。
(2)在動物細(xì)胞培養(yǎng)時,通常在合成培養(yǎng)基中加入適量血清,其原因是___________________________________________。細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行,CO2的作用是______________________________________。
(3)在兩種細(xì)胞生長過程中,當(dāng)乙細(xì)胞鋪滿瓶壁時,其生長________。藥物試驗需要大量細(xì)胞,兩種細(xì)胞頻繁傳代,甲細(xì)胞比乙細(xì)胞可以傳代的次數(shù)更________。若用動物的肝臟組織塊制備肝細(xì)胞懸液,需要________處理。
(4)為了防止細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)菌的污染,可向培養(yǎng)液中加入適量的________。
(1)多 (2)血清可以補充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì) 維持培養(yǎng)液的pH (3)停止 多 胰蛋白酶(4)抗生素
二、動物體細(xì)胞核移植技術(shù)及克隆
什么是克???如何從不同的層次理解克隆?
課堂達(dá)標(biāo)
1.下列關(guān)于動物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述中,正確的是()
A.動物細(xì)胞培養(yǎng)的目的就是為獲得細(xì)胞分泌蛋白
B.動物細(xì)胞培養(yǎng)前要用胰蛋白酶處理使細(xì)胞分散開
C.動物細(xì)胞培養(yǎng)通常不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象
D.可以通過細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)獲得完整的動物個體
2.一般來說,動物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要滿足以下條件()
①無毒的環(huán)境?、跓o菌的環(huán)境?、酆铣膳囵B(yǎng)基需加血漿?、軠囟扰c動物體溫相近?、菪枰狾2,不需要CO2⑥CO2調(diào)節(jié)培養(yǎng)液pH
A.①②③④⑤⑥ B.①②③④C.①③④⑤⑥D(zhuǎn).①②③④⑥
3.中科院動物研究所與福州大熊貓研究中心合作,通過將大熊貓細(xì)胞核植入去核后的兔子卵細(xì)胞中,在世界上最早克隆出一批大熊貓早期胚胎,表明我國大熊貓人工繁殖研究再次走在世界前列。下列描述與克隆無關(guān)的是()
A.“復(fù)制”B.無性繁殖C.組織培養(yǎng)D.基因工程
4.一只羊的卵細(xì)胞核被另一只羊的體細(xì)胞核置換后,這個卵細(xì)胞經(jīng)過多次分裂,再植入第三只羊的子宮內(nèi)發(fā)育,結(jié)果產(chǎn)下一只羊羔。這種克隆技術(shù)具有多種用途,但是不能()
A.有選擇地繁殖某一性別的家畜B.繁殖家畜中的優(yōu)良個體
C.用于保存物種D.改變動物的基因型
5.下列對哺乳動物體細(xì)胞核移植技術(shù)的描述不正確的是()
A.該技術(shù)的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植
B.通常采用減數(shù)第二次分裂期卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞
C.可通過顯微操作法除去卵母細(xì)胞核
D.克隆動物是對提供體細(xì)胞核的動物進(jìn)行了完全復(fù)制
6.現(xiàn)有A和B兩個肉牛品種,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品種牛則為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)。然后再從培養(yǎng)細(xì)胞中取出________注入B品種牛的________卵母細(xì)胞中,經(jīng)過某種刺激和培養(yǎng)后,可形成胚胎,該胚胎被稱為________,將該胚胎移入代孕母牛的________中,通過培育可達(dá)到目的。
(2)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兩個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_______________________(填“相同”或“不同”)。
(3)請舉一例說明克隆牛培育成功的實際意義。
____________________________________。
課外強化
1.為了將用于培養(yǎng)的動物組織細(xì)胞分散開,以便配制成一定濃度的細(xì)胞懸浮液,應(yīng)選用下列哪種物質(zhì)處理選取來的動物組織()
A.胃蛋白酶B.胰蛋白酶C.鹽酸 D.胰脂肪酶
2.動物細(xì)胞培養(yǎng)過程的順序是()
①原代培養(yǎng)?、趥鞔囵B(yǎng)?、垡鹊鞍酌柑幚斫M織,形成分散的懸浮液
A.①②③B.①③②C.②③①D.③①②
3.乙馬的卵細(xì)胞核被甲馬的體細(xì)胞核置換后,這個卵細(xì)胞經(jīng)過多次分裂發(fā)育成重組胚胎,再植入丙馬的子宮內(nèi)發(fā)育,結(jié)果產(chǎn)下一匹小馬。下列敘述正確的是()
A.直接在體外對甲馬的體細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)也能培養(yǎng)出胚胎
B.小馬的性狀與甲馬完全相同
C.此項技術(shù)可用于保護(hù)瀕危物種
D.該過程可以很好地證明動物細(xì)胞的全能性
4.下列屬于動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)區(qū)別的是()
A.動物細(xì)胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基的成分與植物的不同
B.動物細(xì)胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進(jìn)行
C.動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中可發(fā)生基因重組,而植物組織培養(yǎng)不能
D.植物組織培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)都體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性
5.實驗小鼠皮膚細(xì)胞培養(yǎng)(非克隆培養(yǎng))的基本過程如下圖所示。下列敘述錯誤的是()
實驗小鼠――→甲 皮膚組織――→乙 皮膚細(xì)胞――→丙 細(xì)胞1培養(yǎng)――→丁 細(xì)胞2培養(yǎng)
A.甲過程需要對實驗小鼠進(jìn)行消毒
B.乙過程對皮膚組織可用胰蛋白酶消化
C.丙過程得到的細(xì)胞大多具有異倍體核型
D.丁過程得到的細(xì)胞具有異質(zhì)性
6.下列不屬于動物細(xì)胞工程應(yīng)用的是()
A.大規(guī)模生產(chǎn)干擾素,用于抵抗病毒引起的感染
B.為大面積燒傷的病人提供移植的皮膚細(xì)胞
C.大規(guī)模生產(chǎn)食品添加劑、香料等
D.利用核移植技術(shù),加快優(yōu)良種畜的繁殖
7下圖是利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)治療遺傳性糖尿病的過程圖解。請據(jù)圖回答下列問題。
(1)圖中①所示的結(jié)構(gòu)名稱是________。
(2)圖中③④所示的生物技術(shù)名稱分別是________________、__________________。
(3)過程③通常用去核的卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞的原因除了它體積大、易操作、營養(yǎng)物質(zhì)豐富外,還因為它________________________________________________________________________。
(4)過程④通常用②作為受體細(xì)胞的原因是____________________________________________。
(5)圖示方法與一般的異體核移植相比最大的優(yōu)點是__________,該種基因治療所屬類型為_________________________________________________。
人教版高中生物選修三1.3基因工程的應(yīng)用學(xué)案
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計劃和準(zhǔn)備,作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣,幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢?為了讓您在使用時更加簡單方便,下面是小編整理的“人教版高中生物選修三1.3基因工程的應(yīng)用學(xué)案”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
1.3 基因工程的應(yīng)用
1.舉例說出基因工程應(yīng)用及取得的豐碩成果。
2.關(guān)注基因工程的進(jìn)展。
3.認(rèn)同基因工程的應(yīng)用促進(jìn)生產(chǎn)力的提高。
一、植物基因工程碩果累累
植物基因工程技術(shù)主要用于提高農(nóng)作物的能力、改良農(nóng)作物的品質(zhì)、利用植物生產(chǎn)等方面。
二、動物基因工程及基因工程藥物
1.動物基因工程應(yīng)用的幾個方面
項目應(yīng)用基因來源或處理成果
提高動物的生長速度 外源基因轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因鯉魚
改善畜產(chǎn)品的品質(zhì) 基因轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少
轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物 藥用基因+蛋白基因的啟動子乳腺生物反應(yīng)器
轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體抑制或除去基因結(jié)合培育出沒有的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官
2.基因工程藥物
(1)方式:利用基因工程培育“”來生產(chǎn)藥品。
(2)成果:利用“工程菌”可生產(chǎn)細(xì)胞因子、抗體、疫苗、激素等。
三、基因治療
1.概念:把導(dǎo)入病人體內(nèi),使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能,從而達(dá)到治療疾病的目的。
2.類型:基因治療和基因治療。
3.成果:將腺苷酸脫氨酶基因?qū)牖颊叩牧馨图?xì)胞,治療。
思考交流
通過基因治療的患者體內(nèi)是否還存在與該病有關(guān)的缺陷基因?
正誤判斷
1.基因工程育種與傳統(tǒng)育種相比并無優(yōu)勢。()
2.通過植物基因工程可以減少農(nóng)藥的使用量。()
3.利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)的蛋白質(zhì)與天然的蛋白質(zhì)不同。()
4.所有遺傳病都可以通過基因治療徹底治好。()
1.基因檢測與基因治療的比較
目的基因的作用備注
基因
檢測制作相應(yīng),利用原理,快速、準(zhǔn)確地檢測人類某種疾病臨床應(yīng)用階段
基因
治療把的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中,可分為和兩種方法僅處于初期的臨床試驗階段,仍有許多問題和困難制約該技術(shù)的開展
2.兩種基因治療途徑的比較
途徑
比較體外基因治療體內(nèi)基因治療
不
同
點方法
特點操作復(fù)雜,但效果可靠方法較簡單,但效果難以控制
相同點都是將外源基因?qū)氚屑?xì)胞,以糾正基因.
例1繼哺乳動物乳腺生物反應(yīng)器研發(fā)成功后,膀胱生物反應(yīng)器的研究也取得了一定進(jìn)展。最近,科學(xué)家培育出一種轉(zhuǎn)基因小鼠,其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長激素并分泌到尿液中。請回答下列問題:
(1)將人的生長激素基因?qū)胄∈笫荏w細(xì)胞,常用的方法是________________。
(2)進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移時,通常要將外源基因轉(zhuǎn)入________中,原因是____________________________。
(3)通常采用____________技術(shù)檢測外源基因是否插入到小鼠的基因組。
(4)在研制膀胱生物反應(yīng)器時,應(yīng)使外源基因在小鼠的________細(xì)胞中特異表達(dá)。
(1)顯微注射法(2)受精卵(或早期胚胎) 受精卵(或早期胚胎細(xì)胞)具有全能性,可使外源基因在相應(yīng)組織細(xì)胞中表達(dá)(3)DNA分子雜交(4)膀胱上皮
課堂達(dá)標(biāo)
1.下列轉(zhuǎn)基因植物與所選用的目的基因?qū)?yīng)錯誤的是()
A.抗蟲棉——Bt毒蛋白基因
B.抗病毒轉(zhuǎn)基因煙草——幾丁質(zhì)酶基因
C.抗鹽堿和抗旱植物——調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因
D.耐寒的番茄——抗凍基因
2.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物成功表達(dá)后,以下說法正確的是()
A.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抵抗所有病毒
B.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物對病毒的抗性具有局限性或特異性
C.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抗害蟲
D.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以穩(wěn)定遺傳,不會變異
3.21世紀(jì)被認(rèn)為是生物學(xué)的世紀(jì),目前基因芯片可以在很短的時間內(nèi)觀察到病變細(xì)胞,并分析出是因哪個基因變異而引起的疾病。以下與基因芯片有關(guān)的敘述中,不正確的是()
A.利用基因芯片可以進(jìn)行基因鑒定B.利用基因芯片可以改造變異基因
C.利用基因芯片可以檢測變異基因D.基因芯片技術(shù)能識別堿基序列
4.“工程菌”是指()
A.用物理或化學(xué)方法誘發(fā)菌類自身某些基因得到高效表達(dá)的菌類細(xì)胞株系
B.用遺傳工程的方法,把相同種類不同株系的菌類通過雜交得到的新細(xì)胞株系
C.用基因工程的方法,使外源基因得到高效表達(dá)的菌類細(xì)胞株系
D.從自然界中選取的能迅速增殖的菌類
5.近年來基因工程的發(fā)展非常迅速,科學(xué)家可以用DNA探針和外源基因?qū)氲姆椒ㄟM(jìn)行遺傳病的診斷和治療,下列做法不正確的是()
A.用DNA探針檢測鐮刀型細(xì)胞貧血癥
B.用DNA探針檢測病毒性肝炎
C.用導(dǎo)入外源基因的方法治療半乳糖血癥
D.用基因替換的方法治療21三體綜合征
6.番茄營養(yǎng)豐富,是人們喜愛的一類果蔬。但普通番茄細(xì)胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因,控制細(xì)胞產(chǎn)生多聚半乳糖醛酸酶,該酶能破壞細(xì)胞壁,使番茄軟化,不耐儲藏。為滿足人們的生產(chǎn)、生活需要,科學(xué)家們通過基因工程技術(shù),培育出了抗軟化、保鮮時間長的番茄新品種。操作流程如下圖,請回答下列問題。
抗軟化番茄的培育過程示意圖
(1)過程①需要的工具酶有_____________________。
(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體時,除了要在重組DNA中插入外源基因外,還需要有___________________________。
(3)提取目的基因采用的限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列和切點是—↓GATC—。在目的基因的兩側(cè)各有1個酶的切點,請畫出目的基因兩側(cè)被限制酶切割后形成的黏性末端的過程示意圖。
(4)在番茄新品種的培育過程中,將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法叫做________________。目的基因能在植物體內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是___________________________。
(5)從圖中可見,mRNA1和mRNA2的結(jié)合直接導(dǎo)致了______無法合成,最終使番茄獲得了抗軟化的性狀。
課外強化
1.轉(zhuǎn)基因技術(shù)在植物品種改良方面應(yīng)用廣泛,其中一項基因工程就是改造CO2固定酶。其目的是()
A.提高光合作用效率B.延長果實的儲藏期
C.培育新作物品種D.提高植物的抗性
2.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物所采用的基因,使用最多的是()
①病毒外殼蛋白基因?、趲锥≠|(zhì)酶基因
③抗毒素合成基因④病毒的復(fù)制酶基因
A.①②③ B.③④C.②③④D.①④
3.轉(zhuǎn)基因食品已大量進(jìn)入我們的日常生活,如轉(zhuǎn)基因西紅柿、轉(zhuǎn)基因草莓等,涉及的問題甚至關(guān)系到國家之間的貿(mào)易競爭,上圖為“霸占中國市場的轉(zhuǎn)基因大豆油”的部分圖示。下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因大豆的敘述不正確的是()
A.培育過程中可能用到抗病、抗蟲等抗性基因
B.目的基因的受體細(xì)胞可以是大豆受精卵,也可以是體細(xì)胞
C.轉(zhuǎn)基因大豆的種植過程中減少了農(nóng)藥等的使用量,生產(chǎn)成本更低
D.固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一
4.科學(xué)家已能運用基因工程技術(shù),讓羊合成并由乳腺分泌抗體,相關(guān)敘述中正確的是()
①該技術(shù)將導(dǎo)致定向變異②DNA連接酶把目的基因與載體黏性末端的堿基對連接起來
③蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可為合成目的基因提供資料④受精卵是理想的受體細(xì)胞
A.①②③④B.①③④C.②③④D.①②④
5.科學(xué)家將含有人的α-抗胰蛋白酶基因的DNA片段注射到羊的受精卵中,由該受精卵發(fā)育的羊能分泌含α-抗胰蛋白酶的奶。這一過程不涉及()
A.DNA按照堿基互補配對原則自我復(fù)制
B.DNA以其一條鏈為模板合成RNA
C.RNA以自身為模板自我復(fù)制
D.按照RNA密碼子的排列順序合成蛋白質(zhì)
6.1976年,美國的H·Boyer教授首次將人的生長抑制素釋放因子的基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌體內(nèi),并獲得表達(dá),這是人類第一次獲得的轉(zhuǎn)基因生物。上述的“表達(dá)”是指該基因在大腸桿菌體內(nèi)()
A.能進(jìn)行DNA的復(fù)制B.能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄
C.能合成人的生長激素D.能控制合成人的生長抑制素釋放因子
7.下列不屬于利用基因工程技術(shù)制取的藥物是()
A.從大腸桿菌體內(nèi)制取白細(xì)胞介素B.在酵母菌體內(nèi)獲得干擾素
C.利用青霉菌獲取青霉素D.在大腸桿菌內(nèi)獲得胰島素
8.某研究小組進(jìn)行了甲型H1N1流感病毒的疫苗研制工作,下圖為他們前期研究工作的簡要操作流程圖:
(1)實驗步驟①所代表的反應(yīng)過程是________;在步驟②之間擴(kuò)增H基因常采用的方法是________________________________________________________________________
________。
(2)步驟②構(gòu)建重組表達(dá)載體A和重組表達(dá)載體B必須使用的酶是______________________________。
(3)構(gòu)建重組表達(dá)載體時,一般需要將H基因與載體結(jié)合,常用作基因工程載體的是________;在檢測受體細(xì)胞中是否已經(jīng)導(dǎo)入目的基因時,常常要借助載體上________的表達(dá)。
(4)某志愿者接種甲型H1N1流感病毒的疫苗后,第15天感染甲型H1N1流感病毒,則體內(nèi)________細(xì)胞將迅速增殖分化形成________細(xì)胞,從而產(chǎn)生大量抗體;當(dāng)該病毒侵入人體細(xì)胞后所引起的免疫反應(yīng)是________與宿主細(xì)胞緊密接觸并使其裂解。
(5)機體能合成數(shù)百萬種特異性抗體,抗體種類如此多的原因是其結(jié)構(gòu)中的
________________________________________________________________________。