高中生物竞赛生理学胚胎工程技术
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胚胎工程技术及其应用(含答案)[学习目标] 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.简述胚胎分割概念。
一、体外受精和胚胎移植1.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)体外受精的步骤①卵母细胞的采集:要培养成熟,即培养到MⅡ期。
②精子的获取:要进行获能处理。
③受精。
(3)意义:是提高动物繁殖能力的有效措施,还可以为胚胎移植提供可用的胚胎。
2.胚胎移植(1)概念:指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)基本程序(以牛的胚胎移植为例)(4)胚胎移植的意义①充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
②大大缩短了供体本身的繁殖周期。
③对供体施行超数排卵处理后,增加后代数量。
判断正误(1)采集的卵母细胞需在体外培养使其分裂为卵细胞才能与获能的精子受精()(2)胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移()(3)胚胎移植是胚胎工程中最终技术环节,移植的胚胎一般在原肠胚之前,也可直接移植受精卵() (4)超数排卵需外源促性腺激素()答案(1)×(2)√(3)×(4)√解析(1)采集的卵母细胞需在体外培养,使其发育到MⅡ期才能与获能的精子受精。
(3)胚胎移植是胚胎工程中最终技术环节,移植的胚胎一般在原肠胚之前,不能直接移植受精卵。
任务一:胚胎移植的生理学基础请结合牛的胚胎移植的过程图解,分析回答下列问题:1.将检验合格的胚胎移植到任何一个受体的子宫内,胚胎都能正常发育吗?如果不能,在胚胎移植前应该对受体进行怎样的处理?提示不一定能正常发育。
一般情况下应移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内,在移植前应对受体进行同期发情处理。
2.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应?提示受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。
高中生物知识点胚胎工程
高中生物知识点:胚胎工程
胚胎工程是生物学中一个重要的研究领域,它涉及到对胚胎发育、细胞分化和遗传学等方面的研究。
本文将探讨胚胎工程的基本概念、研究方法、应用和伦理问题。
1. 胚胎工程的基本概念
胚胎工程是利用生物学知识和实验手段,研究和控制胚胎的发育过程,以达到预期的目标。
它涉及到胚胎发育的各个阶段,包括受精、细胞分化和器官发育等过程。
2. 胚胎工程的研究方法
为了研究和控制胚胎的发育过程,科学家们采用了多种研究方法,包括体外受精、胚胎移植、基因编辑和细胞培养等技术。
这些技术的应用使得科学家们能够更好地理解胚胎发育的机制,并为后续的研究奠定了基础。
3. 胚胎工程的应用
胚胎工程在医学和农业等领域具有广泛的应用前景。
在医学方面,胚胎工程可以用于辅助生殖技术,帮助那些不能够自然受孕的夫妇实现生育愿望。
此外,胚胎工程还可以用于基因治疗,开发新的药物和疫苗等。
在农业方面,胚胎工程可以用于畜牧业和种植业,提高农作物和家畜的产量和品质。
4. 胚胎工程的伦理问题
随着胚胎工程的发展,一些伦理问题也随之浮现。
其中最为关注的是胚胎使用和基因编辑的伦理道德问题。
许多人担心,胚胎的使用可能导致生命的损失和道德的争议。
而基因编辑技术的出现,则引发了对基因改造和人类特权的担忧。
总结:
胚胎工程是一个涉及生物学多个方面的研究领域。
通过研究胚胎的发育过程,科学家们可以更好地理解生命的奥秘,并将其应用于医学和农业等领域。
然而,胚胎工程也面临着伦理问题,需要科学家们和社会各界共同思考和解决。
高三生物胚胎工程知识点胚胎工程是生物技术领域的一个重要分支,它涉及到人类胚胎的研究和利用。
在高三生物课程中,学习胚胎工程知识点可以帮助学生理解相关的生命科学原理以及胚胎发育过程中的重要事件。
本文将介绍一些常见的胚胎工程知识点,希望能够对高三生物学习有所帮助。
一、胚胎的形成和发育胚胎是由合子经过受精和分裂发育形成的早期胚胎阶段。
在人类胚胎形成过程中,受精卵经过一系列分裂和细胞定向分化,最终发展成为胚胎。
胚胎在发育过程中经历了脱卵、卵黄储备的参与、分化、形成不同的胚层和器官的形成等重要事件。
二、胚胎干细胞的应用胚胎干细胞是一种具有无限分裂潜能和多向分化潜能的细胞,可以分化成身体各种类型的细胞。
通过胚胎的提取和培养,可以获得胚胎干细胞,这为人类疾病治疗和再生医学的发展带来了新的希望。
胚胎干细胞可以用于治疗糖尿病、心血管疾病、神经系统疾病等多种疾病。
三、胚胎基因编辑技术胚胎基因编辑是指通过人工手段对胚胎的基因进行修改和编辑的技术。
它可以用于去除携带疾病基因的胚胎,避免其患上遗传疾病。
胚胎基因编辑技术还可以用于改良农作物品种、提高农作物产量和抗逆性等。
四、胚胎移植与辅助生殖技术胚胎移植是指将人工培养好的受精卵移植到女性子宫内,促进妊娠和生育。
辅助生殖技术包括体外受精-胚胎移植(IVF-ET)、受精治疗、卵子捐献、精子捐献、代孕等。
这些技术可以帮助那些不能自然受孕的夫妇实现生育愿望。
五、伦理与法律问题胚胎工程涉及到一系列的伦理和法律问题。
例如,胚胎干细胞的提取和使用是否会侵犯受精卵的生命权利?胚胎基因编辑是否会带来道德和社会问题?这些问题引发了广泛的讨论和争议,需要在伦理学和法律方面进行深入研究和探讨。
六、与生物医学领域的关系胚胎工程对生物医学领域的发展有着重要的影响。
通过胚胎工程技术,可以研究和治疗一些难以解决的疾病。
同时,胚胎工程知识的应用也推动了生物医学领域的进一步发展,促进了疾病治疗和人类生命健康的提升。
胚胎工程(二)技术手段【学习目标】1、简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。
2、简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。
3、举例说出胚胎移植和胚胎分割。
4、关注胚胎工程的研究进展和应用价值。
【要点梳理】要点一、体外受精1.原理人工模拟体内环境(包括营养、温度、PH等),使初级卵母细胞成熟和精子获能,最终完成受精和胚胎保存。
哺乳动物体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等主要步骤。
2.卵母细胞的采集3.精子采集和获能(1)收集精子的方法:假阴道法、手握法和电刺激法要点诠释①假阴道法是用特制的假阴道,满足雄性动物交配时对压力、温度和润滑度的要求。
同时要配备有与采精动物相适应的台畜,训练动物爬跨台畜,借假阴道收集精液。
②手握法是通过徒手或戴乳胶手套的手,直接把握雄性动物阴茎,施以适当压力和刺激引起射精,并收集富含精子的精液。
③电刺激法是采用特制的电极伸入动物的直肠,直接刺激位于腰荐部的射精中枢神经,引起射精,此方法多用于野生或某些经济动物。
(2)精子获能的处理方法:在体外受精前,必须先对精子进行获能处理,诱导方法有:4.体外受精获能的精子和培养成熟的卵子可以在获能液或专用的受精溶液中完成受精过程。
要点二、胚胎的早期培养早期胚胎一般指可用于移植的胚胎,在原肠胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的阶段。
(1)培养的目的:检测受精状况和受精卵的发育能力。
(2)胚胎早期培养液成分与动物细胞培养液成分基本相同,除无机盐、营养成分和调节物质外,还需要血清、抗生素等,两者都是液体培养基。
植物组织培养则为固体培养基,其中加入琼脂,所需植物激素主要是生长素和细胞分裂素两大类。
(3)移植方式:当胚胎发育到适宜的阶段时,冷冻保存或移植到受体动物子宫内培养。
(4)试管动物生产流程:要点三、胚胎移植 1. 胚胎移植的概念(1)胚胎移植的概念:是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
胚胎工程课标要求 核心考点五年考情 核心素养对接1.简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程;2.简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术 胚胎工程的理论基础2023:江苏T17、广东T3; 2022:北京T11 生命观念——理解胚胎发育的基本过程及胚胎工程的应用,了解生命的发生、发展过程 胚胎工程技术及其应用 2023:浙江1月T12; 2022:全国甲T38、江苏T4; 2021:湖南T22(3)、浙江6月T20; 2020:山东T14、浙江1月T17、江苏T23;2019:江苏T29(3)命题分析预测 1.高考对胚胎工程的考查频率相对较低,主要集中在早期胚胎的获得和胚胎移植两方面,常与基因工程、细胞工程结合起来进行综合考查。
2.预计2025年高考可能会结合科研实践情境,将本部分知识与其他模块内容相结合,分层设置问题,体现高考试题的综合性和应用性考点1 胚胎工程的理论基础学生用书P3401.胚胎工程概念的理解2.受精作用教材补遗[选必3 P56“相关信息”]使精子获能的方法有直接利用雌性动物的生殖道使精子获能;将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。
获能液的成分因动物种类不同而有所差异,常见的有效成分有肝素、Ca2+载体等。
3.胚胎早期发育的过程教材补遗[选必3 P59“思考·讨论”]将体外培养的小鼠胚胎移植到母鼠子宫时,应选择至少发育到桑葚胚阶段的胚胎。
基础自测1.精子和卵子相遇结合形成受精卵的部位是子宫。
(×)2.在胚胎工程操作中,常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志。
(√)3.囊胚期细胞还没有分化。
(×)4.原肠胚变大导致透明带破裂,胚胎从中伸展出来,这一过程叫作孵化。
(×)深度思考1.刚刚采集到的哺乳动物的精子和卵子能立刻受精吗?为什么?提示不能。
精子要获能后才具备受精能力,卵子必须进一步成熟到MⅡ期才能受精。
2.卵裂期胚胎在发育过程中物质和体积有何变化规律?提示①有机物:胚胎没有和母体建立联系,没有从母体获取有机物,但一直进行呼吸消耗有机物,故有机物总量减少。
1.体外受精(1)卵母细胞的采集和培养超数排卵法:用促性腺激素处理后冲卵直接采集法:从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集或直接从活体动物的卵巢中吸取(2)精子的采集和获能采集:假阴道法、手握法、电刺激法获能:培养法、化学诱导法(3)受精:获能的精子和培养成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用。
2.胚胎的早期培养(1)目的:检查受精状况和受精卵的发育能力。
(2两“盐”:无机盐和有机盐两“素”:维生素和激素两“酸”:氨基酸和核苷酸另有水和血清等(3)胚胎处理:向受体移植或冷冻保存。
3.胚胎工程的应用及前景(1)胚胎移植①地位:胚胎工程其他技术的最后一道工序。
②过程③意义:充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。
(2)胚胎分割①材料:发育良好,形态正常的桑椹胚或囊胚。
②实质:胚胎分割可增加动物后代,其实质是动物的无性生殖即克隆。
③分割要求:对囊胚分割时,要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
(3)胚胎干细胞①来源:早期胚胎或原始性腺。
②特点:形态上,体积小、核大、核仁明显;功能上具有发育的全能性;体外培养条件下可以增殖而不分化。
考向一体外受精过程分析1.如图表示通过体外受精培育牛的过程,下列叙述错误的是A .获取的精子经获能后才能进行体外受精B .②过程只与细胞膜的流动性有关C .③过程的细胞增殖方式是有丝分裂D .④过程属于胚胎移植过程【参考答案】B技法提炼1.人工授精和体外受精的比较比较项目人工授精体外受精概念人工授精技术是指用相应的器械采集公畜的精液,再将其注入正在发情的母畜的生殖道中,使母畜受孕的过程体外受精是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术场所母畜的生殖道内体外过程人工采精→检查与储存精液→人工授精(用人工的方法将精液注入正在发情的母畜生殖道中)胚胎发育场所受精卵的形成和胚胎发育场所在母畜体内受精卵的形成和早期胚胎发育在体外,胚胎移植后的胚胎发育在母畜体内2.克隆动物和试管动物的异同(1)试管动物和克隆动物的性状不同:前者由父本和母本共同决定,后者一般与核供体相同。