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1、3.3 胚胎工程的应用及前景一、教材分析胚胎工程的应用及前景本部分内容虽然非常多，所以采取两节课来处理，本节课处理胚胎移植，胚胎移植对于整个胚胎工程来说非常的重要，是操作的最后一步，很多同学认为“胚胎移植会受免疫排斥”影响，所以，明确胚胎移植的生理学基础非常的重要，他不单单是知识的问题，他更是对待知识的严谨性，要求同学们提前预习并背诵，重点内容主要是，胚胎移植的操作过程，有条件的最好采用对媒体展示图片，甚至录像，图文并茂很容易学习。二、知识与能力目标1、 掌握胚胎胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用，胚胎移植的重要地位和作用。2、 认同胚胎分割的应用及其意义。3、 掌握胚胎干细胞的概念和分离途
2、径及研究意义。情感与价值观目标1、 认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。2、关注胚胎工程的研究进展和应用价值。三、教学重点难点1.掌握胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。 2.胚胎分割的应用意义 3.胚胎干细胞研究的意义 教学难点1.胚胎移植的生理学基础 2.胚胎干细胞的概念和分离途径四、学情分析选修部分难度较大，和必修之间跨度也比较大，同学们掌握起来难，多数靠死记硬背，这里需要我们老师，多把知识点生动化，尽全力调动学生学习的积极性，总体来看，学生对本部分内用比较感兴趣。注意提醒学生多理论联系实际。五、教学方法1多媒体教学：胚胎移植操作过程 胚胎分割过程 胚胎干细胞的应用录像2学案导学：见
3、后面的学案。3.分组讨论六、课前准备1.分学习小组2.多媒体课件制作七、课时安排：2课时八、教学过程【教学过程】第一课时（一）预习展示：检查学案（二）教学过程这就是和牛（又称日本神户牛），是当今世界公认的品质最优秀的良种肉牛，国内市场每公斤能售出2000多元人民币的天价。 日本神户牛肉神户牛肉是世界上最有名气的牛肉。作为日本特产，神户牛肉常常出现在招待国宾的宴会上。香而不腻、入口即化，市场上国产牛肉售价在每公斤40元左右，而部分西餐厅内所售神户牛肉价格是每150克350400元，折算下来，每公斤要2000多元如何将这种优质的牛进行快速、大量的繁殖呢？ 一、利用体细胞核移植技术进行克隆。二、利用
4、体外受精和早期胚胎培养技术进行繁殖。胚胎工程技术一、胚胎移植二、胚胎分割三、胚胎干细胞培养一、胚胎移植1.概念 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,使之发育为新个体的技术。2.实质：实际上是生产胚胎的供体（提供胚胎的个体），和孕育胚胎的受体（接受胚胎的个体），共同繁衍后代的过程。 a胚胎的来源：雌性动物的早期胚胎或体外受精及其他方式得到的胚胎。 b.供体：提供胚胎的个体。 c.受体：接受胚胎的个体。 d.受体的条件：同种（同一物种）、生理状态相同。3. 重要性：胚胎移植是是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”任何一项技术必须
5、转移给受体才能后的后代。4. 意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。5. 成功关键：与供体和受体的生理状况有关。6. 胚胎移植的生理学基础A. 生理环境：同种动物供受体生理变化相同。B. 胚胎收集：哺乳动物早期胚胎形成后，一定时间内不会与母体子宫建立组织联系，为胚胎的收集提供可能。C. 胚胎存活：受体对外来胚胎上基本上不发生免疫排斥反应。D. 遗传特性：供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎遗传特性在孕育过程中不收任何影响。思考与讨论:1、在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？例如，供、受体的发情时间要一致吗？供体胚胎移入受体子宫的位置，应与在供体
6、内的位置相同或相似吗？ 应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步后一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。因此，必须做到供、受体母畜的发情时间一致。同时还要做到移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置相同或相似，移入胚胎一侧的受体子宫对应的卵巢必须有黄体存在。幻灯片12黄体l 黄体为排卵后由卵泡迅速转变成的富有血管的腺体样结构。新鲜时显黄色，称黄体。卵巢黄体分泌黄体酮,黄体酮是一种天然孕激素，在体内对雌激素激发过的子宫内膜有显著形态学影响，为维持妊娠所必需。7、胚胎移植的基本程序胚胎移植的操作步骤a.对供受体的选择和处理b
7、.配种或人工授精c.胚胎的收集检查培养或保存D.胚胎移植E.移植后检查（1）对供体、受体进行选择供体： 遗传性能和生产性能优秀的 个体.受体： 健康和正常繁殖能力的个体处理：同期发情 具体做法：注射相关激素。（2）超数排卵处理具体做法：注射促性腺激素（3）配种或人工授精精子来源： 同种优良的雄性动物。（4）胚胎的收集 在配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。 注意：冲卵是把母牛的卵子冲出来吗？ 不是，冲卵是将供体母畜体内的受精卵冲出来。（5）对胚胎进行质量检查 你知道检查的目的吗？此时胚胎处于什么时期？ 检查胚胎的发育状况，处于桑椹胚或囊胚（6）胚胎的保存或移植
8、胚胎保存的条件是什么？胚胎为什么在此条件下保存？-196的液氮中保存（7）胚胎的移植方法一：手术法具体做法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口。方法二：非手术法将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。（8）对受体母牛进行是否妊娠的检查（9）受体母牛产下胚胎移植的犊牛总结： a选择及同期发情处理 B超数排卵处理 C 配种或人工受精胚胎收集 D胚胎检查 E 胚胎保存 H胚胎移植 妊娠检查 分娩第二课时（一）、复习提问：胚胎移植的过程（二）、预习展示：检查学案（三）、教学过程二、胚胎分割 1.概念: 采用显微手术（机械方法）的方法将早期胚胎分割成2分胚,4分胚或8分胚,经
9、体内或体外培养后植入受体，以得到同卵双胎或同卵多胎的技术。2. 所属范畴：无性繁殖或克隆的方法之一。3. 流程：A. 选材：发育良好，形态正常的桑葚胚或囊胚。B. 分割：在盛有操作液的培养皿中，用分割针或分割刀将胚胎切开，吸出半个胚胎，注入空透明带中，或直接将裸半胚胎移植给受体。3、操作注意事项： 对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割。 原因： 内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。胚胎分割的
10、份数越多，操作的难度会越大，移植的成功率也越低。 早期胚胎的体积很小，只有在显微镜下才能看到；再者，细胞数目是有限的。分割的份数越多，不但难以做到均等分割，每一份的细胞数会越少，而且作为囊胚期的胚胎内细胞团细胞所受的影响会更大。因此，分割的份数越多，技术的难度会越大，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。8、胚胎分割技术的缺陷（1）刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还存在差异；（2）采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的。9、胚胎分割技术的应用: 为转基因技术、性别控制技术提供活胚材料。三.胚胎干细胞 1.概念： 简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细
11、胞。干细胞的分类： （1）全能干细胞（2）多能干细胞（3）专能干细胞2.特性：A. 形态上：体积小，核大，核仁明显。B. 功能上：具有全能性，即可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。C. 其他：体外培养条件下，可增殖而不分化。可冷冻保存，也可遗传改造。 3.主要用途 a 医学（1）治疗人类的某些顽症。 人类由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病，如帕金森综合症、少年糖尿病和老年痴呆症等，已成为医学上尚未攻克的顽症。利用ES细胞可以诱导分化形成新的组织 细胞的特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。目前，在动物实验方面，用ES细胞诱导分化出的某些组织细胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑难病症。（2）培育出人造组织器官，用于器官移植 随着组织工程技术的发展，通过ES细胞体外诱导分化，还可以培育出人造组织器官，解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。B.基础生物学：ES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料。为细胞分化和细胞凋亡旳机理提供有效的手段。C.其他：用于哺乳动物个体发生发育的归律的研究。D.前景：ES细胞的分离，培养体系的研究，ES细胞的选择，检测和全能型的维持是胚胎工程的前沿课题之一，也是当今生命科学的热门课题之一。诱导因子：诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化。 7
