作为老师的任务写教案课件是少不了的，是认真规划好自己教案课件的时候了。只有规划好了教案课件新的工作计划，新的工作才会如鱼得水！你们清楚有哪些教案课件范文呢？以下是小编为大家收集的“胚胎工程的应用及前景”供大家借鉴和使用，希望大家分享！

3.3胚胎工程的应用及前景
一、知识与技能目标
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径及研究意义。
二、过程与方法目标
阅读教材，了解胚胎移植的现状，总结胚胎移植的意义。有关“胚胎移植的生理学基础”的四点内容，要重点掌握，并分析“为什么胚胎移植要在动物发情排卵后一段时间内进行”，了解胚胎移植的原则，为理解胚胎移植基本程序奠定基础。有关“胚胎移植的基本程序”内容，建议阅读教材后，自己能够恰当进行概述。
学习过程中注重自读、设问、讨论等多种形式的综合运用。
关于“胚胎干细胞”的学习过程，建议自己阅读教材和通过报刊、杂志、互联网等媒体搜集资料，撰写一篇关于胚胎干细胞应用价值的综述，其中要对胚胎干细胞的来源、功能及特点进行说明。写好的综述要在班里交流，并恰当评价。
在学习本节时，如果有条件，可到家畜良种场参观，或倾听胚胎工程专家的专题讲座，以开阔视野，加深认识。
三、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。
四、教学过程
概念：是指将雌性动物的，或者通过及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、相同的其他动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体叫供体，接受胚胎的个体叫。
应用：胚胎移植是、、或体外受精等技术的最后一道“工序”
现状：在的胚胎移植中，技术方法更为简便、实用。
意义：可充分发挥个体繁殖潜力。供体主要职能只是产生优良特性的胚胎，缩短繁殖
胚胎移植周期
胚胎移植成功与否关系到：供体和受体的
1）供、受体的生理变化相同，为胚胎提供相同的生理环境
生理学基础2）早期胚胎没有与母体子宫建立组织联系，为提供可能
3）受体对外来胚胎基本不发生，为胚胎的存活提供可能
4）胚胎能与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其不受影响
1）供、受体的选择和处理（使用激素进行处理、处理）
2）或人工受精
基本程序3）胚胎收集（冲卵）、检查（胚胎发育到或囊胚）、培养或保存（－196℃的液氮）
4）胚胎移植：手术法（引出子宫和卵巢将其注入）；非手术法（用移植管将其送入子宫）
5）移植后的检查（是否妊娠）等
概念：指采用方法将早期胚胎切割成2、4或8等份等，经移植获得双胎或多胎的技术。
仪器设备：和显微操作仪
操作程序1）选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，移入盛有的培养皿
胚胎分割2）用分割针或分割刀切开胚胎，吸出半个，注入空或直接将移植给受体。分割囊胚时要将均等分割。此时还可用分割针分割，做胚胎DNA分析。
局限：刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹上存在差异，的可能性有限。
概念：由或中分离出来的一类细胞。简称ES或EK细胞。
特点形态上：体积小、大、核仁明显
功能上：具有，即可分化为成年动物体任何一种组织细胞；在体外
胚胎干细胞可增殖而不发生；可冷冻保存；可进行遗传改造
1）移植ES细胞修复坏死或退化部位，治愈糖尿病、肝(心)衰竭、等病症
意义2）ES细胞体外诱导分化，可培育
3）ES细胞在牛黄酸、丁酰环腺苷酸等诱导因子作用下可向不同类型组织细胞
答案：
早期胚胎体外受精生理状态雌性受体转基因核移植牛雌性优良生理状况生殖器官胚胎收集免疫排斥反应遗传物质同期发情超数排卵配种桑椹胚机械同卵实体显微镜操作液透明带裸半胚内细胞团滋养层性别鉴定同卵多胎早期胚胎原始性腺细胞核发育的全能性分化成骨不良人造组织器官分化
五、例题分析
例１．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。以下说法不正确的是（）
A．这里说的同“种”是指同一“物种”
B．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出荷斯坦奶牛，可以移植成功
C．同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功
D．不管是否妊娠，同种动物生殖器的生理变化都是一样的
例２．表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。产生这一结果最可能的原因是（）
A.?试管动物培养B.?胚胎移植
C.?胚胎分割移植D.?受精卵移植
例３．“试管婴儿”技术属于（）
A．胚胎移植B．组织培养
C．克隆技术D．基因工程
例４．（多选）胚胎移植技术目前主要应用于
A.?解决某些不孕症者的生育问题　B.?治疗某些遗传病
C.?提高良种家畜的繁殖力D.?提高动物的抗病力
例５．在胚胎移植的整个过程中，与之有关的激素包括（）
①促性腺激素②雌激素③孕激素④雄激素
A．①②B．①②③
C．①③④D．②③
六、巩固练习：
1、以下哪一项是胚胎工程的最终技术环节（）
A.胚胎分割B.胚胎移植
C.胚胎培育D.体外生产胚胎技术
2、下列有关动物胚胎移植的叙述中，不正确的是（）
A．从受孕母畜体内取出的受精卵或胚胎均能移植
B．受体母畜必须处于与供体母畜同步发情状态
C．超数排卵技术要使用一定的激素
D．试管婴儿技术只有受精及早期卵裂过程在体外进行
3、在胚胎移植中供体的主要职能是（）
A.提供优良的供体基因B.提供优良遗传特性的胚胎
C.提供卵细胞D.提供精子
4、下列关于胚胎移植的叙述不正确的是（）
A、胚胎移植全部属于无性繁殖
B、可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力
C、大大缩短了供体本身的繁殖周期
D、供体的主要职能变为只产生具有优良遗传特性的胚胎
5、哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内（），这就为胚胎的收集提供了可能
A.已经与母体子宫建立组织上的联系
B.处于游离状态
C.处于固定状态
D.已经吸附于子宫内壁上
6、“冲卵”是指（）
A.把受精卵从子宫冲洗出来B.把卵细胞从子宫冲洗出来
C.把卵细胞冲散，便于收集D.把胚胎从子宫冲洗出来
7、以下哪一种胚胎分割的移植效率最高（）
A.二分胚B.四分胚
C.八分胚D.十六分胚
8、进行胚胎胚胎移植时最迟选择哪一时期的胚胎（）
A、卵裂期B、桑椹胚C、囊胚D、原肠胚
9、从供体母畜收集的胚胎，可以直接向受体移植，也可以放入（）中保存。
A.液氧B.干冰C.液氮D.培养箱
10、对于桑椹胚和囊胚的胚胎，用分割针或分割刀将胚胎切开，吸出其中半个胚，移入预先准备好的（）中，或直接移植给受体。
A.空透明带B.滋养层C.饲养层D.囊胚腔
11、在进行囊胚切割时，要注意将()等分。
A.透明带B.滋养层
C.内细胞团D.囊胚腔
12、（多选）胚胎分割所需要的主要仪器设备为（）
A.显微操作仪B.电子显微镜
C.电子切割仪D.实体显微镜
13．以下对于胚胎分割的描述，正确的是（）
A．只能对囊胚期细胞进行分割
B．囊胚阶段的胚胎分割份数越多，产生相同基因型的后代个数越多
C．胚胎分割产生的后代个体表现型完全相同
D．内细胞团一般到囊胚才出现，胚胎分割时最好将其均等分割，移植成功率才高
14、胚胎干细胞的特点是（）
A.在形态上，表现为体积大，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能性
B.在形态上，表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能性
C.在形态上，表现为体积小，细胞核小，核仁不明显；在功能上不具有发育的全能性
D.在形态上，表现为体积大，细胞核小，核仁明显；在功能上具有发育的全能性
15．干细胞是一种尚未充分分化的未成熟的细胞，它具有再生各种细胞、器官的潜能，医学家们正尝试利用干细胞治疗一些顽疾，用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证。下列说法中不正确的是（）
A．利用干细胞治疗某些顽疾，是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能
B．骨髓分为红骨髓和黄骨髓，其中，只有红骨髓具有造血功能
C．用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥（异）反应
D．异体骨髓移植成功后，康复者的血型有可能发生改变
16、关于ES细胞的应用叙述错误的是（）
A.可以用于治疗由于细胞坏死，退化或功能异常引起的疾病
B.在体外诱导分化可培育出人造组织器官
C.是研究体外细胞分化的理想材料
D.不能用于治疗糖尿病、肝衰竭等疾病
17、奶牛场通过性别控制获得更多的雌性牛犊，以增加牛奶产量。可以采取的方法是（）
A．通过分离出X精子并与卵细胞结合受精
B．通过分离出X精子和Y精子并与卵细胞结合受精
C．通过分离出Y精子并与卵细胞结合受精
D．通过分离含X,Y染色体的精子与卵细胞结合受精4．1转基因生物的安全性
一、知识与技能目标
关注转基因生物的安全性问题，对生物技术安全性问题讨论的必要性。
二、过程与方法目标
举例说明转基因生物安全性问题的不同观点和论据。
三、情感与价值观目标
形成对待转基因生物安全性问题的理性、求实的态度。
四、教学过程
（一）转基因成果令人叹为观止
1．1972年国的第一次重组DNA获得成功。
2．转基因生物的重要成果
（二）对转基因生物安全性的争论
1．在转基因生物中，有时候会出现一些人们意想不到的后果。原因是：
(1)；
(2)；
(3)。
2．转基因生物引发人们在、和三个方面发生了激烈的争论。(见下表)
（三）理性看待转基因技术
1．正确的做法，而不能。
2．制定政策和法规，如我国制定的《基因工程安全管理办法》、。
五、例题分析：
1．下列哪项不是转基因食物潜在的安全隐患()C
A．转基因植物有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质
B．转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏源
C．某些转基因生物可以合成干扰素，进人人体增强相应细胞的免疫力
D．某些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，导致转基因农作物营养成分的改变
2．下列哪项不是转基因成果()B
A．清除石油污染的假单孢杆菌B．高产青霉素菌株
C．转基因抗虫棉D．巨型小鼠
3．20世纪90年代，乌干达木薯业遭到了病害的毁灭性打击。科学家究其原因发现，是一种新的病毒引发的疾病，而这种新病毒是由两种已知病毒重组产生的。这一事实有力地支持了下列哪一观点()B
A．转基因生物有可能成为“入侵的外来物种"，威胁生态系统中其他生物的生存
B．导人转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病原体杂交，从而重组出对人类或其他生物有害的病原体
C．转基因植物的抗除草剂基因，有可能通过花粉传播而进入杂草中，使杂草成为除不掉的“超级杂草”
D．抗虫棉能抵抗棉铃虫，但随着棉铃虫抗性的增强，抗虫棉有可能被淘汰
4．关于转基因生物引发的安全性问题的叙述，错误的是()C
A．转基因生物引发的安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全
B．转基因生物引起安全性问题的原因之一是外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
C．转基因生物引发的安全性问题是无法弥补的
D．转基因生物有可能造成安全性问题，但不能一概而论
5．科学家发现栽种含有抗除草剂基因的农作物后，会使附近的、与其亲缘关系较近的野生植物也获得抗除草剂基因。下列说法错误的是()B
A．野生植物通过自然杂交获得抗除草剂基因
B．野生植物发生了基因突变
C．基因工程会导致基因污染
D．转基因生物会危及生物圈的稳定
6．如今，从土豆、草莓到西红柿，各种各样的转基因产品已经潜入寻常百姓家，有资料显示，我国餐桌上有50％以上的大豆色拉油属于转基因食品。然而近年来，有关转基因食品是否影响健康的争论不绝于耳。例如：1999年，美国康奈尔大学I~osey等人将转Bt基因(苏云金杆菌杀虫晶体蛋白基因)玉米花粉撒在苦芭菜上，喂食黑脉金斑蝶4天后死亡率达44％，而对照组无一死亡，研究者认为该转基因玉米对非靶生物有毒。
(1)报道转基因作物大面积种植已达7年，食用转基因食品的人群至少已有10亿之多，至今没有转基因食品不安全的任何实例。转基因食品是安全的，试分析原因。
分析：转①基因食物被煮熟之后，细胞就被破坏了，进入人肠胃系统后，基因被消化成小分子物质而失去遗传作用。②我们所吃的非转基因改良谷物是长期人工选择的结果，人们食用后并未有不适和影响健康。③转基因食品仅是农作物品种中加入一两个对人类无害的已知性状的基因等
(2)自1983年转基因作物在美国问世以来，用生物技术改造农产品的研究与应用进展飞快。2001年全球转基因作物的种植面积达到了5000万公顷。试问：转基因产品到底有什么优势?

分析：①可缩短育种时间；②可定向改造生物的性状；③可提高粮食产量，解决粮食问题
(3)有人认为转基因生物会造成基因污染，危害生态系统的稳定性。你是怎样理解的?
分析：转基因生物中所含的外源基因可能会通过杂交在环境中传递，可能会由此产生的超级杂草，超级害虫以及其他超级动物等，使得生物多样性受到破坏等。（只要合理即可）
六、课堂巩固
1．全球种植转基因农作物的国家已经有十几个，种植面积最大的国家分别是（）C
A．美国、加拿大、巴西、印度
B．美国、加拿大、阿根廷、中国
C．美国、阿根廷、加拿大、中国
D．美国、中国、印度、巴西
2．人们培育基因作物的主要目的是（）C
A．提高物种的多样性B．提高作物的适应能力
C．提高作物的产量和质量D．加快作物的进化过程
3．下列不是转基因生物与食品安全的反对者认为的是()D
A．担心出现滞后效用
B．担心出现新的过敏源
C．担心营养成分改变
D．只要某些重要成分没有发生改变，就可以认为与天然品种没有差别
4．我国在修建的公路和铁路路基下流出了许多动物通道，其目的不包括（）C
A．保护动物的生存环境B．防止地理隔离的形成
C．促进动物的进化过程D．维护动物的迁移路线
5．所谓“实质性等同”是指()C
A．转基因农作物中的成分完全没发生改变
B．转基因农作物中的部分成分没发生改变
C．转基因农作物中只要某些重要成分没有发生改变，就可以认为与天然品种“没有差别”
D．“实质性等同”是对转基因农作物安全性的最终评价
6．面对转基因技术的利弊，正确的做法是（）D
A．坚决抵制转基因生物B．不加区分，全盘接受
C．应停止有关的实验D．趋利避害，不能因噎废食
7．下列哪项不利于转基因生物安全性问题的解决()D
A．1993年，我国制定了《基因工程安全管理办法》
B．2002年，我国农业部颁布了《农业转基因生物标识管理办法》
C．加强对转基因生物的安全性检测
D．减少转基因农作物的种植面积
8．有人认为转基因生物势必会打破自然界物种的原有界限，改变生态系统中能量流动和物质循环，会对生态系统的稳定性造成破坏。下列哪项是对上述观点的完全反驳()C
A．种植转基因抗虫作物，可以减少农药的使用量
B．种植抗除草剂农作物可以保护农田土壤环境
C．转基因生物不会改变生物原有的分类地位，充其量只能说明是具有某种新特征的同一物种，不会破坏生态系统的稳定性
D．重组的微生物在降解某些化合物的过程中所产生的中间产物，可能会造成二次污染
9．下列哪些说法已得到了证实()C
A．一些转基因植物成为了“入侵的外来物种”，威胁着生态系统中其他生物的生存
B．转基因抗除草剂植物已使杂草成为了抗除草剂的“超级杂草”
C．转Bt基因玉米的花粉可使某种斑蝶幼虫死亡
D．已发现因食用转基因食物而死亡的病例
10．关于转基因生物的标注，错误的是()C
A．转基因动植物和微生物，应直接标注“转基因××”
B．转基因农产品的直接加工品，标注为“转基因××加工品”
C．用农业转基因生物加工制成的产品，只要最终销售产品中不再含有或检测不出转基
因成分的产品，不需标注
D．转基因农产品的直接加工品，标注为“加工原料为转基因××”
11．下列哪一组生物是通过基因工程方法培育成功的（）D
A．向日葵与无子西瓜B．超级小鼠和克隆羊
C．超级绵羊和无子番茄D．超级鱼与抗虫棉
12．19世纪70年代基因工程技术刚兴起的时候，都以微生物作为实验材料，且必须在“负压”(低于外界大气压)的实验室里操作。这里“负压”的作用主要是（）A
A．防止重组基因的生物进入人体或逃逸到外界，从而对环境造成基因污染
B．提高微生物的基因突变频率
C．加快微生物的繁殖速度
D．避免其他微生物对实验材料的污染
13．自1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来，对转基因鱼的研究取得了长期的进步。研究表明被转移基因可以整合、表达，并能遗传给后代。对转生长激素(GH)基因研究发现，转GH基因鱼生长速度快，饵料转化率高。转基因鲤鱼最大个体为对照的最大个体的2倍，个别甚至可达对照的7．7倍，转GH基因大马哈鱼个体可达对照的10倍～30倍。转基因鱼摄人的食物能用于生长的部分高于非转基因鱼，也就是饵料利用率高。转基因鱼蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼，转基因鱼比对照鱼能更有效的利用饲料蛋白质，在投喂低蛋白质(20％)饲料时，转基因鱼通过增加摄食量取得较高的特定生长率；投喂高蛋白质(40％)饲料时，转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率。转GH基因鱼体蛋白质含量增加。但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性是很值得研究的问题，需研究的是转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。只有解决了生态安全性问题，才能真正使转基因鱼广泛应用于渔业生产。在多倍体育种方面，我国自20世纪70年代中期开始，已在草、鲤、鲢、鳙、水晶彩鲫和白鲫等近20种鱼类中获得三倍体和四倍体试验鱼，从目前的研究来看，多倍体鱼类对控制过度繁殖、促进生长、延长寿命以及改进鱼肉品质等都是有效的。总的来说，我国鱼类多倍体育种研究进展较快，且开始进入实用性阶段，如刘筠等最近培育成功的三倍体“湘云鲫”。
请根据上述内容，完成下列各题。
(1)转基因鱼成功的物质基础是：。
(2)已知人的GH是一个含有191个氨基酸的蛋白质，若将人的GH基因转移到鱼体内，则转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是，并写出遗传信息传递和表达过程：。
(3)转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率，以至其生长高于非转基因鱼，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其原因是：。
(4)鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，试分析引起生态安全性问题的原因：．
分析：
⑴遗传物质均匀DNA⑵1146
复制DNA（基因）RNA蛋白质
⑶转基因鱼合成了大量生长激素，生长激素能促进合成蛋白质
⑷转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼带有转基因，具有生长优势，使其捕食对象大量减少，与其他特种竞争，引起生态危机。
14．对番茄的研究中发现，害虫损伤番茄叶片后，叶上的细胞壁释放出一种类激素因子；这种物质通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动了蛋白酶抑制剂的基因，开始高效合成蛋白酶抑制剂，并在茎叶中迅速积累，以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，因此害虫取食后，就会因无法消化食物而被杀死。
人们尝试着将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米，让玉米获得与番茄相似的抗虫性状，以对付异常猖獗的玉米螟(一种玉米害虫)。试分析回答下列问题：
(1)番茄的蛋白酶抑制剂很可能是在茎叶细胞的处合成的。
(2)将番茄的蛋白酶抑制基因成功地导入玉米内，使玉米形成新的性状，这种变异属于
。
(3)有人对食用的这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有道理吗?试以已学过的知识进行简要的分析说明。
分析：
⑴核糖体⑵基因重组
⑶①有道理。这种转基因玉米的果实（种子）中也可能含有蛋白酶抑制剂，食用后可能抑制人体消化酶的活性，使人无法对食物进行消化而出现病患。
②无必要。这种转基因玉米的蛋白酶抑制剂主要集中在茎、叶中，而人类食用的是果实（种子）加工而成的食品，因此不会影响人体对食物的消化。
③无必要。因为人与害虫消化酶的结构是存在差异的，玉米的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，但对人很可能无影响
④无必要。人类食用的通常是煮熟的玉米食品，玉米蛋白酶抑制剂在高温中已经被破坏，因此不会对人的消化造成不良影响
（以上答案任选一种即可）

18、为了大力发展我国的肉牛和奶牛养殖业，科学家们在育种途径上进行了大胆探索，并取得了初步成果。
Ⅰ.2002年1月中旬到2月中旬，中国自主完成的首批成年体细胞克隆牛在山东曹县五里墩陆续降生。克隆牛有3个母亲，A牛提供细胞核即供体细胞，B牛提供去除细胞核的卵细胞即受体细胞，两种细胞在电脉冲的刺激下融合之后，通过细胞分裂形成早期胚胎，再将这个胚胎植入C牛子宫内。请回答下列问题：
（1）培育出的克隆牛几乎就是_____________牛复制品，这是因为控制牛性状遗传的物质主要存在于_______________________中。
（2）克隆牛的培育成功说明了_____________________________________________。
Ⅱ.在克隆技术出现之前，育种工作者已经开始采用胚胎分割移植方法来尽快繁育更多的优质牛。这种育种技术的主要步骤是：将经过人工受精得到的受精卵在试管内培养到8个细胞的胚胎时，进行胚胎分割，均分为4份，再分别移植到多头母牛的子宫内发育、分娩，就能得到多头所需要的小牛。
（3）胚胎分割移植要在受精卵培养到8个细胞的卵裂期时进行，其主要原因是：
_____________________________________________________。
（4）通过胚胎分割移植培育出的这些小牛，其性别表现为___________。
A．雌雄的可能性各占50%B．全为雌性或全为雄性
C．全为雌性D．全为雄性
18.（1）A（供核牛）细胞核（2）体细胞的细胞核几乎具有发育为新个体的全部遗传信息
（3）此时还未出现细胞分化（4）B
19、胚胎移植的基本程序如下图(以胚胎移植为例),请据图回答:
选择供体母牛受体母牛

　┄┄┄┄┄┄┄┄　同期发情处理　┄┄┄┄┄┄┄┄┄　
↓
超数排卵
↓
　供体公牛→配种
↓
　冲卵
↓
质量检查、培养→胚胎移植
↓
妊娠检查
分娩（胚胎移植的犊牛）
（1）对供体母牛、供体公牛的要求是___________。受体母牛必须和供体牛_________。
(2)同期发情处理的方法是____________________________,它可以促进______________的分泌和_____________的生成.
(3)一次给受体移入多胚胎,产生的多个后代,其基因型都相同吗?________
为什么?__________________________________________________
19.(1)具优良遗传性状的同种牛（2）是同一物种
（3）注射促性腺激素性激素卵子（3）不一定相同。因为这些胚胎都是由不同的受精卵发育而来的，它们的基因型可能相同，也可能不同

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人教版高中生物选修三3.3胚胎工程的应用及前景学案

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3.3　胚胎工程的应用及前景

1.举例说出胚胎移植和胚胎分割。
2.认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。
3.关注胚胎工程的研究进展和应用价值。

一、胚胎移植
1.胚胎移植概念
(1)对象：雌性动物体内的或通过及其他方式得到的胚胎。
(2)移植条件：同种、相同的其他雌性动物体内。
(3)供体：在胚胎移植中的个体。
(4)受体：在胚胎移植中的个体。
(5)本质：生产胚胎的和孕育胚胎的共同繁殖后代的过程。
(6)地位：是胚胎工程的一道“工序”。
2．胚胎移植的意义
(1)充分发挥雌性优良个体的。
(2)了供体本身的繁殖周期。
(3)对供体施行处理后，增加后代数量。
3．胚胎移植的生理学基础及相应意义
生理学基础意义
同种动物的供、受体生殖器官的是相同的为供体的胚胎移入受体提供了相同的
早期胚胎形成后，在一定时间内不会与建立组织上的联系，而是处于游离状态为胚胎的收集提供了可能
受体对外来胚胎基本上不发生为胚胎在受体内的存活提供了可能
供体胚胎可与受体子宫建立正常的联系，但其不受任何影响为移植后胚胎继续发育提供了营养等方面的保障
4.胚胎移植的基本程序和方法
(1)程序：供、受体的选择和―→配种或人工授精―→胚胎的、检查、培养或保存―→胚胎及检查。
(2)胚胎移植的方法有：手术法和。
二、胚胎分割
1.方法：采用切割早期胚胎。
2．应用：通过此技术可提高利用率。
3．主要仪器设备：实体显微镜和。
4．选用的胚胎：应选择发育良好、形态正常的或。
5．分割：在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，需要将均等分割。
三、胚胎干细胞
1.哺乳动物的胚胎干细胞(embryonicstemcell)简称ES或EK细胞，是由或中分离出来的一类细胞。
2．特点
(1)在形态上表现为：、、核仁明显。
(2)在功能上：具有发育的。
(3)在体外培养条件下，可以增殖，而不，因此，可以对它进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。
3．主要用途
(1)可以用于治疗。
(2)可以培育出。
(3)可以揭示和细胞凋亡的机理。
(4)可以用于哺乳动物的个体发生和的研究。
思考交流
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？

2．现代畜牧业中可以通过胚胎工程人工创造双胞胎或多胞胎，它们的运用有何意义？

正误判断
1．胚胎移植可以使用发育到任何时期的胚胎。()
2．受体对外来的胚胎基本上不发生免疫排斥反应。()
3．胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。()
4．胚胎分割时最好选用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。()
5．胚胎分割时，份数越多，得到的后代就越多。()
6．胚胎干细胞可以来源于早期胚胎，也可以来源于成熟个体。()

1.胚胎移植时对供体和受体分别有哪些要求？胚胎移植的实质是什么？何谓同期发情？

例1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。以下说法不正确的是()
A．这里说的同“种”是指同一“物种”
B．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出荷斯坦奶牛，说明移植成功
C．同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功
D．哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，同种动物生殖器官的生理变化都是一样的
　D
2.胚胎分割的理论基础和物质基础分别是什么？

例2现代生物科技对人类生活、生产和社会发展的影响越来越大。下图为通过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程，请回答下列问题。
(1)A细胞是____________，在进行体外受精前要对精子进行________处理。进行胚胎分割时，应选择发育到______________时期的胚胎进行操作。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意_______________
________________________________________________________________________。
(2)通过同一胚胎的分割移植培育出的小牛的性别________________。
(3)通过体细胞克隆技术培育的小牛，其性别取决于______________，该生殖方式属于____________。
　(1)(次级)卵母细胞　获能　桑椹胚或囊胚　胚胎分割要将内细胞团均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步的发育(2)相同(3)供核的亲本　无性繁殖
3.干细胞主要有哪些类型？各有什么特点？
例3下列有关干细胞的叙述，错误的是()
A．自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应
B．胚胎干细胞在体外培养能增值但不能被诱导分化
C．组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖、分化等过程
D．造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治白血病
　B

课堂达标
1．胚胎移植主要包括以下步骤，正确的顺序是()
①配种或进行人工授精　②检查　③对胚胎进行移植
④移植后的检查　⑤对供、受体的选择和处理　⑥对胚胎的收集　⑦培养或保存
A．⑤①⑥②⑦③④B．①⑤⑥②⑦③④
C．⑤①⑥⑦②③④D．①⑤⑥⑦②③④
2．下列为胚胎在受体内的存活提供了可能的是()
A．同种动物的供体、受体生殖器官的生理变化在排卵后是相同的
B．早期胚胎在母体子宫内处于游离状态
C．供体胚胎可与受体子宫建立正常生理和组织上的联系
D．受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
3．下列过程在胚胎移植中没有必要进行的是()
A．对供体、受体要进行选择
B．要用激素对供体进行超数排卵处理
C．供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应
D．胚胎移植常采用手术法和非手术法两种方法
4．胚胎移植过程中，对选择的供、受体母牛用激素进行同期发情处理的原因是()
A．防止受体牛不愿意接受胚胎
B．只有受体与供体的生理状态相同，被移植的胚胎才能继续正常发育
C．有效地避免受体母畜对外来胚胎的免疫排斥反应
D．提高卵子和精子受精能力
5．下列对“人类胚胎干细胞”这一概念的理解，正确的一项是()
A．人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期囊胚外表的扁平细胞和囊胚腔内侧的内细胞团
B．人类胚胎干细胞就是人类胚胎发育早期囊胚腔内侧的内细胞团
C．人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胎盘、肝、肺、骨骼、皮肤等的全能性细胞
D．人类胚胎干细胞体积较小、细胞核小、核仁明显
6．牛胚胎移植的基本程序如下图，请据图回答问题。
(1)胚胎移植对甲、乙、丙牛的要求分别是__________、__________和__________。
(2)过程①②③分别是____________、________和________。
(3)欲得到更多的后代牛丁，可将收集得到的胚胎进行________。
(4)过程②常用________和________方法进行。
课外强化
1．华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有()
①转基因　②核移植　③体外受精　④体细胞克隆⑤胚胎移植
A．①③B．①④　C．②⑤D．③⑤
2．下列关于胚胎分割技术的叙述，错误的是()
A．胚胎分割操作在动物的子宫内进行
B．用分割针或分割刀片对早期胚胎进行分割
C．分割后必须移植到受体子宫内进一步完成胚胎发育
D．对囊胚进行分割时要注意将内细胞团均等分割
3．利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，能实现此过程的最重要的原因是()
A．细胞分裂B．细胞特化C．细胞分化D．细胞增殖
4．胚胎移植是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。下图为牛胚胎移植示意图，据图分析下列叙述正确的是()
A．同期发情处理与过程a使用的是同一种激素
B．过程b的生理基础是供体与受体生理环境相同
C．过程c有手术法和非手术法两种方法
D．供体母牛、供体公牛和受体母牛均要求遗传性能优秀
5．表现型不同的母牛生出基因型相同的小牛，产生这一结果最可能的原因是()
A．试管动物培养B．胚胎移植C．胚胎分割移植D．受精卵移植
6．通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是()
A．对供体和受体母牛都要进行相同激素处理B．受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行
C．对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植D．胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低
7．下图是“万能细胞”的诞生过程，图中OCT4、SOX2、NANOG和LIN28是在胚胎干细胞中能高度表达并决定其“全能性”的四个基因，将改造后的“万能细胞”植入小鼠身体，植入的细胞长成了“肿瘤”，“肿瘤”中出现了神经、骨骼、肌肉等多种类型的细胞。请据图回答下列问题：
(1)胚胎干细胞又称ES细胞，是从________________中分离出来的一类细胞，如果胚胎发育到了囊胚期，这时的________细胞就是ES细胞。
(2)胚胎干细胞在功能上具有发育的____________________________。
(3)图中反转录病毒的作用是_____________________，过程③利用了反转录病毒的________特性。
(4)“万能细胞”经体外诱导分化，可以培育出人造组织器官，这样培育的特殊细胞或器官移回病人体内与异体器官移植相比，最大的优点是_________________________________________。
(5)请说出一种胚胎干细胞的应用：______________________________________________。

胚胎工程

专题3胚胎工程
体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞的培养等胚胎工程技术，不仅广泛应用在畜牧业生产中，而且与医学、制药业等的发展，以及人们的生活有着越来越密切的关系。因此，让学生了解一些有关胚胎工程的知识及社会应用价值，对于学生开阔视野，关注现代生物科技的发展，更深入地理解生物科学在社会中的应用是十分必要的。
本专题教材分析
一、教学目的要求
知识方面
1.简述动物胚胎发育的基本过程。
2.简述胚胎工程的理论基础。
3.举例说出胚胎工程的应用及发展前景。
情感态度与价值观方面
1.认同胚胎工程在畜牧业、医疗等领域的应用价值。
2.关注胚胎工程的研究进展。
能力方面
搜集胚胎工程研究进展的资料，撰写专题综述报告。
有关胚胎工程的内容是首次编入高中选修教材，这部分知识对教师和学生来说比较陌生，在教学中应该注意以下几个问题：
1.明确学习胚胎工程知识的目的。
由于现代生物科学技术对国民经济的持续发展具有举足轻重的影响，因此，它越来越成为各国研究开发的重点和科技竞争的热点。进入21世纪以来，各国政府十分重视生物技术的研究与产业化，加大了培育和扶持的力度。我国政府也把生物科学技术作为优先研究和发展的领域，并取得了令人瞩目的成就。胚胎工程是生物技术的重要组成部分，它的研究和应用不仅推动了制药、器官移植医学等领域的变革，而且还加速了畜牧业生产的发展。目前我国在胚胎移植改良牛、羊品种，体细胞克隆牛、羊等家畜的技术方面已经进入国际先进行列。因此，了解一些胚胎工程的知识，可以为学生将来继续学习和走向社会打下基础。教师在教学过程中要结合教材内容，不断强化学习目的，加强学生的使命感和自觉性。
2.充分利用各种课程资源，深化课堂教学改革，提高教学效益。
课改的过程也是教师更新教育观念，改变教学方式的过程。教师要结合教学的具体内容和学生的具体情况，充分利用各种课程资源，激发学生学习兴趣，促进学生探究问题、自主学习。例如，关于胚胎工程的进展常见于各种媒体的报道，学生对此有一定的了解，可让学生从报纸、杂志、广播、电视、互联网等媒体上搜集关于胚胎工程进展的信息，作为课堂教学和组织学生讨论的素材，这样不仅可以使学生关注胚胎工程，还可以培养学生的搜集和处理信息的能力。
教材中有关操作技术的内容与学生的生活经验有一定的距离，教师可以因地制宜，应尽可能发动学生到附近社区内的科研机构、医院、家畜良种站、畜牧养殖场等单位参观和调研，获取感性资料，在此基础上进行交流，并撰写专题综述报告。此外，还可以通过请专家讲演、座谈，制作教学课件，组织学生自学以及分组讨论等多种教学活动，培养学生的多种能力，提高教学效果。
3.胚胎工程技术的广泛应用推动了畜牧业、医学等的发展。
本专题中关于胚胎工程技术的操作是以家畜为例进行讲述的，为了让学生能够全面地了解胚胎工程技术的应用情况，教师在教学过程中应该加入胚胎工程技术在医学方面的应用实例，如运用体外受精技术治疗“不育症”、胚胎移植等技术培育“试管婴儿”等。
二、教学内容的结构和特点
（一）教学内容的特点
本专题包括《体内受精和早期胚胎发育》《体外受精和早期胚胎培养》《胚胎工程的应用及前景》三节。本专题教学的参考课时为7课时，《体内受精和早期胚胎发育》可用3课时教学，《体外受精和早期胚胎培养》可用1课时教学，《胚胎工程的应用及前景》用3课时教学。
本专题题图中展示的是高产羊生下的几只羔羊，它们是科技工作者采用胚胎移植技术处理后同时期出生的，作为胚胎工程的成果编者将其放在题图中主图的位置。周围配有几幅小图，体现了胚胎工程的主要操作技术：右上图是科学工作者正在实体显微镜下进行观察；左上图是我国科技工作者正在手术台上对动物进行胚胎移植手术；左下图展示的是正在发育的胚胎，画龙点睛地突出了本专题的主题──胚胎工程。与其他专题一样，在题图中引出了胚胎工程的概念。这种图文并茂呈现概念的方式，有利于激发学生对胚胎工程的兴趣和对概念的理解。
《科技探索之路──胚胎工程的建立》，简述了胚胎工程100多年来建立和发展的历史。胚胎工程是在研究胚胎移植的理论和技术的基础上建立起来的，科学家在此基础上又解决了哺乳动物体外受精的技术，继而推动了胚胎分割、性别鉴定、体细胞克隆、胚胎干细胞培养等现代胚胎工程技术的建立和发展。
本专题在总体内容安排上也体现了胚胎工程的发展脉络。首先对胚胎工程的理论基础──哺乳动物的受精和早期胚胎发育的规律，进行了较深入地讲述，在此基础上介绍了胚胎工程技术。目前，胚胎工程技术中应用较多的是体外受精和胚胎移植技术，因此，可以说它们是胚胎工程技术的基础；胚胎分割技术是继胚胎移植技术后迅速发展起来的技术，方法简单，效率更高；胚胎干细胞的培养不仅是胚胎工程的重要成就之一，它在基础生物学、畜牧学、医学上都有重要的应用价值，是当前研究的热门课题之一。教材基本是按照胚胎工程技术发展的时间顺序对其进行介绍的。
《体内受精和早期胚胎发育》部分是学习本专题的基础。由于义务教育生物课程标准和普通高中生物课程标准的必修部分，都没有明确的要求，这就使这部分内容，显得尤为重要，教学中应予重视。本部分教材主要讲述了哺乳动物的体内受精和早期胚胎发育规律这两部分内容。引言中短短几句话,很清楚地点明了胚胎工程与本节内容的关系:“胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。因此，了解哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律，就显得十分重要了。”
关于哺乳动物的受精过程，有关精子和卵子的减数分裂过程在必修模块中已经学习过，教材对这部分内容只做了简要的介绍，而对学生没学习过的精子的变形、卵泡的形成、卵子成熟的两次减数分裂场所及时间等有关内容则进行了重点介绍，以使学生对精子和卵子发生的过程有更全面的了解。关于哺乳动物的受精过程，教材在初中和高中必修内容的基础上，突出了受精前精子的获能准备，受精过程中精子的顶体反应，卵子的透明带反应、卵黄膜的封闭作用及雄、雌原核的形成等生理活动的讲述，目的是为下一节内容的学习打基础。
关于哺乳动物的早期胚胎发育，教材删繁就简地讲述了受精卵—卵裂—桑椹胚—囊胚—原肠胚及胚层分化—胎儿雏形形成的过程，以及各时期的重要特点。其中特别突出讲述了与胚胎移植、胚胎分割密切相关的桑椹胚细胞的全能性，囊胚具有分化能力的内细胞团。这些内容为本专题后续知识的学习奠定了必要的基础。
关于《体外受精和早期胚胎培养》一节，教材首先以设问“你听说过试管牛、试管羊吗？你知道什么是试管动物技术吗？”这一方式引出试管动物技术的概念，亲切、自然；然后在“从试管牛说起”的标题下创设情景，提出如何解决良种牛的快繁问题，并很自然地提出“借腹怀胎”问题。这样学生很容易理解体外受精在生产实际中的意义，也能激发学生学习抽象内容的兴趣。
关于体外受精的内容，教材重点阐述了卵母细胞的采集和培养方法，精子的采集和受精前的获能处理方法等基础知识，而体外受精的方法则主要是通过“哺乳动物体外受精示意图”进行讲述的。
关于早期胚胎培养的内容，在简单介绍了早期胚胎培养方法的基础上，也主要通过“牛体外受精胚胎生产流程图”来展示了胚胎工厂化生产的过程。这种图文并茂的编写方式，可以帮助学生更直观地理解体外受精技术及其生产过程。“牛体外受精胚胎生产流程图”是对本节课主要内容的概括性总结。
正文旁栏“奇思妙想”中所创设的“将屠宰场和胚胎工厂合建”的想法，是帮助教师引导学生在符合科学的前提下进行创新的资料。
关于《胚胎工程的应用及前景》一节，教材集中讲述了胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞的分离和培养这三种胚胎工程技术。关于胚胎移植，教材首先从胚胎移植的概念导入，通过概念的学习使学生知道胚胎移植的含义及在胚胎工程中的地位，即体外受精、胚胎分割等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎，都必须经过胚胎移植技术才能获得后代，胚胎移植是胚胎工程的最后一道“工序”。
关于胚胎移植的现状和意义，教材先用数字简述了胚胎移植的现状，以引起学生的重视，再用图解的方式，从加速育种工作和品种改良、大量节省购买种畜费用、一胎多产、保存品种资源和保护濒危物种等几方面，阐述了胚胎移植在充分发挥雌性优良个体繁殖潜力方面的意义。
关于胚胎移植的基本程序，教材是在讲述胚胎移植的生理学基础之上，以图代文的方式进行讲述的。用形象的流程图来讲解生物技术的基本程序，可使学生更深入，更直观地理解所学的内容。
关于胚胎分割的内容，教材是从概念、基本操作方法及存在的问题几方面进行讲述的。
胚胎干细胞的分离和培养是胚胎工程的研究前沿，教材配以直观的彩图来帮助学生理解，教材主要介绍了胚胎干细胞的来源、功能及特点，重点讲述了胚胎干细胞的应用。
（二）教学内容的结构
三、与学生经验的联系
关于哺乳动物的受精和早期胚胎发育规律的知识是胚胎工程的理论基础，哺乳动物的受精、精子和卵子发生的过程中的有关减数分裂的内容，学生已在高中生物必修模块中学习过，在此基础上学生能比较容易理解精子和卵子的发生过程。除此之外，学生通过报刊、电视等媒体对“试管动物”、“借腹怀胎”、体外受精、胚胎移植、胚胎干细胞等有关知识也有一定的了解。这些都是学生学习本专题的基础。
四、与其他专题的联系
胚胎工程中的卵母细胞及受精卵的培养、胚胎分割及胚胎干细胞培养等技术与“基因工程”、“细胞工程”等现代生物科技专题有着密切联系，可以说“动物基因工程”、“动物细胞工程”等是胚胎工程的上游技术，而胚胎工程则属于下游技术。
教材中讲述的胚胎工程技术虽然多以家畜为例，但是一旦应用于人类，则会因“借腹怀胎”，“试管婴儿”等问题发生伦理方面的争议，从这个角度来看，本专题与《生物技术的安全性和伦理问题》专题也有着密切的联系。

生态工程的前景

一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划，高中教师要准备好教案，这是高中教师的任务之一。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动，帮助高中教师缓解教学的压力，提高教学质量。你知道怎么写具体的高中教案内容吗？下面是小编帮大家编辑的《生态工程的前景》，供您参考，希望能够帮助到大家。

辅导教案
基础链接温故知新
1．生态系统由生物群落和______________构成，______________是生态系统的营养结构，它们是生态系统中能量流动和物质循环的通道。
2．________________是生态系统的基本功能，生态系统具有________能力，主要通过________调节使生态系统趋向稳态。
3．________是地球上最大的生态系统。人类面临的三大全球生态问题是__________________。
1．非生物环境　食物链和食物网
2.能量流动和物质循环　自我调节　反馈
3．生物圈　人口、环境和资源
聚焦科技扫描知识
现代生态工程经过几十年的发展，已经有了一定的理论和丰富的实践经验，并向人们展示了美好的前景。
一、生态工程的研究对象扩展为“社会—经济—自然复合生态系统”
1．研究对象：“社会—经济—自然复合生态系统”
(1)三个子系统：社会系统、经济系统和自然系统。
(2)关系：相互联系、相互制约、互为因果的异质性(不同性质)多系统体系。
研究此复合生态系统的整体，而不是某个组成部分或某种生物或某种无机成分，也不能只偏向一面而忽略另一面，应综合考虑它们的地位和总体效应。
自然—社会—经济复合系统
(3)与自然生态系统相比的特点：更高一个层次的生态系统。
2．基本原理
以整体观为指导，在系统水平上进行研究，以整体调控为处理手段。
要正确处理好当前利益与长远利益、局部利益与整体利益的关系。
二、可持续发展是生态工程的总体目标
由保护环境扩展到为了人类社会和自然双双受益，人和自然和谐共存，促进经济与环境的协调发展。
生态环境是经济、社会发展的基础，建设生态环境就是发展生产力，生态环境是经济发展的生命线，最终是人类生存的生命线。
三、生态工程的前景
生态学在全球环境变化及其他环境问题的推动下，在许多领域有了长足的进展，生态学与工程学结合产生的生态工程学为可持续发展提供了理念基础和技术支持，是实现可持续发展的出路之一。
纲举目张理清结构
社会—经济—自然复合生态系统是生态工程的研究对象，可持续发展是生态工程的总体目标。生态工程正面临着难得的发展机遇。

突破难点化解疑点
1．列表比较传统环境保护工程与生态工程。
探究发现：
工程类别传统环境保护工程生态工程
对象局部环境　污染物排放点生态系统　特别是社会—经济—自然复合生态系统
目标单一，污染物减量，达标排放多目标，优化功能，同步获得生态环境、经济和社会效益
模式先污染后治理寓环保于生产和消费之中
设计原则人为的恢复部分按自然设计
规模单一化，大型化多样化，组合化
主要过程物理的人＋自然
功能处理三废产品＋生态服务＋社会服务
稳定性对外部依赖性高抗外部干扰性强
环境效益局部，当前整体，长远
经济效益投入运转费高，无直接收入投入及运转费低，多层分级利用，增加收入

我的发现

2．如何理解社会—经济—自然复合生态系统？
探究发现：从本质上讲，自然、环境、资源、人口、经济与社会等要素之间存在着普遍的共生关系，构成了人与自然相互依存、共生的复合体系，即社会—经济—自然复合生态系统。复合共生体系的各个子系统之间相互作用、相互制约、相互依赖，构成一个复杂的网络系统。复合生态系统是一种特殊的人工生态系统，兼有自然和社会两方面的复杂属性。一方面，人类在经济活动中，以其特有的智慧，利用强大的科学手段，管理和改造自然，使自然为人类服务，促使人类文明和生活持续发展。另一方面，人类来自自然界，是自然进化的产物。其一切改造和管理自然的活动，都要受到自然界的反馈约束和调节，不能违背自然生态系统的基本规律。这种矛盾冲突是复合生态系统最基本特征之一。
这个复合共生体系的各个子系统之间相互作用、相互制约，我们既不能忽视社会因素对经济发展和环境保护价值取向的影响，更不能孤立地强调经济子系统的发展，而破坏复合共生体系生存的基础(生态环境)。人类经济系统在复合生态系统中发展，人类在这个复合共生体系中生存，复合生态系统的命运就是人类共同的命运。从这个意义上讲，人类只是地球生态共生体系中的一员。人类活动导致物种的灭绝和生态环境的破坏，其实质是破坏地球生态共生体系的组成、结构和功能，降低人类生存和发展的潜力。因此，一个可持续发展的社会必然是一个能够有效保护地球生态共同体和维护人类生存与发展潜力的社会。人类应该承认自己与其他生物享有同等的生命尊严，要善待地球生态共同体中的每一位成员。
我的发现

基因工程的发展前景

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，作为教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容，帮助授课经验少的教师教学。所以你在写教案时要注意些什么呢？下面是由小编为大家整理的“基因工程的发展前景”，欢迎您参考，希望对您有所助益！

辅导教案
基础链接温故知新
一、光合作用
1．光合作用的光反应在叶绿体的________上进行，碳反应是一系列的________反应，在________进行，二氧化碳被还原为糖的过程为________循环，此循环所需要的能量来自于光反应产生的NADPH和________。
2．光合作用速率受温度、光强度和________浓度的影响。
3．C4植物与C3植物相比，最大的特点是能利用较低浓度的________。
二、蛋白质
1．蛋白质和核酸共有的化学元素是________，糖类中只含有C、H、O三种元素。蛋白质是由若干________经脱水缩合而形成的。
2．蛋白质是生物体性状的______________者。其合成过程可用“中心法则”，表现为：______________________________。
一、1.类囊体膜　酶促　类囊体基质　卡尔文　ATP
2．二氧化碳　3.CO2
二、1.C、H、O、N　氨基酸　2.体现
聚焦科技扫描知识
基因工程虽然取得了一定的成就，但科学是无止境的。科学家正致力于其他领域，如蛋白质工程、人类基因组科学和发育生物学、神经生物学，相信生物技术的未来是美好的。
一、科学家在基因工程方面的最新尝试
1．光合作用(photosynthesis)
能进行光合作用的生物不一定有叶绿体，如光合细菌。
ks5u
(1)概念：植物细胞和某些细菌利用太阳能将无机物(CO2和H2O)合成有机物(C6H12O6)并释放氧气(O2)的过程。
(2)意义：是植物重要的生理活动，人类直接或间接地依赖于光合作用。
(3)提高光合作用效率的因素
①环境因素：光照、二氧化碳浓度、矿质元素。
②内在因素：叶绿体色素、酶等。
其中，通过基因工程可以改变酶的活性来提高光合作用的效率。
(4)通过改变酶的活性提高光合作用效率的尝试
①改良二磷酸核糖羧化酶。使它的反应平衡偏向于对二氧化碳的固定(即提高其羧化酶活性，降低其加氧酶活力)，减少呼吸的浪费，增加对二氧化碳的固定速率，消除或减低光呼吸这一竞争性反应，提高农作物的产量。
②C3植物向C4植物的转化。将二磷酸核糖羧化酶除去或灭活，引入这种基因改造过的叶绿体，同时增加导致C4固定的酶的活性。即使C3型叶绿体与C4型叶绿体共存于一个细胞内。
③对光调节基因进行改造。光控制着叶绿体的发育和光合作用的许多基因，改造这些基因可提高光合作用的效率。
2．生物固氮(biologicalnitrogenfitation)
豆科植物本身不能固氮，而是与其共生的固氮菌具有固氮能力。
(1)概念：通过微生物将分子氮转化为含氮化合物的过程。
虽然大气中的氮气含量非常多，但植物不能直接利用分子氮，必须利用含氮化合物，而固氮微生物就能实现这一目标。
(2)对作物的价值和意义
氮是生物生长发育和光合作用(光合酶、叶绿素成分中都含有氮元素)必需的矿质元素；减少化肥的用量，降低农业生产成本，增加粮食产量和保护生态环境等。
(3)应用基因工程设计使非豆科植物具有固氮能力
(4)研究现状
固氮能力是由许多固氮基因共同控制的，机理复杂，因此目前还没有培育出具有固氮能力的非豆科农作物。
3．生物反应器(bioreactor)
(1)什么是生物反应器：就是用来生产蛋白质药物(包括疫苗)的动植物。
(2)基因工程构建生物反应器的程序。
反应器的四大优点：①产量高，易获得目标产品；②目标产品质量好，因为乳腺组织具有一整套全面对蛋白质进行合成和加工的能力；③产品成本低；④从奶牛中提取产品，操作简单。

首先获得需要生产的蛋白质药物的目的基因，然后选择合适的运载体(多以病毒)并与运载体结合形成重组DNA分子，再将重组DNA分子转入受体生物(动物或植物)内，从而得到生物反应器。
(3)实例：动物乳腺生物反应器。
操作大致过程为：获取目的基因→构建基因表达载体→显微注射导入哺乳动物受精卵中→形成胚胎→将胚胎送入母体动物→发育成转基因动物(只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达)。
因为动物所有的体细胞都是由受精卵发育成的，故其乳腺细胞中含有重组基因并进行选择性表达，产生出抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要的医药产品。
4．蛋白质工程(proteinengineering)
(1)概念：利用基因工程的技术，对天然蛋白质进行改造，以便获得具有理想生物学功能的蛋白质。
蛋白质工程可以创造新的、自然界不存在的蛋白质分子。
目前，蛋白质工程主要是改造现有的蛋白质，通过修改蛋白质中的氨基酸序列来改进蛋白质的结构和构象，提高蛋白质的活性、稳定性和产率。
也可以利用基因工程改造蛋白质。如下方法：
预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
(2)与基因工程的关系
蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，是第二代基因工程。
基因工程的实质：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，产生本不能产生的蛋白质，从而产生新性状。原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。
蛋白质工程的目的：生产符合人们生活需要的并非自然界已存在的蛋白质。
二、基因工程的未来
基因工程是一种新鲜的事物，也是一把“双刃剑”，人们对此会有不同的看法。只要科学地、合理地加以利用，相信基因工程一定会使我们的生活更美好。
纲举目张理清结构
基因工程的研究在动植物育种、人类疾病防治及生态保护方面取得了一定的成就，但科学家永不放弃研究，又致力于新的尝试，努力使基因工程为人类提供更大的帮助。
突破难点化解疑点
1．分析说明基因工程应用研究的实质。
探究发现：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者可以生产它本不能生产的蛋白质，进而表现出新的性状。
基因工程可以发生在不同植物之间、不同动物之间以及微生物与动植物之间。目的基因位于微生物体内，可以转基因至植物或动物体内，如植物的抗性基因大多来源于细菌或病毒；目的基因位于动物体内，如动物的生长激素基因、胰岛素基因等可转移至细菌中大量生产；当然在植物与植物之间、动物与动物之间更容易发生。
不同的生物甚至亲缘关系比较远的生物之所以能发生基因重组，是由于各种生物基因的结构基本相同，在遗传上共用一套遗传密码。
我的发现

2．蛋白质工程与基因工程有何关系？
探究发现：简单地讲，蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构和生物活力的作用机制之间的关系，利用基因工程的手段，按照人类自身的需要，定向地改造天然的蛋白质，甚至于创造新的、自然界本不存在的、具有优良特性的蛋白质分子。蛋白质工程在诞生之日起就与基因工程密不可分。基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内，并在其中进行表达，它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质。蛋白质工程则更进一步根据分子设计的方案，通过对天然蛋白质的基因进行改造，来实现对其所编码的蛋白质的改造，它的产品已不再是天然的蛋白质，而是经过改造的，具有了人类所需要的优点的蛋白质。天然蛋白质都是通过漫长的进化过程自然选择而来的，而蛋白质工程对天然蛋白质的改造，好比是在实验室里加快了的进化过程，期望能更快、更有效地为人类的需要服务。
基因工程是遵循中心法则，从DNA→mRNA→蛋白质→折叠产生功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。
蛋白质工程是直接改造天然蛋白质或按照以下思路进行：确定蛋白质的功能→蛋白质应有的高级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基排列，可以创造自然界不存在的蛋白质。
我的发现

文章来源：http://m.jab88.com/j/54122.html

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