2022學(xué)年人教版選修3體外受精和早期胚胎培養(yǎng)課件PPT（77張）

胚胎工程專題3

3．2體外受精和早期胚胎培養(yǎng)[學(xué)習(xí)要求]1.簡述卵母細(xì)胞、精子的采集和培養(yǎng)方法，掌握哺乳動物體外受精技術(shù)的主要操作步驟和過程。2.簡述哺乳動物早期胚胎的培養(yǎng)方法。3.了解體外受精在家畜快速繁殖中的重要意義。課前教材預(yù)案課堂深度拓展課末隨堂演練課后限時(shí)作業(yè)目錄Contents1．概念試管動物技術(shù)是指通過_________使精子和卵子在_________條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為_________后，再經(jīng)過移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。課前教材預(yù)案要點(diǎn)一試管動物技術(shù)人工操作

體外

早期胚胎

2．重要應(yīng)用——良種培育實(shí)現(xiàn)良種動物的_________繁殖。3．技術(shù)手段首先要做的是_________和_________的培育?？焖俅罅?/p>

體外受精

早期胚胎

哺乳動物體外受精主要包括_________的采集、精子的獲取和_________等主要步驟。要點(diǎn)二體外受精卵母細(xì)胞

受精

1．卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)促性腺激素

采集方法適用范圍舉例采集過程輸卵管沖取法實(shí)驗(yàn)動物小鼠、兔、豬、羊等用___________處理，使其排出更多的卵子，從_________中沖取卵子已屠宰母畜的卵巢內(nèi)采集大型動物或大家畜牛從已屠宰的雌性動物體內(nèi)摘取卵巢，再從_________中采集卵母細(xì)胞輸卵管

卵巢

采集方法適用范圍舉例采集過程活體采卵大型動物或大家畜牛借助超聲波探測儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等工具直接從活體動物卵巢中吸取_________卵母細(xì)胞2.精子采集的具體方法及要求方法具體操作適宜動物假陰道法是指用特制的假陰道，滿足雄性動物交配時(shí)對壓力、溫度和潤滑度的要求，同時(shí)配備與采精動物相適應(yīng)的活臺畜或假臺畜，借助假陰道收集精液大家畜或大型動物方法具體操作適宜動物手握法是指徒手或戴上乳膠手套，直接把握雄性動物的陰莖，給予適當(dāng)?shù)膲毫痛碳?，即可引起射精豬、犬等體型較小、易于控制的家畜電刺激法是指將動物麻醉后，用特制的電極伸入動物的直腸，直接刺激位于腰薦部的射精中樞神經(jīng)，引起射精野生或經(jīng)濟(jì)動物3.精子獲能的處理方法在體外受精前，必須先對精子進(jìn)行獲能處理，誘導(dǎo)方法如下表。獲能液獲能方法概念適用動物培養(yǎng)法將取自附睪的精子放入人工配制的_________中培養(yǎng)一段時(shí)間嚙齒動物、家兔和豬等化學(xué)誘導(dǎo)法將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用_________誘導(dǎo)精子獲能牛、羊等家畜化學(xué)藥物4.受精獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下都可以在獲能溶液或?qū)Ｓ玫腳________中完成受精過程。受精溶液

思考：從輸卵管中沖取的卵子可直接與獲能的精子受精，從已屠宰母畜或活體動物的卵巢中采集到的卵母細(xì)胞卻需要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精，可能的原因是什么？

提示

從輸卵管中沖取的卵子，在通過輸卵管排出的過程中，已經(jīng)成熟，具備了受精能力；從已屠宰母畜或活體動物的卵巢中采集到的卵母細(xì)胞未發(fā)育成熟，需要人工培養(yǎng)成熟后才能完成受精作用。要點(diǎn)三胚胎的早期培養(yǎng)氨基酸血清2．胚胎早期培養(yǎng)的目的(1)精子和卵子在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入_____________中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。(2)當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)可進(jìn)行受體移植，或_________。發(fā)育培養(yǎng)液

冷凍保存

3．胚胎移植的時(shí)間不同動物胚胎移植的時(shí)間不同。牛、羊一般要培養(yǎng)到_________階段或_________階段進(jìn)行移植；人的體外受精胚胎，可在8～16個細(xì)胞階段移植。桑椹胚囊胚課堂深度拓展考點(diǎn)一體外受精1．體外受精過程獲能的精子和卵子在獲能溶液或?qū)Ｓ檬芫芤褐型瓿墒芫?，其過程概括如下：2．比較自然受精、人工授精和體外受精的異同點(diǎn)項(xiàng)目自然受精人工授精體外受精不同點(diǎn)過程不同雌雄動物交配完成用人工的方法將公畜的精液注入母畜生殖道內(nèi)，完成受精人工獲取精子、卵子，在體外培養(yǎng)液中完成受精過程場所不同雌性動物輸卵管中雌性動物輸卵管中體外培養(yǎng)液中相同點(diǎn)(1)精子獲能、卵子成熟后方能完成受精過程；(2)都是有性生殖體外受精技術(shù)的兩個注意點(diǎn)(1)用促性腺激素處理時(shí)，只能注射不能飼喂。促性腺激素是肽類化合物，飼喂會因消化道的消化作用而失去原有的效用。(2)精子獲能處理前應(yīng)離心處理。精液由精子和精清兩部分組成，精清中含有一種能抑制精子獲能的物質(zhì)，因此在一般情況下，精液中的精子無法獲能。精子獲能前進(jìn)行離心處理，目的是除去精清以利于精子獲能?！纠}1】我國首例“虎獅獸”是利用雄虎的精子和雌獅的卵子通過“體外受精”而產(chǎn)生的，完成這一過程需要解決的問題是(

)A．精子在體外進(jìn)行獲能處理B．用化學(xué)物質(zhì)處理掉卵細(xì)胞膜以便精子進(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答案

A

解析

本題考查體外受精的過程。體外受精前，要對精子進(jìn)行獲能處理，A項(xiàng)正確；精子與卵細(xì)胞膜接觸時(shí)，精子外膜和卵細(xì)胞膜相互融合，精子入卵，不需要用化學(xué)物質(zhì)處理掉卵細(xì)胞膜，B項(xiàng)錯誤；雄原核和雌原核融合成合子后受精完成，而不是精子、卵子原有的細(xì)胞核融合，C項(xiàng)錯誤；精子入卵后，卵細(xì)胞會自然形成兩道屏障防止多精入卵，D項(xiàng)錯誤?！咀兪?】下列不屬于卵母細(xì)胞采集方法的是(

)A．用促性腺激素處理，然后從輸卵管中沖取卵子B．從屠宰場已屠宰母畜的卵巢中采集卵母細(xì)胞C．借助超聲波探測儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等工具，直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細(xì)胞D．將動物麻醉后，用特制的電極伸入動物的直腸，直接刺激排卵中樞神經(jīng)，引起排卵答案D解析對雄性動物來說，可將動物麻醉后，用特制的電極伸入動物的直腸，直接刺激位于腰薦部的射精中樞神經(jīng)，引起射精，但該方法并不用于采集卵母細(xì)胞?？键c(diǎn)二胚胎的早期培養(yǎng)1．胚胎早期培養(yǎng)與動物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液比較項(xiàng)目早期胚胎培養(yǎng)液動物細(xì)胞培養(yǎng)液鹽類無機(jī)鹽、有機(jī)鹽無機(jī)鹽、微量元素營養(yǎng)物質(zhì)氨基酸、核苷酸糖、氨基酸調(diào)節(jié)物質(zhì)維生素、激素促生長因子特有成分血清血清、血漿2.“試管?！惫S化生產(chǎn)流程圖3．克隆羊、試管羊、轉(zhuǎn)基因羊的比較(1)產(chǎn)生過程的比較(2)不同點(diǎn)名稱生物技術(shù)遺傳物質(zhì)遺傳性狀生殖方式克隆羊核移植技術(shù)A羊核基因，B羊質(zhì)基因幾乎全部表現(xiàn)A羊性狀無性生殖試管羊體外受精A、B羊核基因，B羊質(zhì)基因雙親性狀有性生殖轉(zhuǎn)基因羊DNA重組技術(shù)目的基因、雙親基因目的基因性狀、雙親性狀有性生殖(3)相同點(diǎn)：都需要運(yùn)用早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植技術(shù)?！纠}2】下列關(guān)于早期胚胎培養(yǎng)的說法中，不正確的是(

)A．發(fā)育培養(yǎng)液的成分通常含有血清B．發(fā)育培養(yǎng)液的成分較一般動物細(xì)胞培養(yǎng)液的成分簡單C．動物種類不同，進(jìn)行胚胎移植的早期胚胎所處階段不同D．進(jìn)行胚胎移植之前，可將培養(yǎng)到適宜時(shí)期的早期胚胎進(jìn)行冷凍保存解析胚胎的早期培養(yǎng)是將受精卵移入到發(fā)育培養(yǎng)液中進(jìn)行的，其培養(yǎng)液的成分一般都比較復(fù)雜，除含有一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽類外，還需要添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸，以及血清等成分，一般比動物細(xì)胞培養(yǎng)液的成分復(fù)雜，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯誤；動物種類不同，進(jìn)行胚胎移植的時(shí)期一般不一樣，要根據(jù)具體情況選擇進(jìn)行胚胎移植的時(shí)期，C項(xiàng)正確；培養(yǎng)到適宜時(shí)期的早期胚胎，可以進(jìn)行胚胎移植，也可冷凍保存，D項(xiàng)正確?！咀兪?】試管嬰兒、試管苗和克隆羊這三者可以說是現(xiàn)代生物科技的杰出成果，下列對其生物學(xué)原理及技術(shù)的敘述，正確的是(

)A．都屬于無性生殖B．都屬于細(xì)胞工程的某些技術(shù)C．都不會發(fā)生基因重組D．都體現(xiàn)了分化的細(xì)胞具有全能性答案B解析試管嬰兒由體外受精形成的受精卵發(fā)育而成，屬于有性生殖，存在基因重組的可能，不能體現(xiàn)分化的細(xì)胞的全能性；試管苗為植物組織培養(yǎng)，除花藥離體培養(yǎng)(單性生殖)外，其他情況為無性生殖；克隆羊?yàn)閯游锛?xì)胞核移植技術(shù)的產(chǎn)物，屬無性生殖，A、C、D項(xiàng)錯誤。由于三者的操作對象都有細(xì)胞或細(xì)胞結(jié)構(gòu)，因此都屬于細(xì)胞工程的某些技術(shù)，B項(xiàng)正確。1．下列關(guān)于卵母細(xì)胞采集的敘述中，不正確的是(

)A．采集時(shí)，對有些動物要用促性腺激素處理B．動物排出的卵子成熟程度不同C．對有些動物可以直接從活體卵巢中吸取卵母細(xì)胞D．從卵巢中采集的卵母細(xì)胞，可直接與精子在體外受精課末隨堂演練答案D解析采集卵母細(xì)胞時(shí)，對于實(shí)驗(yàn)動物如小鼠、兔，家畜豬、羊等，采用的主要方式是用促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，然后，從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能的精子體外受精，A項(xiàng)正確；動物排卵發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前后，馬、犬排出的是初級卵母細(xì)胞，而其他多數(shù)動物排出的是次級卵母細(xì)胞，B項(xiàng)正確；

對于家畜或大型動物，可從屠宰的母畜卵巢中采集卵母細(xì)胞，或直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細(xì)胞，C項(xiàng)正確；從卵巢中采集的卵母細(xì)胞，必須在體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才可與獲能的精子在體外受精，D項(xiàng)錯誤。2．哺乳動物體外受精的過程是(

)①卵母細(xì)胞的采集②精子的采集③卵母細(xì)胞的人工培養(yǎng)④精子的獲能處理⑤精子與成熟的卵子在受精溶液中共同培養(yǎng)⑥精子用CaCl2處理⑦卵母細(xì)胞用一定濃度的肝素溶液處理⑧體外受精⑨受精卵培養(yǎng)答案B解析哺乳動物體外受精的過程主要包括卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集與獲能、受精等幾個主要步驟。卵子的采集方法有兩種：一種是用促性腺激素促進(jìn)雌性動物超數(shù)排卵后，從輸卵管中沖取，一種是從屠宰后的母體卵巢或活體卵巢中采集卵母細(xì)胞(需要在體外培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精)。

精子的采集方法主要有假陰道法、手握法和電刺激法。從動物體內(nèi)采集到的精子必須獲能后才能夠與發(fā)育成熟的卵子受精。精子獲能的方法主要有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法。獲能的精子與培養(yǎng)成熟的卵子要在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐信囵B(yǎng)一段時(shí)間后才能完成受精。3．下列對于“試管嬰兒”的解釋，正確的是(

)①屬于無性生殖②屬于有性生殖③體外受精④體內(nèi)受精⑤體外發(fā)育⑥體內(nèi)發(fā)育⑦運(yùn)用基因工程技術(shù)⑧運(yùn)用胚胎工程技術(shù)A．②③⑥⑦⑧ B．①③⑥⑦⑧C．①③⑤⑧ D．②③⑥⑧答案D解析試管嬰兒是由精子和卵子在體外受精后形成的受精卵發(fā)育而成的，屬于有性生殖；胚胎后期的發(fā)育發(fā)生在體內(nèi)；試管嬰兒運(yùn)用了體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)。4．發(fā)展試管動物技術(shù)具有重要意義，下列關(guān)于該技術(shù)的敘述錯誤的是(

)A．試管動物技術(shù)可解決動物生育率低的問題B．試管動物技術(shù)可以更多、更有效地利用動物卵子C．試管動物技術(shù)可以通過普通家畜繁育良種家畜D．試管動物技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)家畜的快速繁殖答案D解析牛的生育率很低，一頭牛一胎一般只生產(chǎn)一頭牛犢，一生約生育四五次，但是母牛體內(nèi)的卵母細(xì)胞卻相當(dāng)多，其卵巢中的卵母細(xì)胞數(shù)目要比它一生中正常排出的卵子多1000倍，公牛產(chǎn)生的精子數(shù)量更多。因此，可通過試管動物技術(shù)，人工采集卵子和精子，在體外受精以獲得大量的胚胎，然后將胚胎移植到母體內(nèi)孕育。

這樣充分利用了動物的精子和卵子，提高了動物生育率，并且通過“借腹懷胎”使普通的家畜可以繁殖良種家畜，實(shí)現(xiàn)家畜的快速繁殖。5．下列有關(guān)動物早期胚胎培養(yǎng)的說法，正確的是(

)A．精子與卵子在發(fā)育培養(yǎng)液中完成受精B．培養(yǎng)液的成分一般包括無機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、蔗糖C．胚胎發(fā)育到一定階段，可將其向受體移植或冷凍保存D．動物胚胎移植的時(shí)間都是桑椹胚階段，此時(shí)的細(xì)胞是全能細(xì)胞答案C解析獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下都可以在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程，而發(fā)育培養(yǎng)液用于胚胎的早期培養(yǎng)；哺乳動物胚胎培養(yǎng)液的成分一般比較復(fù)雜，除一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及血清等物質(zhì)，不含蔗糖；不同動物胚胎移植的時(shí)期不同。6．慢性病人常出現(xiàn)白蛋白值偏低的狀況(比如慢性肝病、慢性腎病、腫瘤等)，缺乏白蛋白人就容易出現(xiàn)浮腫。人體的白蛋白正常值在每100mL血液中含有3.8～4.8g，如果比正常值低很多的時(shí)候就需要注射白蛋白，所以臨床上對白蛋白需求量很大。如圖是利用嶗山奶山羊乳腺生物反應(yīng)器制備藥用白蛋白的流程圖：(1)要實(shí)現(xiàn)①超數(shù)排卵，應(yīng)在嶗山奶山羊