2013-2014学年高二生物课件：3.2 体外受精和早期胚胎培养（人教版选修3）.ppt

1、热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究3.2 体外受精和早期胚胎培养热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究课程标准1.概述体外受精与早期胚胎培养过程。2.比较试管动物与体外受精。课标解读1.根据卵子的形成过程和原理，说出卵母细胞采集和培养的具体方法。2.结合精子的形成过程，自学采集精子的方法，并进一步分析精子在体外是如何获能的。3.结合哺乳动物胚胎发育的特点，概述动物早期胚胎培养的方法。热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究1试管动物技术(1)概念：试管动物技术是指通过使卵子和精子在下成熟和受精，并通过培养发育为后，再经移植产生后代

2、的技术。(2)重要应用良种培育：实现良种牛快速大量繁殖首先要做的是和的培养。试管动物技术与体外受精人工操作体外条件早期胚胎体外受精早期胚胎热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究2体外受精(1)基本步骤：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和、。获能受精采集方法适用范围采集过程采集后的操作举例输卵管冲取法实验动物利用促使雌性动物排出更多的卵子，从冲取卵子可直接与获能的精子在体外受精小鼠、兔、猪、羊等促性腺激素输卵管热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究已屠宰动物卵巢内采集大型动物或大家畜从已屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞采集后的卵母细胞都要在体外经过后，才能与受精牛采

3、卵借助超声波探测仪、内窥镜和腹腔镜等仪器，直接从活体动物卵巢中采集卵母细胞活体人工培养成熟获能的精子热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究(3)精子的采集和获能：收集精子的方法a假阴道法：大家畜或大型动物。b法：体型较小，易于控制的动物。c法：野生动物或经济动物。精子体外获能的方法手握电刺激热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究方法操作过程适用动物培养法将精子放入人工配制的中使其获能啮齿动物、家兔及猪等动物化学诱导法将精子放在一定浓度的或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能牛、羊等家畜肝素获能液热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究(4)受精获能的精子和培养成

4、熟的卵子，一般可以在或专用的中完成受精过程。思维激活1 怎样用一个流程图表示体外受精过程？提示 体外受精流程如图所示：获能溶液受精溶液热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究试管动物与克隆动物的比较比较项目试管动物克隆动物技术基础体外受精、胚胎移植核移植技术实例克隆牛多利羊热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究过程生殖方式有性生殖无性生殖热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究遗传物质遗传物质来自两个个体遗传物质与供体相同意义充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期加速家畜遗传改良进程、挽救濒危物种等热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究【巩固1】哺乳动物体外

5、受精的过程是()。卵母细胞的采集精子的采集卵母细胞的人工培养精子的获能处理精子与成熟的卵子在受精溶液中共同培养用CaCl2处理精子用一定浓度的肝素溶液处理卵母细胞 体外受精 受精卵培养热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究解析一定浓度的肝素溶液用于精子的体外获能。CaCl2可用于基因工程处理细菌细胞以利于重组载体的导入。答案 B热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究胚胎的早期培养1培养液的成分一般包括无机盐类、有机盐类、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及等物质。2胚胎早期培养的目的(1)精子和卵子在体外受精后，应将受精卵移入中继续培养，以

6、检查受精状况和受精卵的发育能力。(2)当胚胎发育到适宜的阶段可进行受体移植或。维生素血清发育培养液冷冻保护热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究3胚胎移植的时间不同动物胚胎移植的时间不同。牛、羊一般要培养到阶段或阶段进行移植。人的体外受精胚胎，可在816个细胞阶段移植。思维激活2 通常所说的双胞胎，就是孪生。双胞胎可分为一卵性双胞胎和二卵性双胞胎两种。一卵性双胞胎是由同一受精卵发育而成的两个胚胎所生出的孪生儿。这对孪生儿的性别相同，外貌也几乎相同。桑椹胚囊胚热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究(1)你认为一卵性孪生的两个胚胎是怎样形成的？(2)为什么一卵性孪生儿性别相同，外貌也几

7、乎相同？提示(1)受精卵第一次卵裂形成的两个细胞由于某种原因分开，并各自独立发育。(2)一卵性孪生儿发育的起点是两个含遗传物质完全相同的细胞，因为这两个细胞是由同一受精卵经有丝分裂形成的。因此，一卵性孪生儿的性别相同，外貌也几乎相同。热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究胚胎的早期培养技术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

8、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。热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究【巩固2】胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。(1)从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是_；从良种公牛采集的精子需_后才能进行受精作用。(2)在体外培育受精卵时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供_气体以维持_。热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究(3)图 中 过 程 A称 为 _，它 在 胚 胎 工 程 中 的 意 义 在 于

9、_。(4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是_；获得转基因母牛后，如果_即说明目的基因已经表达。解析本题考查胚胎工程的原理，解题关键是理解体外受精、早期胚胎培养的过程及条件，并具有一定的知识综合能力。(1)在体外受精前，对精子进行获能处理，要对卵母细胞进行培养，让其进一步成熟，才具有与精子进行受精的能力。(2)在体外培养受精卵时，需要提供一定量的CO2，以维持培养液的pH。(3)将早期胚胎植入受孕母体的子宫中，属于胚胎移植，它在胚胎工程热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究中的意义有：可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力；大量节省购买种

10、畜的费用；一胎多产。(4)将目的基因导入动物受精卵的常用方法为显微注射法；如果母牛的乳汁中含有人类白细胞介素，则说明目的基因在母牛体内已经表达。答案(1)使卵母细胞成熟(或：使卵母细胞获得受精能力)获能(2)5%的CO2 培养液(基)的pH(3)胚胎移植 提高优良母畜的繁殖率(4)显微注射法 牛奶中含有人类白细胞介素(或牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素)热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究【例1】2010年，英国“试管婴儿之父”罗伯特爱德华兹获得了诺贝尔生理和医学奖。下面是试管婴儿培育过程示意图。下列有关叙述，不正确的是()。试管动物及体外受精热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究

11、A过程中可通过注射促性腺激素增加排卵数量B过程需要在添加ATP的获能液中完成C过程的培养液中应该添加动物血清D过程成功的条件之一是受体对供体胚胎没有排斥思维导图：热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究深度剖析过程是完成受精作用，一般情况下可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成，不需要添加ATP。答案 B归纳提升试管动物生殖实质是正常的有性生殖，只不过受精、早期胚胎发育在试管中(体外)进行。克隆动物生殖的实质是无性生殖，依赖动物细胞核(高度分化的体细胞的细胞核)具有全能性；特有的操作程序是核移植！热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究【例2】根据图示“试管牛”工厂化生产的技术流程图解，

12、回答下面的问题。早期胚胎培养热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究(1)根据_(填标号)判断，此种繁殖方式是_生殖。(2)过程中通常每个卵巢平均可采集_枚左右可用的卵母细胞，最终可能产下_头犊牛。(3)卵母细胞体外培养时必须培养到_阶段才具有受精能力，过程为_，通常采用_法。(4)过程分别代表_和_，发育阶段一般为_。热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究思维导图：热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究深度剖析 试管牛是由精子和卵子结合形成的受精卵发育而来的，属于有性生殖过程；目前，屠宰场废弃的卵巢，每个平均可采集到10枚卵母细胞，经体外培养和受精，可获得可用的胚胎，移植给受

13、体母牛后可产下1到2头犊牛；采集到的精子，必须经过获能处理才具有受精能力，对牛来说，体外方法通常采用化学诱导法；根据图解，可以判断，过程为体外受精，过程为早期胚胎培养，为早期胚胎，一般发育到桑椹胚或囊胚时期适于进行胚胎移植。热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究答案(1)有性(2)1012(3)减数第二次分裂中期精子获能处理化学诱导(4)体外受精早期胚胎培养桑椹胚或囊胚时期归纳提升胚胎的早期培养与动物细胞培养所用的培养液类似，但是二者有所不同。二者比较如下：热 点 考 向 示 例课 堂 互 动 探 究项目动物胚胎培养液动物细胞培养液盐类无机盐、有机盐无机盐、微量元素营养物质氨基酸、核苷酸糖、氨基酸调节物质维生素、激素促生长因子特有成分血清血清、血浆