人教版生物選修3精品課件32體外受精和早期胚胎培養(yǎng).ppt

32 體外受精和早期胚胎培養(yǎng),學(xué)習(xí)導(dǎo)航 1.簡述試管動(dòng)物培育過程。 重點(diǎn) 2.簡述卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)方法。 3.了解收集精子和獲能的處理方法。 重點(diǎn),一、試管動(dòng)物技術(shù) 1.概念：通過人工操作使精子和卵子在_條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎，經(jīng)胚胎移植后產(chǎn)生后代的技術(shù)。 2.前期技術(shù)：_、早期胚胎培養(yǎng)。,體外,體外受精,悟一悟 1試管動(dòng)物技術(shù)屬于無性生殖還是有性生殖的范疇？ 【提示】 有性生殖。 二、體外受精 哺乳動(dòng)物的體外受精主要包括：卵母細(xì)胞的采集、_和受精等主要步驟。,精子的獲取,1.卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng),促性腺激素,輸卵管,獲能的精子,想一想 2.剛采集的卵母細(xì)胞要培養(yǎng)到什么階段才能受精？ 【提示】 減數(shù)第二次分裂中期。,2.精子的采集和獲能 (1)收集精子的方法 假陰道法：大家畜和大型動(dòng)物。 _法：體型較小，易于控制的動(dòng)物。 _法：野生動(dòng)物或經(jīng)濟(jì)動(dòng)物。,手握,電刺激,(2)精子體外獲能的方法,獲能液,肝素,3.受精 獲能精子和培養(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。 三、胚胎的早期培養(yǎng) 1.培養(yǎng)液的成分 一般包括無機(jī)鹽類、有機(jī)鹽類、_、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分以及_等物質(zhì)。,維生素,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(dòng)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816個(gè)細(xì)胞階段移植。,桑椹胚,囊胚,要點(diǎn)一 試管動(dòng)物技術(shù) 1.試管動(dòng)物技術(shù)的應(yīng)用 引進(jìn)的良種牛大量繁殖的主要難題：牛的生育率很低，一頭牛一胎一般只產(chǎn)一頭犢牛，一生約生育四五次。,2.試管嬰兒和克隆的區(qū)別,特別提醒 試管動(dòng)物與克隆動(dòng)物的比較 (1)起點(diǎn)不同：試管動(dòng)物是受精卵，克隆動(dòng)物是經(jīng)核移植后的重組細(xì)胞。 (2)遺傳來源不同：試管動(dòng)物來源于親本雙方,克隆動(dòng)物主要來源于供核一方。 (3)生殖方式不同：試管動(dòng)物為有性生殖，克隆動(dòng)物為無性生殖。,下列關(guān)于“克隆羊”“試管羊”“轉(zhuǎn)基因羊”的說法合理的一項(xiàng)是( ) A在培育過程中，都用到了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、核移植技術(shù)、胚胎移植技術(shù) B它們是通過相同的生殖方式獲得的 C它們的遺傳物質(zhì)都只來自一個(gè)親本 D它們?cè)谛纬蛇^程中，一般都有卵細(xì)胞參與,【解析】 克隆羊的培育過程：將一只母羊乳腺上皮細(xì)胞的細(xì)胞核，注入另一只母羊的無核卵細(xì)胞中，形成重組細(xì)胞，在體外發(fā)育成早期胚胎，然后移植到第三只母羊的子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育。該過程用到了核移植技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、胚胎移植技術(shù)。遺傳物質(zhì)來自兩個(gè)親本，屬于無性生殖；試管羊是指精卵在試管內(nèi)受精形成受精卵，體外發(fā)育成早期胚胎,然后移植到母體子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育。,該過程用到了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、胚胎移植技術(shù)。遺傳物質(zhì)來自兩個(gè)親本，屬于有性生殖；轉(zhuǎn)基因羊的培育是將目的基因注入受精卵的核內(nèi)，然后把經(jīng)過注射的受精卵移植到另一只雌性動(dòng)物的子宮內(nèi)，使受精卵發(fā)育為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。該過程用到了胚胎移植技術(shù)。遺傳物質(zhì)來自兩個(gè)親本，屬于有性生殖。 【答案】 D,變式訓(xùn)練 下列關(guān)于培育試管嬰兒的敘述，不正確的是( ) A培育試管嬰兒要進(jìn)行體外受精過程 B試管嬰兒的發(fā)育場所主要在試管內(nèi) C試管嬰兒的發(fā)育場所主要在母體內(nèi) D試管嬰兒具有雙親的遺傳特性,解析：選B。培育試管嬰兒是精子和卵子在體外培養(yǎng)情況下受精，然后將早期發(fā)育的胚胎(多為四細(xì)胞時(shí)期)移植回母體子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，足月后分娩。受精卵在試管內(nèi)發(fā)育的時(shí)間很短。,要點(diǎn)二 體外受精 體外受精主要包括卵母細(xì)胞的采集、精子的獲能和受精等幾個(gè)主要步驟。 1.卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng) 第一種方法：對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物如小鼠、兔和家畜豬、羊等卵母細(xì)胞采集時(shí)，可先用促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，然后在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間從輸卵管中沖取卵子，并使其直接與獲能的精子在體外受精。,第二種方法：從剛屠宰的雌性動(dòng)物體內(nèi)摘取卵巢，再從卵巢中采集卵母細(xì)胞。 第三種方法：活體采卵。需借助超聲波探測儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等工具，直接從活體動(dòng)物卵巢中吸取卵母細(xì)胞。 后兩種方法適用于大家畜或大型動(dòng)物。采集的卵母細(xì)胞需在體外培養(yǎng)成熟后才能與獲能的精子受精。,2.精子獲能的處理方法 在體外受精前,必須先對(duì)精子進(jìn)行獲能處理，方法有： (1)培養(yǎng)法：對(duì)于嚙齒類動(dòng)物、家兔和豬等動(dòng)物，將取自附睪的精子，放入人工配制的獲能液中，培養(yǎng)一段時(shí)間后，精子就可獲能。 (2)化學(xué)誘導(dǎo)法：對(duì)于牛、羊等家畜，將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能。,3.受精 獲能的精子和成熟后的卵子在體外合適的環(huán)境下共同培養(yǎng)一段時(shí)間，便可受精；受精后形成的受精卵需經(jīng)早期發(fā)育培養(yǎng)，才能完成植入或著床。 過程概括如下：,如圖是通過體外受精培育某良種牛后代的過程，據(jù)圖回答下列問題。,(1)的目的是使母牛多排卵，所用的方法是用_處理,從_中采集卵子。 (2)是_過程，因此這是_生殖方式，其常見的可遺傳的變異類型有_ _。,(3)過程是_，其培養(yǎng)液成分與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液的不同在于，前者含有_，而后者不含有。 (4)過程是_，移植的胚胎是在_階段。,【解析】 牛常用的采集卵母細(xì)胞的方法是用促性腺激素處理，促進(jìn)其超數(shù)排卵，然后從輸卵管中獲取卵子。卵子與精子結(jié)合的過程稱為受精，因此牛的生殖方式為有性生殖。進(jìn)行有性生殖的動(dòng)物，其可遺傳的變異類型有基因突變、基因重組、染色體變異。在早期胚胎的培養(yǎng)過程中培養(yǎng)液的成分主要有兩“鹽”(有機(jī)鹽和無機(jī)鹽)、兩“素”(維生素和激素)、兩“酸”(氨基酸和核苷酸),還有水及動(dòng)物血清等，胚胎培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段開始進(jìn)行移植。,【答案】 (1)促性腺激素 輸卵管 (2)受精 有性 基因突變、基因重組、染色體變異 (3)體外早期胚胎的培養(yǎng) 有機(jī)鹽、維生素、激素、核苷酸 (4)胚胎移植 桑椹胚或囊胚,互動(dòng)探究 (1)精子獲能的方法主要有哪些？ (2)體外采集小鼠的卵子常用哪種方法？ 【提示】 (1)培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法。 (2)超數(shù)排卵處理法。,【探規(guī)尋律】 (1) 獲取卵細(xì)胞的方法有：小動(dòng)物應(yīng)用促性腺激素誘導(dǎo)超數(shù)排卵；大家畜一般從屠宰場屠宰的母畜卵巢獲得;也可以借助內(nèi)窺鏡或腹腔鏡直接從卵巢吸取。 (2)獲取的卵細(xì)胞必須在體外培養(yǎng)到M中期. (3)用于體外受精用的精子,必須在體外獲能，并且受精過程必須在獲能液中完成。,要點(diǎn)三 胚胎的早期培養(yǎng) 1.胚胎早期培養(yǎng)液成分與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液成分的比較,2.移植方式：當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，冷凍保存或移植到受體動(dòng)物子宮內(nèi)培養(yǎng)。 3.試管牛工廠化生產(chǎn)的技術(shù)流程,(1)結(jié)果：實(shí)現(xiàn)良種牛的快速、大量繁殖。 (2)所用技術(shù)：體外受精、早期胚胎培養(yǎng)。 特別提醒 (1)胚胎的早期培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)液類似，但是二者所依據(jù)的原理和培養(yǎng)目的不同。,(2)早期胚胎培養(yǎng)的培養(yǎng)液成分巧記為兩“鹽”：無機(jī)鹽和有機(jī)鹽；兩“素”：維生素和激素；兩“酸”：氨基酸和核苷酸；另有水和血清等。 (3)胚胎發(fā)育到適宜階段時(shí)，既可向受體移植，也可冷凍保存。早期胚胎一般是指可用于移植的胚胎,即在原腸胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早階段的胚胎。,關(guān)于牛體外受精胚胎的工廠化生產(chǎn)的敘述中正確的是( ) A精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母牛子宮 B采集的卵細(xì)胞應(yīng)立即與精子共同放入培養(yǎng)液才能形成受精卵 C成熟卵子與收集來的精子相遇形成的受精卵需培養(yǎng)到一定階段才可移植,D體外受精胚胎的工廠化生產(chǎn)即胚胎發(fā)育和受精過程只需在體外進(jìn)行 【解析】 卵母細(xì)胞要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后才能與獲能的精子受精，受精卵發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段才能移植，植入體內(nèi)后繼續(xù)發(fā)育形成幼體產(chǎn)出。