發(fā)育生物學(xué)實驗教案

1、發(fā)育生物學(xué)實驗教案實驗一 模式生物蛙、海膽胚胎發(fā)育各階段切片觀察一、實驗?zāi)康?了解模式生物發(fā)育過程中的形態(tài)變化。二、實驗原理 在多種動物中，胚胎發(fā)育經(jīng)歷受精、桑椹胚、囊胚、原腸時期、神經(jīng)時期，不同時期具 有不同的特點，在發(fā)育中其形態(tài)和構(gòu)造經(jīng)歷明顯的階段性變化。三、試劑與材料1. 實驗試劑香柏油、顯微鏡2. 實驗材料 模式生物切片、裝片（蛙、海膽）四、實驗步驟 觀察模式生物發(fā)育各時期的胚胎形狀變化。五、實驗作業(yè) 記錄形態(tài)學(xué)變化。實驗二 模式生物鯽魚、雞胚胎發(fā)育各階段切片觀察一、實驗?zāi)康?了解模式生物發(fā)育過程中的形態(tài)變化。二、實驗原理 在多種動物中，胚胎發(fā)育經(jīng)歷受精、桑椹胚、囊胚、原腸時期、神經(jīng)時

2、期，不同時期具 有不同的特點，在發(fā)育中其形態(tài)和構(gòu)造經(jīng)歷明顯的階段性變化。三、試劑與材料1. 實驗試劑香柏油、顯微鏡2. 實驗材料 模式生物切片、裝片（鯽魚、雞）四、實驗步驟 觀察模式生物發(fā)育各時期的胚胎形狀變化。五、實驗作業(yè) 記錄形態(tài)學(xué)變化。實驗三 兩棲類變態(tài)過程的觀察一、實驗?zāi)康?了解兩棲類動物變態(tài)過程中的形態(tài)變化。二、實驗原理在多種動物中， 胚胎發(fā)育經(jīng)歷一個幼蟲期， 幼蟲具有與成體非常不同的特點， 在發(fā)育中 其形態(tài)和構(gòu)造經(jīng)歷明顯的階段性變化， 其中有一些器官退化消失， 有些得到改造， 有些新生 出來，從而結(jié)束幼蟲期，建成成體結(jié)構(gòu)，這種現(xiàn)象統(tǒng)稱為變態(tài)。三、試劑與材料1. 實驗試劑何爾夫列他溶

3、液（氧化鈉0.35g,氯化鉀0.005g,二氯化鈣O.OIg，碳酸氫鈉0.02g，蒸餾水 100mL ）2. 實驗材料蛙的蝌蚪四、實驗步驟人工飼養(yǎng)青蛙，觀察其變態(tài)過程中的形態(tài)變化。五、實驗作業(yè)記錄蛙變態(tài)過程中的形態(tài)學(xué)變化。附 蛙的飼養(yǎng)方法卵和蝌蚪的培養(yǎng)最好用潔凈的自來水， 并加上稀釋 5-6 倍的何爾夫列他液 （氧化鈉 0.35g ， 氯化鉀0.005g,二氯化鈣O.OIg,碳酸氫鈉0.02g,蒸餾水100mL）,這樣可以增加胚胎和蝌 蚪發(fā)育所必需的鈉、鈣、鉀離子。培養(yǎng)水要多而清潔，否則會因缺氧而致死。蝌蚪主要吃植物性飼料， 如水藻等。 煮過的菠菜和萵苣是最適宜的食物，但投喂時不宜煮得太熟，并

4、注意除去纖維。初次投食量要小，以后可不斷增加。每天定時定量投喂，不宜 過多，以防殘渣腐敗，造成水體污染。若用缸、盆培養(yǎng)，或水體較小，一般3-5d 換一次水較好。當(dāng)蝌蚪發(fā)育成帶有短尾的幼體開始用肺呼吸時，若用池塘培養(yǎng)，水中必須放些水草， 或小木條，以供其登陸用。若為缸、盆培養(yǎng)，水里可放一些泡沫塑料。成體主要吃昆蟲之類的動物性食物，以直翅目、鞘翅目、膜翅目、蜻蜓目為最多，其次 為雙翅目、脈翅目、半翅目等昆蟲。有時也食蛛形動物、蚯蚓，甚至也以谷粒、魚苗或蝌蚪 及小蛙為食。實驗四 鳥類胚胎發(fā)育的觀察一、實驗?zāi)康氖煜B類胚胎發(fā)育的過程。二、實驗原理鳥類胚胎發(fā)育是典型的體外發(fā)育，利用人工孵化的家禽，可以方

5、便觀察其發(fā)育過程。 雞胚胎發(fā)育可分為兩個階段：成蛋階段和成雛階段。（1 ）胚胎在卵形成過程中的發(fā)育 即母體內(nèi)的發(fā)育，也即是成蛋階段的發(fā)育。這個階段的發(fā)育過程是，受精卵+卵裂 +囊胚期 +原腸期。當(dāng)胚胎發(fā)育到原腸期時，已分化形成上胚層和下胚層，從外觀上看形如一個 圓盤狀體即為胚盤，當(dāng)卵排出體外，因溫度下降，胚胎生長發(fā)育隨即停止。（2）胚胎在孵化過程中的發(fā)育卵排出體外后，保存在18C以下的環(huán)境中，胚胎發(fā)育基本處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)人孵后，胚胎即開始發(fā)育。胚胎在孵化過程中發(fā)育的時期稱孵化期。雞的孵化期為21 天。種蛋人孵后，胚胎在原腸期形成的同時， 上胚層像個碟狀圓盤，在其末端， 細(xì)胞不斷地 向中線集中，

6、 形成一條細(xì)胞帶， 稱原條。 原條細(xì)胞通過原溝的底部逐漸轉(zhuǎn)人上胚層與下胚層 之間， 并分別向兩側(cè)擴(kuò)展， 這些遷移至上下胚層之間的細(xì)胞稱為中胚層。 原條細(xì)胞也逐漸轉(zhuǎn) 人上胚層與內(nèi)胚層之間， 并分別向前伸展，伸展的結(jié)構(gòu)稱為頭突， 后發(fā)育成脊索。 脊索是胚 胎期的縱軸支持器官，最終為脊柱所代替，隨著胚胎的不斷發(fā)育，由外、中、內(nèi)三個胚層逐 漸形成各種腺體、器官、骨骼、肌肉、皮膚、羽毛和喙，最后形成新的機(jī)體雛雞。三、試劑與材料雞的種蛋四、實驗步驟1. 觀察比較種蛋（受精）與非種蛋（未受精）內(nèi)部結(jié)構(gòu)的差異。2. 觀看教學(xué)片，熟悉雞的胚胎發(fā)育過程。2. 人工孵化種蛋，記錄雞的孵化進(jìn)程及特征。五、實驗作業(yè)拍照

7、記錄雞孵化進(jìn)程中的特征變化。附1. 雞胚發(fā)育進(jìn)程及特征1 胚齡：蛋黃表面有一顆顏色稍深，四周稍亮的圓點，俗稱“魚眼珠”或白光珠。2 胚齡：可看到卵黃囊血管區(qū)，其形狀很象櫻桃形，故俗稱為為 “櫻桃珠 ”。3 胚齡：卵黃囊血管的形狀象靜止的蚊子，俗稱“蚊蟲珠” 。卵黃顏色稍深的下部似月牙狀， 俗稱“月牙” 。4 胚齡：蛋轉(zhuǎn)動時，卵黃不易跟隨著轉(zhuǎn)動，俗稱為“釘殼” 。5 胚齡：明顯看到黑色的眼點，谷稱“起珠” 、“單珠”、“起眼”（若為 5 天整，還可見到些 羊水）。6 胚齡：胚胎形似“電話筒” ，一端是頭部，另一端為彎增大的軀干部，俗稱“雙珠” ?？梢?看到羊毛。7 胚齡：白茫茫的羊水增多，胚胎活

8、動尚不強(qiáng)，胚胎在羊水中不易看清，似沉在羊水中，俗 稱“沉”。正面已布滿擴(kuò)大的卵黃和血管。8 胚齡：胚胎較易看到，象在羊水中浮游一樣，俗稱“浮” 。從背面看，卵黃已擴(kuò)大到背面， 蛋轉(zhuǎn)動時二邊卵黃不易晃動，俗稱為“邊口發(fā)硬” 。9 胚齡：蛋轉(zhuǎn)動時， 二邊卵黃容易晃動， 背面尿囊血管迅速伸展越出卵黃， 故俗稱為 “發(fā)邊”。10 胚齡： 尿囊血管繼續(xù)伸展， 在蛋的小頭合攏， 整個蛋除氣室外都布滿了血管， 俗稱為 “合 攏”、“長足”。11 胚齡：血管開始加粗，血管顏色開始加深，解剖背部出現(xiàn)絨毛，腺胃明顯可辨。12 胚齡：血管加粗、顏色逐漸加深。解剖身軀覆蓋絨毛。13 胚齡：主要觀察小頭發(fā)亮的部分隨著胚

9、齡的增長而逐日縮小。頭部和身體大部分覆蓋絨 毛，跖、趾出現(xiàn)角質(zhì)鱗片原基。14 胚齡：小頭發(fā)亮的部分隨著胚齡增長而逐日縮小，蛋內(nèi)黑影部分隨著胚齡增長而加大， 胚胎全身覆蓋絨毛，頭向氣室，胚胎開始改變橫著的位置，逐漸與蛋長軸平行。15 胚齡：蛋內(nèi)黑影部分增大。解剖觀察，翅已完全成形，跖、趾的鱗片開始形成，眼臉閉 合。體內(nèi)外的器官大體上部形成了。16 胚齡：黑影繼續(xù)燕大，解剖冠和肉髯明顯，絕大部分蛋自己進(jìn)入羊膜腔。17 胚齡：以小頭對準(zhǔn)光源，再看不到發(fā)亮的部分，俗稱“封門” 。軀干增大，腳、翅、頸變 大、眼、頭日益顯小，兩腿緊搶頭部。喙向氣室。18 胚齡：氣室向一方傾斜，這是胚胎轉(zhuǎn)身的緣故，俗稱為“

10、斜口” 、“轉(zhuǎn)身”。解剖頭彎曲在 右翼下，眼開始睜開。19 胚齡：喙進(jìn)氣室，開始呼吸，頸、翅突入氣室，頭埋右翼下，兩腿彎曲朝頭部，呈搶頭 姿勢，以便于破殼時掙扎。雛胚開始啄殼，可聞雛鳴叫。照蛋時，可見氣室有翅膀、喙、頸 部的黑影閃動，俗稱“閃毛” 。20 胚齡： 起初是胚胎喙部穿破殼膜， 伸入氣室內(nèi)， 稱為“起嘴”；接著開始啄殼， 稱“見嘌”、 “啄殼”。20.5-21 胚齡：出殼。2. 雞的人工孵化雞屬鳥類， 鳥類與哺乳動物胚胎發(fā)育不同，受精卵 （種蛋）排出母體后完全依賴外界環(huán) 境條件繼續(xù)發(fā)育。第 1-4 天為內(nèi)部器官發(fā)育階段； 5-14 天為外部器官形成階段； 15-19 天為 胚胎生長階

11、段； 20-21 天為出殼階段。在整個孵化過程中，溫度，濕度，通風(fēng)換氣與翻蛋等 外界條件將是保證胚胎正常發(fā)育，并使孵化獲得成功的關(guān)鍵因素。（1）溫度：溫度是孵化過程的首要條件， 發(fā)育中的雞胚對溫度最敏感， 只有在適宜的溫度下， 才能 保證雞胚的正常生長發(fā)育和物質(zhì)代謝。所以正確地掌握孵化溫度是提高孵化率的關(guān)鍵。在1-18 天中孵化的最適溫度是 37.5 C°-38.6 C°； 19-21 天則應(yīng)稍低于此溫度是 36.1 C°-37.5 C°。 如果溫度過高胚胎發(fā)育迅速， 孵化期縮短， 胚胎死亡增加。 溫度過低則會延長種蛋的孵化時 間，同時胚胎發(fā)育遲緩并帶來

12、死亡。（2）濕度： 水是溫度的良導(dǎo)體，空氣中的濕度對雞胚胎發(fā)育有很大作用。一般要求 1-18 天相對濕 度 40%-60% ；19-21 天相對濕度 65%-75% 。若濕度過高會妨礙蛋內(nèi)水分蒸發(fā)，使胚胎發(fā)育 所產(chǎn)生的大量代謝水不能及時排出， 嚴(yán)重時可導(dǎo)致胚胎畸形。 若濕度過低， 將加速蛋內(nèi)水分 蒸發(fā)，造成失水過多，阻礙代謝廢物的排出及所需氧氣的攝入。易引起胚胎和殼膜粘連。（3）通風(fēng)換氣： 通風(fēng)換氣的主要目的是幫助胚蛋中的胚胎與外界進(jìn)行氣體交換和熱能交換， 同時調(diào)節(jié)機(jī)內(nèi)的溫度。 胚胎發(fā)育過程中需要不斷的吸入氧氣， 排出二氧化碳?xì)夂退帧?孵化初期， 胚胎需要少 量氧氣可通過酶的作用從蛋黃中獲得

13、， 而后利用氣室的空氣， 再后則利用尿囊循環(huán)與蛋殼上 的氣孔同外界進(jìn)行氣體交換， 19 天后胚胎開始用肺呼吸。隨著胚齡的增加，胚胎的氣體交 換量也不斷增加。因此除胚胎發(fā)育初期外，胚胎的氣體交換都是由通風(fēng)換氣解決。通風(fēng)換氣還與溫度、 濕度有密切的關(guān)系。 通風(fēng)良好時， 空氣能充分流通還能與外界不斷 的進(jìn)行熱能交換。溫度、相對濕度都可保證。（4）翻蛋： 翻蛋的主要作用是改變胚胎方位，促進(jìn)羊膜運動， 防止胚胎、 蛋黃、蛋白與蛋殼之間粘 連。胚蛋放置位置必須適當(dāng)，在 1-18 天進(jìn)行定時翻蛋，每 2 小時翻蛋一次，翻蛋角度以 90 度為宜。種蛋孵化到 18天時，將種蛋移到出雛盤上叫落盤。這時胚胎發(fā)育完成

14、，在 20-21 天時開始出殼。 出殼時胚胎已經(jīng)完全長成雛雞。 這時雛雞的頭位于氣室中（即雞蛋的大頭部分） ，健壯的雛雞先把蛋殼啄開一個小孔， 然后慢慢的將小孔向兩側(cè)擴(kuò)大，直至破殼到一半以上時，雛雞的頭便可脫殼而出，而后身體也逐漸自行掙脫出來。1 胚齡2 胚齡3 胚齡4 胚齡5 胚齡6 胚齡7 胚齡8 胚齡9 胚齡10 胚齡11 胚齡12 胚齡13 胚齡14 胚齡15 胚齡16 胚齡17 胚齡18 胚齡19 胚齡20 胚齡20.5 胚齡替補(bǔ)實驗實驗五 精子形態(tài)觀察及體外獲能實驗一、實驗?zāi)康?. 熟悉哺乳類精子的形態(tài)結(jié)構(gòu)。2. 了解精子體外獲能的方法。二、實驗原理哺乳動物的精子離開精巢后并沒有受

15、精能力，必須要經(jīng)過成熟和獲能才能使卵子受精。 精子在附睪中成熟。成熟過程中，在附睪中多種物質(zhì)的作用下，精子質(zhì)膜的脂類、糖蛋白、 唾液酸、吸收抗原、表面 ATP 酶等許多成分發(fā)生變化，負(fù)電荷增加，與凝集素的結(jié)合力也 發(fā)生改變。精子射出后，經(jīng)陰道和子宮到達(dá)輸卵管，在壺腹部與卵子結(jié)合，完成受精。張明 覺、 Austin 1951 年發(fā)現(xiàn)兔子和大白鼠直接排出的精子不能使卵受精，必須在生殖道中停留一段時間后才具備受精能力， 這一現(xiàn)象稱為精子的獲能。 后來研究發(fā)現(xiàn)， 精子在體外也能完 成獲能，卵泡液、輸卵管分泌物、血清、房水等多種液體都可使精子獲能，pH、Ca2+濃度等環(huán)境條件對獲能也有影響。 精子在獲能

16、過程中發(fā)生一系列的形態(tài)及生理生化的變化，呼吸明顯加強(qiáng)，運動形態(tài)和速度也發(fā)生很大變化，由直線前進(jìn)變?yōu)榍€運動。體外獲能一般分為兩步： 一是精子的洗滌，經(jīng) 1 次或多次離心后除去雜質(zhì)、 死精子、低 活力精子、 凍精保護(hù)液及稀釋液等； 二是精子的獲能處理， 主要是使用高離子強(qiáng)度液 （His ）、 鈣離子載體、肝素等，以促進(jìn)鈣離子進(jìn)入精子頂體并刺激精子內(nèi)部pH 升高，從而誘發(fā)精子獲能。三、試劑與材料1. 實驗試劑IVF 液（NaCI 5.803g/L , KCI 0.201g/L , NaHC03 2.106g/L, CaCl2 2H2O 0.264g/L，丙 酮酸鈉0.055g/L, 60%乳酸鈉3

17、.5mL，葡萄糖1.000g/L，青霉素 G鉀或鈉鹽0.063g/L，硫酸 鏈霉素 0.050g/L，酚紅 0.010g/L, Na2HPO4 12H2O 0.056g/L , MgCl 2 6H2O 0.102g/L）,牛 血清白蛋白（ BSA ）2. 實驗材料雄性小鼠四、實驗步驟1. 斷頸處死雄性小鼠。2. 打開腹腔，剪取附睪尾（盡可能除去脂肪），將每個附睪尾放入已在37C、5%CO2培養(yǎng)箱預(yù)平衡 2h 的 2ml IVF 液（加 30mg/ml BSA ）中。3. 將附睪尾剪成幾段，用鑷子輕輕擠壓之，使精子擠入培養(yǎng)液中，去掉附睪尾。4. 吸打均勻后，1800 r/min離心5min，棄上

18、清，以2ml IVF液重懸。5. 將精子在37C、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1.5h，使之獲能。6. 鏡檢，觀察獲能精子的運動。五、實驗作業(yè)觀察比較精子在獲能前后運動形態(tài)和速度的變化。實驗六 植物組織培養(yǎng)一、實驗?zāi)康?了解植物細(xì)胞全能性。二、實驗原理生物體的每一個細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成完整個體所必需的全部基因。三、試劑與材料1. 實驗試劑MS 培養(yǎng)基、無菌水，升汞、酒精、次氯酸2. 實驗材料銀杏枝葉四、實驗步驟（一 ） 培養(yǎng)基的配制 1.母液配制 母液分大量元素、 微量元素、 鐵鹽及有機(jī)物質(zhì)四 類。 2. 培養(yǎng)基的配制與分裝 3.培養(yǎng)基的滅菌（ 二 ） 取材、消毒與接種

19、（ 1）先將剪下的枝條清洗干凈，選擇新鮮的花柄、嫩梢和帶腋芽的莖段作為外植體，將外植體放在自來水下沖洗12h,以沖洗掉大的土壤顆粒。（2）將清洗干凈的外植體移入無菌操作臺進(jìn)行消毒，先用75%酒精表面消毒30S,再用0.1%新潔爾滅處理15min。消毒后用無菌水沖洗 45次。（ 3）將消毒后的外植體放入消毒過的培養(yǎng)皿上，在無菌條件下切成0.40.5 cm 長的小段單芽，用無菌濾紙吸干水，立即接種到加有不同激素濃度的 MS培養(yǎng)基上，每個培養(yǎng)基接種 三個芽，并用封口膜封好。（ 三 ） 外植體的培養(yǎng)接種后的外植體放入用 75%酒精消毒后的干凈的光照培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)條件為：溫度 27C,光照周期為光照 12h/d+黑暗12h/d ，培養(yǎng)基 的 pH 值為 5.8，進(jìn)行培養(yǎng)與愈傷組織的誘 導(dǎo)。全部接種工作都是在嚴(yán)格無菌條件下進(jìn)行的 , 所以要特別認(rèn)真、仔細(xì)、以防雜菌污染。（ 四 ） 兩周后觀察愈傷組織的誘導(dǎo)并進(jìn)行生根生芽誘導(dǎo)五、實驗作業(yè)1. 觀察植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)物在培養(yǎng)中的生長情況。2觀察植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)物有無污染，分析原因？3. 以 MS 為例，試說明 MS 培養(yǎng)基中各成分各有何作