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(jiǎn)述卵母細(xì)胞、精子的采集和培養(yǎng)方法，掌握哺乳動(dòng)物體外受精技術(shù)的主要操作步驟和過程。2.簡(jiǎn)述哺乳動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)物的_________繁殖。3．技術(shù)手段首先要做的是_________和_________的培育。快速大量

體外受精

早期胚胎

哺乳動(dòng)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(dòng)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(dòng)物或大家畜牛從已屠宰的雌性動(dòng)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(dòng)物或大家畜牛借助超聲波探測(cè)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2.精子采集的具體方法及要求方法具體操作適宜動(dòng)物假陰道法是指用特制的假陰道，滿足雄性動(dòng)物交配時(shí)對(duì)壓力、溫度和潤滑度的要求，同時(shí)配備與采精動(dòng)物相適應(yīng)的活臺(tái)畜或假臺(tái)畜，借助假陰道收集精液大家畜或大型動(dòng)物方法具體操作適宜動(dòng)物手握法是指徒手或戴上乳膠手套，直接把握雄性動(dòng)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(dòng)物麻醉后，用特制的電極伸入動(dòng)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(dòng)物3.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，誘導(dǎo)方法如下表。獲能液獲能方法概念適用動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(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8～16個(gè)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溥^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(dòng)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(chǎng)所不同雌性動(dòng)物輸卵管中雌性動(dòng)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(gè)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(huì)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(duì)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(cuò)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(cuò)誤；精子入卵后，卵細(xì)胞會(huì)自然形成兩道屏障防止多精入卵，D項(xiàng)錯(cuò)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(chǎng)已屠宰母畜的卵巢中采集卵母細(xì)胞C．借助超聲波探測(cè)儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等工具，直接從活體動(dòng)物的卵巢中吸取卵母細(xì)胞D．將動(dòng)物麻醉后，用特制的電極伸入動(dòng)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(duì)雄性動(dòng)物來說，可將動(dòng)物麻醉后，用特制的電極伸入動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液的成分簡(jiǎn)單C．動(dòng)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(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液的成分復(fù)雜，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；動(dòng)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(duì)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(huì)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?dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)的產(chǎn)物，屬無性生殖，A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。由于三者的操作對(duì)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(duì)有些動(dòng)物要用促性腺激素處理B．動(dòng)物排出的卵子成熟程度不同C．對(duì)有些動(dòng)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(duì)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)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(dòng)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(jí)卵母細(xì)胞，而其他多數(shù)動(dòng)物排出的是次級(jí)卵母細(xì)胞，B項(xiàng)正確；

對(duì)于家畜或大型動(dòng)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(dòng)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(cuò)誤。2．哺乳動(dòng)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(dòng)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(gè)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(dòng)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(dòng)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(duì)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(dòng)物技術(shù)具有重要意義，下列關(guān)于該技術(shù)的敘述錯(cuò)誤的是(

)A．試管動(dòng)物技術(shù)可解決動(dòng)物生育率低的問題B．試管動(dòng)物技術(shù)可以更多、更有效地利用動(dòng)物卵子C．試管動(dòng)物技術(shù)可以通過普通家畜繁育良種家畜D．試管動(dòng)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(dòng)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(dòng)物的精子和卵子，提高了動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(duì)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