生物學案：體外受精和早期胚胎培養(yǎng)

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精3。2體外受精和早期胚胎培養(yǎng)問題導學一、體外受精技術(shù)活動與探究1．哺乳動物的體外受精技術(shù)有哪些主要步驟？2．卵母細胞采集的方法有哪些？各適用于哪些動物？采集的卵母細胞能直接與獲能的精子進行受精嗎？3．精子的采集方法有哪些?采集來的精子獲能的方法有哪些?4．獲能后的精子與培養(yǎng)成熟的卵子在哪里完成受精？遷移與應用哺乳動物體外受精的過程是（)。①采卵②收集精子③卵母細胞的人工培養(yǎng)④精子獲能處理⑤精子和成熟卵子在受精溶液中共同培養(yǎng)⑥精子用CaCl2處理⑦卵母細胞用一定濃度肝素溶液處理⑧體外受精⑨受精卵培養(yǎng)剛排出的卵子尚未完全成熟，有的動物只完成了減數(shù)第一次分裂,即排出的為次級卵母細胞；有的動物減數(shù)第一次分裂也沒有完成，即排出的為初級卵母細胞.因此不同動物排出的卵子成熟程度不同，但均是不成熟的卵子。因此從卵巢中采取的卵母細胞需要置于與輸卵管相似的環(huán)境中，讓它進一步成熟.二、胚胎的早期培養(yǎng)活動與探究1．胚胎早期培養(yǎng)中培養(yǎng)液的成分及用途是什么？2．早期胚胎要在哪個階段進行胚胎移植？3．“試管牛”工廠化生產(chǎn)的技術(shù)流程是怎樣的？遷移與應用下圖是通過體外受精培育小鼠的過程圖，請據(jù)圖回答下列問題.(1)①所用的方法是用______________處理，從______采集卵子.（2)②是__________過程，因此小鼠的生殖方式是__________，其常見的可遺傳的變異類型有_________________________________________________________________________。（3）③過程是__________________________,其培養(yǎng)液成分與動物細胞培養(yǎng)液的不同在于，前者含有______________________________________，后者不含有，后者則含有________________________。（4)④過程移植的胚胎是在__________。（1）不同動物其胚胎移植的時間不同:①牛、羊一般要培養(yǎng)到桑椹胚階段或囊胚階段。②小鼠、家兔在桑椹胚階段前.③人的試管胚胎可在8～16個細胞階段移植。幾乎所有的動物都不能到原腸胚階段移植，因為此時分化程度高,移植成功率很低。（2)動物胚胎培養(yǎng)液與動物細胞培養(yǎng)液成分的比較動物胚胎培養(yǎng)液動物細胞培養(yǎng)液鹽類無機鹽、有機鹽無機鹽、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、激素促生長因子特殊成分血清血清、血漿答案：課前·預習導學【預習導引】一、體外受精早期胚胎移植二、1．小鼠促性腺激素輸卵管已屠宰母畜從活體動物的卵巢中吸取人工培養(yǎng)成熟獲能的2．假陰道法手握法電刺激法3．獲能液肝素化學藥物4．培養(yǎng)成熟獲能溶液受精溶液三、1．無機鹽維生素氨基酸血清2．向受體移植冷凍保存3．桑椹胚囊胚8～16個細胞預習交流：1．提示:試管嬰兒是有性生殖，克隆動物是無性生殖。2．提示：體外受精和早期胚胎培養(yǎng).課堂·合作探究【問題導學】一、活動與探究：1．提示：體外受精技術(shù)主要包括卵母細胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能、受精等幾個主要步驟。2．提示：方法一：先用促性腺激素處理，使其超數(shù)排卵;然后在適當?shù)臅r間從輸卵管沖卵；獲得的卵子可直接與獲能的精子在體外受精。適用于實驗動物如小鼠、兔和家畜豬、羊等。方法二：從已屠宰母畜的卵巢中采集卵母細胞。方法三: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胞。這種方法稱活體采卵。方法二和方法三適用于大家畜或大型動物.采集的卵母細胞需在體外培養(yǎng)成熟后才能與獲能的精子受精.3．提示:采集精子的方法主要有假陰道法、手握法和電刺激法。精子獲能的方法有：（1）培養(yǎng)法：對嚙齒動物、家兔和豬等動物,將取自附睪的精子,放入人工配制的獲能液中，培養(yǎng)一段時間后,精子就可獲能。（2）化學誘導法：對于牛、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，用化學藥物誘導精子獲能.4．提示：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，可以在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程。遷移與應用：B解析:哺乳動物體外受精的過程主要包括卵母細胞的采集和培養(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)法和化學誘導法。受精的過程要在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐信囵B(yǎng)一段時間才能完成。二、活動與探究：1．提示：（1）成分:哺乳動物胚胎的培養(yǎng)液含水、無機鹽、有機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸及血清等.（2）用途:完成受精后,用于受精卵的繼續(xù)培養(yǎng),以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。2．提示：當胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可將其取出向受體移植或冷凍保存。不同動物胚胎移植的時間不同,但一般都要在囊胚之前就要進行胚胎移植.3．提示：遷移與應用：解析：小鼠常用的采集卵母細胞的方法是用促性腺激素處理，促進其超數(shù)排卵，然后從其輸卵管中收集卵母細胞。卵子與精子結(jié)合的過程稱為受精，因此小鼠的生殖方式為有性生殖.進行有性生殖的動物,其可遺傳的變異類型有基因突變、基因重組、染色體變異。受精卵到早期胚胎的培養(yǎng)稱為體外早期胚胎的培養(yǎng)，在該過程中培養(yǎng)液的成分主要有兩“鹽”（有機鹽和無機鹽）、兩“素”（維生素和激素)、兩“酸"（氨基酸和核苷酸），還有水及動物的血清等，胚胎培養(yǎng)到桑椹胚階段之前開始進行移植.答案：（1）促性腺激素輸卵管（2）受精有性生殖基因突變、基因重組、染色體變異（3）體外早期胚胎的培養(yǎng)有機鹽、維生素、激素、核苷酸微量元素、糖、促生長因子、血漿(4）桑椹胚階段前當堂檢測1．發(fā)展試管動物技術(shù)具有重要意義,下列關于這方面敘述錯誤的是（)。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、更有效地利用動物的卵細胞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，一頭牛一胎只產(chǎn)一頭犢牛，一生只能生育四五次，但是母牛體內(nèi)的卵母細胞卻相當多,其卵巢中的卵母細胞數(shù)要比一生中正常排出的卵子多1000倍。公牛產(chǎn)生的精子的數(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,在體外進行受精以獲得大量的胚胎,然后移植到同種其他動物體內(nèi)孕育。這樣充分利用了動物的卵細胞，提高了動物的生育率,并且通過“借腹懷胎”使普通的家畜可以繁育良種家畜。2．下列不屬于卵母細胞采集方法的是（)。A．用促性腺激素處理,使其超數(shù)排卵；然后在適當?shù)臅r間沖卵B．從剛屠宰的雌性動物體內(nèi)摘取卵巢，然后采集卵母細胞C．借助超聲波探測儀等工具，從活的動物卵巢中吸取卵母細胞D．電刺激法答案：D解析：電刺激法是采集精子的方法。3．精子獲能的方法不包括（）。①培養(yǎng)法②用一定濃度的肝素處理③用鈣離子A23187處理④用PEG處理A．①B．②C．③D．④答案：D解析：精子獲能的方法包括培養(yǎng)法和化學誘導法，化學誘導法有兩種：用一定濃度的肝素處理和用鈣離子載體A23187溶液處理;用PEG處理細胞是誘導細胞融合的方法.4．早期胚胎體外培養(yǎng)的過程中，下列哪一項條件是不需要的?(）A．消毒滅菌B．適宜的溫度C．充足的光照D．適宜的養(yǎng)料和激素答案：C解析：動物細胞離體必須在無菌條件下培養(yǎng),在細胞的分裂過程中，需要適宜的溫度及一定的營養(yǎng)物質(zhì)和激素，但不需要光照。5．胚