2019学年高中生物人教版选修三课件：专题3 3.2体外受精和早期胚胎培养

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体外受精和早期胚胎培养

【学习目标】

1. 简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。

2. 简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。

3. 认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。

【学习重难点】

一、重点

1. 体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。

2. 哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。

二、难点

1. 卵母细胞的采集和培养。

2. 精子的采集和获能。

【学习过程】

一、体外受精

1. 卵母细胞的采集和培养

仔细阅读课本，思考讨论：

（1）卵母细胞的采集和培养的主要方法是什么？

（2）其它方法如何？

2. 精子的采集和获能

仔细阅读课本，思考讨论：

（1）收集精子的方法有几种？各有什么具体要求？

（2）精子的获能方法通常包括哪几种？具体操作如何？

3. 受精

仔细阅读课本，思考讨论受精过程。

二、胚胎的早期培养

仔细阅读课本，思考讨论：

1. 哺乳动物胚胎培养液的成分如何？

2. 牛体外受精胚胎工厂化生产过程。 2 / 4

3. 思考讨论：

比较哺乳动物体内胚胎的形成、体外胚胎的发育各需要完成哪些环节？

体内胚胎形成发育需要经过：____________、 和 、 ；

体外胚胎形成的形成发育需要完成：__________、 和 、 。

三、当堂练习

1. 下列有关试管动物技术的叙述不正确的是（ ）

A．体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精

B．受精卵移植之前需检查受精状况和发育能力

C．胚胎发育的过程为：受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚

D．移植胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响

2. 下列关于卵细胞采集的叙述不正确的是（ ）

A．有些动物在采集时要用促性腺激素处理

B．从输卵管中取出的卵子，可直接与获能的精子在体外受精

C．对有些动物可以直接从活体卵巢中吸取卵母细胞

人教版高中生物选修三

- 1 - 专题三 第二节

3．1 体内受精和早期胚胎发育 3.2 体外受精和早期胚胎培养

一、选择题

1．在受精过程中下列说法正确的是( B )

①精子必须发生顶体反应，释放顶体酶

②顶体酶可使精子穿过放射冠、透明带、卵细胞膜

③卵细胞恢复并很快完成了第一次成熟分裂

④精子和卵细胞的细胞核分别形成雄原核和雌原核

⑤透明带反应防止了多精子入卵受精的发生

A．①②⑤ B．①④⑤

C．②③④ D．②④⑤

[[解析]] 在受精过程中，精子与卵子相遇时，精子顶体释放顶体酶，溶解卵丘细胞间的物质，形成精子穿越放射冠的通道，之后与卵细胞膜接触，随即产生阻止后来精子进入透明带的反应；当精子接触卵细胞膜后，卵细胞膜立即发生拒绝其他精子再进入卵内的生理反应；在受精过程中，卵子已经完成了减Ⅰ分裂，且处于减Ⅱ分裂中期，只有完成受精作用后，才继续完成减Ⅱ分裂，受精后精子和卵子核膜都破裂，之后形成雄原核、雌原核再融合在一起，即形成合子。

2．下列属于精子、卵子发生上的区别的是( D )

A．细胞的分裂方式 B．细胞遗传物质的变化

C．成熟细胞的染色体数量 D．卵泡在卵巢内的储备

[[解析]] 哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前(即胎儿时期)完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别。

3．(2019·烟台模拟)初级卵母细胞的减数第一次分裂完成于( A )

A．排卵前后，在卵巢内 B．受精前，在卵巢内

C．排卵前后，在输卵管内 D．受精时，在输卵管内

4．下列关于动物胚胎发育过程的叙述中，错误的是( B )

A．胚胎发育的起点是受精卵

B．胚胎发育时的细胞分裂方式为减数分裂

C．受精卵首先通过卵裂发育成桑椹胚 人教版高中生物选修三

- 2 - D．由原肠胚内胚层包围的囊腔叫原肠腔

5．下图表示人的受精卵在卵裂期过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、细胞数量的变化趋势(横坐标为发育时间)。其中正确的是( C

3.2 体外受精和早期胚胎培养

基础巩固

1试管牛所采用的技术是( )

①胚胎移植 ②基因工程 ③细胞工程 ④体外受精

⑤克隆技术

A.①④ B.②④ C.①③ D.①⑤

解析试管动物是指通过人工操作使精子和卵子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育成早期胚胎,经胚胎移植后产生后代的技术。试管牛采用的技术有体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等。

答案A

2胚胎早期培养需要用发育培养液,此培养液的成分是 ( )

A.水、无机盐、维生素、激素、有机盐、氨基酸、核苷酸、血清等

B.蔗糖、水、无机盐、激素、维生素等

C.水、无机盐、蔗糖、激素、氨基酸、核苷酸、动物血清等

D.水、无机盐、维生素、有机盐、淀粉等

解析蔗糖一般是植物培养基的成分,淀粉一般不作为培养基的成分,只在某些微生物的培养过程中利用。胚胎培养液的成分和动物细胞培养液的成分相似。

答案A

3下列哪项不是人工授精和体外受精的区别?( )

A.人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性

B.体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能

C.人工授精和体外受精的本质不同

D.人工授精的精卵结合在母畜体内,而体外受精的这一过程在母畜体外

解析人工授精是用人工的方法,把精液注入雌性动物的生殖道内,使精卵结合,体外受精是将人工获取的精子和卵子在体外完成受精。这两者的本质都是两性生殖细胞的结合,只不过前者是在体内完成的,后者是在体外完成的。

答案C 4体外受精时采集小鼠卵子常用的方法是( )

A.超数排卵处理法

B.活体采卵法

C.从早期胚胎中采集

D.从屠宰后母畜卵巢中采集卵母细胞

解析对实验小鼠常用的采集卵子的方法:用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,再从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精,即超数排卵处理法。

答案A

5精子获能的常用化学物质可能是下列哪一种?( )

A.氯化钙溶液

B.肝脏提取液

C.肝素溶液

D.氨基酸营养液

体外受精和早期胚胎培养

一、教材分析

本节课是高中生物教材选修三第三章第二节的内容，是学生在学习了体内受精和早期胚胎发育的基础上展开的。本节课进一步学习胚胎工程技术，着重简述哺乳动物体外受精及早期胚胎培养的技术方法。体外受精在胚胎工程技术中应用得较多，是胚胎工程技术的基础。胚胎工程与基因工程、细胞工程等现代生物科技联系密切，比如将基因表达载体导入受精卵中，在体外完成早期胚胎培养，然后移植到生物体内。这是基因工程与胚胎工程的结合，卵母细胞在体外培养至成熟的过程中，利用了细胞工程中的动物细胞培养技术，体现了胚胎工程与细胞工程的结合。关于“试管婴儿”，存在着伦理道德方面的问题，因此与《生物技术的安全性和伦理问题》这个专题存在着一定的联系。

二、教学目标

1．知识与技能

（1）简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。

（2）认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。

（3）掌握胚胎早期培养的目的和方法。

2．过程与方法

以“试管牛”为例，让学生以胚胎学家的身份去思考、去探究，从而激发他们学习的兴趣，让他们养成主动获取知识的习惯。

3．情感态度与价值观

学生通过利用已学的体内受精和早期胚胎发育的知识，合理的推理和设计体外受精与胚胎培养的流程，从而发现理论与实践的结合点与差异，体会科学探索的艰巨性，掌握科学探究的一般方法。

三、教学重难点

重点：

（1）了解体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。

（2）简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。

难点：

（1）卵母细胞的采集和培养。

（2）精子的采集和获能。

（3）胚胎的早期培养的目的和方法。 四、教学准备

多媒体课件、导学案。

五、课时安排

1课时。

六、教学过程

设置情境，导入新课：

我的一户邻居夫妻感情很好，一切让人看起来是那么的美好。美中不足的是结婚多年没有孩子，家里少了一点孩子带来的乐趣。经检查，是因为妻子输卵管不通，医生给他们提供了一个建议——试管婴儿。这项技术目前已经基本成熟，成功率很高，解决了很多类似这样夫妻的问题。那么什么是试管婴儿技术呢？其流程又是什么？