2018-2019学年人教版生物选修3(课件)3.2 体外受精和早期胚胎培养

知识梳理 典例透析
一、精子的采集和获能的区别 1.精子的采集和获能是两个不同的过程。采集是人为地使动物 精子从体内射出而收集,获能是将收集后的精子进行人工处理,使 其获得受精能力。 2.精子的采集和获能都需要一定的人工方法。采集的方法可以 是机械的,但获能必须在人工配制的获能液或化学药物中进行。
知识梳理 典例透析
3.2 体外受精和早期胚胎培养
目标导航 预习导引
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.能说出体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。
目标导航 预习导引 一 二 三
一、试管动物技术 1.概念 试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成 熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植产生后代的技 术。 2.过程 获得精子和卵子→体外受精→体外胚胎培养→胚胎移植。
题型二 早期胚胎培养 【例2】 下列关于早期胚胎培养的说法,不正确的是 ( ) A.发育培养液的成分通常含有血清 B.发育培养液的成分较一般动物细胞培养液的成分简单 C.动物种类不同,进行胚胎移植的早期胚胎所处阶段不同 D.进行胚胎移植之前,可将培养到适宜时期的早期胚胎进行保存 解析:进行胚胎的早期培养的发育培养液成分一般比较复杂,与 动物细胞培养液相似,如都含有动物血清等。早期胚胎培养在本质 上也可看作动物细胞培养。 答案:B
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二、体外受精 1.卵母细胞的采集和培养 (1)对于实验动物以及家畜猪、羊等,采集卵母细胞的主要方法是: 用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后从输卵管中冲取卵 子,使其与获能的精子在体外受精。 (2)对于大家畜或大型动物,卵母细胞的主要采集方法是:从已屠 宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或者借助超声波探测仪、内窥镜或 腹腔镜等工具,直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。 (3)采集的卵母细胞,都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能 的精子受精。

不同动物胚胎移植的时间不同。牛、羊一般要培养到
阶
阶段进行移植；人的体外受精胚胎，可在8～16个细 桑椹胚
3.2 体外受精和早期胚胎培养
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预习诊断
判断正误： (1) 哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和 受精等步骤。( ) )
√ (2)收集精子的方法有假阴道法、手握法和电刺激法等。 (
专题3——
3.2
目标导航
体外受精和早期胚胎培养
1.根据卵子、精子的形成过程以及示意图，说出卵母细胞、精子 采集和培养的方法，简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤 和过程。
2.结合哺乳动物胚胎发育的特点，概述动物早期胚胎培养的方法。
1 预习导学
挑战自我，点点落实
2 课堂讲义
重点难点，个个击破
3 对点练习
盐类：无机盐和有机盐 氨基酸 、核苷酸 营养物质： 调节物质：维生素、激素 血清 特有物质：
3.2 体外受精和早期胚胎培养
10
2．胚胎早期培养的目的
(1)精子和卵子在体外受精后，应将受精卵移入 发育培养液 续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。 (2)当胚胎发育到适宜的阶段时可进行受体移植或 3．胚胎移植的时间 段或 胞阶段移植。 囊胚 冷冻保存 。 中继
即时训练，体验成功
预习导学
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(1)①所做的处理是 获能 ，②是 受精 过程， ③是 体外胚胎培养 过程，④是 胚胎移植 过程。 (2)采集卵母细胞的方法是用 促性腺激素 处理，
从输卵管
中冲取卵子。
(3)通过②过程可看出该生物的生殖方式为 有性生殖 。
7、下图是培育能产生凝血因子牛的过程示意图，回答相关问题：
（1）为能从良种母牛体内一次取得多枚卵子，可以采用
• 公牛产生的精子数目就更多了。
有什么办法快速繁殖上述动物优良 品种吗？
精子 卵子 早期胚胎
移植
受精卵
子宫
借腹生子
个体
试管动物技术
目的： 快速繁殖动物优良品种
概念：是指通过人工操作使卵子和精子在体外条 件下成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎 后，再经移植产生后代的技术。
试管动物技术三步骤： 第一步：体外受精 第二步：胚胎的早期培养 第三步：胚胎移植
注射促性腺激素 的方法。据报道，这种技术已经被滥用于人类生
育中，从而出现许多人工“多胞胎”，这种技术带来的危害之一 是 影响胎儿的健康发育、对孕妇的身体不利等 。 如透明带反应等，其意义是 技术是 防止多精入卵 。过程⑥涉及的
（2）在过程③中，当一个精子进入卵细胞后会激发卵子发生反应， 胚胎移植
。
下图表示精子入卵后，发生（或引起的）一系列 变化形成受精卵的过程，下列叙述错误的是（ ）
不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了 新的途径。据此回答：
（1）“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是
A.有性生殖 C.克隆技术 （填序号） B.组织培养 D.基因工程
A
（2）“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术？ ①②③
①早期胚胎培养②体外受精 ③胚胎移植

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专题3
胚胎工程
3.受精 获能精子和培养成熟的卵子，一般情况下都
可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受
精过程。 三、胚胎的早期培养
1.培养液的成分 维生素 一般包括无机盐类、有机盐类、_______、激 血清 素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及_______
等物质。
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专题3
胚胎工程
D
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专题3
胚胎工程
变式训练 下列关于培育试管婴儿的叙述，不正确的是
(
)
A．培育试管婴儿要进行体外受精过程
B．试管婴儿的发育场所主要在试管内
C．试管婴儿的发育场所主要在母体内 D．试管婴儿具有双亲的遗传特性
栏育试管婴儿是精子和卵子在
体外培养情况下受精，然后将早期发育的胚 胎(多为四细胞时期)移植回母体子宫内继续 发育，足月后分娩。受精卵在试管内发育的 时间很短。
液的成分简单
C．动物种类不同，进行胚胎移植的早期胚 胎所处阶段不同
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专题3
胚胎工程
D．进行胚胎移植之前，可将培养到适宜时期 的早期胚胎进行保存
解析：选B。进行胚胎早期培养的发育培养液,
与动物细胞培养液相似，但成分稍复杂。
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专题3
胚胎工程
3．2 体外受精和早期胚胎培养
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专题3
胚胎工程
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1.简述试管动物培育过程。 [重点]
2.简述卵母细胞的采集和培养方法。 3.了解收集精子和获能的处理方法。 [重点]
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专题3
胚胎工程
新知初探思维启动
一、试管动物技术 体外 1.概念：通过人工操作使精子和卵子在_____ 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。 体外受精 2.前期技术：_________、早期胚胎培养。

4、下列关于胚胎工程的叙述，正确的是 B A. 通过胚胎体外培养可直接获得新生儿 B. 超数排卵技术要使用一定的激素 C. 胚胎移植中的受体与供体必须都为优良品种 D. 受体母畜需要遗传性状优良的品种，供体母畜可用 遗传性 状一般的品种
1)收集的方法:假阴道 法,手握法和电刺激 等
2)获能处理: 培养法：啮齿动物、 家兔和猪 化学法：牛、羊
3.受精
在获能溶液 或专用的受精 溶液中完成受 精过程
3、胚胎的早期培养
• 一般比较复杂 • 培养液: 水、无机盐、有机盐、维生素、激素、 氨基酸、核苷酸以及动物血清等。 • 培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受体移植
或冷动保存。
培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受体移植 或冷冻保存
不同动物 胚胎移植 时间不同
桑椹胚阶段：牛、羊 8个或16细胞胚阶段：小鼠、家兔 4个细胞胚阶段：试管婴儿
小 采集卵母细胞
采集精子
结
1）超数排卵（试剂）
方法 2）活体取卵（仪器）
方法①②③
3）从屠宰的卵巢取卵 体外获能
体外培养
（方法，试剂）
专题3 胚胎工程
3.2 体外受精和 早期胚胎培养
一、教学目标： 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。
二、教学重点： 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。 三、教学难点： 1.卵母细胞的采集和培养。 2.精子的采集和获能。
成熟的卵子 （时期：MII中期 ）
体外受精 （试剂）
获能的精子
早期胚胎培养（培养条件、目的阶段） 胚胎移植
受体牛

志贺是二战中少数 有良知、不为日本 军国主义摇旗呐喊 的日本作家。郁达 夫曾给他很高的评 价，甚至认为他 “大可以比得中国 的鲁迅”。志贺是 日本“白桦派”代 表作家之一。
“白桦派”是日本现代文学中一个重 要的流派。因当时一批日本作家与美术 家自己创办的文艺刊物《白桦》而得名。 他们对那些仅仅刻板地描写琐碎丑恶的 日常生活的文学非常不满，要求“尊重 自然的意志和人类的意志，探索个人应 该怎样生活”，主张尊重个性，发挥人 的意志的作用，提倡人道主义与理想主 义。
身材矮小的邓亚 萍，喜欢乒乓球， 所有人都不看好她， 但是父亲对她说：
你很优秀， 真的！
我征求韩寒的意 见，他表示非常 愿意休学。我说 那我尊重你的选 择。 ——韩仁 均《儿子韩寒》
我就是卖了 房子也要陪你 练球！
湖南师大附中 办学理念
以人为本， 兼容并蓄。
课程改革理念： 以人为本、承认差异、 发展个性、着眼未来。
：
小说交待葫芦卖了600元，这个结果与 前文的哪些内容构成对比？有何作用？
①父亲呵斥他：“什么话，你懂什么，也 来多嘴！” ②他买这个葫芦只花了一毛钱。 ③教员把葫芦当作脏东西让老年校役扔掉， 校役把葫芦卖了50元。 与前文的对比的作用是:
说明清兵卫对葫芦确实有非凡的鉴 赏力，嘲讽了大人的愚蠢保守。
3 高潮 教员没收葫芦 父亲砸碎葫芦
4 小高潮 葫芦被卖出高价 5 结局 清兵卫改变爱好
（1883～1971），日 本著名小说家，被日 本评论家誉为“小说 之神”。他的作品早 在20世纪20年代就由 鲁迅、周作人、楼适 夷等著名作家陆续翻 译介绍到中国来，对 中国现代文学和当代 文学都产生过一定的 影响。
专题3:胚胎工程
§3.2体外受精和早期胚胎培养

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根据资料回答下列问题
1.资料上用到了什么生物技术？
试管婴儿技术（包括体外受精、胚胎培 养）和胚胎移植技术。
2.试管婴儿和母亲正常怀孕，生产的过程 有何异同？
相同之处：都通过有性生殖产生，在母体 子宫内发育形成胎儿。
不同之处：受精作用在体外， 并在体外发 育成早期胚胎进行胚胎移植。
获能的精子 + 成熟的卵子（MII中)
获能溶液
或受精溶液
受精卵
发育培养液
胚胎
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1.卵母细胞的采集和培养
如：小鼠、兔、猪、羊等
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2.精子的采集和获能
采集方法：假阴道法 手握法 电刺激法
获能方法： 培养法（将取自附睾的精子，放入人工配制
的获能液中，培养一段时间后，精子就可获能）
例：啮齿动物、家兔和猪等
化Hale Waihona Puke 法（将精子放在一定浓度的肝素或钙离子

答案：(1)促性腺激素 输卵管 (2)受精 有性 基因突变、基因重组、染色体变异 (3)体外早期胚胎的培养 有机盐、维生素、激素、核苷酸
【名师点睛】 对早期胚胎的培养应注意以下几点 (1)动物胚胎或细胞培养用的是液体培养基，其中需要动物 激素、维生素、动物血清等成分，是植物组织培养基中所不含 有的。 (2)由超数排卵采集的卵母细胞已在体内发育成熟，不需培 养可直接与精子受精，而未成熟卵母细胞需要在体外培养成 熟。 (3)胚胎的培养条件与卵母细胞成熟的培养条件相同。当胚 胎发育到一定阶段时可进行胚胎移植或冷冻保存，牛、羊受精 卵通常培养到桑椹胚或囊胚时进行移植或冷冻保存。
答案：A
二、胚胎的早期培养 1．发育培养液 (1)用途：精子与卵子在体外受精后，用于受精卵的继续培 养，以检查受精状况和受精卵的发育能力，当胚胎发育到适宜 的阶段时，可将其取出向受体移植，或冷冻保存。 (2)成分： ①“两盐”：无机盐、有机盐； ②“两素”：维生素和激素； ③“两酸”：氨基酸和核苷酸； ④另有水和血清。
3．体外受精 获能的精子和卵子在获能液或专用受精溶液中受精，其过 程概括如下：
4．试管动物与克隆动物的区别
比较项目
试管动物
技术基础 体外受精、胚胎移植
实例
克隆牛
克隆动物 核移植技术、胚胎移植
多利羊
过程
比较项目
试管动物
生殖方式
有性生殖
遗传物质来自两个 遗传物质
个体
意义
充分发挥雌性优良 个体的繁殖潜力， 缩短供体本身的繁 殖周期
(2)受精后形成的受精卵需经早期发育培养，才能完成植入 或着床。
(3)胚胎早期培养液成分与动物细胞培养液成分基本相同， 除无机盐、营养成分和调节物质外，还需要血清、抗生素等， 两者都是液体培养基，但植物组织培养为固体培养基，其中加 入琼脂，所需植物激素主要是生长素和细胞分裂素两大类。

精子体外获能
体外受精
良种牛体外受精胚胎
胚胎移植
受体牛
良种犊牛
成熟期牛
采集卵巢中卵母细胞
屠宰加工厂
市场
一、体外受精
1.采集的方法有哪些?
1.卵母细胞的采集和培养
2.采集到的细胞能直接 和精子受精吗？
1.采集的方法有哪些?
2.精子的采集和获能
2.采集到的精子能直接和卵 子受精吗？
3.受精
在体外受精要准备什么条件？
进行
2、下列现代生物技术成果获得必须通过胚胎移植的是 D
A. 转基因良种鸡
B. 重组酵母乙肝疫苗
C. 单克隆抗体
D. 试管婴儿
3、“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在
试管中完成受精，并在试管中培养受精卵使其发育到桑椹胚或囊
胚阶段，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分
不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了
1.卵母细胞的采集和培养 方法一： 超数排卵法
用促性腺激素处理后，从输卵管中冲取卵 子，直接与获能的精子在体外受精。
如：小鼠、兔、
猪、羊等
方法二：已屠母畜卵巢取卵法 从屠宰的母畜卵巢中直接采集卵母细胞。
（适用于大家畜和大动物，如牛，大象）
牛卵巢
牛卵巢中采卵
方法三：活体取卵法 借助超声波探测仪、内窥镜、腹腔镜等工具，
化学诱导法：
精子一定浓度的 肝素 或 钙离子载体A23187溶液 中，用 _____ _____
_______________________ __________________________________
化学药物诱导获能。
3.受精过程

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2）如果体外受精后，在精原核与卵原核融合之
前，用微型吸管除雄原核，再用细胞松弛素B处
理（作用类似于用秋水仙素处理植物细胞），处
理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新
品种选育中的显著优点是
。
容易获得纯合子并缩短育种时间
3）如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核
卵细胞中，由重组细胞发育成小鼠丙，则小鼠丙
幕的引导，从活母畜卵巢
采集卵母细胞。操作员先
将带有超声波探头和采卵
针的采卵器通过阴道插入
子宫，同时通过将卵巢贴
在探头上。根据B超屏幕所
显示的卵泡位置，利用采
卵针穿刺卵泡并同时抽吸
卵母细胞。
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检查卵母细胞
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活 体 采 集 的 牛 卵 母 细 胞
15
卵母细胞的成熟培养：CO2培养箱
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培养箱
术是
胚胎移植。
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9.回答下列问题
1）进行小鼠胚胎工程时，首先在光控周期下饲养成年 雌鼠，并注射促性腺激素，目的是 促进超数排卵 。 然后从雌鼠输卵管中取出卵子，在一定条件下培养 成熟；并从雄鼠附睾中取出精子，在一定条件下培 养一段时间，目的是 使精子获能。再在37℃， 5%CO2条件下，精卵共同作用4h，冲洗后继续培养。 定时在显微镜下观察胚胎的变化，第5天可以看到胚 胎发生收缩，细胞间隙扩大，接着胚胎内部出现裂 隙，这时胚胎已经进入__ 囊胚___期。
B
B. 超数排卵技术要使用一定的激素
C. 胚胎移植中的受体与供体必须都为优良品种
D. 受体母畜需要遗传性状优良的品种，供体母畜可用
遗传性 状一般的品种
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7、“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在