体外受精和早期胚胎培养课件新人教版选修

1 专题3 胚胎工程

3.2 体外受精和早期胚胎培养

『课标解读』

1、知识方面

简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。

简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。

2、情感态度与价值观方面

认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。

3、能力方面

能够使用通俗语言介绍体外受精何早期胚胎培养技术。

『网络构建』

试管动物技术：通过人工操作使卵子和精子在

条件下成熟和 ，并通过培养发育为早期胚胎后，

再经移植产生后代的技术。

方法一：用 处理，使其超数排卵，从中 冲取精子（针对

卵母细胞的 实验动物，家畜猪、羊等）

方法二：从屠宰母畜卵巢中采集

方法三：借助 、内窥镜、 等工具直接从 母畜

中吸取（针对大家畜或大型动物，如牛）

体外受精 卵母细胞的培养：在体外人工培养成熟

精子的采集：方法有 、手握法和电刺激法等

精子的 ：方法有培养法（通过获能培养液）、 法（通过肝素或钙离子载体A23187）

获能溶液或专用的受精溶液

受精：获能的精子 ＋培养成熟的卵子 完成受精

胚胎早期培养 条件：受精卵在发育培养液中培养

培养液成分：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、 等

答案：

体外 受精 采集 促性腺激素 输卵管 超声波探测仪 腹腔镜 活体 卵巢 假阴道法 获能 化学诱导 血清

第10课时 体外受精和早期胚胎培养

目标导读] 1.阅读教材P69～72内容，结合P72图3－14，掌握哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。2.阅读教材P72内容，简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。

重难点击] 哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。

1．动物细胞体外培养需要的条件

(1)无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌处理。

(2)营养 无机物：无机盐、微量元素等有机物：糖、氨基酸、促生长因子、血清等

(3)温度和pH 温度：36.5±0.5 ℃pH：7.2～7.4

(4)气体环境 O2：是细胞代谢所必需的CO2：维持培养液的pH

2．体外受精与早期胚胎培养

精原细胞――→减数分裂变形精子获能,

课堂导入]

2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了有“试管婴儿之父”的英国生理学家罗伯特·爱德华兹。他因创立体外受精这一技术而获得这一奖项。体外受精技术俗称试管婴儿技术。医学统计显示，世界上每10对夫妇中就有一对有生育问题，而试管婴儿技术可以帮助绝大多数夫妇实现有自己后代的梦想。”体外受精有哪些操作步骤呢？

探究点一 体外受精的操作

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。下图中的两头小牛就是试管牛。结合下图，阅读教材P69～72，回答以下问题。

1．试管动物技术中首先要做的是体外受精和早期胚胎的培养。 2．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几个主要步骤。

(1)卵母细胞的采集和培养

分类

举例 采集卵母细

胞的方法 采集后的操作

实验动物 小鼠、兔、

猪、羊等 用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，从输卵管中冲取卵子 可直接与获能的精子在体外受精

大型动物 如牛 从屠宰母畜的卵巢中采集，也可以直接从活体动物的卵巢中吸取 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

【高中生物】高中生物知识点：体外受精和早期胚胎培养

体外受精与胚胎的早期培养：

1、体外受精的原理：人工模拟体内环境（包括营养、温度、pH等），使初级卵母细胞成熟和精子获能，最

终完成受精和胚胎保存。

2、体外受精主要操作步骤

（1）卵母细胞的采集和培养：

方法一：对小型动物一般用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。

方法二：对大型动物是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精（或从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞）

（2） 精子的采集和获能：在体外受精前，要对精子进行获能处理。

采集方法：假阴道法、手握法和电刺激法等。

获能方法：培养法和化学法。

（3） 受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞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：

（1）培养目的：精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。

（2）培养液成分：除一些无机盐和有机盐外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。

（3）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。不同动物胚胎移植的时间不同。（牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植，小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎可在4个细胞阶段移植）。

知识拓展：

1、早期胚胎是指可用于移植的胚胎，在原肠胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的阶段。 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。

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3.2 体外受精和早期胚胎培养

一、试管动物技术

1.含义: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.主要技术:体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植。

3.意义:

(1)解决动物生育率低的问题。

(2)实现良种动物的快速大量繁殖。

二、体外受精

1.卵母细胞的三种采集方法和培养方法的比较:

采集

方法 采集过程 培养 适用动物 用激

素处

理 用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,从输卵管中冲取卵子 无需体外培养,可直接与获能的精子在体外受精 实验动物,如小鼠、兔及家畜猪、羊等

从已屠

宰母畜

的卵巢

中采集 从刚屠宰母畜体内摘取卵巢,再从卵巢中采集卵母细胞 采集的卵母细胞需在体外培养成熟后,才能与获能的精子受精 大家畜或大型动物,如牛 活体

采卵 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

2.精子的采集和获能:

3.受精:获能的精子和培养成熟的卵子,一般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 2.培养目的:检查受精状况和受精卵的发育能力。

3.胚胎去向: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。

【易错辨析】

1.试管动物技术在操作过程中要严格进行无菌操作。 (√)

2.哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能及受精等步骤。 (√)

3.体外受精后获得的受精卵需要立即移入母体子宫进行妊娠,以保证成活率。 (×)

【分析】体外受精获得的受精卵需要移入发育培养液中培养一段时间,以检查受精状况和受精卵的发育能力。受精卵发育到适宜阶段才能进行胚胎移植。

4.早期胚胎培养的培养液中,应含有一定量的CO2。 (√)

5.早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清。 (√)