高中生物第2章胚胎工程实验技术第1课时人工授精、胚胎体外培养和胚胎移植学案北师大版

1课时人工授精、胚胎体外培养和胚胎移植[目标导读]1.结合教材P 图文，简述哺乳动物人工授精技术的主要步骤2.通过教材31～33P第4段内容，简述哺乳动物胚胎体外培养的方法3.阅读教材P 内容，阐明胚胎移33 33～35植前的准备。4.结合教材P图2－16，理解胚胎移植的实施和胚胎移植技术的应用。36[重难点击]1.人工授精技术的主要步骤。2.哺乳动物胚胎体外培养的方法。3.胚胎移植的准备、实施及应用。“超时空女婴”1986162008222008615720092253.37221986年的超时空女婴”培养等胚胎工程的实验技术，让我们一起来学习这些知识吧。一、人工授精和胚胎体外培养精子的获取射出附睾人工采集集精液。稀释液低温(－196℃)环境中。卵细胞的获取(1)采集部位：卵巢、输卵管、子宫内。(2)采集方法①超数排卵：注射外源出更多的成熟卵细胞。②采卵技术手术采卵：冲洗输卵管采卵，针对一些家兔、绵羊等中小型家畜。非手术采卵：从子宫3.人工授精体外授精①精子获能：取成熟的附睾精子，在CO2培养箱中培养，利用化学药物(如咖啡因、肝素)等使精子达到获能状态。②采集成熟的卵细胞，放入含有精子的卵细胞培养液中。③检查受精情况，如果看到第二极体和雌雄原核形成，则已经受精。显微授精又称辅助授精，将完整精子或精核用显微操作仪注入卵周隙或卵胞质，激活卵母细胞并完成受精作用。优点是不受精子的数量、活力等因素的影响。4.胚胎的体外培养概念：应用人工创造的环境，对获取的早期胚胎进行体外培养。系列含有不同成分的培养液，培养不同发育时期的胚胎。培养技术。下图是某种家畜体外受精的示意图，请分析：答案注射促性腺激素进行超数排卵处理。为什么采集到的卵母细胞要进行培养？答案采集到的卵母细胞发育时期可能不一样，需要培养到减数分裂Ⅱ的中期，才能进行体外授精。受精前要对精子进行处理的目的是什么？答案利用化学药物使精子达到获能状态，获得受精的能力。怎样判断体外授精的卵细胞已经受精了？2答案不能。要用不同成分的培养液培养不同发育阶段的胚胎。下列化学物质中可使精子获能的( )C.肝素溶液答案C

肝脏提取液D.解析一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液可诱导精子获能。下图是通过体外授精培育小鼠的过程图，请据图回答下列问题：①所用的方法是处理，中采集卵细胞。②过程因此小鼠生殖方式其常见的可遗传变异类有 。③过程是 。答案(1)促性腺激素输卵管受精有性基因突变、染色体变异、基因重组早期胚胎体外培养题后归体外培养过程检查筛选——获得可移植的早期胚胎(或受精卵)↓培养——受精卵移入发育培养液↓8～1牛羊：桑椹胚或囊胚↓早期胚胎移植或冷冻保存二、胚胎移植技术胚胎移植的概念从经济价值较高、遗传性状优秀的母畜体内获取经过激素处理超数排卵受精发育的胚胎，移植到同期发情的代孕母的子宫内，经过妊♘产仔的技术。(1)胚胎的采集①来源：超数排卵技术、体外授精技术培育的胚胎。手术采集法，如小鼠、兔、羊和猪②采集方法非手术采集法，如马、牛等大型动物③检查胚胎：只有完整的胚胎才能移植或保存。整个过程必须保持无菌条件，快速移植。供体、受体动物的准备①供体动物的选择：应从那些遗传性能优良而稳定的健康母畜中选择。②受体动物的选择：选择那些生产性能较低、数量较多、健康无病、发情周期正常的适龄母畜作为移植受体。③同期发情处理a.b.目的：让供给胚胎的母牛和接受胚胎的母牛的生殖器官处于相同的生理状态下，移植的胚胎才能存活。c.注意：不同的供体和受体动物使用超数排卵的激素和诱导发情的激素不同，处理的方法也不同。胚胎的保存①概念：在一定条件下使胚胎停止发育并保持重新恢复发育活性的一种方法。②方法：短期保存，放在0_℃～5_℃的培养液中；长期保存，冷冻在液氮(－196_℃)中。胚胎移植的实施手术法：中小型动物常用方法非手术法：大家畜采用的方法输卵管8个细胞以内子宫角个细胞胚胎移植技术的应用(1)充分发挥优良母畜的繁殖潜力，迅速扩大优良种群。(2)保存品种资源，建立优良种质资源基因库。(3)代替优良种畜的引进。如图为胚胎移植过程示意图，请探究以下问题：图中AB、C、B答案A：同期发情处理，一般用孕激素；B：超数排卵处理，一般用促性腺激素；C：胚胎移植。为什么同种动物之间进行胚胎移植易于成功？答案这里的“同种”是指“同一物种”，同一物种的动物才有可能具有相同的生理特征。为什么应对供体和受体母畜进行同期发情处理？答案同期发情处理使供、受体生殖器官的生理变化相同，为胚胎提供相同的生理环境。胚胎移植的后代具有供体和受体共同的遗传性状吗？答案不具有，后代的遗传性状是由供体决定的，受体只是提供了胚胎发育的场所，不影响后代的遗传特性。下列对于优良种畜的胚胎移植的说法，不正确的( A.供体母牛必须是同一物种的良种B.C.D.受体母牛可以是同一物种的一般健康牛答案B解析胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序，提供精子和卵细胞的供体必须是同一物种的良种，而受体只要求同种的健康牛即可。进行动物胚胎移植时，必须要考虑的事项( A.供体动物与受体动物生理状态的一致性B.受体动物对供体胚胎的免疫排斥反应C.受体动物的子宫与供体胚胎建立组织上和生理上的联系D.早期胚胎能否从供体子宫内完整地分离出来答案A知识拓(1)胚胎移植的生理学基础哺乳动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变胚胎移入的基础胚胎收集的基础

化是相同的立组织上的联系，而是处于游离状态受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应胎的遗传特性在孕育过程中不受影响(2)胚胎移植成功与否要有两个条件①胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。②进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。供、受体母畜的发情时间要一致，移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置相同或相似。人工授精1. 和胚胎体外培养 采精方式：人工采集 精液的长期保存：液氮环境中人工授精卵细胞的获取：冲洗输卵管采卵和子宫人工授精 体外授精：若已受精可看到 方 雌雄原核形成 显微授精胚胎体外培养胚胎移2.植技术错误!体外授精常用的采卵方式( )①用促性腺激素处理后，从输卵管冲取卵细胞②化学诱导法③电刺激法④从活体动物卵巢中吸取卵母细胞A.①②C.③④答案D

B.②③D.①④解析采用注射激素的方法，使母畜产生更多的卵细胞；利用超声波引导法，从母畜体内采集卵母细胞或直接从屠宰母畜的卵巢内获取卵母细胞。杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示，相关叙述不正确的( )为了获得更多的卵母细胞，需用雌性激素对雌性杜泊羊进行处理C.从输卵管中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精D.绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性答案A解析用促性腺激素促进雌性个体超数排卵，而不是雌性激素，故A中采集卵母细胞；③直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，故B正确；从输卵管中采集的卵母细胞，可直接与获能的精子在体外受精，故C正确；同种生物的精子和卵细胞一般可以互相识别，发生融合，故D将雌性动物的早期胚胎或者通过体外授精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，以下说法不正确的( A.这里说的同“种”是指同一“物种”B.加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出荷斯坦奶牛，证明移植成功C.同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功D.不管是否妊♘，同种动物生殖器官的生理变化都是一样的答案D解析雌性哺乳动物发情排卵后，不管是否妊♘，在一段时间内，同种动物生殖器官的生理变化是一样的。不同动物胚胎移植的时间不同，但一般不会在下列哪个时期移( )C.答案D

D.解析一般来说胚胎分化程度越低，越有利于移植，按照哺乳动物胚胎发育的顺序：受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚。在原肠胚期细胞出现了三胚层的分化，故不宜在此时期移植。培育“试管ft羊”的基本过程如图所示。据图回答下列问题：甲过程其过程中可通过给母ft羊注使其超数卵。乙过程的目的之一处理。乙过程与丙过程中采用的培养液成分不同乙过程的培养液或专用的受溶液，丙过程的培养液。丁过程，是指将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的代孕母羊子宫内。答案(1)卵母细胞的采集促性腺激素(2)对精子进行获能(3)获能溶液发育培养(4)胚胎移植解析分析图示可知，甲过程为卵母细胞的采集，一般用促性腺激素处理良种母ft[基础过关]从卵巢中直接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。下叙述正确的( )B.体外培养至减数第二次分裂中期，才算成熟C.体外培养过程需在含促性腺激素的培养液中进行D.经促性腺激素处理，从输卵管中冲取的卵子也要在体外人工培养才能与获能的精子受精答案B母细胞；经促性腺激素处理，从输卵管中冲取的卵子可直接与获能的精子受精。下列关于体外授精技术的说法中，错误的是()A.进行体外授精技术前需对精子进行获能处理B.体外授精是从初级卵母细胞和初级精母细胞开始的C.体外授精技术已成为一项常规的动物繁殖生物技术D.体外授精技术可用于研究动物生殖细胞的发生机制答案B下列关于胚胎早期培养的说法，不正确的( A.精子和卵细胞可以在精子获能液中完成体外授精B.受精卵可以在受精溶液中进行早期胚胎发育C.精子和卵细胞在专用受精溶液中受精D.答案B解析精子和卵细胞一般情况下可以在精子获能液或专用受精溶液中完成受精。而受精后则需要将受精卵移入发育培养液中继续培养。下列有关动物胚胎移植的叙述中，不正确的( A.从受孕母畜体内取出的受精卵或胚胎均能移植B.供体母畜的职能是产生具有优良遗传特性的胚胎C.超数排卵技术要使用一定的激素D.受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，是胚胎移植能够成功的原因之一答案A解析胚胎移植的操作对象是早期胚胎而不是受精卵。下列关于胚胎移植优点的叙述，错误的( )A.优良种畜群迅速扩大，加速育种工作和品种改B.克服了时间与地域的限制，大量节省购买种畜的费用C.一次给受体移入多个胚胎，可增加双胎和多胎的比例D.建立常温胚胎库，保存品种资源和濒危物种答案D解析胚胎库必须进行冷冻保存，常温下无法长期保存胚胎。胚胎移植技术目前主要应用( A.培育试管婴儿B.治疗某些遗传病C.提高良种家畜的繁殖力D.提高动物的抗病力答案C解析胚胎移植的意义就是充分发挥了优良母畜的繁殖潜力，另外还有保存品种资源等。[能力提升]下列有关体外授精和早期胚胎培养的说法，错误的( A.在体外授精前，要对精子进行获能处理B.获能精子与减数分裂Ⅱ期卵母细胞体外授精C.精子和卵细胞一般要放在培养液内共同培养一段时间才能完成受精作用D.超数排卵处理的做法是给供体注射雌激素答案D几倍到十几倍的卵细胞，用于体外授精和早期胚胎培养。精卵结合前都需进行培养B.“促进甲牛多排卵”的激素是孕激素C.D.该技术可应用于加快优良种畜的繁殖答案B半来自甲牛的卵细胞，一半来自乙牛的精子；该技术可充分发挥母畜的优良特性，可用于加快优良种畜的繁殖。下图表示通过体外受精培育试管牛的过程，下列叙述错误的( )B.②过程只与细胞膜的流动性有关C.③过程的细胞增殖方式一定是有丝分裂D.④过程属于胚胎移植过程答案B正确；②表示受精作用，精子释放顶体酶后，穿越放射冠和透明带，精子入卵后，形成雌雄原核，最后雌雄原核融合形成合错误；③表示受精卵的卵裂，其方式软骨发育不全为常染色体显性遗传病，基因型为HH的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者，希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法错误的是()A.首先经超数排卵处理后进行体外授精B.C.根据检测结果筛选基因型为hhD解析胚胎移植的时期是桑椹胚或囊胚，D错误。下图为牛胚胎移植示意图，请据图回答下列问题：牛胚胎移植过程中通常是采进行同期发情处理然后②激素供体母牛超数排卵。③质量检查、培养时，胚胎应发育或 阶段(3)④胚胎移植过程一般两种方法。(4)⑤过程产生的犊牛的遗传物质与⑥的遗传物质是否相同？ ，为什么？。(5)进行胚胎移植的优势(6)冲胚的生理基础 。答案(1)孕激素促性腺(2)桑椹胚囊胚(3)手术法非手术法(4)不相同因为犊牛的遗传物质来源于供体母牛和公牛，且供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体母牛的影响(5)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力(6)早期胚胎形成后，处于游离状态，未与母体子宫建立组织上的联系牛胚胎移植的基本程序如图所示，请据图回答下列问题：图中、bc过程分别是、 、 。供体母牛的主要职能；受体母牛必须具备 。对牛来讲，一般选期的早期胚胎进行胚胎移植。答案(1)超数排卵冲胚胚胎移植(2)只产生具有优良遗传特性的胚胎健康的体质和正常的繁殖能力(3)桑椹胚或囊胚解析(1)a过程是良种母畜在相关激素刺激下的超数排卵。b是用人工方法冲胚的过程。c是将符合移植要求的早期胚胎移植到受体母畜子宫内的过程。所以受体母牛应具有健康的体质和正常的繁殖能力。一般选择桑椹胚或囊胚期的早期胚胎进行胚胎移植。