2022学年人教版选修3体外受精和早期胚胎培养课件PPT（77张）

胚胎工程专题3

3．2体外受精和早期胚胎培养[学习要求]1.简述卵母细胞、精子的采集和培养方法，掌握哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤和过程。2.简述哺乳动物早期胚胎的培养方法。3.了解体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。课前教材预案课堂深度拓展课末随堂演练课后限时作业目录Contents1．概念试管动物技术是指通过_________使精子和卵子在_________条件下成熟和受精，并通过培养发育为_________后，再经过移植产生后代的技术。课前教材预案要点一试管动物技术人工操作

体外

早期胚胎

2．重要应用——良种培育实现良种动物的_________繁殖。3．技术手段首先要做的是_________和_________的培育。快速大量

体外受精

早期胚胎

哺乳动物体外受精主要包括_________的采集、精子的获取和_________等主要步骤。要点二体外受精卵母细胞

受精

1．卵母细胞的采集和培养促性腺激素

采集方法适用范围举例采集过程输卵管冲取法实验动物小鼠、兔、猪、羊等用___________处理，使其排出更多的卵子，从_________中冲取卵子已屠宰母畜的卵巢内采集大型动物或大家畜牛从已屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从_________中采集卵母细胞输卵管

卵巢

采集方法适用范围举例采集过程活体采卵大型动物或大家畜牛借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具直接从活体动物卵巢中吸取_________卵母细胞2.精子采集的具体方法及要求方法具体操作适宜动物假阴道法是指用特制的假阴道，满足雄性动物交配时对压力、温度和润滑度的要求，同时配备与采精动物相适应的活台畜或假台畜，借助假阴道收集精液大家畜或大型动物方法具体操作适宜动物手握法是指徒手或戴上乳胶手套，直接把握雄性动物的阴茎，给予适当的压力和刺激，即可引起射精猪、犬等体型较小、易于控制的家畜电刺激法是指将动物麻醉后，用特制的电极伸入动物的直肠，直接刺激位于腰荐部的射精中枢神经，引起射精野生或经济动物3.精子获能的处理方法在体外受精前，必须先对精子进行获能处理，诱导方法如下表。获能液获能方法概念适用动物培养法将取自附睾的精子放入人工配制的_________中培养一段时间啮齿动物、家兔和猪等化学诱导法将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用_________诱导精子获能牛、羊等家畜化学药物4.受精获能的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_________中完成受精过程。受精溶液

思考：从输卵管中冲取的卵子可直接与获能的精子受精，从已屠宰母畜或活体动物的卵巢中采集到的卵母细胞却需要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，可能的原因是什么？

提示

从输卵管中冲取的卵子，在通过输卵管排出的过程中，已经成熟，具备了受精能力；从已屠宰母畜或活体动物的卵巢中采集到的卵母细胞未发育成熟，需要人工培养成熟后才能完成受精作用。要点三胚胎的早期培养氨基酸血清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_____________中继续培养，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_________。发育培养液

冷冻保存

3．胚胎移植的时间不同动物胚胎移植的时间不同。牛、羊一般要培养到_________阶段或_________阶段进行移植；人的体外受精胚胎，可在8～16个细胞阶段移植。桑椹胚囊胚课堂深度拓展考点一体外受精1．体外受精过程获能的精子和卵子在获能溶液或专用受精溶液中完成受精，其过程概括如下：2．比较自然受精、人工授精和体外受精的异同点项目自然受精人工授精体外受精不同点过程不同雌雄动物交配完成用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内，完成受精人工获取精子、卵子，在体外培养液中完成受精过程场所不同雌性动物输卵管中雌性动物输卵管中体外培养液中相同点(1)精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程；(2)都是有性生殖体外受精技术的两个注意点(1)用促性腺激素处理时，只能注射不能饲喂。促性腺激素是肽类化合物，饲喂会因消化道的消化作用而失去原有的效用。(2)精子获能处理前应离心处理。精液由精子和精清两部分组成，精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此在一般情况下，精液中的精子无法获能。精子获能前进行离心处理，目的是除去精清以利于精子获能。【例题1】我国首例“虎狮兽”是利用雄虎的精子和雌狮的卵子通过“体外受精”而产生的，完成这一过程需要解决的问题是(

)A．精子在体外进行获能处理B．用化学物质处理掉卵细胞膜以便精子进入C．抽取精子、卵子的细胞核进行融合D．精子入卵后进行人工处理防止多精入卵答案

A

解析

本题考查体外受精的过程。体外受精前，要对精子进行获能处理，A项正确；精子与卵细胞膜接触时，精子外膜和卵细胞膜相互融合，精子入卵，不需要用化学物质处理掉卵细胞膜，B项错误；雄原核和雌原核融合成合子后受精完成，而不是精子、卵子原有的细胞核融合，C项错误；精子入卵后，卵细胞会自然形成两道屏障防止多精入卵，D项错误。【变式1】下列不属于卵母细胞采集方法的是(

)A．用促性腺激素处理，然后从输卵管中冲取卵子B．从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞C．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D．将动物麻醉后，用特制的电极伸入动物的直肠，直接刺激排卵中枢神经，引起排卵答案D解析对雄性动物来说，可将动物麻醉后，用特制的电极伸入动物的直肠，直接刺激位于腰荐部的射精中枢神经，引起射精，但该方法并不用于采集卵母细胞。考点二胚胎的早期培养1．胚胎早期培养与动物细胞培养的培养液比较项目早期胚胎培养液动物细胞培养液盐类无机盐、有机盐无机盐、微量元素营养物质氨基酸、核苷酸糖、氨基酸调节物质维生素、激素促生长因子特有成分血清血清、血浆2.“试管牛”工厂化生产流程图3．克隆羊、试管羊、转基因羊的比较(1)产生过程的比较(2)不同点名称生物技术遗传物质遗传性状生殖方式克隆羊核移植技术A羊核基因，B羊质基因几乎全部表现A羊性状无性生殖试管羊体外受精A、B羊核基因，B羊质基因双亲性状有性生殖转基因羊DNA重组技术目的基因、双亲基因目的基因性状、双亲性状有性生殖(3)相同点：都需要运用早期胚胎培养、胚胎移植技术。【例题2】下列关于早期胚胎培养的说法中，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冷冻保存解析胚胎的早期培养是将受精卵移入到发育培养液中进行的，其培养液的成分一般都比较复杂，除含有一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸，以及血清等成分，一般比动物细胞培养液的成分复杂，A项正确，B项错误；动物种类不同，进行胚胎移植的时期一般不一样，要根据具体情况选择进行胚胎移植的时期，C项正确；培养到适宜时期的早期胚胎，可以进行胚胎移植，也可冷冻保存，D项正确。【变式2】试管婴儿、试管苗和克隆羊这三者可以说是现代生物科技的杰出成果，下列对其生物学原理及技术的叙述，正确的是(

)A．都属于无性生殖B．都属于细胞工程的某些技术C．都不会发生基因重组D．都体现了分化的细胞具有全能性答案B解析试管婴儿由体外受精形成的受精卵发育而成，属于有性生殖，存在基因重组的可能，不能体现分化的细胞的全能性；试管苗为植物组织培养，除花药离体培养(单性生殖)外，其他情况为无性生殖；克隆羊为动物细胞核移植技术的产物，属无性生殖，A、C、D项错误。由于三者的操作对象都有细胞或细胞结构，因此都属于细胞工程的某些技术，B项正确。1．下列关于卵母细胞采集的叙述中，不正确的是(

)A．采集时，对有些动物要用促性腺激素处理B．动物排出的卵子成熟程度不同C．对有些动物可以直接从活体卵巢中吸取卵母细胞D．从卵巢中采集的卵母细胞，可直接与精子在体外受精课末随堂演练答案D解析采集卵母细胞时，对于实验动物如小鼠、兔，家畜猪、羊等，采用的主要方式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，直接与获能的精子体外受精，A项正确；动物排卵发生在减数第一次分裂前后，马、犬排出的是初级卵母细胞，而其他多数动物排出的是次级卵母细胞，B项正确；

对于家畜或大型动物，可从屠宰的母畜卵巢中采集卵母细胞，或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，C项正确；从卵巢中采集的卵母细胞，必须在体外培养到减数第二次分裂中期才可与获能的精子在体外受精，D项错误。2．哺乳动物体外受精的过程是(

)①卵母细胞的采集②精子的采集③卵母细胞的人工培养④精子的获能处理⑤精子与成熟的卵子在受精溶液中共同培养⑥精子用CaCl2处理⑦卵母细胞用一定浓度的肝素溶液处理⑧体外受精⑨受精卵培养答案B解析哺乳动物体外受精的过程主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集与获能、受精等几个主要步骤。卵子的采集方法有两种：一种是用促性腺激素促进雌性动物超数排卵后，从输卵管中冲取，一种是从屠宰后的母体卵巢或活体卵巢中采集卵母细胞(需要在体外培养成熟后，才能与获能的精子受精)。

精子的采集方法主要有假阴道法、手握法和电刺激法。从动物体内采集到的精子必须获能后才能够与发育成熟的卵子受精。精子获能的方法主要有培养法和化学诱导法。获能的精子与培养成熟的卵子要在获能溶液或专用的受精溶液中培养一段时间后才能完成受精。3．下列对于“试管婴儿”的解释，正确的是(

)①属于无性生殖②属于有性生殖③体外受精④体内受精⑤体外发育⑥体内发育⑦运用基因工程技术⑧运用胚胎工程技术A．②③⑥⑦⑧ B．①③⑥⑦⑧C．①③⑤⑧ D．②③⑥⑧答案D解析试管婴儿是由精子和卵子在体外受精后形成的受精卵发育而成的，属于有性生殖；胚胎后期的发育发生在体内；试管婴儿运用了体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等技术。4．发展试管动物技术具有重要意义，下列关于该技术的叙述错误的是(

)A．试管动物技术可解决动物生育率低的问题B．试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵子C．试管动物技术可以通过普通家畜繁育良种家畜D．试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖答案D解析牛的生育率很低，一头牛一胎一般只生产一头牛犊，一生约生育四五次，但是母牛体内的卵母细胞却相当多，其卵巢中的卵母细胞数目要比它一生中正常排出的卵子多1000倍，公牛产生的精子数量更多。因此，可通过试管动物技术，人工采集卵子和精子，在体外受精以获得大量的胚胎，然后将胚胎移植到母体内孕育。

这样充分利用了动物的精子和卵子，提高了动物生育率，并且通过“借腹怀胎”使普通的家畜可以繁殖良种家畜，实现家畜的快速繁殖。5．下列有关动物早期胚胎培养的说法，正确的是(

)A．精子与卵子在发育培养液中完成受精B．培养液的成分一般包括无机盐、维生素、激素、氨基酸、蔗糖C．胚胎发育到一定阶段，可将其向受体移植或冷冻保存D．动物胚胎移植的时间都是桑椹胚阶段，此时的细胞是全能细胞答案C解析获能的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，而发育培养液用于胚胎的早期培养；哺乳动物胚胎培养液的成分一般比较复杂，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，不含蔗糖；不同动物胚胎移植的时期不同。6．慢性病人常出现白蛋白值偏低的状况(比如慢性肝病、慢性肾病、肿瘤等)，缺乏白蛋白人就容易出现浮肿。人体的白蛋白正常值在每100mL血液中含有3.8～4.8g，如果比正常值低很多的时候就需要注射白蛋白，所以临床上对白蛋白需求量很大。如图是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图：(1)要实现①超数排卵，应在崂山奶山羊