高中生物 專題三 胚胎工程 3.2 體外受精和早期胚胎培養(yǎng)課件 新人教版選修3.ppt

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3.2 體外受精和早期胚胎培養(yǎng),目標(biāo)導(dǎo)航 1.根據(jù)卵子、精子的形成過程以及示意圖，說出卵母細(xì)胞、精子采集和培養(yǎng)的方法，簡述哺乳動物體外受精技術(shù)的主要操作步驟和過程。 2.結(jié)合哺乳動物胚胎發(fā)育的特點，概述動物早期胚胎培養(yǎng)的方法。,預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 挑戰(zhàn)自我，點點落實,一、試管動物技術(shù)與體外受精(閱讀P69－72),1．試管動物技術(shù) (1)概念：試管動物技術(shù)是指通過 使卵子和精子 在條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為 后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。 (2)重要應(yīng)用——良種培育：實現(xiàn)良種動物的 繁殖。 (3)技術(shù)手段：首先要做的是 和 的培養(yǎng)。,人工操作,早期胚胎,快速大量,體外受精,早期胚胎,體外,2．體外受精 (1)基本步驟：卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和 、受精。 (2)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng),輸卵管 沖取法,促性腺激素,輸卵管,獲能,人工培,養(yǎng)成熟,獲能的精子,活體,(3)精子的采集和獲能 ①收集精子的方法：假陰道法(牛、馬等體型大的動物)、手握法(豬、犬等體型較小的動物)、電刺激法(野生或經(jīng)濟動物)。,②精子體外獲能的方法,獲能液,肝素或鈣離,子載體A23187,化學(xué)藥物,(4)受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下都可以在 或?qū)Ｓ玫?中完成受精過程。,獲能溶液,受精溶液,二、胚胎的早期培養(yǎng)(閱讀P72－73),氨基酸,血清,2．胚胎早期培養(yǎng)的目的 (1)精子和卵子在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入 中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。 (2)當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時可進行受體移植或 。 3．胚胎移植的時間 不同動物胚胎移植的時間不同。牛、羊一般要培養(yǎng)到 階段或 階段進行移植；人的體外受精胚胎，可在8～16個細(xì)胞階段移植。,發(fā)育培養(yǎng)液,冷凍保存,桑椹胚,囊胚,預(yù)習(xí)診斷,判斷正誤： (1)哺乳動物的體外受精主要包括卵母細(xì)胞的采集、精子的獲取和受精等步驟。( ) (2)收集精子的方法有假陰道法、手握法和電刺激法等。( ) (3)采集的卵母細(xì)胞可直接與精子受精。( ) (4)精子體外獲能方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法兩種。( ),,√,√,√,(5)培養(yǎng)哺乳動物胚胎的培養(yǎng)液，其成分較簡單，一般只需一些無機鹽和有機鹽類即可。( ) (6)動物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎的早期培養(yǎng)在依據(jù)的原理和目的上都是相同的。( ) (7)試管牛是由精子和卵子結(jié)合形成的受精卵發(fā)育而來的，屬于有性生殖過程。( ) (8)早期胚胎一般發(fā)育到桑椹胚或囊胚時期適于進行胚胎移植。( ),√,√,√,,,一、哺乳動物體外受精過程,課堂講義 重點難點，個個擊破,1．在試管動物技術(shù)中，移植前需要做什么？ 答案 體外受精和早期胚胎培養(yǎng)。 2．體外受精和人工授精有哪些區(qū)別？ 答案 體外受精和人工授精是兩種不同的受精方式，人工授精技術(shù)是指用相應(yīng)的器械采集公畜的精液，再將其注入到正在發(fā)情的母畜的生殖道中，使母畜受孕的過程，人工授精為體內(nèi)受精。,思維激活,應(yīng)用示例,1．哺乳動物體外受精的過程是( ) ①采卵 ②收集精子 ③卵母細(xì)胞的人工培養(yǎng) ④精子獲能處理 ⑤精子和成熟卵子在受精液中共同培養(yǎng) ⑥精子用CaCl2處理 ⑦卵母細(xì)胞用一定濃度的肝素溶液處理 ⑧體外受精 ⑨受精卵培養(yǎng),A.,B.,C.,D.,問題導(dǎo)析 (1)哺乳動物的體外受精主要包括 的采集和培養(yǎng)、 的獲取與獲能和受精幾個主要步驟。 (2)一定濃度的肝素溶液是用于精子的 。 (3)CaCl2溶液可用于基因工程處理 細(xì)胞，增加其細(xì)胞膜的通透性，以利于 的導(dǎo)入。 答案 B,卵母細(xì)胞,體外獲能,細(xì)菌,重組載體,精子,一題多變 (1)________過程的目的是采集卵母細(xì)胞并培養(yǎng)成熟，可通過注射____________促進雌性動物超數(shù)排卵。 (2)________過程的目的是促進精子和卵細(xì)胞結(jié)合，完成受精作用。受精是在________溶液或?qū)ｉT的受精溶液中進行的，而早期胚胎培養(yǎng)是在發(fā)育培養(yǎng)液中進行。,①③,促性腺激素,⑤⑧,獲能,二、胚胎的早期培養(yǎng),1．早期胚胎一般指可用于移植的胚胎，在原腸胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的階段。 2．動物胚胎培養(yǎng)液成分與動物細(xì)胞培養(yǎng)液成分比較,3.“試管?！惫S化生產(chǎn)的技術(shù)流程,思維激活,1．動物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎的早期培養(yǎng)在依據(jù)的原理和目的上有什么不同？ 答案 (1)依據(jù)的原理：前者依據(jù)細(xì)胞的生長和增殖，后者依據(jù)細(xì)胞的生長、增殖和分化。 (2)培養(yǎng)目的：前者：①大規(guī)模生產(chǎn)重要的生物制品；②用于檢測有毒物質(zhì)；③用于生理、病理、藥理等方面的研究。后者：①檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力；②當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可將其取出向受體移植或冷凍保存。,2．通常所說的雙胞胎，就是孿生。雙胞胎可分為一卵性雙胞胎和二卵性雙胞胎兩種。一卵性雙胞胎是由同一受精卵發(fā)育而成的兩個胚胎所生出的孿生兒。這對孿生兒的性別相同，外貌也幾乎相同。 (1)你認(rèn)為一卵性孿生的兩個胚胎是怎樣形成的？ 答案 受精卵第一次卵裂形成的兩個細(xì)胞由于某種原因分開，并各自獨立發(fā)育。,(2)為什么一卵性孿生兒性別相同，外貌也幾乎相同？ 答案 一卵性孿生兒發(fā)育的起點是兩個含遺傳物質(zhì)完全相同的細(xì)胞，因為這兩個細(xì)胞是由同一受精卵經(jīng)有絲分裂形成的。因此，一卵性孿生兒的性別相同，外貌也幾乎相同。,應(yīng)用示例,2．根據(jù)圖示“試管?！惫S化生產(chǎn)的技術(shù)流程圖解，回答下面的問題：,(1)根據(jù)____(填標(biāo)號)判斷，此種繁殖方式是________生殖。 (2)①過程中，通常每個卵巢平均可采集10枚左右可用的卵母細(xì)胞，最終可能產(chǎn)下________頭犢牛。 (3)卵母細(xì)胞體外培養(yǎng)時必須培養(yǎng)到____________________階段才具有受精能力，②過程為______________，通常采用________法。,③ 有性,1～2,減數(shù)第二次分裂中期,精子獲能處理,化學(xué)誘導(dǎo),(4)③④過程分別代表______________和________________，⑤發(fā)育階段一般為_______________。,體外受精 早期胚胎培養(yǎng),桑椹胚或囊胚期,問題導(dǎo)析 (1)試管動物培育過程及流程圖(如下圖)：,據(jù)圖辨析，確認(rèn)①～⑤過程的含義：過程②為 ，過程③為 ，過程④為 ，⑤為 。 (2)精子與卵子在體外結(jié)合前，需要先培養(yǎng)卵子使其發(fā)育至 以及對精子進行 。,精子獲能處理,體外受精,早期胚胎培養(yǎng),早期胚胎,減數(shù)第二次分裂中期,獲能處理,一題多變,研制能夠產(chǎn)生人類白細(xì)胞介素的牛乳腺生物反應(yīng)器，需將目的基因?qū)肱Ｊ芫?，最常用的?dǎo)入方法是____________；獲得轉(zhuǎn)基因母牛后，如果_______________________________________________， ______________則說明目的基因已經(jīng)表達。,顯微注射法,牛奶中含有人類白細(xì)胞介素(或牛乳腺細(xì)胞已合成人,類白細(xì)胞介素),,課堂 小結(jié),卵子,精子,精子,卵子,無機鹽、有機鹽、維生,素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等物質(zhì),,對點練習(xí),1,2,3,4,1．可以與獲能精子進行體外受精的卵母細(xì)胞需要培養(yǎng)到什么時期( ) A．MⅠ B．MⅡ(中期) C．桑椹胚期 D．囊胚期 解析 卵母細(xì)胞培養(yǎng)到MⅡ中期時就可以受精了，因為MⅡ中期卵母細(xì)胞細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)已成熟，而MⅠ期卵母細(xì)胞細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)尚未成熟，其細(xì)胞質(zhì)不能支持胚胎的全程發(fā)育。,B,2．下列關(guān)于卵母細(xì)胞采集的敘述，不正確的是( ) A．有些動物在采集時要用促性腺激素處理 B．從輸卵管中取出的卵子可以直接與獲能的精子在體外受精 C．對有些動物可以直接從活體卵巢中吸取卵母細(xì)胞 D．采集的卵母細(xì)胞都可以直接與獲能的精子在體外受精,1,2,3,4,1,2,3,4,解析 對于實驗動物如小鼠、兔，家畜豬、羊等，采用的主要方式是：用促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，直接與獲能的精子體外受精。對于家畜或大型動物，從屠宰的母畜卵巢中采集卵母細(xì)胞或直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細(xì)胞，這兩種方式采集的卵母細(xì)胞都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精。 答案 D,1,2,3,4,3．據(jù)報載，一名高齡婦女順利產(chǎn)下一名試管嬰兒，為這個家庭帶來了福音，在生物學(xué)上試管嬰兒技術(shù)屬于( ) A．有性生殖、體外受精 B．無性生殖、體內(nèi)發(fā)育 C．有性生殖、體內(nèi)受精 D．無性生殖、體外發(fā)育 解析 試管嬰兒技術(shù)是精子和卵細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下受精，屬于有性生殖。,A,1,2,3,4,4．下列關(guān)于早期胚胎培養(yǎng)的說法，不正確的是( ) A．發(fā)育培養(yǎng)液的成分通常含有血清 B．發(fā)育培養(yǎng)液的成分較一般動物細(xì)胞培養(yǎng)液的成分簡單 C．動物種類不同，進行胚胎移植的早期胚胎所處階段不同 D．進行胚胎移植之前，可將培養(yǎng)到適宜時期的早期胚胎進行保存 解析 進行胚胎早期培養(yǎng)的發(fā)育培養(yǎng)液，與動物細(xì)胞培養(yǎng)液相似，但成分稍復(fù)雜。,B,