2019-2020年高中生物 3.2 體外受精和早期胚胎培養(yǎng)學案 新人教版選修3.doc

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2019-2020年高中生物 3.2 體外受精和早期胚胎培養(yǎng)學案 新人教版選修3 【學習目標】 1.簡述哺乳動物體外受精技術的主要操作步驟。 2.簡述哺乳動物胚胎的早期培養(yǎng)方法。 3.認同體外受精在家畜快速繁殖中的重要意義。 【學習重點】　 （1）體外受精在家畜快速繁殖中的重要意義。 （2）哺乳動物體外受精技術的主要操作步驟。 【學習難點】 （1）卵母細胞的采集和培養(yǎng)。 （2）精子的采集和獲能。 【預習導航】 試管動物技術是指通過人工操作使 和 在 條件下，成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為 后，再經 產生后代的技術。這項技術首先要做的是 和 的培養(yǎng)。 一、體外受精 1．體外受精的步驟 第一步 卵母細胞的采集和培養(yǎng)： 對于實驗動物如小鼠、兔，以及家畜豬、羊等，采用的方法：用 處理，使其排出更多的 ，然后，從輸卵管中沖取 ，直接與 體外受精。 對于大家畜或大型動物，如牛，采用的主要方法：從屠宰場已屠宰母畜的卵巢中采集 ，也可以借助超聲波探測儀、內窺鏡或腹腔鏡等工具，直接從活體動物的卵巢中吸取 ，但必須經 后，才能與獲能的精子受精。 第二步 精子的采集和獲能： 收集精子的方法 、 、 。 在體外受精前，要對精子進行 處理，通常采用的體外 的方法有兩種： ⑴對于嚙齒動物、家兔和豬等動物的精子，一般采用 ，即將取自附睪的精子，放入人工配 制的 中，培養(yǎng)一段時間后，精子即可 。 ⑵對于牛、羊等家畜的精子常采用 ，即將精子放在一定濃度的 或 中，用化學藥物誘導精子獲能。 第三步 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 或專用的 完成受精過程。 2．總結體外受精的過程: （1）超數排卵法:用 處理使其排出更多的卵子,然后從 中沖出卵子.這種方法獲得的卵子可以 與獲能的精子受精. 卵母細胞的采集和培養(yǎng) （2）第二種方法：從剛屠宰母畜的卵巢中采集卵母細胞； （3）第三種方法是借助超聲波探測儀、腹腔鏡等直接從活體動物的卵巢中吸取卵 母細胞。采集的卵母細胞，要在體外經人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精。 精子的采集和獲能 采集方法 :有三種,分別是 , , 獲能方法:有 和 法兩種 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 中完成受精.) 二、早期胚胎的培養(yǎng) 精子與卵子在體外受精后，應將受精卵移入 中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。哺乳動物胚胎的培養(yǎng)液的成分一般都比較復雜，除一些 外，還需添加 等營養(yǎng)成分，以及 等物質。胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可進行 或冷凍保存。 三、達標訓練： 降生于山東曹縣五里墩的克隆牛，從體細胞的培養(yǎng)、胚胎的構建到胚胎的移植都是在中國完成的，故 稱之為中國自主完成的首批成年體細胞克隆牛。從2002年1月18日至2月11日五里墩克隆?；剡B續(xù) 誕生了14頭中國克隆牛犢。這群“出身不凡”的牛犢，被認為是我國生命科學和生物技術領域的又一重大 突破，標志著我國動物克隆研究已躋于世界先進水平行列。用于克隆研究的供體細胞來源于兩頭優(yōu)質成年 牛的耳成纖維細胞，一頭來自高產黑白花奶牛，另一頭為優(yōu)質肉牛蓋普威公牛。受體卵母細胞來自魯西黃 牛的卵巢。科研人員在實驗室內共培養(yǎng)了980枚重構卵，有261枚發(fā)育成克隆囊胚，有230枚移植到112 頭代孕母牛，其中12頭懷孕成功的代孕母牛共產犢14頭(只有存活32天的“科科”細胞核來自蓋普威)， 現存活5頭，分別是動動、金金、銀銀、多多和福福。DNA檢測證明，所有克隆牛犢與代孕母牛沒有遺 傳關系。中科院院長路甬祥認為，克隆技術有很多優(yōu)點：可控制性別，經濟效益顯著，克隆胚胎取材簡單、 成本低，可加快我國家畜品種更新?lián)Q代的速度。請根據上述材料回答問題： （1）中國克隆牛培育過程中用到的細胞工程技術有 、 和 。 （2）獲得克隆牛的繁殖方式是 ，克隆牛的培育成功，證明動物細胞也具有 。 （3）科科和成活的5頭牛性別分別是 。 （4）獲得重構卵多采用卵母細胞的原因是 ，卵母細胞的作用是 ，代孕母牛的 作用是 。 （5）以性染色體為XY的牛體細胞核取代卵細胞核，多次卵裂后，植入母牛子宮孕育，所生牛犢 A．為雌性B．性別不能確定C．為雄性D．雌、雄性比例為1：1 （6）多多、福福是世界上首次出現的雙細胞克隆牛，其克隆樣本是年產萬千克的奶牛，試分析它們將來也一定高產嗎? （7）成活的5頭克隆牛中“動動”的體部花片和其他牛犢略有區(qū)別，黑色毛看起來比例小了點，引起這 種差別的原因可能是 造成的。這說明生物的遺傳是 共同作 用的結果。 （8）奶牛傳統(tǒng)生育方式為一胎只生一頭，但專家們在借腹牛體內植入兩枚克隆牛胚胎，成功培育了孿生 克隆牛，其意義是 。 （9）中國克隆牛研究首席科學家陳大元認為，克隆動物及其制品絕對安全，理由是 。 （10）我國權威人士表示，今后我國要大力發(fā)展養(yǎng)牛業(yè)，試從能量流動角度說明原因。 答案：（1）人體蛋白基因與奶牛胚胎細胞中DNA(即基因) （2）去核卵細胞的細胞質與重組細胞①的細胞核(即核與質) （3）相同。因為它們都是由重組細胞②經過卵裂(有絲分裂)產生的（2分） （4）導人基因表達的產品是人血清蛋白，利用雌性奶?？赏ㄟ^產奶把這種“表達物質”分泌出來。 （5）核移植 胚胎分割 胚胎移植（6）基因工程和胚胎工程 （1）細胞核移植；組織培養(yǎng)；動物胚胎移植 （2）無性繁殖；全能性 （3）雄性、雌性 （4）個體大易操作；為早期胚胎發(fā)育提供營養(yǎng)物質；為胚胎發(fā)育提供場所 （5）C （6）不一定，因為環(huán)境因素如飼養(yǎng)條件跟不上也會影響產奶量。 （7）受體卵母細胞的細胞質遺傳物質；細胞核和細胞質（8）為我國高產奶牛的迅速繁育開辟了新途徑 （9）動物自然繁殖是通過精子和卵細胞結合，克隆動物是用體細胞代替精子，并沒有改變動物基因（10）牛吃草為人類提供肉和奶，可使能量盡可能流向人類。