学年人教版选修体外受精和早期胚胎培养（张）

3.2体外受精和早期胚胎培养人教版生物选修三专题3胚胎工程福建省浦城县仙阳中学李立坚自主学习新知突破1．了解试管动物技术。2．识记卵细胞采集和培养的方法。3．掌握体外受精的过程。4．知道胚胎的早期培养所需条件。试管婴儿1978年7月26日，世界首例试管婴儿“路易斯．布朗”在英国诞生，现已成为母亲。转基因试管牛我国首例转基因试管牛“滔滔”于1999年2月19日在上海诞生1988年3月10日我国首例试管婴儿根据资料回答下列问题：1.资料上用到了什么生物技术？

试管婴儿技术（包括体外受精、胚胎体外培养）和胚胎移植技术。2.试管婴儿和母亲正常怀孕，生产的过程有何异同？相同之处：都通过有性生殖产生，在母体子宫内发育形成胎儿。不同之处：受精作用在体外，并在体外发育成早期胚胎进行胚胎移植。(1)概念：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，再经过移植产生后代的技术。(2)过程牛的生育率虽然很低，但是牛的卵母细胞却相当的多，其卵巢中卵母细胞数目要比一生中排卵数多1000倍左右公牛产生的精子数目就更多了伟大设想诞生了采集良种母牛卵母细胞采集良种公牛精子卵母细胞的体外培养精子体外获能体外受精良种牛体外受精胚胎受体牛良种犊牛成熟期牛屠宰加工厂采集卵巢中卵母细胞市场“试管牛”工业化生产的技术流程图胚胎移植1.卵母细胞的收集和培养对不同动物,采取卵母细胞的方法不同用促性腺激素处理，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。如何使雌性动物排出更多的卵子促性腺激素处理对实验动物小鼠、兔和小家畜,猪、羊动物如何采集卵子从输卵管中冲取卵子，又叫（冲卵）对于大家畜或大型动物如何采集卵子屠宰场从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞。超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜（活体）采集的卵子是否马上可以受精初级卵母细胞，体外培养至MII中期2.精子的收集和获能

1)收集的方法:假阴道法,手握法和电刺激等2)获能处理:培养法：(人工配制的获能液中培养）啮齿动物、家兔和猪化学法：（一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，化学药物诱导）牛、羊3.受精在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程[思考探讨]

1.试管动物技术培育出的动物属于克隆吗？2．采集的卵母细胞培养到什么阶段才能受精？提示：1.不是。试管动物技术需经过受精过程，属于有性生殖。而克隆技术是无性生殖。2．减数第二次分裂中期。1．卵母细胞采集和培养的方法比较采集方法采集过程采集后的操作输卵管冲取法利用促性腺激素促使雌性动物排出更多的卵子，从输卵管冲取卵子可直接与获能的精子在体外受精已屠宰动物卵巢内采集从已屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞采集后的卵母细胞都要在体外经过人工培养成熟后，才能与获能的精子受精活体采卵借助超声波探测仪、内窥镜和腹腔镜等仪器，直接从活体动物卵巢中采集卵母细胞2.对精子进行获能处理方法名称方法的内容适用对象培养法将取自附睾的精子，放入人工配制的获能液中，培养一段时间啮齿动物、家兔、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溶液中进行诱导牛、羊等家畜3.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受精溶液中完成受精过程。概括如下：

(1)采集到的卵母细胞必须培养到减数第二次分裂中期才会与获能的精子受精。(2)用促性腺激素时，只能注射不能饲喂，因为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。胚胎的早期培养氨基酸动物血清受精状况受精卵桑椹胚囊胚

[思考探讨]

3.胚胎早期培养的目的是什么？提示：

检查受精状况和受精卵的发育能力。1．胚胎的早期培养与动物细胞培养所用的培养液项目动物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”工厂化生产的技术流程图(1)结果：实现良种牛的快速、大量繁殖。(2)所用技术：体外受精、早期胚胎培养。[记知识纲要]

[背关键语句]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。3．收集精子常用的方法有假阴道法、手握法和电刺激法。4．精子体外获能的方法有培养法和化学诱导法两种。5．哺乳动物胚胎的培养液中，除一些无机盐和有机盐类外，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。

合作探究课堂互动体外受精的过程

关于牛体外受精胚胎的工厂化生产的叙述，正确的是(

)A．精子和卵子受精后即可移入母牛子宫B．采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵C．成熟卵子与收集来获能的精子相遇形成的受精卵，需培养到一定阶段才可移植D．体外受精胚胎的工厂化生产即受精过程和胚胎发育只需在体外进行[自主解答]

________解析：卵母细胞要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，受精卵发育到桑椹胚阶段或囊胚阶段才能进行移植，移植入母体后继续发育形成幼体产出。答案：C1．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A．①⑦④→②⑤⑧⑨

B．①③④→②⑤⑧⑨C．①⑦④→②⑧⑤⑨

D．①⑦⑥→②⑧⑤⑨解析：哺乳动物的体外受精的过程为：卵母细胞和精子的采集→体外培养→体外受精→早期胚胎(受精卵)的培养。而一定浓度的肝素溶液是用于精子的体外获能；CaCl2溶液用于基因工程中细菌细胞壁的处理。答案：B

关于早期胚胎培养的说法，不正确的是(

)A．早期胚胎培养液的成分通常含有血清B．早期胚胎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保存[自主解答]

________早期胚胎的培养解析：胚胎早期的培养液，与动物细胞培养液相似，如都含有动物血清等物质。早期胚胎培养在本质上也可看做动物细胞培养。答案：B2．胚胎早期培养需要用液体培养基，其成分是(

)A．水、无机盐、维生素、激素、有机盐、氨基酸、核苷酸、血清等B．蔗糖、水、无机盐、维生素、激素C．蔗糖、水、无机盐、氨基酸、核苷酸、血清D．水、无机盐、维生素、有机盐、淀粉等答案：A

高效测评知能提升1．下列有关试管动物的说法中正确的是(

)A．试管牛所采用的技术中包含克隆技术和体外受精、胚胎移植B．对动物采卵时常用的激素是促性腺激素C．试管婴儿技术能使不能产生精子或卵子的夫妇得到自己的孩子D．从雌性动物体内采集的卵子或卵母细胞均需体外培养后，才能与获能的精子受精答案：B2．良种试管牛的繁殖过程是：用激素促进甲牛多排卵，然后把卵子在体外与人工采集的乙牛的精子进行受精，在特定培养基中培育成胚胎，再把胚胎送入经过激素处理的丙牛的子宫内，孕育成试管牛。下列相关叙述错误的是(

)A．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．甲牛、乙牛对试管牛核遗传物质的贡献相同D．该技术可应用于加快优良种畜的繁殖解析：对于大型动物采集的卵母细胞，都需经体外人工培养成熟后，才具备受精能力；精子也需要进行培养使其获能，故A正确。促进动物多排卵的激素是促性腺激素，故B错误。试管牛的核遗传物质一半来自甲牛的卵子，一半来自乙牛的精子，故C正确。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，故D正确。答案：B3．试管婴儿之父——爱德华兹因体外受精技术获得2010年诺贝尔生理学或医学奖，该体外受精技术又称试管婴儿技术。则下列说法错误的是(

)A．将收集到的精子放在一定浓度的肝素溶液中培养是为了诱导精子获能B．受精过程防止多精入卵的生理反应包括透明带反应和卵黄膜封闭作用C．进行早期胚胎培养时，培养液中除加入一些必要的营养成分外，还应添加激素和血清D．一般将胚胎培养至囊胚或原肠胚时，再进行胚胎移植解析：将收集到的精子放在一定浓度的肝素溶液中培养是为了诱导精子获能，精子获能后才能完成受精作用；受精过程中，透明带反应和卵黄膜封闭作用防止了多精入卵；由于动物培养液的成分到目前为止还没完全弄清楚，所以应加入血清等天然成分；胚胎移植应在囊胚阶段或桑椹胚阶段进行。答案：D4．控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义。目前，分离精子技术是有效的性别控制方法。例如，牛的含X染色体的精子的DNA含量比含Y染色体的精子的DNA含量高出4%左右，利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如下图所示)。根据以上信息回答下列相关问题：(1)图中过程①采集精子时，常采用________法，获得的精子经__________诱导后才能受精。(2)图中过程③通常采用__________技术。在这个过程中________的精子与卵子相遇时，首先发生________反应释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质。防止多精入卵的生理反应有________________________。(3)为了确保得到所需性别的试管牛，往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，请举出一种对早期胚胎进行性别鉴定的方法：_____________________。解析：(1)采集精子的方法主要有三种：手握法、假阴道法、电刺激法，对于牛常采用的方法是假阴道法，且采