3.2 体外受精和早期胚胎培养课件 -2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

体外受精和早期胚胎培养试管婴儿是从试管里蹦出来的吗？1.资料中的试管婴儿技术,能解决什么实际问题？2.试管婴儿和母亲正常怀孕的过程有何异同？1.资料中的试管婴儿技术,能解决什么实际问题？

思考讨论：人类不孕不育。相同之处：都通过有性生殖产生；都要在母体子宫内发育形成胎儿。不同之处：试管婴儿在体外完成受精和早期胚胎发育。2.试管婴儿培育和母亲正常怀孕的过程有何异同？第一个试管婴儿于1978年7月25日在英国的奥尔德姆市医院诞生，她的名字叫路易丝.布朗。路易丝.布朗的母亲梅.布朗因输卵管阻塞而不能生育。医生从梅.布朗（时年31岁）体内提取卵子，再取她丈夫（时年38岁）的精液，经处理在体外使卵子受精，受精卵分裂形成16细胞胚后重新植入梅.布朗的子宫内。9个多月后就生下了路易丝.布朗。1988年3月10日我国首例试管婴儿诞生著名妇产科专家张丽珠教授与中国首例试管婴儿郑萌珠1992年我国首例三胞胎试管婴儿01一、试管动物技术SHIGUANDONGWUJISHU

通过

使卵子和精子在

下成熟和受精，并通过培养发育为

后，再经

产生后代的技术。体外条件早期胚胎1、概念：移植2、主要技术手段：体外受精、早期胚胎的培养、胚胎移植。人工操作3、意义：可以实现良种家畜的快速大量繁殖。从试管牛说起：1.从这组数据中你能发现什么问题？2.我国怎样得到大量的优质牛呢？存在的问题：1、引进一头良种成年奶牛需要3万-5万元2、牛的生育率低，一头牛一胎只一个，一生只能生育四五次

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。试管动物技术😊伟大的设想诞生了！胚胎移植卵母细胞的采集卵母细胞的体外培养精子采集精子体外获能体外受精体外早期胚胎的培养体内发育4、试管动物技术过程试管动物分娩1982年世界首例试管牛犊问世

华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有（）

①转基因②核移植③体外受精④体细胞克隆⑤胚胎移植

A.①③B.①④

C.②⑤

D.③⑤例1√02二、体外受精TIWAISHOUJING

主要包括

和

、

等几个主要步骤。

采取雌性动物的

和雄性动物的

，使其在

中受精。卵母细胞精子试管卵母细胞的采集精子的获取受精1、概念：2、过程：卵母细胞的采集和培养对不同动物，采集卵母细胞的方法不同。方法1：输卵管冲取法小型实验动物如小鼠、兔，以及家畜猪、羊等卵细胞的采集：卵巢经过

处理，具体做法是给供体注射

，使一头母畜一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的卵子，之后从

中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。超数排卵促性腺激素输卵管思考：促性腺激素能口服吗？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使其失去原有的效用。牛卵巢中采卵牛卵巢方法2：已屠母畜卵巢取卵法从屠宰场已屠宰母畜的

中采集卵母细胞；卵巢对大家畜或大型动物，如牛，卵细胞的采集：方法3：活体取卵法也可以借助

、

或

等工具确定卵泡位置，直接从活体动物的（）中吸取卵母细胞，在体外进行人工培养，使其成熟。超声波(B超)探测仪内窥镜腹腔镜卵巢对大家畜或大型动物，如牛，卵细胞的采集：B超活采仪活体采集的牛卵母细胞1、对于小型动物，从输卵管冲取的卵子能否直接与获能的精子在体外受精？2、对于大型动物，从卵巢中采集的卵母细胞能否直接与获能的精子在体外受精？为什么？

能不能

不成熟，需在在体外进行人工培养，至减数第二次分裂中期使其成熟请思考：采集方法适用范围采集过程采集后的操作举例输卵管冲取法实验动物以及家畜利用

促使雌性动物排出更多的卵子，从_________中冲取卵子可直接与

的精子在体外受精小鼠、兔、猪、羊等已屠宰母畜_____内采集大型动物或大家畜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

成熟后，才能与

的精子受精牛

采卵借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等仪器，直接从活体动物卵巢中吸取卵母细胞小结：卵母细胞的采集和培养促性腺激素输卵管卵巢获能人工培养获能活体精子的收集和获能假阴道法手握法电刺激法（1）收集精子的方法:家畜采精用假台畜假阴道法手握法

对于

、

和

的精子，一般采用培养法；对于

、

等家畜的精子常用化学法。精子一定浓度的

或

中，用化学药物诱导获能。

在体外受精前，要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法有

和

两种。培养法化学诱导法啮齿动物家兔猪牛羊培养法：化学诱导法：精子在

中获能。获能液肝素钙离子载体A23187溶液（2）精子的体外获能思考：从雄性动物体内采集的精子能直接用于受精吗？（3）受精

获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下在

或

中完成受精过程。获能溶液专用受精溶液哺乳动物体外受精过程示意图精子获能前应离心处理：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。

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都是有性生殖易混辨析：

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用CaCl2溶液处理精子⑦用一定浓度的肝素溶液处理卵母细胞⑧体外受精⑨受精卵培养A.B.C.D.√例2

下列关于体外受精技术的说法中，错误的是（）A.体外受精技术操作前需对精子进行获能处理B.体外受精是从初级卵母细胞和初级精母细胞开始的C.体外受精技术已成为一项常规的动物繁殖生物技术D.体外受精技术可用于研究动物生殖细胞的发生机制解析体外受精时，精子是成熟的，而采集的卵(母)细胞成熟程度不同，但都要进行培养，使之发育到次级卵母细胞阶段才可进行体外受精。√例3人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。例4

（1）卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可以从已处死的雌鼠_______中获取。

（2）图中的高血压相关基因作为

，质粒作为

,二者需用

切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有

有关。

（3）子代大鼠如果

和

，即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。（4）在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是

、早期胚胎培养和胚胎移植。卵巢目的基因载体同种限制酶限制酶切割位点检测到体内有相关蛋白出现高血压体外受精03三、胚胎的早期培养PEITAIDEZAOQIPEIYANG

不能。精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。1、体外受精后，能否直接将受精卵直接移植到雌性受体内？请思考：发育培养液成分：盐类：无机盐和有机盐营养物质：氨基酸、核苷酸调节物质：维生素、激素特有物质：动物血清口诀：两盐、两酸、两素、一血清比较几种培养液（基）的成分用途成分植物组织培养基大量元素、微量元素、植物激素(生长素、细胞分裂素等)、蔗糖、维生素等动物细胞培养液糖、氨基酸、无机盐、微量元素、促生长因子、血清、血浆等早期胚胎培养液无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等不同动物胚胎移植时间是否相同？胚胎培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。牛、羊：桑椹胚或囊胚阶段小鼠、家兔：8～16个细胞阶段胚胎移植胚胎冷冻保存（液氮中，－176℃）2、胚胎去向：3、胚胎移植的时间：为充分利用屠宰母畜卵巢上的卵母细胞，不妨将屠宰场和“胚胎工厂”合建。这样屠宰场的产品就不仅是鲜肉，还会生产出大量的胚胎和胚胎工程所需的原材料，你看这个想法可行吗？奇思妙想目前，从屠宰场废弃的卵巢中，每个卵巢平均可采集10枚左右可用卵母细胞，经体外培养成熟和受精后约可获4枚可用的胚胎，经过移植给受体母牛，最终可得到1～2头犊牛。牛体外受精胚胎的工厂化生产已经成为可能。牛体外受精胚胎工厂化生产流程图胚胎移植早期胚胎培养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早期胚胎受体牛良种试管牛成熟期牛屠宰加工厂采集卵巢中卵母细胞市场“试管牛”工厂化生产的技术流程方法方法方法时期试管牛的产生属于克隆吗？有性生殖核移植技术早期胚胎培养胚胎移植体外受精早期胚胎培养胚胎移植试管动物克隆动物

生殖方式技术手段

后代性状的继承特点遗传定律继承提供遗传物质的双亲的特性无性生殖几乎全部性状与提供细胞核的亲本性状一样试管动物≠克隆动物遵循不遵循培育“试管山羊”的基本过程如下图所示，若要培育成功，下列叙述正确的是（）A.甲过程中可通过给母山羊注射促性腺激素使其超数排卵B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟C.丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液D.丙过程中的细胞分裂方式为有丝分裂，从原肠胚阶段开始出现细胞分化√例5解析甲过程的目的是采集卵母细胞并培养成熟，可通过注射促性腺激素促进母山羊超数排卵；乙过程的目的是促进精子和卵细胞结合，完成受精作用；受精是在获能溶液或专用的受精溶液中进行，而早期胚胎培养是在发育培养液中进行；胚胎发育过程中的细胞分裂方式均为有丝分裂，从囊胚阶段开始出现细胞分化。(2019·唐山质检)下图所示为绵羊的两种生殖过程(c为乳腺细胞)，下列相关叙述错误的是（）