2020高中生物 第三章 胚胎工程 3.2 体外受精和早期胚胎培养

2020高中生物 第三章 胚胎工程 3.2 体外受精和早期胚胎培养

‎3.2　体外受精和早期胚胎培养 ‎【导学目标】‎ ‎1.简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。‎ ‎2.简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。‎ ‎3.认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。‎ ‎【自主学习】‎ 一、试管动物技术 ‎1.概念：试管动物技术是指通过 ，使卵子和精子在体外条件下成熟和 ，并通过培养发育为 后，再经移植产生后代的技术。‎ ‎2．前期技术：体外受精、早期胚胎培养。‎ 二、体外受精 ‎1.卵母细胞的采集和培养 采集卵母 细胞方法 采集后的处理 方法 适用动物 用促性腺 激素处理 ‎ ‎ 激素处理 实验动物 从屠宰母畜的 卵巢中获取 人工培养至 才能与获能的精子完成受精 死体采集 大型动物 ‎ ‎ 从活体动 物吸取 ‎2.精子的采集和获能 ‎(1)精子的采集：收集精子的方法有假阴道法、手握法和 等。‎ ‎(2)精子的获能 对采集的精子在体外受精前要进行 处理，通常采用的方法有 和 ，前者适用啮齿动物、家兔和猪等，后者适用于牛、羊等家畜的精子。‎ ‎3．受精：获能的精子和 的卵子，一般情况下可以在获能溶液或专用的 中完成受精过程。‎ 三、胚胎的早期培养 ‎1.培养液的成分：一般包括 、有机盐类、维生素、激素、 、核苷酸等营养成分，以及 等物质。‎ ‎2．胚胎早期培养的目的 ‎(1)检查 和受精卵的发育能力。‎ ‎(2)使胚胎发育到适宜的阶段进行受体移植或 。‎ ‎3．胚胎移植时间 ‎(1)牛、羊一般在 或囊胚阶段移植。‎ ‎(2)人的体外受精胚胎，可在 个细胞阶段移植。‎ 思考交流 5‎ ‎1．试管牛是在试管中发育的吗？‎ ‎2．直接从卵巢采集的卵母细胞要培养到什么阶段才能受精？‎ ‎3．胚胎的早期培养与动物细胞培养有联系吗？‎ 正误判断 ‎1．采集的卵母细胞需在体外培养使其分裂为卵细胞才能与获能的精子受精。( )‎ ‎2．人工获取的精子，只有获能后才可以完成受精作用。( )‎ ‎3．试管动物技术用于繁育优良家畜的生殖方式为无性生殖。( )‎ ‎4．目前，人们可以通过体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术实现用普通黄牛繁育优质奶牛的目标。( )‎ ‎【合作探究】‎ 一、如何进行精子获能前的处理？‎ 动物种类 卵母细胞的采集方法 采集后的培养 实验动物，如小鼠、兔以及家畜猪、羊等 超数排卵 用 处理雌性动物，使其排出更多的卵子，从输卵管中冲取卵子 直接与获能的精子在体外受精 大家畜或大型动物，如牛、马等 从屠宰后的母畜卵巢上采集卵母细胞 从刚屠宰的母畜体内摘出卵巢，经洗涤、保温后，在无菌条件下用注射器或真空泵抽吸卵巢表面一定直径卵泡中的卵母细胞。‎ 在体外经人工培养成熟后才能与获能的精子进行体外受精 从 采集卵母细胞 借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞 二、如何进行精子获能？‎ 获能前的处理：‎ 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 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 或钙离子载体A23187溶液中进行诱导 牛、羊等家畜 例1 根据哺乳动物体外受精的过程回答以下问题：‎ ‎(1)体外受精的过程主要包括____________________、____________________及受精等几个步骤。‎ ‎(2)精子采集的方法主要有________、________和________。获能的方法有____________和__________。‎ ‎(3)体外采集小鼠的卵子常用(　　)‎ A．超数排卵处理法 B．活体采卵法 C．从早期胚胎中采集 D．从屠宰后的母畜卵巢中采集 ‎(4)请用一个流程图表示体外受精过程。‎ ‎【答案】　(1)卵母细胞的采集和培养　精子的采集和获能 ‎(2)假阴道法　手握法　电刺激法　培养法　化学诱导法　(3)A ‎(4)‎ ‎ ‎ 5‎ 三、胚胎的早期培养 例 2 培育“试管山羊”的基本过程如图所示。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有关激素使其超数排卵 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．丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内 ‎【答案】　A ‎【达标检测】‎ 课堂达标 ‎1．下列关于试管动物技术的叙述，正确的是(　　)‎ A．运用该技术繁育后代的过程属于无性生殖类型 B．运用该技术繁育后代的过程属于有性生殖类型 C．试管动物技术是利用体细胞繁育后代的技术 D．试管动物技术培育动物过程全部在体外进行 ‎2．在体外受精前，要对精子进行(　　)‎ A．纯化处理　　　　B．获能处理 C．电刺激 　　　　D．超声波处理 ‎3．一对夫妇因不孕症向医生求助，医生利用试管婴儿技术帮助他们拥有了自己的孩子。在培育试管婴儿的过程中，下列技术中不是必须使用的是(　　)‎ A．体外受精 B．胚胎的体外培养 C．植入前胚胎的遗传学检测 D．胚胎移植 ‎4．体外受精常采用的采集卵母细胞的方法有(　　)‎ ‎①用促性腺激素处理后，从输卵管中冲取卵子　②化学诱导法　③电刺激法　④从活体动物卵巢中吸取卵母细胞　⑤从屠宰场废弃卵巢中采集卵母细胞 A．①②③　　　　　　B．②③④ C．①③⑤ D．①④⑤‎ ‎5．下列各组物质组成不全部属于哺乳动物胚胎的培养液成分的是(　　)‎ A．氨基酸、核苷酸、无机盐、激素 B．血清、激素、维生素、有机盐 C．核苷酸、维生素、血清、无机盐 D．有机盐、维生素、氨基酸、生长素 ‎6．下图是通过体外受精培育小鼠的过程图，请据图回答下列问题。‎ ‎(1)①所用的方法是用____________处理，从________采集卵子。‎ ‎(2)②是________过程，所以此过程是________生殖方式，其常见的可遗传的变异类型有________________________。‎ ‎(3)③过程是______________，其培养液成分与动物细胞培养液的不同在于：前者含有________________________，而后者不含有；后者含有________________________________________。‎ 课外强化 ‎1．我国首例“虎狮兽”于2002年在南京红山动物园诞生，利用了雄虎的精子和雌狮的卵子体外受精而产生，完成这一过程需要解决的问题是(　　)‎ A．精子在体外用获能物质的处理 B 5‎ ‎．用化学物质处理掉卵细胞膜便于精子的进入 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 ‎ ‎2．下列不属于胚胎工程技术的是(　　)‎ A．体外受精　　　　 B．胚胎分割、胚胎移植 ‎ C．胚胎干细胞培养 D．转基因鲤鱼的培育 ‎3．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 ‎4．(试管婴儿、试管苗和克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果。下列叙述正确的是 (　　)‎ A．都属于无性生殖，能保持母本性状 B．后两者是细胞工程的技术范围，前者为胚胎工程的技术范围 C．都充分体现了体细胞的全能性 D．都不会发生基因重组 ‎5．精子获能的常用化学物质可能是下列哪一种(　　)‎ A．氯化钙溶液 B．肝脏提取液 C．肝素溶液 D．氨基酸营养液 ‎6．我国引进良种红安格肉牛后，使其快速繁殖使用的方法有(　　)‎ ‎①发酵工程　②组织培养　③基因工程　④克隆 ‎⑤体外受精和胚胎移植 A．①③ B．②④ C．④⑤ D．③④‎ ‎7．下列关于胚胎工程的叙述，错误的是(　　)‎ ‎ A．体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精 ‎ B．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植。 ‎ ‎ C．胚胎的早期培养与动物细胞培养都需要适宜的培养条件 ‎ D．试管婴儿技术主要包括体外受精、胚胎的早期培养和胚胎移植技术 二、非选择题 ‎11．根据“试管牛”工厂化生产的技术流程图解，回答问题。‎ ‎(1)根据________(填序号)判断，此种繁殖方式是________生殖。‎ ‎(2)①过程中通常每个卵巢平均可采集________枚可用的卵母细胞，最终可能产下 5‎ ‎________头牛犊。‎ ‎(3)卵母细胞体外培养时必须培养到____________________阶段才具有受精能力，②过程为________________，通常采用________法。‎ ‎(4)③④过程分别代表________和___________________。‎ ‎⑤发育到______________________阶段适于进行胚胎移植。‎ 5‎