（人教版）高二生物选修三教学案 3.2-体外受精和早期胚胎培养（含答案）

（人教版）高二生物选修三教学案 3.2-体外受精和早期胚胎培养（含答案）内容摘要：

1、外受精和早期胚胎培养目标导航 子的形成过程以及示意图，说出卵母细胞、精子采集和培养的方法，简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤和过程。 述动物早期胚胎培养的方法。 一、试管动物技术与体外受精(阅读 2 )1试管动物技术(1)概念：试管动物技术是指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，再经移植产生后代的技术。 (2)重要应用良种培育：实现良种动物的快速大量繁殖。 (3)技术手段：首先要做的是体外受精和早期胚胎的培养。 2体外受精(1)基本步骤：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能 、受精。 (2)卵母细胞的采集和培养采集方法 适用范围 采集过程 采集后的操作 举例 2、输卵管冲取法 实验动物利用促性腺激素促使雌性动物排出更多的卵子，从输卵管中冲取卵子可直接与获能的精子在体外受精小鼠、兔、猪、羊等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活体采卵大型动物或大家畜 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牛(3)精子的采集和获能收集精子的方法：假阴道法(牛、马等体型大的动物) 、手握法 (猪、犬等体型较小的动物)、电刺激法(野生或经济动物)。 精子体外获能的方法方法 操作过程 适用动物培养法 将精子放入人工配制的获能液中使其获能 啮齿动 3、物、家兔及猪等动物化学诱导法将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体液中，用化学药物诱导精子获能牛、羊等家畜(4)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。 二、胚胎的早期培养(阅读 3 )1培养液的成分胚胎早期培养的目的(1)精子和卵子在体外受精后，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。 (2)当胚胎发育到适宜的阶段时可进行受体移植或冷冻保存。 3胚胎移植的时间不同动物胚胎移植的时间不同。 牛、羊一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段进行移植；人的体外受精胚胎，可在 816 个细胞阶段移植。 判断正误：(1)哺乳动物的体外受精 4、主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。 ( )(2)收集精子的方法有假阴道法、手握法和电刺激法等。 ()(3)采集的卵母细胞可直接与精子受精。 ( )(4)精子体外获能方法有培养法和化学诱导法两种。 ( )(5)培养哺乳动物胚胎的培养液，其成分较简单，一般只需一些无机盐和有机盐类即可。 ( )(6)动物细胞培养和胚胎的早期培养在依据的原理和目的上都是相同的。 ( )(7)试管牛是由精子和卵子结合形成的受精卵发育而来的，属于有性生殖过程。 ( )(8)早期胚胎一般发育到桑椹胚或囊胚时期适于进行胚胎移植。 ( )答案(1)(2) (3) (4)(5)(6)(7) (8)一、哺乳动物体外受精过程1在试管动 5、物技术中，移植前需要做什么。 答案体外受精和早期胚胎培养。 2体外受精和人工授精有哪些区别。 答案体外受精和人工授精是两种不同的受精方式，人工授精技术是指用相应的器械采集公畜的精液，再将其注入到正在发情的母畜的生殖道中，使母畜受孕的过程，人工授精为体内受精。 1哺乳动物体外受精的过程是()采卵收集精子卵母细胞的人工培养精子获能处理精子和成熟卵子在受精液中共同培养精子用 理卵母细胞用一定浓度的肝素溶液处理 体外受精(1)哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、 精子的获取与获能和受精几个主要步骤。 (2)一定浓度的肝素溶液是用于精子的体外获能。 (3)液可用于基因工程处理细菌细胞，增加其细胞膜的通透 6、性，以利于重组载体的导入。 答案)_过程的目的是采集卵母细胞并培养成熟，可通过注射_促进雌性动物超数排卵。 (2)_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_溶液或专门的受精溶液中进行的，而早期胚胎培养是在发育培养液中进行。 答案(1)促性腺激素(2)获能二、胚胎的早期培养1早期胚胎一般指可用于移植的胚胎，在原肠胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的阶段。 2动物胚胎培养液成分与动物细胞培养液成分比较项目 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3.“试管牛”工厂化生产的 7、技术流程1动物细胞培养和胚胎的早期培养在依据的原理和目的上有什么不同。 答案(1)依据的原理：前者依据细胞的生长和增殖，后者依据细胞的生长、增殖和分化。 (2)培养目的：前者：大规模生产重要的生物制品；用于检测有毒物质； 用于生理、病理、药理等方面的研究。 后者：检查受精状况和受精卵的发育能力；当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。 2通常所说的双胞胎，就是孪生。 双胞胎可分为一卵性双胞胎和二卵性双胞胎两种。 一卵性双胞胎是由同一受精卵发育而成的两个胚胎所生出的孪生儿。 这对孪生儿的性别相同，外貌也几乎相同。 (1)你认为一卵性孪生的两个胚胎是怎样形成的。 (2)为什么一卵性孪生儿性别相同， 8、外貌也几乎相同。 答案(1)受精卵第一次卵裂形成的两个细胞由于某种原因分开，并各自独立发育。 (2)一卵性孪生儿发育的起点是两个含遗传物质完全相同的细胞，因为这两个细胞是由同一受精卵经有丝分裂形成的。 因此，一卵性孪生儿的性别相同，外貌也几乎相同。 2根据图示“试管牛”工厂化生产的技术流程图解，回答下面的问题：(1)根据_( 填标号)判断，此种繁殖方式是_生殖。 (2)过程中，通常每个卵巢平均可采集 10 枚左右可用的卵母细胞，最终可能产下_头犊牛。 (3)卵母细胞体外培养时必须培养到_ 阶段才具有受精能力，过程为_，通常采用_法。 (4)过程分别代表_和_ ，发育阶段一般为_。 问题导析 (1)试管动物培育 9、过程及流程图( 如下图)：据图辨析，确认过程的含义：过程为精子获能处理，过程为体外受精，过程为早期胚胎培养，为早期胚胎。 (2)精子与卵子在体外结合前，需要先培养卵子使其发育至减数第二次分裂中期以及对精子进行获能处理。 答案(1)有性(2)1 2(3) 减数第二次分裂中期精子获能处理化学诱导(4) 体外受精早期胚胎培养桑椹胚或囊胚期一题多变研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是_；获得转基因母牛后，如果_，则说明目的基因已经表达。 答案显微注射法牛奶中含有人类白细胞介素(或牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素)1可以与获能精子进行体外受精的卵母细胞需要培 10、养到什么时期()AM BM ( 中期)C桑椹胚期 D囊胚期答案母细胞培养到 M中期时就可以受精了，因 为 M中期卵母细胞细胞核、 细胞质已成熟，而 M期卵母细胞细 胞核、 细胞质尚未成熟，其细胞质不能支持胚胎的全程发育。 2下列关于卵母细胞采集的叙述，不正确的是()A有些动物在采集时要用促性腺激素处理B从输卵管中取出的卵子可以直接与获能的精子在体外受精C对有些动物可以直接从活体卵巢中吸取卵母细胞D采集的卵母细胞都可以直接与获能的精子在体外受精答案于实验动物如小鼠、兔，家畜猪、羊等，采用的主要方式是：用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，直接与获 能的精子体外受精。 对于家畜或大型 动物，从屠宰的 11、母畜卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，这两种方式采集的卵母 细胞都要在体外 经人工培养成熟后，才能与 获能的精子受精。 3据报载，一名高龄妇女顺利产下一名试管婴儿，为这个家庭带来了福音，在生物学上试管婴儿技术属于( )A有性生殖、体外受精 B无性生殖、体内发育C有性生殖、体内受精 D无性生殖、体外发育答案管婴儿技术是精子和卵细胞在体外培养条件下受精，属于有性生殖。 4下列关于早期胚胎培养的说法，不正确的是()A发育培养液的成分通常含有血清B发育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 12、期胚胎进行保存答案行胚胎早期培养的发育培养液，与 动物细胞培养液相似，但成分稍复杂。 基础巩固1下列有关试管牛的叙述，正确的是()A它是无性生殖的产物B它的个体发育在体外进行C其本质是一种有性生殖D它的胚胎发育都在体外进行答案管牛是体外受精和胚胎移植的产物。 它是通 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，再 经胚胎移植在母体内 发育产生后代，因此其本质是一种有性生殖，不是无性生殖，它的早期胚胎发育在体外进行。 2哺乳动物体外胚胎的发育需要完成哪些环节()A获得精子和卵子体外培养B获得精子和卵子体外受精 体外胚胎培养C精子和卵子的发生受精 胚胎的发育D受精作用胚胎发 13、育答案乳动物体外胚胎的发育主要包括体外受精(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)和早期胚胎培养。 3爱德华兹以他在体外受精技术领域做出的开创性贡献而获得 2010 年诺贝尔生理学或医学奖。 关于体外受精技术的叙述正确的是()A获取的精子经获能后才能进行体外受精B采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液中才能形成受精卵C精子和卵细胞受精形成受精卵后即可移入母体子宫D精子与卵子相遇后，会发生顶体反应，防止多精入卵答案子必须处于减数第二次分裂中期才能进行受精，采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精；成熟的卵 细胞与收集来的精子相遇形成受精卵，需培养到一 14、定阶段才可移植；防止多精入卵主要通过透明带反应和卵细胞膜反应两道屏障。 4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、生长素答案乳动物胚胎的培养液含有水、无机盐、有机 盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等，但是不含生长素。 5对于啮齿动物、家兔和猪等家畜的精子，常采用什么方法使其获能()A培养法 B激素刺激法C化学诱导法 D电刺激法答案体外受精前，要对精子 进行获能处理。 通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法两种。 对于啮齿动物、家兔和猪等家畜的精子，常采用培养法；对牛、羊等家畜的精子常采用化学诱导法。 巩固提升6 “试管婴儿技术”实际上是下列哪种技术的产物()A体外受精技术 B试管培育技术C转基因技术 D克隆技术答案试管婴儿技术”是要先经过体外受精形成受精卵，然后再 进行有丝分裂和细胞培养，至 4 个细胞阶段时进行胚胎移植。 整个过程中不存在减数分裂，也无基因重组。 7下列关于屠宰场和“胚胎工厂”合建的说法中，正确的是()可为屠宰场提供优质肉牛有利于生产大量的胚胎和胚胎工程。