3.2 體外受精和早期胚胎培養(yǎng)課件 -2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修3

體外受精和早期胚胎培養(yǎng)試管嬰兒是從試管里蹦出來(lái)的嗎？1.資料中的試管嬰兒技術(shù),能解決什么實(shí)際問(wèn)題？2.試管嬰兒和母親正常懷孕的過(guò)程有何異同？1.資料中的試管嬰兒技術(shù),能解決什么實(shí)際問(wèn)題？

思考討論：人類不孕不育。相同之處：都通過(guò)有性生殖產(chǎn)生；都要在母體子宮內(nèi)發(fā)育形成胎兒。不同之處：試管嬰兒在體外完成受精和早期胚胎發(fā)育。2.試管嬰兒培育和母親正常懷孕的過(guò)程有何異同？第一個(gè)試管嬰兒于1978年7月25日在英國(guó)的奧爾德姆市醫(yī)院誕生，她的名字叫路易絲.布朗。路易絲.布朗的母親梅.布朗因輸卵管阻塞而不能生育。醫(yī)生從梅.布朗（時(shí)年31歲）體內(nèi)提取卵子，再取她丈夫（時(shí)年38歲）的精液，經(jīng)處理在體外使卵子受精，受精卵分裂形成16細(xì)胞胚后重新植入梅.布朗的子宮內(nèi)。9個(gè)多月后就生下了路易絲.布朗。1988年3月10日我國(guó)首例試管嬰兒誕生著名婦產(chǎn)科專家張麗珠教授與中國(guó)首例試管嬰兒鄭萌珠1992年我國(guó)首例三胞胎試管嬰兒01一、試管動(dòng)物技術(shù)SHIGUANDONGWUJISHU

通過(guò)

使卵子和精子在

下成熟和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育為

后，再經(jīng)

產(chǎn)生后代的技術(shù)。體外條件早期胚胎1、概念：移植2、主要技術(shù)手段：體外受精、早期胚胎的培養(yǎng)、胚胎移植。人工操作3、意義：可以實(shí)現(xiàn)良種家畜的快速大量繁殖。從試管牛說(shuō)起：1.從這組數(shù)據(jù)中你能發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題？2.我國(guó)怎樣得到大量的優(yōu)質(zhì)牛呢？存在的問(wèn)題：1、引進(jìn)一頭良種成年奶牛需要3萬(wàn)-5萬(wàn)元2、牛的生育率低，一頭牛一胎只一個(gè)，一生只能生育四五次

牛的生育率雖然很低，但是牛的卵母細(xì)胞卻相當(dāng)?shù)亩?，其卵巢中卵母?xì)胞數(shù)目要比一生中排卵數(shù)多1000倍左右；公牛產(chǎn)生的精子數(shù)目就更多了。試管動(dòng)物技術(shù)??偉大的設(shè)想誕生了！胚胎移植卵母細(xì)胞的采集卵母細(xì)胞的體外培養(yǎng)精子采集精子體外獲能體外受精體外早期胚胎的培養(yǎng)體內(nèi)發(fā)育4、試管動(dòng)物技術(shù)過(guò)程試管動(dòng)物分娩1982年世界首例試管牛犢問(wèn)世

華南虎是國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物，可采用試管動(dòng)物技術(shù)進(jìn)行人工繁殖，該技術(shù)包括的環(huán)節(jié)有（）

①轉(zhuǎn)基因②核移植③體外受精④體細(xì)胞克?、菖咛ヒ浦?/p>

A.①③B.①④

C.②⑤

D.③⑤例1√02二、體外受精TIWAISHOUJING

主要包括

和

、

等幾個(gè)主要步驟。

采取雌性動(dòng)物的

和雄性動(dòng)物的

，使其在

中受精。卵母細(xì)胞精子試管卵母細(xì)胞的采集精子的獲取受精1、概念：2、過(guò)程：卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)對(duì)不同動(dòng)物，采集卵母細(xì)胞的方法不同。方法1：輸卵管沖取法小型實(shí)驗(yàn)動(dòng)物如小鼠、兔，以及家畜豬、羊等卵細(xì)胞的采集：卵巢經(jīng)過(guò)

處理，具體做法是給供體注射

，使一頭母畜一次排出比自然情況下多幾倍到十幾倍的卵子，之后從

中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精。超數(shù)排卵促性腺激素輸卵管思考：促性腺激素能口服嗎？只能注射不能飼喂：促性腺激素是肽類化合物，飼喂會(huì)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從屠宰場(chǎng)已屠宰母畜的

中采集卵母細(xì)胞；卵巢對(duì)大家畜或大型動(dòng)物，如牛，卵細(xì)胞的采集：方法3：活體取卵法也可以借助

、

或

等工具確定卵泡位置，直接從活體動(dòng)物的（）中吸取卵母細(xì)胞，在體外進(jìn)行人工培養(yǎng)，使其成熟。超聲波(B超)探測(cè)儀內(nèi)窺鏡腹腔鏡卵巢對(duì)大家畜或大型動(dòng)物，如牛，卵細(xì)胞的采集：B超活采儀活體采集的牛卵母細(xì)胞1、對(duì)于小型動(dòng)物，從輸卵管沖取的卵子能否直接與獲能的精子在體外受精？2、對(duì)于大型動(dòng)物，從卵巢中采集的卵母細(xì)胞能否直接與獲能的精子在體外受精？為什么？

能不能

不成熟，需在在體外進(jìn)行人工培養(yǎng)，至減數(shù)第二次分裂中期使其成熟請(qǐng)思考：采集方法適用范圍采集過(guò)程采集后的操作舉例輸卵管沖取法實(shí)驗(yàn)動(dòng)物以及家畜利用

促使雌性動(dòng)物排出更多的卵子，從_________中沖取卵子可直接與

的精子在體外受精小鼠、兔、豬、羊等已屠宰母畜_____內(nèi)采集大型動(dòng)物或大家畜從已屠宰的雌性動(dòng)物體內(nèi)摘取卵巢，再?gòu)穆殉仓胁杉涯讣?xì)胞采集后的卵母細(xì)胞都要在體外經(jīng)過(guò)

成熟后，才能與

的精子受精牛

采卵借助超聲波探測(cè)儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等儀器，直接從活體動(dòng)物卵巢中吸取卵母細(xì)胞小結(jié)：卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)促性腺激素輸卵管卵巢獲能人工培養(yǎng)獲能活體精子的收集和獲能假陰道法手握法電刺激法（1）收集精子的方法:家畜采精用假臺(tái)畜假陰道法手握法

對(duì)于

、

和

的精子，一般采用培養(yǎng)法；對(duì)于

、

等家畜的精子常用化學(xué)法。精子一定濃度的

或

中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)獲能。

在體外受精前，要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理。通常采用的體外獲能方法有

和

兩種。培養(yǎng)法化學(xué)誘導(dǎo)法嚙齒動(dòng)物家兔豬牛羊培養(yǎng)法：化學(xué)誘導(dǎo)法：精子在

中獲能。獲能液肝素鈣離子載體A23187溶液（2）精子的體外獲能思考：從雄性動(dòng)物體內(nèi)采集的精子能直接用于受精嗎？（3）受精

獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下在

或

中完成受精過(guò)程。獲能溶液專用受精溶液哺乳動(dòng)物體外受精過(guò)程示意圖精子獲能前應(yīng)離心處理：精液由精子和精清兩部分組成。精清中含有一種能抑制精子獲能的物質(zhì)，因此在一般情況下，精液中的精子無(wú)法獲能。精子獲能前進(jìn)行離心處理，目的是除去精清以利于精子獲能。

比較自然受精、人工授精和體外受精的異同點(diǎn)項(xiàng)目自然受精人工授精體外受精不同點(diǎn)過(guò)程不同雌雄動(dòng)物交配完成用人工的方法將公畜的精液注入母畜生殖道內(nèi)，完成受精人工獲取精子、卵子，在體外培養(yǎng)液中完成受精過(guò)程場(chǎng)所不同雌性動(dòng)物輸卵管中雌性動(dòng)物輸卵管中體外培養(yǎng)液中相同點(diǎn)①精子獲能、卵子成熟后方能完成受精過(guò)程；②都是有性生殖易混辨析：

哺乳動(dòng)物體外受精的過(guò)程是（）①卵母細(xì)胞的采集②精子的采集③卵母細(xì)胞的人工培養(yǎng)④精子的獲能處理⑤精子與成熟的卵子在受精溶液中共同培養(yǎng)⑥用CaCl2溶液處理精子⑦用一定濃度的肝素溶液處理卵母細(xì)胞⑧體外受精⑨受精卵培養(yǎng)A.B.C.D.√例2

下列關(guān)于體外受精技術(shù)的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（）A.體外受精技術(shù)操作前需對(duì)精子進(jìn)行獲能處理B.體外受精是從初級(jí)卵母細(xì)胞和初級(jí)精母細(xì)胞開(kāi)始的C.體外受精技術(shù)已成為一項(xiàng)常規(guī)的動(dòng)物繁殖生物技術(shù)D.體外受精技術(shù)可用于研究動(dòng)物生殖細(xì)胞的發(fā)生機(jī)制解析體外受精時(shí)，精子是成熟的，而采集的卵(母)細(xì)胞成熟程度不同，但都要進(jìn)行培養(yǎng)，使之發(fā)育到次級(jí)卵母細(xì)胞階段才可進(jìn)行體外受精?！汤?人類疾病的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型常用于致病機(jī)理的探討及治療藥物的篩選。利用正常大鼠制備遺傳性高血壓轉(zhuǎn)基因模型大鼠的流程如圖所示。例4

（1）卵母細(xì)胞除從活體輸卵管中采集外，還可以從已處死的雌鼠_______中獲取。

（2）圖中的高血壓相關(guān)基因作為

，質(zhì)粒作為

,二者需用

切割后連接成重組載體，該過(guò)程與質(zhì)粒上含有

有關(guān)。

（3）子代大鼠如果

和

，即可分別在分子水平和個(gè)體水平上說(shuō)明高血壓相關(guān)基因已成功表達(dá)，然后可用其建立高血壓轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型。（4）在上述轉(zhuǎn)基因大鼠的培育過(guò)程中，所用到的主要胚胎工程技術(shù)是

、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。卵巢目的基因載體同種限制酶限制酶切割位點(diǎn)檢測(cè)到體內(nèi)有相關(guān)蛋白出現(xiàn)高血壓體外受精03三、胚胎的早期培養(yǎng)PEITAIDEZAOQIPEIYANG

不能。精子與卵子在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。1、體外受精后，能否直接將受精卵直接移植到雌性受體內(nèi)？請(qǐng)思考：發(fā)育培養(yǎng)液成分：鹽類：無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：氨基酸、核苷酸調(diào)節(jié)物質(zhì)：維生素、激素特有物質(zhì)：動(dòng)物血清口訣：兩鹽、兩酸、兩素、一血清比較幾種培養(yǎng)液（基）的成分用途成分植物組織培養(yǎng)基大量元素、微量元素、植物激素(生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素等)、蔗糖、維生素等動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、微量元素、促生長(zhǎng)因子、血清、血漿等早期胚胎培養(yǎng)液無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等不同動(dòng)物胚胎移植時(shí)間是否相同？胚胎培養(yǎng)發(fā)育到適宜階段時(shí)，可將其取出向受體移植或冷凍保存。牛、羊：桑椹胚或囊胚階段小鼠、家兔：8～16個(gè)細(xì)胞階段胚胎移植胚胎冷凍保存（液氮中，－176℃）2、胚胎去向：3、胚胎移植的時(shí)間：為充分利用屠宰母畜卵巢上的卵母細(xì)胞，不妨將屠宰場(chǎng)和“胚胎工廠”合建。這樣屠宰場(chǎng)的產(chǎn)品就不僅是鮮肉，還會(huì)生產(chǎn)出大量的胚胎和胚胎工程所需的原材料，你看這個(gè)想法可行嗎？奇思妙想目前，從屠宰場(chǎng)廢棄的卵巢中，每個(gè)卵巢平均可采集10枚左右可用卵母細(xì)胞，經(jīng)體外培養(yǎng)成熟和受精后約可獲4枚可用的胚胎，經(jīng)過(guò)移植給受體母牛，最終可得到1～2頭犢牛。牛體外受精胚胎的工廠化生產(chǎn)已經(jīng)成為可能。牛體外受精胚胎工廠化生產(chǎn)流程圖胚胎移植早期胚胎培養(yǎng)采集良種母牛卵母細(xì)胞采集良種公牛精子卵母細(xì)胞的體外培養(yǎng)精子體外獲能體外受精良種牛早期胚胎受體牛良種試管牛成熟期牛屠宰加工廠采集卵巢中卵母細(xì)胞市場(chǎng)“試管?！惫S化生產(chǎn)的技術(shù)流程方法方法方法時(shí)期試管牛的產(chǎn)生屬于克隆嗎？有性生殖核移植技術(shù)早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植體外受精早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植試管動(dòng)物克隆動(dòng)物

生殖方式技術(shù)手段

后代性狀的繼承特點(diǎn)遺傳定律繼承提供遺傳物質(zhì)的雙親的特性無(wú)性生殖幾乎全部性狀與提供細(xì)胞核的親本性狀一樣試管動(dòng)物≠克隆動(dòng)物遵循不遵循培育“試管山羊”的基本過(guò)程如下圖所示，若要培育成功，下列敘述正確的是（）A.甲過(guò)程中可通過(guò)給母山羊注射促性腺激素使其超數(shù)排卵B.乙過(guò)程的目的之一是促進(jìn)卵母細(xì)胞和精子的成熟C.丙過(guò)程與乙過(guò)程中應(yīng)采用相同成分的培養(yǎng)液D.丙過(guò)程中的細(xì)胞分裂方式為有絲分裂，從原腸胚階段開(kāi)始出現(xiàn)細(xì)胞分化√例5解析甲過(guò)程的目的是采集卵母細(xì)胞并培養(yǎng)成熟，可通過(guò)注射促性腺激素促進(jìn)母山羊超數(shù)排卵；乙過(guò)程的目的是促進(jìn)精子和卵細(xì)胞結(jié)合，完成受精作用；受精是在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐羞M(jìn)行，而早期胚胎培養(yǎng)是在發(fā)育培養(yǎng)液中進(jìn)行；胚胎發(fā)育過(guò)程中的細(xì)胞分裂方式均為有絲分裂，從囊胚階段開(kāi)始出現(xiàn)細(xì)胞分化。(2019·唐山質(zhì)檢)下圖所示為綿羊的兩種生殖過(guò)程(c為乳腺細(xì)胞)，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）