【设计】2015-2016学年高中生物 专题三 胚胎工程 第10课时 体外受精和早期胚胎培养学案 新人教版选修3.doc

第10课时　体外受精和早期胚胎培养 [目标导读]　1.阅读教材P69～72内容，结合P72图3－14，掌握哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。2.阅读教材P72内容，简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。 [重难点击]　哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。 1．动物细胞体外培养需要的条件 (1)无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌处理。 (2)营养 (3)温度和pH (4)气体环境 2．体外受精与早期胚胎培养 精原细胞精子获能, [课堂导入] 2010年诺贝尔生理学或医学奖授予了有“试管婴儿之父”的英国生理学家罗伯特·爱德华兹。他因创立体外受精这一技术而获得这一奖项。体外受精技术俗称试管婴儿技术。医学统计显示，世界上每10对夫妇中就有一对有生育问题，而试管婴儿技术可以帮助绝大多数夫妇实现有自己后代的梦想。”体外受精有哪些操作步骤呢？ 探究点一　体外受精的操作 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。下图中的两头小牛就是试管牛。结合下图，阅读教材P69～72，回答以下问题。 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。 (1)卵母细胞的采集和培养 分类 举例 采集卵母细 胞的方法 采集后的操作 实验动物 小鼠、兔、 猪、羊等 用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，从输卵管中冲取卵子 可直接与获能的精子在体外受精 大型动物 如牛 从屠宰母畜的卵巢中采集，也可以直接从活体动物的卵巢中吸取 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 (2)精子的采集与获能 ②获能方法 项目 概念 适用动物 培养法 将精子放入人工配制的获能液中培养，使其获能 啮齿动物、家兔和猪等 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，用化学药物诱导精子获能 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。精子和卵子一般要放在培养液小滴内共同培养一段时间才能完成受精。 3．阅读教材P72内容，填充完善哺乳动物体外受精过程示意图。 (1)从卵巢中采集的卵子为什么不能与获能精子直接受精？ 答案　卵巢中卵子不成熟，需要培养到减数第二次分裂中期时才具有受精能力。 (2)精子获能处理前为什么要离心处理？ 答案　因为精液由精子和精清两部分组成，精清中含有抑制精子获能的物质，所以要离心除去精清以利于精子获能。 小贴士　?1?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。 ?2?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。 归纳提炼 活学活用 1．在试管家畜技术过程中，操作不合理的是(　　) A．精子和卵子采集后可直接在试管内受精 B．精子采集后要获能，卵子采集后要体外培养 C．体外受精后，待受精卵发育到早期胚胎可移植 D．试管家畜技术在操作过程上要严格无菌操作 答案　A 解析　在试管家畜技术过程中，所获得的精子要入卵，必须首先要进行获能处理，才能完成受精；胚胎移植时要在胚胎早期进行，因为这时胚胎还不会与母体子宫建立组织上的联系而是处于游离状态，这为胚胎移植提供了可能；整个体外操作过程中都要在无菌条件下进行。 探究点二　胚胎早期培养和试管牛的生产流程 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。阅读教材P72～73内容，结合牛体外受精胚胎工厂化生产流程图，回答下列问题。 1．哺乳动物胚胎的培养液成分 一般包括无机盐、有机盐类、维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。 2．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，进行受体移植或冷冻保存。 3．胚胎移植的时间 (1)牛、羊一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段才进行移植。 (2)人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在8～16个细胞阶段移植。 4．完善“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、胚胎移植。 小贴士　(1)培养液成分巧记 两“盐”——无机盐和有机盐，两“素”——维生素和激素，两“酸”——氨基酸和核苷酸，另有水、血清等。 (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