選修現(xiàn)代生物科技

1、3.2　體外受精和早期胚胎培養(yǎng),探究1 體外受精 【研讀教材·自主認(rèn)知】1.卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng):(1)采集。①用___________處理,從_______中沖取卵子。②從已屠宰母畜的_____中采集卵母細(xì)胞。③借助超聲波探測(cè)儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等工具,直接從_________的卵巢中吸取卵母細(xì)胞。,促性腺激素,輸卵管,卵巢,活體動(dòng)物,(2)培養(yǎng):采集的卵母細(xì)胞,都要在體外

2、經(jīng)_____________后,才能與獲能的精子受精。,人工培養(yǎng)成熟,2.精子的采集和獲能:(1)收集精子的方法有:_________、_______和_________。(2)精子獲能的方法:,假陰道法,手握法,電刺激法,培養(yǎng)法,化學(xué)法,肝素,3.受精:_____的精子和培養(yǎng)成熟的卵子在_________或?qū)Ｓ玫腳________中完成受精。,獲能,獲能溶液,受精溶液,【小判斷】(1)有些動(dòng)物在采集卵母細(xì)胞時(shí)要用促性腺激素

3、處理?！? )【分析】對(duì)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物如小鼠、兔,以及家畜豬、羊等,采用的主要方法是:用促性腺激素處理,然后從輸卵管中沖取卵子。(2)從卵巢中采集的卵母細(xì)胞可直接與獲能的精子受精。　( )【分析】從卵巢中采集的卵母細(xì)胞要在體外經(jīng)過人工培養(yǎng)成熟后,才能與獲能的精子受精。,√,×,(3)精子獲能的方法有手握法、電刺激法和化學(xué)誘導(dǎo)法?！? )【分析】精子獲能的方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法。收集精子的方法有手握法、電

4、刺激法和假陰道法。(4)哺乳動(dòng)物的體外受精主要包括卵母細(xì)胞的采集、精子的獲取和受精等步驟?！? )【分析】哺乳動(dòng)物的體外受精主要包括卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng),精子的采集和獲能及受精等。,×,√,【合作探究·核心歸納】1.卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng):(1)小型動(dòng)物和大型動(dòng)物的卵母細(xì)胞采集的方法是否相同?請(qǐng)舉例說明。提示:不同。①小型動(dòng)物采用促性腺激素處理,然后從輸卵管中沖取卵子;②大型動(dòng)物采用的主要方法是:a.

5、從屠宰場(chǎng)已屠宰母畜的卵巢中采集卵母細(xì)胞,b.活體采卵。,(2)采集到的卵母細(xì)胞是否都能直接與獲能的精子受精?請(qǐng)分析原因。提示:并不是都可以直接與獲能的精子受精。①通過促性腺激素處理的,從輸卵管中沖取的卵子可直接與獲能的精子在體外受精;②從屠宰場(chǎng)已屠宰母畜的卵巢中采集的卵母細(xì)胞或者活體采卵得到的卵母細(xì)胞要在體外經(jīng)過人工培養(yǎng)成熟后,才能與獲能的精子受精。,2.精子的采集和獲能:(1)精子的采集方法有哪些?各適用于哪些動(dòng)物?提示:①大型

6、動(dòng)物:假陰道法。②體型較小,易于控制的家畜:手握法。③野生或經(jīng)濟(jì)動(dòng)物:電刺激法。(2)在體外,使精子獲能的方法有哪些?提示:常采用的體外獲能方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法。,【思維拓展】精子獲能處理前的離心處理原因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,精液中的精子無法獲能。精子獲能處理前進(jìn)行離心處理,目的是除去精清,以利于精子獲能。,3.受精:(1)精子和卵子只能在受精液中完成受精嗎?請(qǐng)

7、說明理由。判斷:_____。(填“是”或“不是”)理由:_____________________________________________________。(2)從精子、卵子結(jié)合的場(chǎng)所分析體外受精和人工授精是否相同?請(qǐng)說明理由。判斷:_____。(填“是”或“不是”)理由:_____________________________________________________________。,不是,精子和卵子可

8、在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程,不是,體外受精是在體外完成精子、卵子的結(jié)合,而人工授精是在體內(nèi),完成,【精講精析】人工授精、自然受精和體外受精的關(guān)系(1)區(qū)別。①人工授精是用人工的方法,使公畜的精液注入母畜的生殖道內(nèi),使精子與卵子結(jié)合。其中人的作用主要是將公畜的精子導(dǎo)入母畜的生殖道內(nèi),受精場(chǎng)所仍在體內(nèi)。②體外受精是將人工獲取的精子和卵母細(xì)胞在體外(試管內(nèi))完成受精。其中人的作用主要是采集精子和卵子,受精場(chǎng)所在體外。

9、③自然受精不需人為參與,完全在自然條件下完成受精作用,即精子和卵子結(jié)合形成合子(即受精卵),受精場(chǎng)所是在雌性動(dòng)物的輸卵管內(nèi)。,(2)聯(lián)系:三者均有精子與卵子結(jié)合形成受精卵的過程,所以它們的生殖方式都是有性生殖。,【過關(guān)小練·即時(shí)應(yīng)用】1.“試管嬰兒”技術(shù)為千萬(wàn)不孕家庭帶來福音,下列有關(guān)體外受精的敘述正確的是　(　　)A.采集的卵母細(xì)胞應(yīng)立即與精子共同放入培養(yǎng)液中才能受精B.給實(shí)驗(yàn)動(dòng)物注射促性腺激素,使其產(chǎn)生更多的精子

10、C.其本質(zhì)是一種無性生殖D.采集精子的方法有假陰道法、手握法和電刺激法等【解題指南】解答本題的關(guān)鍵點(diǎn):明確體外受精的條件。,【解析】選D。從卵巢中采集的卵母細(xì)胞需經(jīng)人工培養(yǎng)成熟至MⅡ中期才能與獲能的精子受精;哺乳動(dòng)物體外受精時(shí),先對(duì)雌性動(dòng)物注射促性腺激素,使其排出更多的卵子;“試管嬰兒”技術(shù)是精子和卵細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下受精,屬于有性生殖;采集精子的方法有假陰道法、手握法和電刺激法等。,2.根據(jù)哺乳動(dòng)物體外受精的過程回答以下問題:

11、(1)體外受精的過程主要包括　　　　　　　　　　　　　、______　　　　　　　　　　　　　　及受精等幾個(gè)步驟。(2)請(qǐng)用一個(gè)流程圖表示體外受精過程。【解題指南】解答本題的關(guān)鍵點(diǎn):體外受精的步驟和條件是對(duì)體內(nèi)受精過程的模擬。【解析】體外受精的步驟主要包括卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能及受精等。,答案:(1)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)　精子的采集和獲能(2)見下圖：,【補(bǔ)償訓(xùn)練】下列關(guān)于體外受精技術(shù)的說法中,正確的是(

12、多選)　 (　　)A.體外受精技術(shù)需要的溫度大約為37℃B.體外受精是從初級(jí)卵母細(xì)胞和初級(jí)精母細(xì)胞開始的C.體外受精技術(shù)是一項(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】選A、C、D。體外受精技術(shù)主要包括卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能及受精等步驟。采集的精子和卵子在受精前必須培養(yǎng)成熟

13、,然后才能在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程,所需要的溫度與體內(nèi)一致。精子、卵子的采集可用于研究動(dòng)物生殖細(xì)胞的發(fā)生機(jī)制。,探究2 胚胎的早期培養(yǎng) 【研讀教材·自主認(rèn)知】1.早期胚胎培養(yǎng)液成分:哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)育培養(yǎng)液的成分有:無機(jī)鹽、_______、_______、_____、氨基酸、核苷酸等營(yíng)養(yǎng)成分,以及_____等物質(zhì)。2.動(dòng)物胚胎移植的時(shí)間:不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)間不同

14、,牛、羊一般要培養(yǎng)到_______或_____階段;人的體外受精胚胎一般培養(yǎng)到____________階段移植。,有機(jī)鹽,維生素,激素,血清,桑椹胚,囊胚,8～16個(gè)細(xì)胞,【合作探究·核心歸納】1.早期胚胎培養(yǎng):(1)試根據(jù)表格中的提示內(nèi)容比較哺乳動(dòng)物胚胎的培養(yǎng)液成分與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液成分有什么異同。,有機(jī)鹽、激素,糖、微量元素、,血漿、促生長(zhǎng)因子,無機(jī)鹽、核苷,酸、維生素、,氨基酸、血清,適宜的酸堿度、,溫度、二氧化碳,

15、以及嚴(yán)格的無菌,條件,【規(guī)律方法】口訣法巧記培養(yǎng)液成分哺乳動(dòng)物早期的胚胎培養(yǎng)液成分較復(fù)雜,可用以下口訣來記憶:“兩鹽兩酸兩素一清”,還有水等。“兩鹽”指無機(jī)鹽、有機(jī)鹽;“兩酸”指核苷酸、氨基酸;“兩素”指激素、維生素;“一清”指血清。,(2)針對(duì)動(dòng)物胚胎移植時(shí)間,不同動(dòng)物早期胚胎培養(yǎng)到的階段是否相同?試舉例說明。提示:不同。例如,牛、羊一般培養(yǎng)到桑椹胚階段或囊胚階段,人的體外受精胚胎一般培養(yǎng)到8～16個(gè)細(xì)胞階段。,2.“試

16、管牛”工廠化生產(chǎn)流程:(1)以下是研究設(shè)計(jì)“試管?！惫S化生產(chǎn)技術(shù)的流程,其中正確的順序是_________。①卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)?、诰拥牟杉瞳@能③胚胎的早期培養(yǎng)　　　?、苁芫?①②④③,(2)試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物繁殖方式相同嗎?提示:不同。試管動(dòng)物屬于有性生殖;克隆動(dòng)物屬于無性生殖。,【精講精析】1.試管動(dòng)物≠克隆動(dòng)物:(1)從起點(diǎn)看,試管動(dòng)物是受精卵;克隆動(dòng)物是經(jīng)細(xì)胞核移植后的重組細(xì)胞。(2)從遺傳物質(zhì)來源看,試

17、管動(dòng)物來源于親本雙方;克隆動(dòng)物主要來源于供核一方。(3)從生殖方式看,試管動(dòng)物為有性生殖;克隆動(dòng)物為無性生殖。,2.區(qū)分有性生殖和無性生殖的方法:(1)有性生殖要產(chǎn)生雌雄配子,由雌雄配子結(jié)合形成合子(受精卵)發(fā)育成后代,或直接由未受精的配子發(fā)育成后代(如花藥離體培養(yǎng))。(2)無性生殖指不經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合,由母體直接產(chǎn)生新個(gè)體的生殖方式。,【歸納總結(jié)】早期胚胎培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的區(qū)別,【過關(guān)小練·即時(shí)應(yīng)用】1.哺乳

18、動(dòng)物體外胚胎的發(fā)育需要完成哪些環(huán)節(jié)　(　　)A.獲得精子和卵子—體外培養(yǎng)B.獲得精子和卵子—體外受精—體外胚胎培養(yǎng)C.精子和卵子的發(fā)生—受精—胚胎的發(fā)育D.受精作用—胚胎發(fā)育【解題指南】解答本題的關(guān)鍵點(diǎn):體外受精和胚胎培養(yǎng)是對(duì)體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育的模擬。,【解析】選B。哺乳動(dòng)物體外胚胎的發(fā)育環(huán)節(jié)是:先獲得精子和卵子,然后將二者在體外受精,再將受精卵在體外培養(yǎng)得到早期胚胎。雖然體外過程是對(duì)體內(nèi)的模擬,但不完全等同。,2.培育“試管

19、山羊”的基本過程如下圖所示。若要培育成功,下列敘述不正確的是　(　　),A.甲過程中可以通過給母山羊注射有關(guān)激素使其超數(shù)排卵B.乙過程的目的之一是促進(jìn)體外受精C.丙過程與乙過程應(yīng)采用不同成分的培養(yǎng)液D.丁過程的胚胎一般培養(yǎng)到囊胚或原腸胚階段【解題指南】解答本題的關(guān)鍵點(diǎn):體外受精和早期胚胎培養(yǎng)的場(chǎng)所和條件。【解析】選D。乙過程與丙過程中應(yīng)采用的培養(yǎng)液分別是獲能溶液(或?qū)Ｓ玫氖芫芤?和發(fā)育培養(yǎng)液。丁過程中早期胚胎需培養(yǎng)到桑椹胚或

20、囊胚階段進(jìn)行移植。,【互動(dòng)探究】(1)圖中,采集的精子獲能的方法是什么?提示:牛、羊等家畜的精子常采用化學(xué)法獲能。(2)“試管嬰兒”培育過程中丁過程的胚胎一般培養(yǎng)到什么階段移植?提示:人的體外受精胚胎,即試管胚胎,可在8～16個(gè)細(xì)胞階段移植。,【誤區(qū)警示】(1)采集到的卵母細(xì)胞必須培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才會(huì)與獲能的精子受精。(2)用促性腺激素時(shí),只能注射不能口服,因?yàn)榇傩韵偌に厥嵌嚯念惢衔?口服會(huì)因消化道的消化作用而失去