3-2 体外受精和早期胚胎发育
体外受精和早期胚胎培养
09-10学年高明区纪念中学高二级生物科学案执笔：钟日文审核：备课组长签名：【学习目标】1.能简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。
2.能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【重难点】1.体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。
2.哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。
【课前预习】阅读课本P，完成下列空格：69－73一、试管动物技术1．试管动物技术是指：通过___________使卵子和精子在___________成熟和受精，并通过培养发育为___________后，再经移植产生后代的技术。
2．这项技术的前期工作包括___________和___________。
二、体外受精1．哺乳动物的体外受精主要包括___________、___________和___________等主要步骤。
2．卵母细胞的采集和培养(1)对于实验动物如小鼠、兔、猪、羊，常采用___________处理，使其排出更多的___________，然后从___________中冲取卵子。
(2)对于大型动物或大家畜，如牛，一般从已屠宰母畜的___________中采取，或借助于超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的___________中吸取卵母细胞。
(3)从___________中冲取的卵子，可直接与获能的精子在体外受精；从___________中采取的卵母细胞，需要在体外经人工培养成熟后才能与获能的精子受精。
3．精子的采集和获能(1)收集精子的方法①假阴道法：大家畜或大型动物。
②___________：体型较小，易于控制的。
③___________：野生动物或经济动物。
(2)精子体外获能的方法①培养法：对于___________、家兔及___________等动物的精子，采用将精子放人人工配制的___________中使其获能。
②化学诱导法：对于___________等家畜的精子，可采用将精子放在一定浓度的___________或钙离子载体A23187溶液中，用___________诱导精子获能。
体外受精和胚胎早期培养
4、在受精过程中
（ ）
①精子必须发生顶体反应，释放顶体酶 ②顶体酶可使精子穿过放射
冠、透明带、卵细胞膜 ③卵细胞恢复并很快完成了第一次成熟分裂
④精子和卵细胞的细胞核分别形成雄原核和雌原核 ⑤透明带反应防止
了多精入卵和多精受精的发生
A．①②⑤ B．①④⑤ C．②③④ D．②④⑤
5、以下关于桑椹胚的说法不正确的是
专题三3．1 体内受精和早期胚胎发育
（第1课时）
一、学习目标 1．简述哺乳动物的精子、卵子发生过程。 2．比较精子和卵子的发生的异同。 二、学习重难点：简述哺乳动物的精子和卵子的发生。
基础填空： 1、精子的发生 （1）哺乳动物精子的发生是在_____内完成的。雄性动物从________期 开始，直到__________衰退。 （2）第一阶段：位于_____________________先分裂为两个细胞，然后 进行数次___________， 产生大量精原细胞，进一步形成多个______________。 第二阶段：___________连续进行两次分裂（即___________）：MⅠ产 生两个___________，MⅡ共产生____个含___________的___________细 胞。 第三阶段：____经过变形，________变为________的主要部分， _______发育为头部的____，_____演变为________，________聚集在 ____的基部形成____。同时，其它物质浓缩为球状，叫____________。 细胞核和线粒体都是_____________中的重要部分。其中，细胞核是 _____________________的场所，也是参与 __________________________的控制中心。而线粒体则是精子进行 _____________的场所。 2、卵子的发生 （1）卵子的发生是在_____________内完成的。 （2）卵原细胞通过_______________________，演变为__________，被 _________包围，形成卵泡。MⅠ是在雌性动物_________完成的，结果 是产生______________和_________；MⅡ是在 _______________________完成的，产生_____________和 _____________。判断卵子是否受精的重要标志是 __________________。一个卵泡中能形成___成熟的卵子。 （3）哺乳动物_________的形成和在________内的储备，是在 ______________（即__________）完成的。
《体外受精和早期胚胎培养》 说课稿
《体外受精和早期胚胎培养》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《体外受精和早期胚胎培养》。
接下来，我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“体外受精和早期胚胎培养”是人教版高中生物选修三《现代生物科技专题》专题三“胚胎工程”中的重要内容。
胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
而体外受精和早期胚胎培养技术是胚胎工程的基础和核心，它为胚胎移植等后续技术提供了必要的前提条件。
通过对这部分内容的学习，学生能够了解胚胎工程的基本原理和操作流程，认识到生物技术在农业、畜牧业和医学等领域的广泛应用和重要意义，同时也有助于培养学生的科学思维和创新能力。
二、学情分析授课对象是高中学生，他们已经在必修模块中学习了细胞的结构和功能、减数分裂、受精作用等相关知识，具备了一定的生物学基础。
但是，胚胎工程的内容较为抽象和复杂，学生在理解和掌握上可能会存在一定的困难。
因此，在教学过程中，需要通过直观的图片、视频等教学资源，以及生动的实例和实验探究活动，帮助学生突破难点，加深对知识的理解。
此外，高中生具备较强的逻辑思维能力和一定的自主学习能力，但在实验设计和数据分析方面还需要进一步的培养和提高。
因此，在教学中要注重引导学生思考、讨论和探究，培养他们的实践能力和创新精神。
三、教学目标1、知识目标（1）简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。
（2）简述哺乳动物早期胚胎培养的方法。
2、能力目标（1）通过对体外受精和早期胚胎培养过程的学习，培养学生的逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力。
（2）通过小组讨论和实验设计，培养学生的合作探究能力和创新能力。
3、情感态度与价值观目标（1）认同胚胎工程在畜牧业、医学等领域的应用价值，关注生物技术的发展对人类生活的影响。
（2）培养学生尊重生命、珍惜生命的意识，树立正确的科学价值观。
高中生物选修3教案-第3章 胚胎工程
专题三3．1 体内受精和早期胚胎发育（共2课时）一、教材分析：本节是全专题的基础，理论性较强，学生会感到抽象和深奥，也不适宜过分探究。
但本专题又是社会热点，容易调动学习兴趣。
因此，宜借助多媒体和网络，采用多种方法，让学生自主学习、合作学习，营造积极的学习氛围，达到知识、能力、情感的三维目标。
二、教学目标1．知识目标(1)简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。
(2)简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。
2．能力目标：快速阅读提高自学的能力，有助于理解精子获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念3．情感、态度和价值观目标：认同胚胎工程建立及发展的意义。
体会运用合作探究学习的成果，通过合作探究学习，在评价过程中发现自己，肯定自己，不断感受成功的喜悦。
三、教学重点和难点1.教学重点（1）哺乳动物精子和卵子的发生（2）哺乳动物的受精过程（3）哺乳动物的胚胎发育2.教学难点（1）哺乳动物受精过程中精子获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。
（2）哺乳动物的胚胎发育各阶段的主要特点。
四、学情分析五、教学方法1．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习2．学案导学：见后面的学案。
六、课前准备1．学生的学习准备：完成学案预习部分。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：2课时八、教学过程第1课时(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师首先提问：有一对夫妇，妻子因病切除了子宫，但他们一直想有一个亲生（携带他们遗传信息）的孩子，你能从理论上想一办法替他们完成这一愿望吗？学生观看关于“试管婴儿”的一个科学片。
教师：近年来通过科学技术人员的不懈努力，这方面的成就已是硕果累累。
书本59页的照片展示的就是胚胎移植处理后同时期出生的高产羊的小羔羊。
选修III 3.2 体外受精与早期胚胎的发育
试管 苗
克隆 羊
核移植、 动物细胞 动物细 细胞培养 核的全能 胞工程 和胚胎移 性 植
3.2 体外受精和早期胚胎培养
一、从试管牛说起 1、问题
（1）我国大多数牛的品种，产肉量或产奶量与 国际上的优良品种相比都有一定差距。 我国 奶牛：3000kg； 国际良种奶牛：10000kg； 我国内蒙黄牛：300kg； 澳大利亚纯种海福特肉用牛(2岁)：800kg （2）不可能靠大量引进良种牛来提高产量。 3～5万元 （3）牛的生育率很低。 一头牛一生只生育4～5头牛犊
3.2 体外受精和早期胚胎培养
三、胚胎的早期培养 1、发育培养液（适合的温度和PH） 成分： 无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、 核苷酸等营养成分，以及血清等物质。 目的： 早期胚胎的培养； 受精状况和受精卵的发育能力 3、胚胎移植时间 （1）牛、羊等：桑椹胚或囊胚阶段 （2）小鼠和家兔等实验动物：卵裂期的胚胎 （3）人的试管胚胎：8-16 个细胞阶段
3.2 体外受精和早期胚胎培养
二、体外受精 （二）精子的采集和获能 2、精子获能 （1）培养法 人工配制的获能液； 适用啮齿动物、家兔和猪等的精子 （2）化学诱导法 一定浓度的肝素或钙离子载体 适用牛、羊等家畜的精子
3.2 体外受精和早期胚胎培养
二、体外受精 （三）受精 1、条件 （1）精子获能和卵子成熟 （2）获能溶液或专用的受精溶液 2、过程 3、意义 （1）成为常规的动物繁殖生物技术 （2）可研究动物生殖细胞的发生机制
如何快速繁育新品种呢？
3.2 体外受精和早胚胎培养
一、从试管牛说起 2、解决方法
高三生物：3.2《体外受精和早期胚胎发育》教案(新人教版选修3)
第2节体外受精和早期胚胎发育[重难点]重点：1.体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义2.哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤难点：1.卵母细胞的采集和培养2.精子的采集和获能[知识精讲]教材梳理知识点一试管动物技术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。
注意：1.试管动物技术的生殖方式是有性生殖。
但要特别注意题目是怎样问的，如果是问试管动物，那么是有性生殖，如果是问克隆过程中的胚胎移植，那么是无性生殖。
2.试管动物技术涉及到的生物技术有体外受精和胚胎移植技术。
知识点二体外受精哺乳动物的体外受精主要包括：卵母细胞的采集、精子的获能和受精。
1.卵母细胞的采集和培养卵母细胞采集的方法和操作的要领：方法〔1〕：对实验动物小鼠、兔和小家畜猪、羊等卵母细胞采集时，可先用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后在适当的时间从输卵管冲取卵子，并使其直接与获能的精子在体外受精。
方法〔2〕：从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞。
方法〔3〕：直接从活体动物的卵巢中采集卵母细胞，叫活体采卵。
需借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜，直接从活的动物卵巢中吸取卵母细胞。
后两种方法适用于大家畜和大动物。
采集的卵母细胞需在体外人工培养成熟后才能与获能的精子受精。
2. 精子的获能〔1〕采集精子的方法及要求：采集精子的方法主要有假阴道法、手握法和电刺激法。
假阴道法是用特制的假阴道，满足雄性动物交配时对压力、温度和润滑度的要求。
同时要配备有与供精动物相适应的台畜，训练动物爬跨台畜，借假阴道收集精液。
手握法是通过徒手或戴乳胶手套的手，直接把握雄性动物阴茎，施以适当压力和刺激即可引起射精，并可收集富含精子部分的精液。
电刺激法是采用特制的电极伸入动物的直肠直接刺激位于腰荐部的射精中枢引起射精，此方法只适用于野生或某些经济动物。
此外，对于啮齿类的实验动物可在处死后从附睾尾收集精液。
专题3 3.2 体外受精和早期胚胎培养
动物应用促性腺激素诱导超数排卵；②大家畜
一般从屠宰场屠宰的母畜卵巢获得；③也可以
借助内窥镜或腹腔镜直接从卵巢吸取。 (2)获取的卵细胞必须在体外培养到MⅡ中期。 (3)用于体外受精用的精子，必须在体外获能， 并且受精过程必须在获能液中完成。
胚胎早期培养和生产试管牛的技术 流程 1．培养液的成分及用途 (1)成分 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)用途：当精子与卵子在体外受精后，用于受精 卵的继续培养，以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。
方法有：
(1)培养法：对于啮齿类动物、家兔和猪等动物，
将取自附睾的精子，放入人工配制的获能液中，
培养一段时间后，精子就可获能。 (2)化学诱导法：对于牛、羊等家畜，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。
3．受精 获能的精子和成熟后的卵子在体外合适的环境 下共同培养一段时间，便可受精；受精后形成 的受精卵需经早期发育培养，才能完成植入或
例2
【尝试解答】 【解析】
C
卵母细胞要在体外经人工培养成熟
后才能与获能的精子受精，受精卵发育到桑椹 胚或囊胚阶段才能移植，植入体内后继续发育
形成幼体产出。
【探规寻律】 (1)胚胎的早期培养与动物细胞 培养所用的培养液类似，但是二者所依据的原 理和培养目的不同。
(2)胚胎发育到适宜阶段时，既可向受体移植， 也可冷冻保存。早期胚胎一般是指可用于移植
2．“试管牛”工厂化生产的技术流程图
特别提醒 应用“试管牛”工厂化生产的技术可以解决各种 家畜的快速繁殖问题，如良种猪、羊、牛的快 速繁殖等。
体外受精和早期胚胎发育课件
通过高通量测序等技术，未来可能实现对胚胎染色体异常 的检测，提高胚胎的发育潜力和降低出生缺陷的风险。
胚胎表观遗传学研究
表观遗传学的研究不断深入，未来可能揭示更多关于胚胎 发育的奥秘，为体外受精和早期胚胎发育的研究提供新的 思路和方法。
社会接受度与伦理问题
社会观念的转变
随着社会的进步和人们知识水平 的提高，体外受精等辅助生殖技 术的接受度可能会逐渐提高，更 多的不孕不育患者将能够获得治 疗的机会。
02
总结词
技术进步带来更好的结果
03
详细描述
随着体外受精技术的不断改进和完善，成功率得到了显著提高。新的药
物和技术手段的应用，如基因诊断和胚胎筛选，使得医生能够更好地筛
选出健康的胚胎，从而提高成功率。
05
体外受精的未来展望
技术进步与新方法
胚胎培养技术的改进
干细胞技术的融合
随着生物技术的不断发展，体外受精 技术也在不断进步，未来可能会出现 更先进的胚胎培养技术和方法，提高 胚胎的发育率和成功率。
06
胚胎质量
胚胎质量是决定体外受精成功率的另一个关键 因素。优质胚胎更容易着床和发育成健康的胎 儿。
伦理与法律问题
伦理问题
体外受精技术涉及到伦理问题，如胚胎的权益、代孕、胚胎基因编辑等。这些 伦理问题需要制定相应的伦理准则和法规进行规范。
法律问题
体外受精技术也涉及到法律问题，如隐私权、继承权、胚胎所有权等。各国和 地区的法律对体外受精技术的规定和监管存在差异，需要进行跨国合作和协调 。
体外受精和早期胚胎发育ppt 课件
目
CONTENCT
录
• 体外受精简介 • 早期胚胎发育过程 • 影响因素与挑战 • 体外受精的成功案例 • 体外受精的未来展望
课件1：3.2 体外受精和早期胚胎培养
由亲本产生的有性生殖细胞(配子)，经过两性生殖 细胞(例如精子和卵细胞)的结合，成为受精卵，再 由受精卵发育成为新的个体的生殖方式，叫做有性
生殖。
无性生殖
不经过两性生殖细胞（配子）的结合，由母体 直接产生的新个体的生殖方式。
3.2 体外受精和早期胚胎培养
试管动物技术：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 育成 早期胚胎 后，再经 移植 产生后代的技术。
胚胎冷冻保存就是将动物的早期胚胎,采用特殊 的保护剂和降温措施进行冷冻,使其在
-196℃的液氮中代谢停止或减弱到足够小的程 度,但又不失去升温后恢复代谢的能力,从而能长 期保存胚胎的一种生物技术。
四、牛体外受精胚胎工厂化生产流程图
课本73页
讨论：如何让普通黄牛一胎产下奶牛、良种肉牛等 多品种小牛？
3、体外受精
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
发育培养液成分 :
无机盐、有机盐、 维生素、激素、 氨基酸、核苷酸 以及动物血清等.
两盐、 两素、
两酸 +
血清
三、胚胎移植 胚胎培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受体移植。
注意：不同动物胚胎移植的时间不同
牛、羊：桑椹胚或囊胚 小鼠、家兔：可在更早阶段移植 试管婴儿：8个或16个细胞阶段
不同之处：受精作用在体外，并在体外发育成早期胚 胎进行胚胎移植。
讨论3：比较试管动物与克隆动物
生殖方式 技术手段
试管动物
克隆动物
有性生殖
无性生殖
体外受精 早期胚胎培养
体细胞核移植技术
胚胎移植
胚胎移植
后代遗传物 质的来源
双亲
体外受精和早期胚胎培养医学PPT课件
2）如果体外受精后，在精原核与卵原核融合之
前，用微型吸管除雄原核，再用细胞松弛素B处
理（作用类似于用秋水仙素处理植物细胞），处
理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新
品种选育中的显著优点是
。
容易获得纯合子并缩短育种时间
3）如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核
卵细胞中，由重组细胞发育成小鼠丙，则小鼠丙
幕的引导，从活母畜卵巢
采集卵母细胞。操作员先
将带有超声波探头和采卵
针的采卵器通过阴道插入
子宫，同时通过将卵巢贴
在探头上。根据B超屏幕所
显示的卵泡位置，利用采
卵针穿刺卵泡并同时抽吸
卵母细胞。
13
检查卵母细胞
14
活 体 采 集 的 牛 卵 母 细 胞
15
卵母细胞的成熟培养：CO2培养箱
16
培养箱
术是
胚胎移植。
28
9.回答下列问题
1）进行小鼠胚胎工程时，首先在光控周期下饲养成年 雌鼠，并注射促性腺激素，目的是 促进超数排卵 。 然后从雌鼠输卵管中取出卵子，在一定条件下培养 成熟；并从雄鼠附睾中取出精子，在一定条件下培 养一段时间，目的是 使精子获能。再在37℃， 5%CO2条件下，精卵共同作用4h，冲洗后继续培养。 定时在显微镜下观察胚胎的变化，第5天可以看到胚 胎发生收缩，细胞间隙扩大，接着胚胎内部出现裂 隙，这时胚胎已经进入__ 囊胚___期。
B
B. 超数排卵技术要使用一定的激素
C. 胚胎移植中的受体与供体必须都为优良品种
D. 受体母畜需要遗传性状优良的品种，供体母畜可用
遗传性 状一般的品种
26
7、“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在
胚胎工程知识点总结
〖3.1 体内受精和早期胚胎发育〗胚胎工程的建立场所：睾丸的曲细精管时间：从初情期开始，到生殖机能衰退精子的发生 1）精原细胞→多个初级精母细胞（通过数次有丝分裂）过程 2）1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精子细胞（通过减数分裂，即MI和MII）3）精子细胞→精子（通过变形）场所：卵巢时间：从胎儿时期开始（胎儿时期完成了卵泡的形成和在卵巢内的储备）卵子的发生 1）卵原细胞→初级卵母细胞过程 2）1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞＋第一极体（排卵前后完成）3）1个次级卵母细胞→1个卵子＋第二极体（精子和卵子结合过程中完成）概念：精子和卵子结合成合子（受精卵）的过程。
受精场所：雌性的输卵管内1）受精前的准备阶段1：精子获能过程 2）受惊前的准备阶段2：卵子的准备a.精子穿越放射冠和透明带：顶体反应，透明带反应3）受精阶段 b.进入卵黄膜：卵黄膜封闭作用c.原核形成和配子结合卵裂期：细胞在透明带中进行有丝分裂早期胚胎发育桑椹胚：胚胎细胞达32个左右，每一个细胞都是细胞囊胚：有囊胚腔，出现了囊胚从透明带中伸展出来的孵化过程原肠胚：内细胞团细胞形成外胚层和内胚层，滋养层发育成胎膜和胎盘，内胚层包围着原肠腔〖3.2 体外受精和早期胚胎培养〗试管动物技术：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。
方法一：用促性腺激素处理，使其超数排卵，从中输卵管冲取精子（针对卵母细胞的采集实验动物，家畜猪、羊等）方法二：从屠宰母畜卵巢中采集方法三：借助超声波探测仪、内窥镜、腹腔镜等工具直接从活体母畜卵巢中吸取（针对大家畜或大型动物，如牛）体外受精卵母细胞的培养：在体外人工培养成熟精子的采集：方法有假阴道法、手握法和电刺激法等精子的获能：方法有培养法（通过获能培养液）、化学诱导法（通过肝素或钙离子载体A23187）获能溶液或专用的受精溶液受精：获能的精子＋培养成熟的卵子完成受精胚胎早期培养条件：受精卵在发育培养液中培养培养液成分：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等〖3.3 胚胎工程的应用及前景〗概念：是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。
高中生物选修三课件-3.2体外受精及早期胚胎培养
牛卵巢 牛卵巢中采卵
2.精子的收集和获能
1) 收集的方法:
假阴道法、手握法和电刺激等
2) 获能处理:
培养法：把精子放入人工配制的获能液中培养一段时间。 （适用对象：啮齿动物、家兔和猪等）
化学诱导法：把精子放入一定浓度的肝素或钙离子载体A23187 溶液中，化学药物诱导。
无机盐、有机盐 无机盐、微量元素 氨基酸、核苷酸 葡萄糖、氨基酸
维生素、激素
促生长因子
血清
血清、血浆
1.采集的方法有哪些? 2.采集到的细胞能直接受精吗？
2.精子的采集和获能 1.采集的方法有哪些?
2.采集到的精子能直接和卵子受精吗？
3.受精
在体外受精要准备什么条件？
1.卵母细胞的采集和培养
方法一：超数排卵法
用促性腺激素处理，使供体母畜的卵巢超数排卵，之后从输 卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。
（适用对象：牛、羊等）
3.受精
在获能溶液或专 用的受精溶液 中完成受精过 程
目的是增加精子的浓度
使卵母细胞发育至减 数二次分裂中期
二 胚胎的早期培养
概念：应用人工创造条件，对获取的早期胚胎 进行体外 培养。 盐类：无机盐和有机盐
培养液成分： 营养物质：氨基酸、核苷酸
调节物质：维生素、激素 特有物质：动物血清
3.2 体外受精和早期胚胎培养
试管动物技术： 通过 人工操作 使卵子和精子在 体外条件 下成熟
和受精，并通过培养发育成 早期胚胎 后，再经 移植 产 生后代的技术。 优点是：大量快速繁殖
试管动物技术的三个基本操作环节： 第一步：体外受精
第二步：早期胚胎培养
第三步：胚胎移植
专题3 胚胎工程-2021年高考生物选修3知识点归纳(解析版)
专题 3 3 胚胎工程胚胎工程是指对动物_早期胚胎_或配子___所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。
1890 年，英国剑桥大学的生物学家将纯种安哥拉兔的两个 4 细胞胚胎移入一只纯种比利时兔的输卵管内，成功地产下两只纯种安哥拉子兔。
这个实验首次证实_同种动物的胚胎在异体动物体内发育的可能性。
3.1 体内受精和早期胚胎发育精子的发生哺乳动物精子的发生是在睾丸内完成的。
雄性动物从_初情期__（相当于人的青春期）开始，直到生殖机能衰退，在睾丸的_曲细精管__内不断进行着生殖细胞的增殖，源源不断地产生精子。
各种家畜精子发生的过程大体可以分为三个阶段。
第一阶段，位于曲细精管管壁的精原细胞进行数次_有丝分裂__，产生大量的精原细胞，其中部分精原细胞经过染色体复制和其他物质的合成，进一步形成初级精母细胞。
第二阶段，初级精母细胞连续进行两次分裂（即减数分裂，包括 M Ⅰ和 MⅡ）；第一次分裂产生两个_初级精母细胞_，每个次级精母细胞再分裂一次产生两个含_单__倍染色体的_精子细胞______。
第三阶段，圆形的精子细胞经过变形，其中的细胞核变为_精子头的主要部分__，高尔基体发育为_头部顶体__，中心体演变为_精子的尾_，线粒体聚集在尾的基部形成_线粒体鞘___。
同时，细胞内的其他物质浓缩为球状，叫做原生质滴，随精子的成熟过程向后移动，直到最后脱落。
对于多数家畜来说，精子在睾丸内形成的时间为两个月左右。
卵子的发生卵子的发生是在雌性动物的卵巢内完成的。
动物的胚胎在_性别分化__以后，雌性胎儿卵巢内的卵原细胞，就通过_有丝分裂__的方式不断增加其数量，并进一步演变为初级卵母细胞，这时，它被_卵泡_____细胞包围，形成卵泡。
初级卵母细胞需经过减数分裂才能变为成熟的卵子。
减数第一次分裂是在雌性动物__排卵__完成的，其结果产生一个次级卵母细胞和第一极体，进入_输卵管__，准备与精子受精。
人教版高中生物选修3示范教案专题三胚胎工程
3.1 体内受精和早期胚胎发育一、教学目标1.简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。
2.简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。
3.认同胚胎工程建立及发展的意义。
二、教学重点和难点1.教学重点（1）哺乳动物精子和卵子的发生。
（2）哺乳动物的受精过程。
（3）哺乳动物的胚胎发育。
2.教学难点（1）哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。
（2）哺乳动物胚胎发育各阶段的主要特点。
三、教学策略本节是本专题的起始课，课文的导入方式对激发学生的学习热情具有重要作用。
本节可用题图或其他有关的背景材料导入，通过背景材料引出胚胎工程的概念。
关于《科技探索之路──胚胎工程的建立》，建议用学生快速阅读和教师讲述有机结合的教学方式（快速阅读可使学生集中注意力，提高学生自学的能力，有助于理解课文）。
教师首先指导学生在规定时间读完一遍教材，然后，将每段的第一句和最后一句重新快速阅读一遍，再从读过的段落和句子中试着分析和理解下面的问题：（1）胚胎工程的建立可大致分为几个阶段？在每一个阶段中，胚胎工程技术有什么重大突破？这些重大突破对推动生产力的发展有什么作用？（2）为什么说胚胎移植技术的成功和应用带动和加速了体外受精技术的研究？（3）美籍华人科学家张明觉在动物生殖生理学上有什么重大发现？这个发现对促进胚胎工程实现产业化有何意义？（4）通过胚胎工程的建立过程，你如何认识科学、技术、社会三者之间的关系？为了帮助学生更好地分析和理解问题，教师可组织学生分小组讨论交流。
最后，由小组推选一人，或由教师随机地选择学生来讲解这些问题。
当发言的学生讲完后，其他学生可以补充。
教师的讲述着重于对学生的讨论发言进行总结和评价。
要明确指出，研究胚胎工程的百年发展史，能增加我们对胚胎工程研究过程的了解，从中领悟科学的发展就是不断“发现问题—提出问题—设计实验—进行实验—得出结论”的探究过程。
同时，也使我们看到，胚胎工程的研究每取得一项突破，都会给畜牧业、医学的发展带来一次飞跃；而畜牧业、医学的每一次飞跃发展，又都会给胚胎工程带来新的课题，促进胚胎工程的发展。
32体外受精和早期胚胎培养 杨琨
高二生物编号:SW-X3 -02-010专题3第2节《体外受精与早期胚胎培养》导学案编写人:杨琨审核人:贺琴编写时间:2014-03-10班级: 组别: 组名: 姓名:【学习目标】1、能用精炼语言叙述出哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤;2、记住哺乳动物胚胎早期培养方法;3、知道体外受精在家畜繁殖中的重要意义。
【重点难点】重点:体外受精在家畜繁殖中的重要意义;哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。
难点:卵母细胞的采集与培养;精子的采集与获能。
【知识链接】1、垂体分泌促性腺激素,促进性腺生长发育,调节性激素合成与分泌。
2、哺乳动物个体发育:受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体。
【学法指导】本节内容就是在哺乳动物体内受精与胚胎发育的理论基础上,着重简述哺乳动物体外受精与胚胎早期培养的技术方法。
内容简单,容易掌握,但应对体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义与哺乳动物体外受精的主要步骤有深刻体会,领悟其探究的方法,并能通过学习,绘制出“试管牛”工厂化生产的技术流程图解。
【学习过程】知识点一:试管动物技术1、试管动物技术分哪几步？2、运用了哪些技术手段？3、整个过程就是否都在试管中进行？4、列表比较试管动物与克隆动物。
二.体外受精1、卵母细胞采集的方法有哪些？其适用范围分别就是什么？2、采集的卵母细胞都能直接与获能的精子受精不？3、收集精子的方法有哪些？其适用范围分别就是什么？4、体外使精子获能的方法有哪些？5、一般在什么溶液中完成受精过程？6、在课本P72图3-14中,卵母细胞培养的目的就是什么？精子离心处理的目的又就是什么？三、胚胎的早期培养1、胚胎早期培养的目的就是什么？2、发育培养液的成分常被概括为“两盐、两素、两酸一血清”,其中的两盐、两素、两酸分别指什么？3、不同动物胚胎移植时间相同不？举例说明。
【巩固练习】1、下列关于试管动物技术的叙述,正确的就是( )A、应用该技术繁育后代的过程属于无性繁殖B、应用该技术繁育后代的过程属于有性繁殖C、试管动物技术就是利用体细胞繁育后代D、试管动物技术培育动物过程全部在体外进行2、体外受精常用的采卵方法有( )①促性腺激素处理后,从输卵管冲取卵子②化学诱导法③电刺激法④从活体动物卵巢吸取卵母细胞A、①②B、②③C、①④D、③④3、下列说法正确的就是( )A、从动物体内获取的精子不能直接与卵母细胞结合完成受精过程B、体外受精的胚胎必须培养到桑椹胚才可移植到母体内C、胚胎移植可移植到其她任一动物体内D、同卵双生就是由于1个卵子与2个精子完成了受精过程所致4、请用下面的标号与箭头表示哺乳动物体外受精的过程①卵母细胞的采集②精子的采集③卵母细胞的人工培养④精子的获能处理⑤精子与成熟的卵子在受精溶液中共同培养⑥用CaCl2溶液处理精子⑦用一定浓度的肝素溶液处理卵母细胞⑧体外受精⑨受精卵培养【课堂小结】【当堂检测】1、体外受精技术操作的对象就是( )A、生殖细胞B、受精卵C、早期胚胎细胞D、A、B、C都就是2、为了加快优良种牛的繁殖速度.科学家采用了以下两种方法,请根据图示信息回答:细胞核(1)试管牛与克隆牛的培育过程中均用到的生物工程技术有等。
3.2体外受精和早期胚胎培
获能处理的方法
培养法:啮齿动物, 培养法:啮齿动物, 家兔和猪 化学法: 化学法:牛,羊 A23187溶液 溶液 钙离子载体) (钙离子载体) 一定浓度的肝素
2.受精 2.受精 在获 能溶液或 专用的受 精溶液中 完成受精 过程
体外受精: 体外受精:主要包括 ( 卵母细胞的采集 ) ( 精子的获能 ) 和( 受精)等几个主要 卵母细胞的采集最常用的方法是卵巢经过 步骤 .卵母细胞的采集最常用的方法是卵巢经过 )处理 处理, ( 超数排卵 )处理,具体做法是给供体注射 ), ( 促性腺激素 ),使一头母畜一次排出比自 输卵管 ) 然情况下多几倍到十几倍的卵子,之后从( 然情况下多几倍到十几倍的卵子,之后从( 中冲取卵子,又叫( 中冲取卵子,又叫( 冲卵 )直接与获能的精子在 体外受精.还可以使用( 体外受精.还可以使用( )确 超声监视器 定卵泡位置,插入( )将泡卵液 将泡卵液( 定卵泡位置,插入( 穿刺针 )将泡卵液(连同 卵母细胞)取出,在体外进行人工培养, 卵母细胞)取出,在体外进行人工培养,使其成 熟. (手握法 电刺激法 ) 收集精子的方法有: 收集精子的方法有:( ) ( 假阴道法 )
专题3: 专题3:胚胎工程 3:胚胎工程
2006年10月 2006年10月
1999年4月23日晚 时,在广州中山医科大 年 月 日晚9时 日晚 学第一附属医院出生一健康女婴, 学第一附属医院出生一健康女婴,她是我 国首例第三代试管婴儿,父母身体健康, 国首例第三代试管婴儿,父母身体健康, 婴儿的母亲7年前生下一男婴 年前生下一男婴, 婴儿的母亲 年前生下一男婴,孩子一岁后 发病,最后死于脑出血,5年后 年后, 发病,最后死于脑出血,5年后,她第二次 怀孕6个月时 到医院抽羊水及脐带血诊断, 个月时, 怀孕 个月时,到医院抽羊水及脐带血诊断, 发现胎儿是男孩,而且是血友病患者, 发现胎儿是男孩,而且是血友病患者,遂 引产. 引产.夫妇二人最后来到中山医科大学附 属医院做试管婴儿.医生培养了7个可做活 属医院做试管婴儿.医生培养了 个可做活 体检查的胚胎,并抽取每个胚胎1- 个细 体检查的胚胎,并抽取每个胚胎 -2个细 胞进行检查后, 胞进行检查后,选择了两个胚胎进行移植
人教版生物学案-专题3-3.2体外受精和早期胚胎培养-含解析
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3.2体外受精和早期胚胎培养一、试管动物技术1.含义: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.主要技术:体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植。
3.意义:(1)解决动物生育率低的问题。
(2)实现良种动物的快速大量繁殖。
二、体外受精1.卵母细胞的三种采集方法和培养方法的比较:采集采集过程培养适用动物方法用激素处理用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,从输卵管中冲取卵子无需体外培养,可直接与获能的精子在体外受精实验动物,如小鼠、兔及家畜猪、羊等从已屠宰母畜的卵巢中采集从刚屠宰母畜体内摘取卵巢,再从卵巢中采集卵母细胞采集的卵母细胞需在体外培养成熟后,才能与获能的精子受精大家畜或大型动物,如牛活体采卵借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具,直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞2.精子的采集和获能:3.受精:获能的精子和培养成熟的卵子,一般在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
三、胚胎的早期培养2.培养目的:检查受精状况和受精卵的发育能力。
3.胚胎去向: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。
【易错辨析】1.试管动物技术在操作过程中要严格进行无菌操作。
(√)2.哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能及受精等步骤。
(√)3.体外受精后获得的受精卵需要立即移入母体子宫进行妊娠,以保证成活率。
(×)【分析】体外受精获得的受精卵需要移入发育培养液中培养一段时间,以检查受精状况和受精卵的发育能力。
受精卵发育到适宜阶段才能进行胚胎移植。
4.早期胚胎培养的培养液中,应含有一定量的CO2。
(√)5.早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清。
(√)一、体外受精1.卵母细胞的采集和培养方法:(1)超数排卵技术:促性腺激素可作用于卵巢,促进雌激素的分泌,进而促进卵子的排出,从输卵管中冲取的卵子,已发育至减数第二次分裂中期,可直接与获能的精子进行受精作用。
3.2体外受精和早期胚胎发育LG
3．2 体外受精和早期胚胎发育【课标要求】1．知识方面简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。
简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。
2．情感态度与价值观方面认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。
3．能力方面能够使用通俗语言介绍体外受精何早期胚胎培养技术。
【本节重难点】1．体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。
2．哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。
3．卵母细胞的采集和培养。
4．精子的采集和获能。
【学习过程】一、卵母细胞的采集和培养1．收集精子的方法有：、和等。
三、受精的精子和培养的卵子，一般情况下都可以在溶液或专用的溶液中完成受精过程。
四、胚胎的早期培养1．目的：精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入中继续培养，以便检查和受精卵的能力。
2．培养液成分：盐、盐、素、素、酸、酸、以及等。
3．胚胎移植不同动物胚胎移植的时间不同：牛羊一般要培养到阶段或阶段才进行移植；小鼠和家兔等实验动物可在更的阶段移植；人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在阶段移植。
【巩固练习】1．下列关于促进雌性动物大量排卵的叙述中，正确的是（）A. 给未成年的雌性动物注射大量的相关激素，使其排卵B. 给性成熟的雌性动物注射大量的相关激素，使其超数排卵C. 给未成年的雌性动物注射一定的相关激素，使其排卵D. 给性成熟的雌性动物注射一定的相关激素，使其超数排卵2．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，以下原因不正确的是（）A．卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程B．动物排出的卵子成熟程度不同C．体外人工培养至减数第二次分裂中期时，才算成熟D．冲出的卵子还需要培养一段时间由小变大3．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．有机盐、维生素、氨基酸、生长素C．核苷酸、维生素、血清、无机盐 D．血清、激素、维生素、有机盐4．卵母细胞培养到下列哪个时期时，就可以与获能精子进行体外受精了（）A. ＭＩ B. ＭＩＩ C. 桑椹期 D. 囊胚期5．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6．体外受精的场所是（）A.在水溶液中B.在盐溶液中C.在获能溶液或专用的受精溶液中D.在酒精溶液中7．下列有关受精作用的叙述错误的一项是（）A．受精卵中全部遗传物质来自父母双方的各占一半B．受精时，精子和卵细胞双方的细胞核相互融合C．受精卵中染色体数与本物种体细胞染色体数相同D．受精卵中染色体来自父母双方的各占一半8．发展试管动物技术具有重要意义，下列关于这方面叙述错误的（）A．试管动物技术可解决动物生育率低的问题B．试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵细胞C．试管动物技术可以通过普通家畜繁育良种家畜D．试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖9．（多选）精子体外获能的方法有（）A. 化学法 B. 电刺激法 C. 培养法 D. 冷藏法10．（多选）用化学诱导法使精子获能，采用化学药物是一定浓度的（）A. 氯化钠溶液 B. 肝素 C. 钙离子溶液 D. 钙离子载体11．阅读下面的资料，请回答下列问题：体外受精技术是继人工授精、胚胎移植技术之后，家畜繁殖领域的第三次革命。
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腺激素、假阴道法、手握法、电刺激
法、获能处理、培养法、化学诱导法 7.A 8.D
任务
集智研讨（8分钟）
组别 6组 4组 8组 2组 7组
例1、2、3 例 4 、5 例6 例 7 、8 1、2、3、4 6、7、13
10组
8、9 10、11、12
9组 5组
无机盐、有机盐、维生素、激素、 2.培养液的成分： 氨基酸、核苷酸、血清等 3.适时移植：向受体移植或冷冻保存。
不同动物胚胎移植时间不同
牛、羊：桑椹胚或囊胚阶段 小鼠、家兔：卵裂期或囊胚阶段 试管婴儿：8个或16个细胞阶段
【集智研讨】(8分钟 ) 任务分工
任务 探究1 组别 7组
探究2
探究3 小 结
作
探
原理或技术
体外受精 胚胎培养 胚胎移植
生殖方式
有性生殖 亲代双方
究
遗传物质
几乎全部性状与 供核亲本一致
反
1、不同动物胚胎移植的时间不同，但一般不会 在下列哪个时期移植（D）
A、卵裂期
B、桑椹胚期
D、原肠胚期
馈
练 习
C、囊胚期
2、下列现代生物技术成果获得必须通过胚胎 移植的是 （ D） B. 重组酵母乙肝疫苗 A. 转基因良种鸡
8组(板书)
9组 10组
“ 试 精子体外获能 管 卵母细胞的体外培养 牛 体外受精 ” 工 厂 良种牛体外受精胚胎 化 胚胎移植 生 受体牛 产 的 良种犊牛 技 术 成熟期牛 流 程 采集卵巢中 图 屠宰加工厂 市场 的卵母细胞
采集良种母牛的卵母细胞
采集良种公牛精子
合
比较试管动物和克隆动物
试管动物 克隆动物 核移植 细胞核全能性 胚胎培养 胚胎移植 无性生殖
C. 单克隆抗体
D. 试管婴儿
反
3、下列关于试管动物技术的叙述正确的是： B
A、应用该技术繁育后代的过程属于无
性繁殖类型
馈 练 习
B、应用该技术繁育后代的过程属于有 性繁殖类型 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
反
馈 练 习
4、关于牛体外受精及胚胎的工厂化生产的叙 述，正确的是 C A. 精子和卵细胞受精形成受精卵后即可移入 母牛子宫 B. 采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培 养液才能形成受精卵 C. 成熟的卵细胞与收集来的精子相遇形成受 精卵，需培养到一定阶段才可移植 D. 体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和 受精过程只需在体外进行
专题三 胚胎工程
学习目标：
1.简述哺乳动物体外受精技术的主要操 作步骤。 2.运用基础知识构建知识框架。 3.认同体外受精在家畜快速繁殖中的重 要意义。 重点：哺乳动物体外受精技术的主要操 作步骤。 难点：卵母细胞的采集培养。 精子的采集和获能。
【自查自纠】3min
一、试管动物技术 卵子 精子 受精 早期胚胎 移植 二、体外受精的步骤 卵母细胞的采集 精子的获取 受精 1.促性腺激素 培养法 化学诱导法 三、胚胎的早期培养 无机盐 有机盐 维生素 激素 氨基酸 核苷酸 血清 桑椹胚 囊胚 8-16
专题三 胚胎工程
学习目标
1.简述哺乳动物体外受精技术的主要操 作步骤。 2.运用基础知识解决实际问题。 3.认同体外受精在家畜快速繁殖中的重
要意义。
重难点：哺乳动物体外受精技术的主要操作 步骤
1.B
2.A
3.D
4.D
5.B
6. D 卵母细胞的采集 、精子的获取、 受精、有性生殖、无性生殖、 促性
方法二和三采集的卵母细胞需经体外人工培养成熟 B超活采仪
2.精子的收集和获能
假阴道法
精子的采集
手握法
电刺激法 培养法：把精子放入获能液中。 （适用对象：啮齿动物、家兔和猪） 化学诱导法：把精子放入一定浓度的肝 素或钙离子载体A23187溶液中，化学 药物诱导。
获能处理：
三、胚胎的早期培养
1. 培养目的：检查受精状况和受精卵的发育能力。
1.卵母细胞的采集和培养 方法一： 用促性腺激素注射处理后，从输卵管中 冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。 如：小鼠、兔、猪、羊等 超数排卵法
1.卵母细胞的采集和培养
方法二： 从屠宰的母畜卵巢中直接采集卵母细胞。
适用于大家畜和大动物，如牛、马等
牛卵巢
牛卵巢中采卵
方法三： 借助超声波探测仪、内窥镜、腹腔镜等工 具，从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。