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1、专题 3胚胎工程3.2体外受精和早期胚胎培养一、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. 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的重要意义。二、学习重点和难点1. 学习重点：（ 1）认同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。2. 学习难点：（ 1）卵母细胞的采集和培养。（ 2）精子的采集和获能。三、学习过程温故1.精子的发生：（ 1）场所：（2）时间：2.卵子的发生：（ 1）场所：（2）时间：3.卵子受精的标志：在和的间隙可以观察到。4. 哺乳动物胚胎发育的过程：受精卵桑椹胚组织器官的分化、胎儿形成知新小知
2、识： 牛刚出生时，每侧卵巢大约含有15 万个卵泡，每个卵泡内都有一个初级卵母细胞。出生后能够发育成熟排卵的卵泡只有200 个左右，一生产下犊牛4 5 头。现状： 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有一定差距。例如：我国每头奶牛年平均产奶量为 3000kg 左右，而国际上良种奶牛年平均产奶量达10000kg ；追问：能不能让引进的良种牛快速大量的繁殖呢？如何充分发挥优良母畜的繁殖潜力呢？课堂导学 试管动物技术：通过人工操作使卵子和精子在条件下和，并通过培养发育为后，再经产生后代的技术。概念解读： 试管动物技术中首先要做的是什么？发展这种技术有何意义？【即时训练】1. 下列关
3、于试管动物技术的叙述，正确的是（）第1页共6页A. 应用该技术繁殖后代的过程属于无性生殖B. 应用该技术繁殖后代的过程属于有性生殖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的过程全部在体外进行知识点一：体外受精阅读教材 P69 72 相关内容，小组合作讨论自主学习并尝试解决以下问题：1. 哺乳动物的体外受精包括、和等几个主要步骤。2. 卵母细胞的采集方法有哪些？对于实验动物如小鼠，兔等，采用的主要方法：（ 1）：雌性动物用处理，使其排出更多的卵子，然后从冲取卵子，直接与体外获能的精子受精。对于大家畜或大型动物如牛等，采用的主要方法：（ 2）从已屠宰的母畜中采集卵母细
4、胞。（ 3）活体采卵：借助于、内窥镜或腹腔镜等，直接从活体动物的卵巢 中吸取卵母细胞。讨论：从卵巢中采集的卵母细胞能直接与获能的精子受精吗？从输卵管中冲取的卵子呢？【即时训练】2. 卵母细胞要与获能的精子进行体外受精，必须在体外培养至（）A MB.MC.桑椹期D.囊胚期3. 收集精子的方法有几种？各有什么具体要求？收集精子的方法有、和等。4. 精子进行体外获能处理的方法有哪两种？分别适合什么动物？（ 1）：将取自附睾的精子，放入人工配制的中。（适用于等动物的精子）（ 2）：将精子放在一定浓度的或溶液中诱导。（适用于等家畜的精子）5. 获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下在或中完成受精。体外受
5、精过程知识点二：胚胎的早期培养阅读教材P72 相关内容，自主学习完成一下问题：1. 精子与卵子在体外受精后，为什么要将受精卵移入发育 培养液中继续培养？2. 哺乳动物胚胎培养液的成分包括什么？第2页共6页哺乳动物胚胎培养液成分除无机盐和有机盐类外，还需添加、等营养成分，以及等物质。3. 胚胎发育到适宜阶段应如何处理？4. 不同动物胚胎移植的时间相同吗？实例说明。【即时训练】3.精子和卵子在体外受精后，应将受精卵移入（）A. 受体动物体内B.培养箱C.发育培养液D.冷库冷藏【即时训练】4.早期胚胎培养的过程中，下列哪一项条件是不需要的（）A. 充足的光照B.适宜的温度C.消毒灭菌D.适宜的养料和
6、激素四 、 课堂小结 ：体外受精技术经过20 多年的研究，已经取得了很大进展，其中以牛的体外受精技术水平最高。提问： 以牛为例，从屠宰场收集卵巢中的卵母细胞进行体外受精的应用效果如何？能力提升：以小组为单位，结合P73 图 3 15，尝试画出“试管牛”工厂化生产的技术流程图。采集母牛的卵母细胞采集良种公牛的精子卵母细胞的体外精子体外体外良种牛体外受精胚胎胚胎受体牛良种犊牛成熟期牛采集卵巢中的卵母细胞屠宰加工厂市场【课堂反馈】第3页共6页1长期以来优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈，近几年发展起来的细胞工程技术和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。下面是科学家快速繁殖良
7、种奶牛的两种方法，请据图回答：（ 1）试管牛 E和克隆牛 G的培育过程中都必须用到动物细胞培养，在动物细胞培养过程中，需让培养液中含有一定量的 CO2，其主要作用是（ 2）受精过程中阻止多精人卵的生理反应有（ 3）科学家将人的a抗胰蛋白酶基因传入上图的重构卵中，常用的技术手段。选择重构卵做为受体细胞的原因是重构卵具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞中表达。（ 4）培养出的克隆牛G几乎是牛的复制品。这是因为。（ 5）、哺乳动物的体外受精主要包括 _ 和 _等几个步骤。试管牛是_（有性生殖、无性生殖）的产物。克隆羊“多利”是_（有性生殖、无性生殖）的产物。（ 6）、为使动物排出更多的卵子可用 _
8、 处理，然后从输卵管中冲取卵子。收集精子的方法有 _、_ 和 _ 等。体受精前，要对精子进行 _处理，通常采用的体外获能方法有_和_ 法两种。2、（ 2010 海南高考）请回答胚胎工程和基因工程方面的问题：（ 1）应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛” 。试管牛的培育需经过体外受精、以及在母体中发育和产出等过程。（ 2）在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其。另外，培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和。（ 3）通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是。（ 4）
9、利用基因工程可以获得转基因牛，从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是、基因表达载体的构建、和。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是（显微注射法、农杆菌转化法） ，为获得能大量产生人干扰素的转基因牛，该基因表达载体应导入的受体细胞是（受精卵、乳腺细胞） 。3、（ 2010山东高考） 胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。（ 1）从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是
10、_；从良种公牛采集的精子需_后才能进行受精作用。（ 2）在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2 以维持细胞呼吸外，还需要提供_气体以维持 _。（ 3）图中过程A 称为 _，它在胚胎工程中的意义在于_。（ 4）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 _即说明目的基因已经表达。4、请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题：（ 1）精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体，顶体内含有的能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。（ 2）某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于卵母细胞阶段，当该细胞发育
11、至减数第二次分裂期时，才具备受精能力。若在卵黄膜和透明带之间看到两个极体，则表明过程已完成。（ 3）动物的早期胚胎移植到同种且与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。 为了获得更多的早期胚胎，常用激素对供体进行处理，其目的是获得更多的，经人工受精后可得到早期胚胎。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜。（ 4）若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到桑葚期或囊胚期阶段的早期胚胎进行处理，再植入到受体内。若要对早期胚胎进行长期保存，应将其置于条件下。答案1（ 1）维持培养液的PH (2) 透明带反应和卵黄膜封闭作用
12、(3) 显微操作（ 4） C控制生物性状的遗传物质主要存在于细胞核里G牛细胞核来自于C（ 5） . 卵母细胞的采集，精子的获取受精，有性生殖，无性生殖6 促性腺激素，假阴道法，手握法，电刺激法，获能，培养法，化学诱导2、（ 1）早期胚胎培养（1 分）胚胎移植（ 2 分）（ 2）获能第一极体（每空1 分，共 2 分）（ 3）促性腺激素（其他合理答案也给分）（2 分）（ 4）获取目的基因 （2 分）将目的基因导入受体细胞（ 2 分）目的基因的检测与鉴定（ 2 分）人干扰素基因（或目的基因）（1 分）终止子（ 1 分）标记基因（ 1 分）显微注射法（ 1 分）受精卵（ 1 分）3、（ 1）使卵母细胞成熟（或：使卵母细胞获得受精能力）；获能（ 2） CO2 ；培养液（基）的pH（ 3）胚胎移植提高优良母畜的繁殖率。（ 4）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
