生物选修三3.2 体外受精和早期胚胎培养
生物选修三导学课件体外受精和早期胚胎培养
实验器材准备和消毒处理
准备必要的实验器材，如显微镜、培 养皿、吸管、移液器等，并确保其清 洁无菌。
对实验器材进行彻底的消毒处理，以 杀灭可能存在的细菌和病毒，保证实 验的无菌环境。
显微操作技巧掌握
熟练掌握显微镜的使用技巧，包括调焦、换倍、调节光源等，以便清晰地观察实 验过程。
掌握显微操作的基本技巧，如卵母细胞的捡取、精子的获取和注射等，确保实验 操作的准确性和成功率。
03 辅助生殖技术在 医学中应用
不孕不育问题解决方案
体外受精（IVF）技术
01
通过人工方式将精子和卵子在实验室条件下结合，形成受精卵
后再移植到母体子宫内发育。
卵胞浆内单精子注射（ICSI）技术
02
针对男性不育问题，将单个精子直接注入到卵细胞内，提高受
精率。
胚胎冷冻保存技术
03
将多余的胚胎冷冻保存，以备将来使用，为不孕不育患者提供
01
体外受精（IVF）是一种辅助生殖 技术，指将精子和卵子在体外人 工控制的环境中完成受精过程。
02
体外受精的意义在于帮助无法自 然受孕的夫妇实现生育梦想，同 时也可用于优生优育、遗传病筛 查等方面。
适应症与禁忌症
适应症
输卵管性不孕、排卵障碍、子宫 内膜异位症、男性因素不育、免 疫性不孕等。
禁忌症
1 2
公众对辅助生殖技术的认识增加
减少误解和偏见。
伦理道德问题的逐步解决
建立更加完善的伦理道德规范。
3
成功案例的宣传和推广
提高公众对技术的信心和接受度。
面临挑战及解决策略
技术风险和安全性问题
加强技术监管和评估，确保安全性和有效性 。
伦理道德争议
加强伦理道德教育，促进公众对技术的理解 和接受。
【人教版】生物选修三：3.2《体外受精和早期胚胎培养》教学案(含答案)
选修三专题3 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、教学建议1.课时数：本节教学建议用2课时。
2.课时侧重点：（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。
3.教学策略教学过程一定要根据学生的具体情况、教材的内容、教学的条件综合考虑进行。
本节教材是在哺乳动物体内受精和胚胎发育的理论基础上，着重简述哺乳动物体外受精和胚胎早期培养的技术方法。
本节内容简单，学生通过阅读基本能明白。
另外，由于所讲内容技术性较强，与学生的生活相距较远，不易引起学习兴趣，所以教师可采用探究式的学习方法，以“试管牛”为例，创设出一种新的学习情景，在教师的带领下，让学生以胚胎工程学家的身份出现，亲历其境地去思考和探究“体外受精和早期胚胎培养”的过程，领悟其探究的方法，以达到激发兴趣、培养能力、获取知识的目的。
对具体的教学方法建议如下。
教师课前搜集有关“试管牛”技术及其发展的资料，并制作“利用屠宰厂牛卵巢收集卵母细胞，并工厂化生产试管胚胎”的计算机辅助教学软件（或投影片）。
同时，教师布置学生搜集有关“试管牛”的资料。
在课堂活动中，教师首先提出问题：“你听说过试管牛、试管羊吗？你知道什么是试管动物技术吗？”从而引出试管动物技术的概念及体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义，提出本节主题。
接着，请学生回忆第一节课的内容，并思考讨论以下各题：（1）哺乳动物体内胚胎的形成需要经过哪些过程？（精子和卵子的发生—受精—胚胎的发育）（2）哺乳动物体外胚胎的发育需要完成哪些环节？（获得精子和卵子—体外受精—体外胚胎培养）。
在学生讨论出结果的基础上，教师告诉学生，胚胎工程专家就是根据这几个环节来研究哺乳动物体外受精和胚胎早期培养方法的。
今天请大家来扮演胚胎工程专家，共同模拟研究“试管牛”工厂化生产的技术流程。
选修三 3.2体外受精和早期胚胎培养
卵母细胞的培养的 目的是什么？
二、胚胎的早期培养
受精卵
？ 胚胎 ？ 受体
发育培养液: 成分： 水、无机盐、有机盐、维生素、激素、
氨基酸、核苷酸以及动物血清等.
目的： 检查受精状况和受精卵发育能力 移植：
不同生物有不同的适宜阶段
奇思妙想
为充分利用屠宰母畜卵巢 上的卵母细胞，不妨将屠宰场 和“胚胎工厂”合建。这样屠 宰场的产品就不仅是鲜肉，还 会生产出大量的胚胎和胚胎工 程所需的原材料，你看这个想 法可行吗？
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 试管婴儿：8个或16个细胞阶段
小 结
采集精子 采集卵母细胞 1）超数排卵（试剂） 方法①②③ 方法 2）活体取卵（仪器） 3）从屠宰的卵巢取卵 体外获能 体外培养 （方法，试剂）
（时期：MII中期 ）
成熟的卵子
获能的精子
体外受精
成熟卵子
人工体外受精
雌、雄原核融合
体内移植
试管牛
图“ 试 管 牛 ” 工 厂 化 生 产 的 技 术 流 程
采集良种母牛的卵母细胞
卵母细胞的体外培养
采集良种公牛精子
精子体外获能
体外受精
良种牛体外受精胚胎 胚胎移植 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
保存剩余的卵子和精子的方法是什么？
（啮齿动物、家兔和猪） （牛、羊）
化学法：把精子放入一定浓度肝素等溶液中。 3.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
受精卵 发育培养液 胚胎
移植
受体
发育培养液:
成分：水、无机盐、有机盐、维生素、激素、 氨基酸、核苷酸以及动物血清等.
选修3 专题3 3[1].2体外受精和早期胚胎培养(人教版)
![选修3 专题3 3[1].2体外受精和早期胚胎培养(人教版)](https://img.taocdn.com/s3/m/3f3e70e69b89680203d825ad.png)
专题3 胚胎工程3.2 体外受精和早期胚胎培养『课标解读』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。
『网络构建』试管动物技术：通过人工操作使卵子和精子在条件下成熟和，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：用处理，使其超数排卵，从中冲取精子（针对卵母细胞的实验动物，家畜猪、羊等）方法三：借助、内窥镜、等工具直接从母畜中吸取（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、手握法和电刺激法等精子的：方法有培养法（通过获能培养液）、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、等答案：体外受精采集促性腺激素输卵管超声波探测仪腹腔镜活体卵巢假阴道法获能化学诱导血清『重难点归纳』一、卵母细胞采集的方法和操作的要领是什么？方法一：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。
方法二：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。
方法三：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。
注意：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。
二、如何选择用于体外培养的卵母细胞？在选择卵母细胞时，无论用哪种方法采集到的卵母细胞，外围一般都应该有数层卵丘细胞所包围，形成一个叫卵丘复合体的结构（COC）。
这种结构对于卵母细胞在体外条件下的成熟是十分重要的。
高中生物选修三3.2 体外受精和早期胚胎培养
化学诱导法：
精子放在一定浓度的 肝素 或 钙离子载体A23187溶液 中， _____________
___________________________________________________________
用化学药物诱导获能。
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
三 胚胎移植
胚胎培养发育到适宜阶段时，可将其取出向 受体移植或冷冻保存。
动物胚胎移植时间 牛、羊：桑椹胚或囊胚 小鼠、家兔：卵裂期或囊胚 试管婴儿：8-16细胞
采集卵母细胞
方法
1）超数排卵（试剂） 2）活体取卵（仪器）
3）从屠宰的卵巢取卵
体外培养
成熟的卵子
（时期：MII中期）
体外受精
（试剂）
采集精子
试 卵母细胞的体外培养
精子体外获能
管
牛
体外受精
术” 流工 程厂 图化
良种牛体外受精胚胎 胚胎移植
受体牛
生
良种犊牛
产
的
成熟期牛
技 采集卵巢中 的卵母细胞
屠宰加工厂
市场
1. 对家畜进行卵母细胞采集时，可用( A.促性腺激素 B. 促性腺激素释放激素 C. 肝素 D. 性激素
)处理
2.从活体动物的卵巢中直接采卵时，不正确 的方法是( )
使卵母细胞发育至减 数二次分裂中期
二、胚胎的早期培养
将受精卵移入发育培养液中培养，当胚胎发育到适宜阶段 时，将其取出向受体移植或冷冻保存。
1.受精卵的发育培养：检查受精状况和受精卵的发育能力。 2.培养液的成分： 无机盐、有机盐、维生素、激素、
氨基酸、核苷酸、血清等
人教版生物选修三《现代生物科技专题》《体外受精和早期胚胎培养》导学案
专题3 胚胎工程3.2 体外受精和早期胚胎培养【课标解读】1、知识方面（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。
2、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。
3、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。
【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。
【复习回顾】1、精子和卵子的发生场所和发生过程。
2、以精子入卵的运行途径为线索，说明哺乳动物的受精过程。
3、胚胎发育的过程，以及各时期的特点。
【预习过程】【提出疑惑】同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中【合作探究】拼出“试管牛”生产的流程图。
【反馈练习】1、对家畜进行卵母细胞采集时，可先用（）处理。
A．促性腺激素B．促性腺激素释放激素C．肝素D．性激素2、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3、为了解决不孕症，1978年诞生了世界上第一例“试管婴儿”。
1997年第一只克隆动物多利问世，证明了高度分化的动物体细胞的细胞核仍然保持有全能性。
“试管婴儿”和克隆动物的生殖方式是（）A．都属于有性生殖B．前者属于有性生殖，后者属于无性生殖C．都属于无性生殖D．前者属于无生殖，后者属于有性生殖4、一对夫妇因不孕症向医生求助，医生利用试管婴儿技术帮助他们拥有了自己的孩子。
在培育试管婴儿的过程中，下列技术中不是必须使用的是（）A．体外受精B．胚胎的体外培养C．植入前胚胎的遗传学检测D．胚胎移植5、杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。
科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示，相关叙述正确的是（）A．为了获得更多的卵母细胞，需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理B．从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精C．精子和卵细胞受精形成受精卵后即可移入普通母羊子宫D．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。
高中生物选修3优质课件：3.2 体外受精和早期胚胎培养
解析 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、受 精三个阶段，A正确；直接从活体动物卵巢中吸取采集的卵母细胞，需要在体外经人 工培养至MⅡ中期，才能与获能的精子完成受精作用，B正确；对于牛羊等家畜的精 子在体外进行获能处理时，一般用一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液进行处理， C正确；给实验动物注射促性腺激素，使其产生更多的卵子，D错误。 答案 D
方法
操作过程
适用动物
培养法
将精子放入人工配制的_获__能__液__中使其 啮齿动物、家兔及猪等
获能
动物
将精子放在一定浓度的__肝__素___或钙离
化学诱导法 子载体A23187溶液中，用化学药物诱导
牛、羊等家畜
精子获能
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。
三、胚胎的早期培养 1.培养液的成分
哺乳动物胚胎的培养液成分一般都比较复杂，包括无机盐类、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，可将其取出向__受__体__移__植___或冷冻保存。 3.胚胎移植的时间 不同动物胚胎移植的时间不同。例如，牛、羊一般要培养到_桑__椹__胚__阶段或_囊__胚___阶 段进行移植。人的体外受精胚胎，可在___8_~_1_6___个细胞阶段移植。
|自查自纠| 1.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
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
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用促性腺激素处理，使其排出 更多的卵子，然后，从输卵管中冲 取卵子，直接与获能的精子在体外 受精。
对不同动物,采取卵母细胞的方法不同
如何使雌性动物排出更多的卵子 促性腺激素处理 对实验动物小鼠、兔和小家畜,猪、羊动物如何采集卵子
从输卵管中冲取卵子，又叫（冲卵 ）
对于大家畜或大型动物如何采集卵子 屠宰场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。 超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜（活体） 采集的卵子是否马上可以受精 初级卵母细胞，体外培养至MII中期
（1）试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲正常怀孕， 生产的过程相同之处是：
通过有性生殖产生，在母体子宫内发育形成胎儿 。 不同之处是：
受精作用在体外，并在体外发育成早期胚胎进行胚胎移植 。 （2）血友病的遗传方式为 伴X染色体隐性遗 ，如果 用B 、 b分别表示血友病基因和正常基因，则父亲、 母亲的基因型分别是 XBY 和 X B X b ，如果该夫 妇再生一男孩，患血友病的概率是 1/2 。 （3）医生抽取活体胚胎的1或2个细胞后，可通过观察 染色体组成 ，判断胎儿的性别，你认为医生应选用 女性 胚胎进行移植原因是
培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受体 移植或冷动保存
桑椹胚阶段：牛、羊
不同动物 胚胎移植 时间不同
8个或16细胞胚阶段：小鼠、家兔
4个细胞胚阶段：试管婴儿
1999年4月23日晚9时，在广州中山医科大学第一附属医院出 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、 婴儿的母亲7年前生下一男婴，孩子一岁后发病，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， 发现胎儿是男孩，而且是血友病患者，遂引产。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个可做活体 检查的胚胎，并抽取每个胚胎1－2个细胞进行检查后，选择了两 个胚胎进行移植。最后一个移植成功。根据资料回答下列问题：
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：(人工配制的获 能液中培养）啮齿动物、家 兔和猪 化学法：（一定浓度的 肝素或钙离子载体A23187 溶液中，化学药物诱导）牛、 羊
在获能溶液或专用 的受精溶液中完成受发育培养液
一般比较复杂
无机盐和有机盐，还需添加维生素， 激素，氨基酸，核苷酸等营养成分， 以及动物血清
公牛产生的精子数目就更多了
伟大设想诞生了
采集良种母牛卵母细胞
采集良种公牛精子
卵母细胞的体外培养
精子体外获能
体外受精
良种牛体外受精胚胎
胚胎移植
受体牛
良种犊牛
成熟期牛
采集卵巢中卵母细胞
屠宰加工厂
市场
(1)概念： 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，再经过移植产生 后代的技术 (2)过程
男性胎儿从母亲获得b基因，患病的概率为50％，女性正常 ，自然 状态下，出现这样胚胎的概率是 1/4 。该实例体 现了现代科学技术应用于社会和人类生活的重要意义。
国产奶牛：年均产奶量3000公斤左右 国际良种奶牛：年均产奶量10000公斤左右 我国蒙古黄牛：均重300Kg 海福特肉用牛：2岁体重可达800Kg
1.引进一头良种成年奶牛需要3万－5万元 2.牛的生育率低，一头牛一胎只一个，一生只能生 育四五次
牛的生育率虽然很低，但是牛的卵母细胞却相 当的多，其卵巢中卵母细胞数目要比一生中排卵数 多1000倍左右
生殖方式 技术手段 遗传规律
试管动物 有性生殖 体外受精、胚胎移植 遵循
克隆动物 无性生殖 核移植技术、胚胎移植 无
实现良种牛快速大量繁殖首先要做的是（体外受精 ）和 （早期胚胎）的培养
体外受精： 采取雌性动物的（卵细胞） 和雄性动物的（精子），使其 在（试管）中受精。
1、卵母细胞的采集和培养 2、精子的采集和获能 3、受精