体外受精和早期胚胎培养
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。
2015年人教版高中生物必修三全套精品课件(13)高品质版
卵母细胞。
细胞培养 不需要， 直接用于 受精。
需要
需要
牛卵母细胞
牛卵巢
体外受精胚胎
试管牛（两头小牛）
B超活采仪
牛活体采卵示意图
2.精子的收集和获能
（1）收集精子的方法: 假阴道法 手握法 电刺激法
家畜采精用假台畜
（2）精子的体外获能 在体外受精前，要对精子进行获能处理。通常采
用的体外获能方法有 培养法 和 化学诱导法 两种。
培养法：精子在 获能液 中获能。
化学诱导法：精子一定浓度的 肝素 或 钙离子载体 A23187溶液 中，用化学药物诱导获能。
对于 啮齿动物 、 家兔 和 猪 的精子，一般采用 培养法；对于牛 、羊 等家畜的精子常用化学法。
3.受精
获能的精子和培养 成熟的卵子，一般情 况下在 获能溶液 或 专用受精溶液 中完成 受精过程。
基因诊断时，要先从羊水中的胎儿细胞提取
物质③DNA 进行PCR扩增。然后用MstⅡ
对扩增产物进行切割，产生多个片段的酶切
产物。据此判断，MstⅡ是一限种制
酶。
（3）不同长度的酶切产物在电泳时移动的速
率不同，形成不同的电泳条带。该家庭成员
的镰刀型细胞贫血症基因分析的电泳带谱如
④，据此判断胎儿为正常
（正常/患者/携
选修3现代生物技术专题 专题3 胚胎工程
3.2 体外受精和早期胚胎培养
一、试管动物技术 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 移植 产 生后代的技术。
2、主要技术手段：
体外受精、早期胚胎的培养、胚胎移植
2、意义：
可以实现良种家畜的快速大量繁殖
早期胚胎培养的原理
早期胚胎培养的原理
早期胚胎培养的原理是为了模拟体内给予胚胎生长所需的适宜环境和养分，以促进其正常发育。
具体来说，培养基是一种含有适量有机营养物、无机盐和必需氨基酸等的液体或凝胶介质，能够提供胚胎细胞所需的养分和能量。
培养基的配方及组成可以因胚胎类型和实验目的而有所不同。
在早期胚胎培养过程中，温度、pH值、氧气浓度等环境因素
都需要维持稳定。
通常采用具有一定保温功能的培养箱或培养器来控制温度在适宜范围内，并通过加入合适的缓冲剂来调节培养基的pH值。
另外，一定的氧气浓度也是胚胎发育所必需的，因此通常会在培养器中控制适宜的氧气浓度及通气速率。
胚胎培养通常分为体外受精后的早期胚胎培养和体外授精（试管婴儿）前的全程培养。
早期胚胎培养通常从受精后第一天开始，将受精卵置于培养基中，并在一定温度下维持其正常发育。
全程培养则是指将精子和卵子在培养基中进行受精，然后将受精卵继续培养至移植阶段。
通过早期胚胎培养，可以为胚胎正常发育提供稳定的环境和养分，同时也为人工生殖技术的应用提供了基础和保障。
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。
体外受精和早期胚胎发育ppt课件
盐类
无机盐和有机盐 无机盐、微量元素
营养物质 氨基酸、核苷酸 糖、氨基酸
调节物质 维生素、激素 促生长因子
特有物质
血清
血清、血浆
29
可编辑课件
三、胚胎的早期培养
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
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：可在更早的阶段移植 试管婴儿： 8~16个细胞阶段
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可编辑课件
一、从试管牛说起
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可编辑课件
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 公牛产生的精子数目就更多了
伟大设想诞生了
试管动物技术
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可编辑课件
1982年世界首例试管牛犊问世
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可编辑课件
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 育成早期胚胎后， 再经移植产生后代 的技术。
精子 受精卵 卵子
早期胚胎 移植 子宫
13
个体可编辑课件
试管动物技术
意义： 1、快速繁殖动物优良品种 2、可以解决生育低的问题 3、可以通过普通家畜繁 育良种家畜 4、更多有效地利用卵母细胞
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可编辑课件
试管动物技术过程： 第一步：体外受精 第二步：胚胎的早期培养 第三步：胚胎移植
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可编辑课件
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可编辑课件
1978年7月25日世界首例试管婴儿
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可编辑课件
著名妇产科专家张丽珠教 授与中国首例试管婴儿
1988年3月10日我国首例试管婴儿诞生
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可编辑课件
1992年我国首例三胞胎试管婴儿
2016高中生物 专题3 第2节 体外受精和早期胚胎培养课件 新人教版选修3
胚胎发育到适宜阶段进行○40受__体__移__植__和○41 _冷__冻__保__存_。 3 ． 胚 胎 移 植 时 期 ： (1) 牛 、 羊 到 ○42 _桑__椹__胚___ 阶 段 或 ○43
成才之路 ·生物
人教版 ·选修3
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
胚胎工程 专题三
第二节 体外受精和早期胚胎培养 专题三
1 目标定位
2 预习导学 3 要点精析 4 思维升华
5 知识构建 6 应用探究 7 课时作业
目标定位
1．简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。(重、难 点)
2．简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。 3．认识体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。(重点)
[解析] 体外受精的原理是人工模拟体内环境，包括营 养、温度、pH等，使卵母细胞成熟，同时使精子获能，最终完 成受精作用。因此卵母细胞必须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，移入母体后继续发育形成幼体并产出。
思维升华
1．试管婴儿和克隆的不同
比较项目
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，叫做活 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。
野生动物或经济动物。
(2)获能方法：○23 _培__养__法___，适用于啮齿动物、家兔和猪等 动物的精子；○24 _化__学__诱__导__法__，适用于牛、羊等家畜的精子。 具 体 做 法 是 将 其 放 在 一 定 浓 度 的 ○25 __肝__素____ 或 ○26
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。
2021人教版高中生物选修三3.2《体外受精和早期胚胎培养》word导学案
人教版选修三 3.2 体外受精和早期胚胎培养情境导入知识目标:1、简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。
2、简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。
能力目标:培养搜集资料信息的能力，讨论并制定试管牛工厂化生产的技术流程，达到所学知识的融会贯通情感态度价值观:结合“体内受精和胚胎发育”的已有知识储备，合理的推理和设计体外与胚胎培养的流程，从其发现理论与实践的结合点与差异，体会科学探索的差异，体会科学探索的艰巨性，掌握科学探究的一般方法教学重点: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。
教学难点:1、卵母细胞的采集和培养。
2、精子的采集和获能。
★学情分析本节内容简单，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。
除此之外，学生通过报刊、电视等媒体对“试动物”、“借腹怀胎”、体外受精、胚胎移植等有关知识也有一定的了解。
这些都是学生学习本节的基础。
★教材分析: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，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。
★教学建议: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；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，领悟其探究的习情景兴趣、培养能力、获取知识的目的。
对具体的教学方法建议如下。
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课时课题：专题三 3.2体外受精和早期胚胎培养
课型：新授课课时：1课时
梯度训练：
☆必做题
1．超数排卵的做法正确的是（）
A．口服促性腺激素 B．注射促性腺激素
C．口服或注射促性腺激素 D．以上方法均不正确
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．从活体动物的卵巢中直接采卵时，不正确的方法是（）
A. 超声波探测仪
B. 内窥镜
C. 腹腔镜
D. 阴道镜
4.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
5.关于试管动物技术的概念叙述正确的是( )
A. 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
B .通过人工操作使卵子和精子在体内成熟，在体外受精，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
C. 通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并将受精卵移植产生后代的技术
D. 通过人工操作使卵子和精子在体内成熟，在体外受精，并将受精卵移植产生后代的技术
6.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
☆选做题
7．下图是“试管牛”工厂化生产的技术流程图，据图回答问题：
(1)根据___________(填标号)判断，此种繁殖方式是____________生殖，此技术的意义在于____________________________________________________________________。
(2)①过程中通常每个卵巢平均可采集____________枚可用的卵母细胞，最终可能产下________头犊牛。
(3)②过程通常采用____________法。
(4)④过程一般要经历哪几个时期：________________________________________。
答案：(1) ③有性快速大量繁殖良种牛，提高经济效益
(2)10 1～2 (3)化学诱导 (4)受精卵、卵裂期、桑椹胚期、囊胚期
板书设计：
3.2 体外受精和早期胚胎培养
一、试管动物技术
二、体外受精
1.卵母细胞的采集和培养
2．精子细胞的采集和获能
3.体外受精过程
三、胚胎的早期培养
1．培养液成分 2.目的 3.胚胎移植的时间
教学反思:
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。
主要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，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。
教学设计上，课堂活动形式多样，如分组讨论、回答问题和绘制表格等，使得每个学生都能参与到课堂中来，体现了面向全体学生的新课程理念。
11。