2019_2020学年高二苏教版生物选修三课件:3.2.1 胚胎工程的主要技术 .pdf
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1、第1课时 胚胎工程的主要技术 第三章 第二节 胚胎工程及其应用 学习导航 1.理解胚胎工程的原理及主要技术手段的方法与过程。 2.掌握胚胎移植的生理学基础、基本程序和意义。 重难点击 1.体外受精技术和胚胎移植技术。 2.胚胎分割技术。 课堂导入 方式一 方式一 “超时空女婴”:1986年白血病患者克里斯在16岁时(接受放疗 前)冷冻了部分自己的精子。2008年,克里斯与妻子梅洛迪决定用22年前 保存的冷冻精子接受试管受精手术。2008年6月,医生从梅洛迪的卵巢 中提取出15枚卵子。最后共有7枚卵子受精发育成胚胎,医生将两枚胚 胎植入到梅洛迪的子宫中。2009年2月25日,梅洛迪在一家医院中顺
2、利 生下了3.37千克重的女婴斯特拉。 美国医学专家称,冷藏了22年的精子依然能够孕育生命,创下了一项世 界医学史纪录,斯特拉也被称作是“来自1986年的超时空女婴”。如何 进行体外受精及胚胎的早期培养,让我们一起来学习这些知识吧。 方式二 方式二 现状:国产奶牛年均产奶量3 000公斤左右;国际良种奶牛年均产 奶量10 000公斤左右;我国蒙古黄牛均重300 kg;海福特肉用牛2岁体重可 达800 kg。 如何实现良种牛快速大量繁殖呢? 问题:(1)引进一头良种成年奶牛需要35万元。(2)牛的生育率低,一头牛 一胎只生一个,一生只能生育45次。牛的生育率虽然很低,但是牛的卵 母细胞却相当的多
3、,其卵巢中卵母细胞数目要比一生中排卵数多1 000倍左 右。公牛产生的精子数目就更多了。 设想: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,这就是试管动物技术。 实现良种牛快速大量繁殖要采用胚胎工程技术。 一、胚胎工程与体外受精技术 内容索引 当堂检测 二、胚胎工程的其他技术 一、胚胎工程与体外受精技术 基础梳理 1.胚胎工程胚胎工程 (1)技术手段: 技术、胚胎 技术、胚胎 技术、胚胎冷冻 保存技术、性别控制技术和胚胎干细胞技术等。 (2)操作的主要对象:生殖细胞、 和 细胞。 (3)理论基础: 。 2.体外受精技术体外受精技术 (1)概
4、念:哺乳动物的精子和卵子在 的环境中完成_ 的技术。 移植体外受精分割 受精卵早期胚胎 胚胎发育学 体外人工控制受精 过程 (2)基本原理:人工模拟体内环境,包括营养、 、pH等,促使 成熟,同时使 ,最终完成 等。 (3)采集精子 采集方法:主要是 。 获能方法:将精子放入一定浓度的 或 溶 液中,实现精子获能。 温度 假阴道法 初级卵母细胞精子获能受精作用 肝素A23187(钙离子载体) 分类采集方法优点缺点 较大型动物抽吸法有目的地选择卵泡不能用于小动物 较小型动物机械破碎法得到大量卵母细胞可能刺伤卵子 (4)采集卵母细胞 对于较小型的动物,还可以采用 处理的方法,使其 。 (5)受精:
5、在人为控制的适宜条件下和专用的 中,_ 和培养成熟的卵子,同时培养一段时间,可以完成受精过程。 促性腺激素 受精溶液 超数排卵 获能的精子 问题探究 完善下面的体外受精图。思考下列问题: M期 获能 精子获能 1.采集到的卵母细胞是否都能直接与获能的精子受精?请分析原因。 答案 答案 并不是都可以直接与获能的精子受精。 (1)通过促性腺激素处理的,从输卵管中冲取的卵子可直接与获能的精子 在体外受精; (2)从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集的卵母细胞或者活体采卵得到的卵 母细胞要在体外经过人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。 答案 2.受精 (1)精子和卵子只能在受精液中完成受精吗?请说明理由。
6、 判断: (填“是”或“不是”)。 理由: 。 (2)从精子、卵子结合的场所分析体外受精和人工授精是否相同?请说明 理由。 判断: (填“相同”或“不同”)。 理由:_ 。 不是 精子和卵子可在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程 不同 完成 体外受精是在体外完成精子、卵子的结合,而人工授精是在体内 比较自然受精、人工授精和体外受精的异同点 归纳归纳 总结总结 项目自然受精人工授精体外受精 不 同 点 过程不同 雌雄动物 交配完成 用人工的方法将公畜 的精液注入母畜生殖 道内,完成受精 人工获取精子、卵 子,在体外培养液 中完成受精过程 场所不同 雌性动物 输卵管中 雌性动物输卵管中体外培养
7、液中 相同点 (1)精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程; (2)都是有性生殖 拓展应用 1.判断正误 (1)哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等 步骤( ) (2)收集精子的方法主要是假阴道法( ) (3)采集的卵母细胞可直接与精子受精( ) 答案 2.哺乳动物体外受精的过程是 采卵 收集精子 卵母细胞的人工培养 精子获能处理 精 子和成熟卵子在受精溶液中共同培养 精子用CaCl2处理 卵母细胞 用一定浓度的肝素溶液处理 体外受精 受精卵培养 A. B. C. D. 答案问题导析 问题导析问题导析 (1)哺乳动物的体外受精主要包括 的采集和培养、 的采集与获能和受精几
8、个主要步骤。 (2)一定浓度的肝素溶液是用于精子的 。 (3)CaCl2溶液可用于基因工程处理 细胞,增加其细胞膜的通透性, 以利于 的导入。 返回上页答案 体外获能 卵母细胞 精子 细菌 重组载体 一题多变一题多变 (1)_(填序号)过程的目的是采集卵母细胞并培养成熟,可通过注 射_促进雌性动物超数排卵。 (2)_(填序号)过程的目的是促进精子和卵细胞结合,完成受精作用。 受精是在获能溶液或_溶液中进行的,而早期胚胎培养是在 发育培养液中进行。 答案 促性腺激素 专用的受精 拓展提升拓展提升 体外受精技术的两个注意点体外受精技术的两个注意点 (1)用促性腺激素处理时,只能注射不能饲喂:促性腺
9、激素是肽类化合 物,饲喂会因消化道的消化作用而失去原有的效用。 (2)精子获能处理前应离心处理:精液由精子和精清两部分组成。精清 中含有一种能抑制精子获能的物质,因此,在一般情况下精液中的精 子无法获能。精子获能处理前进行离心处理,目的是除去精清以利于 精子获能。 二、胚胎工程的其他技术 1.胚胎移植技术胚胎移植技术 (1)含义:将良种母畜配种后,从其生殖道取出 或通过体外 受精及其他方式(如转基因、核移植)得到的胚胎,再移植到同种的、 _相同的其他雌性动物的体内,使它们进一步发育为新个体 的技术。 基础梳理 生理状态 早期胚胎 (2)实例:牛胚胎移植过程 早期胚胎 发情期 同期发情 普通母
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