人教版选修三3．2-体外受精和早期胚胎培养（共23张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版选修三3．2-体外受精和早期胚胎培养（共23张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2020-03-30 07:15:18 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
【复习回顾】
穿越放射冠
穿越透明带
穿越卵细胞膜
原核形成
配子结合
顶体反应
透明带反应（第一道）
卵细胞膜反应（第二道）
雄原核形成雌原核形成
雌雄原核融合形成合子(受精卵)
受精
胚胎发育
受精卵
卵裂
桑椹胚
囊胚（内含囊胚腔）
原肠胚（内含原肠腔）
胎儿形成
（开始分化）
孵化
1.简述哺乳动物体外受精技术主要操作步骤。
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。
学习目标
§3.2体外受精和早期胚胎培养
试管婴儿路易斯·布朗
资料：第一个试管婴儿于1978年7月25日在英国诞生，她的名字叫路易丝·布朗。其母亲梅·布朗因输卵管阻塞而不能生育，医生爱德华兹从梅?布朗（时年31岁）体内提取卵子，再取她丈夫（时年38岁）的精液，经处理在体外使卵子受精，受精卵分裂形成16细胞胚后重新植入梅?布朗的子宫内。9个多月后就生下了路易丝?布朗。
思考：试管婴儿技术包括哪些操作步骤？
生殖细胞的获取、
体外受精、
早期胚胎培养
1988年3月10日我国首例试管婴儿
1992年我国首例三胞胎试管婴儿
思考：1.尝试比较试管婴儿和母亲正常怀孕过程的异同？
比较项目 试管婴儿 母亲正常怀孕
相同之处
不同之处
都通过有性生殖产生，在母体子宫内发育形成胎儿。
受精作用在体外，并在体外发育成早期胚胎进行胚胎移植。
受精作用在体内
一、试管动物技术
通过 使卵子和精子在 下成熟和受精，并通过培养发育为 后，再经 产生后代的技术。
体外条件
早期胚胎
1、概念：
移植
2、主要技术手段：
体外受精、早期胚胎的培养、胚胎移植
人工操作
3、意义：
可以实现良种家畜的快速大量繁殖
胚胎移植
卵母细胞的采集
卵母细胞的体外培养
精子采集
精子体外获能
体外受精
体外早期胚胎的培养
体内发育
4、试管动物技术过程
试管动物
分娩
1.卵母细胞的采集和培养
2.精子的采集和获能
3.受精
1.采集的方法有哪些?
2.采集到的细胞能直接受精吗？
1.采集的方法有哪些?
2.采集到的精子能直接受精吗？
在体外受精要准备什么条件？
二、体外受精
二、体外受精
主要包括 、 和 等几个主要步骤。
卵母细胞的采集
精子的获取
受精
采集对象 采集部位 采集方法 细胞培养
小型动物
大型动物
输卵管
卵巢
卵巢
给供体注射促性腺激素，促进多排卵之后从输卵管中冲取卵子。
摘取刚屠宰动物的卵巢，并从中采集卵母细胞。
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。
不需要，直接用于受精。
需要
需要
1.卵母细胞的采集和培养
超数排卵法
从卵巢中取卵
牛卵巢
牛卵母细胞
体外受精胚胎
试管牛（两头小牛）
牛活体采卵示意图
B超活采仪
有 法、 法和 等方法。
2.精子的收集和获能
假阴道 手握 电刺激
（1）收集的方法:
（2）获能处理:
① 法：把精子放入 液中。
② ___ 法：把精子放入一定浓度 溶液
或 溶液中。
培养
化学诱导
适用对象：（啮齿动物、家兔和猪）
适用对象：（牛、羊等家畜）
获能
肝素
钙离子载体A23187
3.受精
获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下在 或
中完成受精过程。
获能溶液
专用受精溶液
为什么要先在体外培养？
培养都需要哪些条件？
培养到什么阶段可以移植？
如果暂时不想移植，该如何处理?
三、胚胎的早期培养
三、胚胎的早期培养
精子与卵子在体外受精后，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。
水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等
培养液成分：
概念：
（两盐、两素、两酸、一清）
不同动物胚胎移植时间是否相同？
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。
胚胎冷冻保存（液氮中，－176℃）
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
牛体外受精胚胎工厂化生产流程图
胚胎移植
采集卵母细胞
体外培养
采集精子
体外获能
体外受精
早期胚胎培养
受体牛
小
结
（时期： ）
1）超数排卵（试剂）
2）活体取卵（仪器）
3）从屠宰的卵巢取卵
方法①②③
（方法，试剂）
（试剂）
（培养条件、目的、阶段）
成熟的卵子
获能的精子
MII中期
方法
人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。
例1
（1）卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可以从已处死的雌鼠_______中获取。
（2）图中的高血压相关基因作为________，质粒作为______,二者需用___________切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有_______________有关。?
（3）子代大鼠如果 和__________，即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。
（4）在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是________、早期胚胎培养和胚胎移植。
卵巢
目的基因
载体
同种限制酶
限制酶切割位点
检测到体内有相关蛋白
出现高血压
体外受精
一对表现型正常的夫妇，生了一个镰刀型细胞贫血症（常染色体隐性遗传病）患儿。在他们欲生育第二胎时，发现妻子的双侧输卵管完全堵塞，不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊断，过程如右图。请回答：
（1）过程①是指在体外进行的__________ 处理，从而使精子与卵子结合形成受精卵；过程②称为 。
（2）在对胎儿进行镰刀形细胞贫血症的产前基因诊断时，要先从羊水中的胎儿细胞提取物质③___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是一种_____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/患者/携带者）。
精子获能
胚胎移植
DNA
限制
正常
例2
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_____________；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。
使卵母细胞成熟
获能
CO2 培养液的pH
胚胎移植
显微注射法
提高优良母畜的繁殖率
牛奶中含有人类白细胞介素
例3
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：
资料分析
（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：
。
不同之处是：
。
（2）血友病的遗传方式为 ，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 和 ，如果该夫妇再生一男孩，患血友病的概率是 。
（3）医生抽取活体胚胎的1或2个细胞后，可通过观察 ，判断胎儿的性别，你认为医生应选用 胚胎进行移植原因是
，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。
通过有性生殖产生，在母体子宫内发育形成胎儿
受精作用在体外，并在体外发育成早期胚胎进行胚胎移植
伴X染色体隐性遗
XBY
1/2
X B X b
染色体组成
女性
男性胎儿从母亲获得b基因，患病的概率为50％，女性正常
【复习回顾】
穿越放射冠
穿越透明带
穿越卵细胞膜
原核形成
配子结合
顶体反应
透明带反应（第一道）
卵细胞膜反应（第二道）
雄原核形成雌原核形成
雌雄原核融合形成合子(受精卵)
受精
胚胎发育
受精卵
卵裂
桑椹胚
囊胚（内含囊胚腔）
原肠胚（内含原肠腔）
胎儿形成
（开始分化）
孵化
1.简述哺乳动物体外受精技术主要操作步骤。
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。
学习目标
§3.2体外受精和早期胚胎培养
试管婴儿路易斯·布朗
资料：第一个试管婴儿于1978年7月25日在英国诞生，她的名字叫路易丝·布朗。其母亲梅·布朗因输卵管阻塞而不能生育，医生爱德华兹从梅?布朗（时年31岁）体内提取卵子，再取她丈夫（时年38岁）的精液，经处理在体外使卵子受精，受精卵分裂形成16细胞胚后重新植入梅?布朗的子宫内。9个多月后就生下了路易丝?布朗。
思考：试管婴儿技术包括哪些操作步骤？
生殖细胞的获取、
体外受精、
早期胚胎培养
1988年3月10日我国首例试管婴儿
1992年我国首例三胞胎试管婴儿
思考：1.尝试比较试管婴儿和母亲正常怀孕过程的异同？
比较项目 试管婴儿 母亲正常怀孕
相同之处
不同之处
都通过有性生殖产生，在母体子宫内发育形成胎儿。
受精作用在体外，并在体外发育成早期胚胎进行胚胎移植。
受精作用在体内
一、试管动物技术
通过 使卵子和精子在 下成熟和受精，并通过培养发育为 后，再经 产生后代的技术。
体外条件
早期胚胎
1、概念：
移植
2、主要技术手段：
体外受精、早期胚胎的培养、胚胎移植
人工操作
3、意义：
可以实现良种家畜的快速大量繁殖
胚胎移植
卵母细胞的采集
卵母细胞的体外培养
精子采集
精子体外获能
体外受精
体外早期胚胎的培养
体内发育
4、试管动物技术过程
试管动物
分娩
1.卵母细胞的采集和培养
2.精子的采集和获能
3.受精
1.采集的方法有哪些?
2.采集到的细胞能直接受精吗？
1.采集的方法有哪些?
2.采集到的精子能直接受精吗？
在体外受精要准备什么条件？
二、体外受精
二、体外受精
主要包括 、 和 等几个主要步骤。
卵母细胞的采集
精子的获取
受精
采集对象 采集部位 采集方法 细胞培养
小型动物
大型动物
输卵管
卵巢
卵巢
给供体注射促性腺激素，促进多排卵之后从输卵管中冲取卵子。
摘取刚屠宰动物的卵巢，并从中采集卵母细胞。
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。
不需要，直接用于受精。
需要
需要
1.卵母细胞的采集和培养
超数排卵法
从卵巢中取卵
牛卵巢
牛卵母细胞
体外受精胚胎
试管牛（两头小牛）
牛活体采卵示意图
B超活采仪
有 法、 法和 等方法。
2.精子的收集和获能
假阴道 手握 电刺激
（1）收集的方法:
（2）获能处理:
① 法：把精子放入 液中。
② ___ 法：把精子放入一定浓度 溶液
或 溶液中。
培养
化学诱导
适用对象：（啮齿动物、家兔和猪）
适用对象：（牛、羊等家畜）
获能
肝素
钙离子载体A23187
3.受精
获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下在 或
中完成受精过程。
获能溶液
专用受精溶液
为什么要先在体外培养？
培养都需要哪些条件？
培养到什么阶段可以移植？
如果暂时不想移植，该如何处理?
三、胚胎的早期培养
三、胚胎的早期培养
精子与卵子在体外受精后，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。
水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等
培养液成分：
概念：
（两盐、两素、两酸、一清）
不同动物胚胎移植时间是否相同？
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。
胚胎冷冻保存（液氮中，－176℃）
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
牛体外受精胚胎工厂化生产流程图
胚胎移植
采集卵母细胞
体外培养
采集精子
体外获能
体外受精
早期胚胎培养
受体牛
小
结
（时期： ）
1）超数排卵（试剂）
2）活体取卵（仪器）
3）从屠宰的卵巢取卵
方法①②③
（方法，试剂）
（试剂）
（培养条件、目的、阶段）
成熟的卵子
获能的精子
MII中期
方法
人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。
例1
（1）卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可以从已处死的雌鼠_______中获取。
（2）图中的高血压相关基因作为________，质粒作为______,二者需用___________切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有_______________有关。?
（3）子代大鼠如果 和__________，即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。
（4）在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是________、早期胚胎培养和胚胎移植。
卵巢
目的基因
载体
同种限制酶
限制酶切割位点
检测到体内有相关蛋白
出现高血压
体外受精
一对表现型正常的夫妇，生了一个镰刀型细胞贫血症（常染色体隐性遗传病）患儿。在他们欲生育第二胎时，发现妻子的双侧输卵管完全堵塞，不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊断，过程如右图。请回答：
（1）过程①是指在体外进行的__________ 处理，从而使精子与卵子结合形成受精卵；过程②称为 。
（2）在对胎儿进行镰刀形细胞贫血症的产前基因诊断时，要先从羊水中的胎儿细胞提取物质③___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是一种_____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/患者/携带者）。
精子获能
胚胎移植
DNA
限制
正常
例2
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_____________；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。
使卵母细胞成熟
获能
CO2 培养液的pH
胚胎移植
显微注射法
提高优良母畜的繁殖率
牛奶中含有人类白细胞介素
例3
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：
资料分析
（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：
。
不同之处是：
。
（2）血友病的遗传方式为 ，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 和 ，如果该夫妇再生一男孩，患血友病的概率是 。
（3）医生抽取活体胚胎的1或2个细胞后，可通过观察 ，判断胎儿的性别，你认为医生应选用 胚胎进行移植原因是
，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。
通过有性生殖产生，在母体子宫内发育形成胎儿
受精作用在体外，并在体外发育成早期胚胎进行胚胎移植
伴X染色体隐性遗
XBY
1/2
X B X b
染色体组成
女性
男性胎儿从母亲获得b基因，患病的概率为50％，女性正常