体外受精和早期胚胎培养教案.doc

3.2　体外受精和早期胚胎培养 教案
一、教学目标
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、教学难点与重点
1.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。
2.教学难点
（1）卵母细胞的采集和培养。
（2）精子的采集和获能。
三、教学过程
在课堂活动中，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，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。
首先，请学生阅读教材；然后与学生一起制定研究“试管牛”工厂化生产的技术流程，并拟出以下关于技术流程的研究题目：
（1）卵母细胞的采集和培养；
（2）精子的采集和获能；
（3）受精；
（4）胚胎的早期培养；
（5）画出“试管牛”工厂化生产的技术流程图解
让学生自由组合成小组，选定研究题目，查阅有关资料（可根据教材或利用自己搜集的有关“试管牛”的资料）并结合导学案进行小组讨论，讨论10分钟，然后各小组的代表上台小组讲解各研究题目，并回答同学们的疑问。

最后老师总结，完成知识网络构建。
『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（针对实验动物，家畜猪、羊等）
卵母细胞的
方法二：从屠宰母畜卵巢中采集
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。在对家畜体外受精的操作中，一般把未成熟的卵母细胞分成A、B、C、D四级。对A级卵母细胞要求是有3层以上的卵丘细胞包围，卵母细胞的细胞质均匀；B级是少于3层卵丘细胞，但卵母细胞质要均匀；C级为没有卵丘细胞包围的卵母细胞，又称裸卵，培养效果很差；D级是退化或死亡的卵母细胞，应淘汰。A、B两类卵母细胞培养效果较好。
三、采集精子的方法有几种？各有什么具体要求？
主要分为假阴道法、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。
四、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？
目前，从屠宰场废弃的卵巢中，每个卵巢平均可采集10枚左右可用卵母细胞，经体外培养成熟和受精后约可获4枚可用的胚胎，经过移植给受体母牛，最终可得到1～2头犊牛。牛的体外受精胚胎的工厂化生产已在一些发达国家开展。
『课后检测』
1．下列关于促进雌性动物大量排卵的叙述中，正确的是 （ ）
A. 给未成年的雌性动物注射大量的相关激素，使其排卵
B. 给性成熟的雌性动物注射大量的相关激素，使其超数排卵
C. 给未成年的雌性动物注射一定的相关激素，使其排卵
D. 给性成熟的雌性动物注射一定的相关激素，使其超数排卵
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．下列各组物质组成不全部属于哺乳动物胚胎的培养液成分的是 （ ）
A．氨基酸、核苷酸、无机盐、激素 B．有机盐、维生素、氨基酸、生长素
C．核苷酸、维生素、血清、无机盐 D． 血清、激素、维生素、有机盐
4．卵母细胞培养到下列哪个时期时，就可以与获能精子进行体外受精了（ ）
A. ＭＩ B. ＭＩＩ C. 桑椹期 D. 囊胚期
5．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
6．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
7．下列有关受精作用的叙述错误的一项是 （ ）
A．受精卵中全部遗传物质来自父母双方的各占一半
B．受精时，精子和卵细胞双方的细胞核相互融合
C．受精卵中染色体数与本物种体细胞染色体数相同
D．受精卵中染色体来自父母双方的各占一半
8．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
9．（多选）精子体外获能的方法有 （ ）
A. 化学法 B. 电刺激法 C. 培养法 D. 冷藏法
10．（多选）用化学诱导法使精子获能，采用化学药物是一定浓度的 （ ）
A. 氯化钠溶液 B. 肝素 C. 钙离子溶液 D. 钙离子载体