2022年高中生物人教版选修三教师用书-3.2体外受精和早期胚胎培养.docx

一、试管动物技术1含义：指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培育发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。2应用：良种动物的快速大量繁殖。3技术手段：体外受精、早期胚胎的培育和移入母体子宫。二、体外受精的步骤1卵母细胞的采集和培育(1)(2)2精子的采集和获能(1)(2)精子的获能获能方法概念适用动物培育法将精子放入人工配制的获能液中培育，使其获能啮齿动物、家兔和猪等化学诱导法将精子放在肯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牛、羊等家畜3.体外受精获能的精子和培育成熟的卵子，一般状况下可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。三、胚胎的早期培育1培育液的成分：一般包括无机盐、有机盐类、维生素、激素、氨基酸、核苷酸等养分成分，以及血清等物质。2胚胎早期培育的目的(1)精子和卵细胞在体外受精后，应将受精卵移入发育培育液中连续培育，以检查受精状况和受精卵的发育力量。(2)当胚胎发育到适宜的阶段时，进行受体移植或冷冻保存。3胚胎的去向(1)向受体移植：不同动物胚胎移植的时间不同。牛、羊一般要培育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816个细胞阶段移植。(2)冷冻保存。一、体外受精阅读教材P6972，分析图314，探讨下列问题：1有些动物在采集卵母细胞时，为了获得更多的卵子，应用什么激素处理？该激素能否口服？提示：用促性腺激素处理雌性动物，使其排出更多的卵子。用促性腺激素处理时，只能注射不能口服，由于促性腺激素是肽类化合物，口服会因消化道的消化作用而失去原有的效应。2从卵巢中采集的卵子为什么不能与获能精子直接受精？提示：卵巢中卵子不成熟，需要培育到减数其次次分裂中期时才具有受精力量。3哺乳动物体外受精过程中，需对精子进行离心处理的缘由是什么？提示：精液由精子和精清(精浆)两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，在一般状况下，精液中的精子无法获能。二、早期胚胎培育1试比较动物胚胎培育液和动物细胞培育液的异同。提示：有机盐无机盐维生素无菌2完善试管牛工厂化生产的技术流程。 (1)结果：实现良种牛的快速、大量繁殖。(2)所用技术：_、_。提示：体外培育体外获能胚胎移植卵母细胞体外受精早期胚胎培育把握哺乳动物的性别对于畜牧生产有着格外重要的意义。目前，分别精子技术是有效的性别把握方法。例如：牛的含X染色体的精子的DNA含量比含Y染色体的精子的DNA含量高出4%左右，利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分别开来，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如图所示)。依据以上信息回答下列相关问题：(1)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下_和受精，并通过培育发育成早期胚胎后，再经胚胎移植产生后代的技术。(2)图中过程采集精子时，常接受_法。获得的精子经_处理后才能受精。(3)图中过程通常接受_技术。在这个过程中_的精子与卵子相遇时，首先发生_反应释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质。防止多精入卵的生理反应有_。(4)为了确保得到所需性别的试管牛，往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，请举出一种对早期胚胎进行性别鉴定的方法。_。解析(1)试管动物的产生过程是通过人工操作猎取精子和卵子，使它们在体外条件下成熟和受精，并通过培育发育成早期胚胎后，经胚胎移植而产生后代；(2)采集精子的主要方法有三种：手握法、假阴道法、电刺激法，常接受的方法是假阴道法，且采集后的精子需放到化学药物中才能使之获能；(3)精子和卵子受精发生一些重要的生理反应，如顶体反应、透亮带反应、卵黄膜封闭作用，其中后两者是防止多精入卵的主要生理过程；(4)试管动物对早期胚胎进行检测可以有选择性地获得所需性别。答案(1)成熟(2)假阴道化学药物(肯定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液)诱导(3)体外受精获能 顶体透亮带反应和卵黄膜封闭作用(4)分析胚胎细胞的染色体组型(其他合理答案也可)如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程，请据图回答下列问题：(1)克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比，特有的技术手段是_技术，这两种动物繁殖的方式相比，实质性的区分为前者是_，后者是_。(2)一般用_激素对供体母牛做超数排卵处理。人工授精前需对精子进行_处理。(3)受精卵体外培育所需的培育液成分一般比较简单，除一些_外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等物质。为了防止培育过程中的污染，通常还需添加肯定量的_。(4)假如培育转基因荷斯坦奶牛，可接受_技术将药用蛋白基因导入到_中，在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时，常接受的方法是_技术，依据是否显示出杂交带进行鉴定。研析本题以“纯种荷斯坦小奶牛”的工业化生产为背景材料考查体外受精的操作步骤和动物胚胎的早期培育方法。具体解题过程如下：审提取信息信息a：由图示中文字信息“受精卵体外培育”可确定为有性生殖。 信息b：由设问(2)“超数排卵”可选择使用促性腺激素。 信息c：由设问(3)培育过程中“防止污染”可知需加入抗生素。 信息d：由设问(4)“受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因”可确定杂交方法。析解读信息 解读信息a：题图所示的繁殖过程具有精卵结合形成受精卵的过程，应为有性生殖。 解读信息b：促性腺激素能促进性激素的分泌，从而促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成，要使卵巢“超数排卵”，需注射促性腺激素。 解读信息d：培育转基因荷斯坦奶牛时，目的基因导入动物细胞时，常用显微注射法。检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时，需进行DNA分子交。答解题规范设问(1)：第一个空不能答“胚胎移植”，由于克隆动物和图示繁殖方式均涉及胚胎移植，不是克隆技术所特有的。设问(2)：超数排卵时只能使用促性腺激素，答“性激素”不给分。设问(3)：第一个空需答出两种盐类，否则不给分；其次个空填抗生素的关键点在于关键词“防止污染”，不能不审题直接答“血清”。设问(4)：答第一个空时，要通读后面的关键信息，以免错答为“转基因技术”。受体细胞常用全能性较高的细胞(如受精卵)，不能写成体细胞。答案(1)核移植无性生殖有性生殖(2)促性腺获能(3)无机盐和有机盐类抗生素(4)显微注射受精卵DNA分子杂交巧记早期胚胎培育的培育液的成分两“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；另外有水和动物血清等。课堂归纳网络构建填充：促性腺获能冷冻保存血清关键语句1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，并通过培育发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。2试管动物技术中，首先要做的是体外受精和早期胚胎的培育。3哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的猎取和受精等几个主要步骤。4收集精子常用的方法有假阴道法、手握法和电刺激法。5精子体外获能的方法有培育法和化学诱导法两种。6哺乳动物胚胎的培育液中，除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等养分成分，以及血清等物质。