第一篇：體外受精與早期胚胎培養教學設計

一、學習目標

1.簡述哺乳動物體外受精技術的主要操作步驟。

2.簡述哺乳動物胚胎的早期培養方法。

3.認同體外受精在家畜快速繁殖中的重要意義。

二、教學建議

1.課時數:本節教學建議用2課時。

2.課時側重點:

(1)體外受精在家畜快速繁殖中的重要意義。

(2)哺乳動物體外受精技術的主要操作步驟。

3.教學策略

教學過程一定要根據學生的具體情況、教材的內容、教學的條件綜合考慮進行。本節教材是在哺乳動物體內受精和胚胎發育的理論基礎上,著重簡述哺乳動物體外受精和胚胎早期培養的技術方法。本節內容簡單,學生通過閱讀基本能明白。另外,由于所講內容技術性較強,與學生的生活相距較遠,不易引起學習興趣,所以教師可采用探究式的學習方法,以“試管牛”為例,創設出一種新的學習情景,在教師的帶領下,讓學生以胚胎工程學家的身份出現,親歷其境地去思考和探究“體外受精和早期胚胎培養”的過程,領悟其探究的方法,以達到激發興趣、培養能力、獲取知識的目的。對具體的教學方法建議如下。

教師課前搜集有關“試管?！奔夹g及其發展的資料,并制作“利用屠宰廠牛卵巢收集卵母細胞,并工廠化生產試管胚胎”的計算機輔助教學軟件(或投影片)。同時,教師布置學生搜集有關“試管?！钡馁Y料。

在課堂活動中,教師首先提出問題:“你聽說過試管牛、試管羊嗎?你知道什么是試管動物技術嗎?”從而引出試管動物技術的概念及體外受精在家畜快速繁殖中的重要意義,提出本節主題。

第二篇：2015高中生物 3.2體外受精和早期胚胎培養教學案 新人教版選修3

A．假陰道法 C．電刺激法

B．手握法 D．化學誘導法

()5．精子獲能的常用化學物質可能是下列哪一種

A．氯化鈣溶液

C．肝素溶液

B．肝臟提取液 D．氨基酸營養液

()6．試管牛采用的技術是

①胚胎移植 ②基因工程 ③體外受精 ④克隆技術 A．①③

B．②③

C．①②

D．①④

()7．下列各組物質組成不全部屬于哺乳動物胚胎培養液成分的是 A．氨基酸、核苷酸、無機鹽、激素 B．血清、激素、維生素、有機鹽 C．核苷酸、維生素、血清、無機鹽 D．有機鹽、維生素、氨基酸、生長素 8．關于早期胚胎培養的說法，不正確的是

A．發育培養液的成分通常含有血清

B．發育培養液的成分較一般動物細胞培養液的成分簡單 C．動物種類不同，進行胚胎移植的早期胚胎所處階段不同

()D．進行胚胎移植之前，可將培養到適宜時期的早期胚胎進行保存

9．以下是制定并研究設計的“試管牛”工廠化生產技術流程，其中正確的順序應是()①卵母細胞的采集和培養 ②精子的采集和獲能 ③畫出“試管?！惫S化生產技術流程圖 ④受精 ⑤胚胎的早期培養 A．①②③④⑤

C．①②④③⑤

B．①②④⑤③ D．①②⑤④③

()10．下列關于培育試管嬰兒的敘述，不正確的是

A．培育試管嬰兒要進行體外受精過程 B．試管嬰兒的發育場所主要在試管內 C．試管嬰兒的發育場所主要在母體內 D．試管嬰兒具有雙親的遺傳特性 11．哺乳動物體外受精的過程是()

①采卵 ②收集精子 ③卵母細胞的人工培養 ④精子獲能處理 ⑤精子和成熟卵子在受精液中共同培養 ⑥精子用CaCl2處理 ⑦卵母細胞用一定濃度的肝素溶液處理 ⑧體外受精 ⑨受精卵培養 A．①→②②→⑥⑤⑧⑨ B．①→③②→④⑤⑧⑨ C．①→⑦②→④⑧⑤⑨ D．①→③②→⑥⑧⑤⑨

12．早期胚胎體外培養的過程中，下列哪一項條件是不需要的

A．消毒滅菌 C．充足的光照

B.適宜的溫度 D．適宜的養料和激素

()

()13．關于牛體外受精胚胎的工廠化生產，敘述正確的是

A．精子和卵子受精形成受精卵后可移入母牛子宮

B．采集的卵母細胞應立即與精子共同放入培養液才能形成受精卵

C．成熟卵子與收集來的精子相遇形成的受精卵，需培養到一定階段才可移植 D．體外受精胚胎的工廠化生產即胚胎發育和受精過程只需在體外進行 14．回答關于“試管?！迸嘤膸讉€問題。

(1)剛剛排出的精子不能立即與卵子受精，必須在雌性動物的生殖道內或體外類似于生殖道的理化條件下發生相應的生理變化后，才能獲得受精能力，這一現象叫__________。(2)生產上常用__________激素促進雌性動物排卵，該激素由__________(器官)分泌。(3)受精后的卵細胞在培養液中進行培養，形成了一個約32個細胞的小胚胎，此時受精卵大約經歷了__________次細胞分裂，培養液必須含有的不同于植物培養基的成分是__________________。

(4)試管牛培育過程涉及的工程技術手段主要有

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。15．據早期胚胎發育的過程，回答下列問題：

①受精卵→②卵裂期→③__________→④__________→⑤原腸胚→⑥幼體(1)③、④分別是胚胎早期發育的什么階段？(在橫線上填出)(2)③階段細胞達32個左右，此時細胞屬于________細胞，具有__________性。(3)④階段細胞開始出現__________，__________將來發育成胎兒的各種組織，______________將來發育成胎盤和胎膜，出現______腔后，進一步擴大會導致__________的破裂。

(4)⑤原腸胚階段內細胞團的__________細胞形成外胚層，下方的細胞形成內胚層，出現________腔。

(5)從受精卵到原腸胚的形成，細胞的分裂方式是______________。16．請回答胚胎工程和基因工程方面的問題。

(1)應用胚胎工程技術可以培育出“試管牛”。試管牛的培育需經過體外受精、________________________、______________以及在母體中發育和產出等過程。(2)在“試管?！钡呐嘤^程中，要使精子和卵母細胞在體外成功結合，需要對精子進行處理，使其__________。另外，培養的卵母細胞需要發育至減數第二次分裂的中期，該時期在顯微鏡下可觀察到次級卵母細胞和___________________________________。(3)通常奶牛每次排出一枚卵母細胞，采用激素處理可使其一次排出多枚卵母細胞，常使用的激素是______________。

(4)利用基因工程可以獲得轉基因牛，從而改良奶牛的某些性狀。基因工程的四個基本操作步驟是______________、基因表達載體的構建、______________________和______________________。若要使獲得的轉基因牛分泌的乳汁中含有人干擾素，則所構建的基因表達載體必須包括：某種牛乳腺分泌蛋白基因及其啟動子、________________、________、____________和復制原點等。將該基因表達載體導入受體細胞所采用的方法是______________(顯微注射法、農桿菌轉化法)，為獲得能大量產生人干擾素的基因牛，該基因表達載體應導入的受體細胞是______________(受精卵、乳腺細胞)。

答案

1．D 2．B 3．D 4．C 5．C 6．A 7．D 8．B 9．B 10．B 11．B 12．C 13．C 14．(1)精子獲能(2)促性腺 垂體(3)5 動物血清(4)體外受精、胚胎的早期培養和胚胎移植

15．(1)桑椹胚 囊胚(2)全能干 全能(3)分化 內細胞團 滋養層細胞 囊胚 透明帶(4)表層 原腸(5)有絲分裂 16．(1)早期胚胎培養 胚胎移植

(2)獲能 第一極體

(3)促性腺激素(其他合理答案也可)(4)獲取目的基因 將目的基因導入受體細胞 目的基因的檢測與鑒定 人干擾素基因(或目的基因)終止子 標記基因 顯微注射法 受精卵

第三篇：體內受精和早期胚胎發育 教學設計

? 體內受精和早期胚胎發育 教學設計

【案例背景】

目前江蘇省新一輪的課改已經在轟轟烈烈的進行當中，這是一個以培養學生創新精神和實踐能力為重點的素質教育的過程。學習就是解決一個又一個的問題。我們學校也多次舉辦以“問題導學”為模式的教學活動。“問題導學”模式的教學就是以教材為依據，以學生認知能力為前提，在教學中編制成各種問題，以具體問題組織學生共同分析、研究探討、得出正確結論的教學方式，這種模式的提出是符合學生的認知規律的，也能充分發揮學生的積極性、主動性和創造性，提高課堂教學效率，在現行中學教材中是一種比較實用且行之有效的教學方法。

【教學案例】

課題：專題3胚胎工程 3．1體內受精和早期胚胎發育

教學目標：

1、簡述胚胎工程的概念。

2、簡述哺乳動物的精子和卵子的發生及受精過程。

教學重點：

1、哺乳動物精子和卵子的發生。

2、哺乳動物的受精過程

教學難點：哺乳動物受精過程中精子的獲能、頂體反應、透明帶反應、卵黃膜封閉作用的概念和生理功能。

教學方法：由于這節課的知識點比較零散，所以重難點的教學困難較大?；谶@一點，本節課主要采用問題導學的教學模式。

教學過程及主要內容：

一、導入

教師導入：展示克隆羊多利和中國第一例試管嬰兒的圖片，指出他們就是所謂的“借腹懷胎”，是體外受精、胚胎移植的產物。小時候我們都會好奇的問爸爸媽媽，我們是從哪

來的？甚至有的同學還認為自己是像孫悟空那樣從石頭縫中蹦出來的，那么我們 到底是怎么得到的呢？所以今天我們就來學習“體內受精和早期胚胎發育”。首先我們來了解一下胚胎工程。

學生活動：仔細觀察P59圖，思考：

（1）胚胎工程的概念。（胚胎工程指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術，如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞培養等技術。經過處理后獲得的胚胎，還需要移植到雌性動物體內生產后代，以滿足人類的各種需求。）

（2）胚胎工程的操作對象、技術手段、理論基礎分別是什么？（操作對象：早期胚胎和配子；技術手段：胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養等；理論基礎：哺乳動物的受精卵和早期胚胎的發育規律）

二、問題串進行教學

（一）精子的發生

教師提問：“體內受精”必須要有精子和卵細胞，因此本節第一個問題講的就是“精子和卵

子的發生”。下面請大家欣賞一幅充滿活力的圖片（活力四射的精子），你看到了 什么？

學生回答：精子

學生活動：閱讀課本P61 教師提問：（1）哺乳動物的精子是在哪里發生的？（2）精子發生時間如何？

（3）這么“充滿活力的精子”又是如何形成的？ 學生回答：（1）發生場所：睪丸

（2）時間：初情期——生殖機能衰退

（3）第一階段：初級精母細胞的形成，即精原細胞→多個初級精母細胞（通過數次有絲分裂）

第二階段：精子細胞的形成，即1個初級精母細胞→2個次級精母細胞→4個精子細胞（通過減數分裂，即MI和MII）

第三階段：精子的形成，即精子細胞→精子（通過變形）

教師提問：精子的形成經過了哪幾個階段呢？ 學生看圖：P61圖3-2后回答

教師提問：每個階段的具體變化如何？ 學生完成：學案上的概念圖

教師講解：高爾基體發育為頭部的頂體，尾是由中心體演變成的，精子頭是細胞核變成的，細胞質濃縮成原生質滴，呈球狀，最后脫落，線粒體聚集在尾的基部形成線粒體

鞘。

教師提問：（1）哺乳動物成熟的精子分為哪幾部分？（2）精子的形態和大小與動物體型大小有沒有關系？ 學生活動：觀察P62圖3－3，回答

（1）外形似蝌蚪，分頭、頸、尾三大部分。

（2）不同種動物精子的形態相似，大小略有不同，與動物的體型大小無關。

（二）卵子的發生

教師過渡：受精作用必須要有精子和卵子的結合，精子的發生我們已經了解了，那么卵子是

怎么發生的呢？請思考下列問題：（1）哺乳動物卵子發生的部位。（2）哺乳動物卵子發生時間。（3）哺乳動物卵子的發生過程。學生活動：閱讀P62-63 教師出示：卵子圖片

學生活動：回答(1)發生部位：卵巢

(2)時間：減數第一次分裂是在雌性動物排卵前后完成；減數第二次分裂是在精子和卵子結合的過程中完成的。

（3）A、卵原細胞→初級卵母細胞（有絲分裂，發生在胎兒期）

B、1個初級卵母細胞→1個次級卵母細胞＋第一極體（MI分裂，排卵前后完成）C、1個次級卵母細胞→1個卵子＋第二極體（MII分裂，受精時）

教師拓展：卵子受精的標志是當在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時，說明卵子

已經完成了受精。而且哺乳動物卵泡的形成和卵巢內的儲備，是在出生前（即胎 兒時期）完成的，這是精子和卵子在發生上的重要區別。那么精子和卵子到底有哪些不同呢？完成精子和卵子發生的比較表格。

三、學生小組合作探究

教師提問：1.家畜每次射精排出的精子數以億計，但是通常只有一個精子能夠與卵子結合，這能說是一種浪費嗎？怎樣理解這一現象？

2.精子細胞變成精子的過程中，細胞中很多結構會消失，而細胞核和線粒體都保留下來，對這一現象怎樣理解？為什么精子中的線粒體集中在尾的基部？

3.一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？

4.排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？ 5.剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體的什么部位與精子受精？ 學生活動：分五個小組討論，以搶答的形式進行比賽。

教師提示：最難的是第一、二個問題，做如下提示： 1.如果每次排出的精子只有一個，在途中死亡可怎么辦？如果有10個，中途死了5個，還剩5個呢？那如果數以億計呢？精子與卵子完成受精是一個艱難的過程，精子需要跋山涉水才能與卵子相會，（學生大笑，活躍氣氛）大量的精子在途中死亡耗損，最終只有一個精子與卵子完成受精。

2.如果沒有線粒體會怎樣？精子都是“游”著去和卵子結合的。

學生解答：1.如果只有1個，在途中死亡會影響這個物種的繁衍。家畜每次射精排出的精子數以億計，這是一種生理保障機制。

2.精子和卵子結合的路途很遙遠，沒有了線粒體就沒有了動力，這樣精子就到達不了目的地。

四、問題鞏固、完成作業復習再鞏固

精心設計課堂過關練習，及時進行鞏固，以闖關的形式進行，提高學生的積極性，活躍課堂氣氛。

【教學反思】

這是一節公開課，整堂課的設計采用了問題導學模式，在課堂中以問題串的形式連接整個教學，使原本松散的知識點像糖葫蘆一樣被串了起來，結束教學后給學生一個整體的印象，有了系統的知識層面。在教學過程中，用了一些新鮮的圖片以及幽默的言語，提高了學生的學習興趣，也提高了課堂效率。總體感覺不錯，基本上實現了原定目標，學生反應也很強烈，配合得也不錯，聽課教師的評價也很高。不足就是有些知識點銜接的地方設置的問題還不是很巧妙，語言還需要更加精煉到位。問題導學確實是一種很好的教學模式，可以讓學生學習更加輕松，但是對于教師的要求就更高，需要在課前做好充分的準備，極其微妙的設置好整個課堂中的所有問題串。雖然對于我們來說這個壓力還是比較大的，但是問題導學模式可以培養學生的自主學習，合作探究以及語言表達等能力，所以在教學中應該積極的采用這種教學模式，不斷的教學相

第四篇：2017-2018年高中生物專題3胚胎工程3.2體外受精和早期胚胎培養檢測新人教版選修3課件

專題3 胚胎工程 3.2 體外受精和早期胚胎培養

1．精子獲能的常用化學物質可能是下列哪一種()A．氯化鈣溶液

C．肝素溶液

B．肝臟提取液 D．氨基酸營養液

解析：精子體外獲能的方法有培養法和化學誘導法兩種?；瘜W誘導法即將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，使用化學藥物誘導精子獲能。

答案：C 2．哺乳動物體外受精的過程是()①采卵 ②收集精子 ③卵母細胞的人工培養 ④精子獲能處理 ⑤精子和成熟卵子在受精液中共同培養 ⑥精子用CaCl2處理 ⑦卵母細胞用一定濃度的肝素溶液處理 ⑧體外受精 ⑨受精卵培養

解析：無論是采集的卵子還是精子，在受精以前必須經過處理，在受精溶液中培養成具有受精能力的成熟生殖細胞，然后才能進行體外受精。

答案：B 3．愛德華茲以他在體外受精技術領域做出的開創性貢獻而獲得2010年諾貝爾生理學或 醫學獎。關于體外受精技術敘述正確的是()A．獲取的精子經獲能后才能進行體外受精

B．采集的卵母細胞應立即與精子共同放入培養液中才能形成受精卵 C．精子和卵細胞受精形成受精卵后即可移入母體子宮 D．精子與卵子相遇后，會發生頂體反應，防止多精入卵

解析：B錯誤，卵子必須處于減數第二次分裂中期才能進行受精，采集的卵母細胞都要在體外經人工培養成熟后，才能與獲能的精子受精；C錯誤，成熟的卵細胞與收集來的精子相遇形成受精卵，需培養到一定階段才可移植；D錯誤，防止多精入卵主要通過透明帶反應和卵黃膜封閉作用兩道屏障。

答案：A 4．下圖表示通過體外受精培育試管牛的過程，下列敘述錯誤的是()

A．獲取的精子經獲能后才能進行體外受精 B．②過程只與細胞膜的流動性有關 C．③過程的細胞增殖方式一定是有絲分裂 D．④過程屬于胚胎移植過程

解析：獲取的精子必須要經過獲能后才能進行體外受精，A正確。②表示受精作用，精子釋放頂體酶后，穿越放射冠和透明帶，精子入卵后，形成雌雄原核，最后雌雄原核融合形成合子，因此受精過程不僅僅與細胞膜的流動性有關，B錯誤。③表示受精卵的卵裂，其方式為有絲分裂，C正確。④表示將發育成的早期胚胎移植入母體，D正確。

答案：B 5．控制哺乳動物的性別對于畜牧生產有著十分重要的意義。目前，分離精子技術是有效的性別控制方法。例如：牛的含X染色體的精子的DNA含量比含Y染色體的精子的DNA含量高出4%左右，利用這一差異人們借助特殊儀器將它們分離開來，再通過胚胎工程技術就可培育出所需性別的試管牛(如下圖所示)。

根據以上信息回答下列相關問題。

(1)試管動物技術通常是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下________和受精，并通過培養發育成早期胚胎后，再經胚胎移植產生后代的技術。

(2)圖中①中采集精子時，常采用________法，獲得的精子經________________________ 方法處理后才能進行受精過程。

(3)圖中過程③通常采用________技術。在這個過程中________的精子與卵子相遇時，首先發生________反應釋放出有關的酶直接溶解卵丘細胞之間的物質。防止多精入卵的生理反應有_____________ _____________________________________________________。

解析：試管動物的產生過程是通過人工操作獲取精子和卵子，并使它們在體外條件下成熟和受精，并通過培養發育成早期胚胎后，經胚胎移植而產生后代，試管動物可以有選擇性地獲得所需性別，需對早期胚胎進行檢測。

答案：(1)成熟(2)假陰道 化學藥物(一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液)誘導(3)體外受精 獲能 頂體 透明帶反應和卵細胞膜反應

A級 基礎鞏固

1．可以與獲能精子進行體外受精的卵母細胞需要培養到什么時期()A．MⅠ

C．桑葚胚期

B．MⅡ D．囊胚期

解析：卵母細胞要培養到MⅡ中期時就可以受精了，因為MⅡ中期卵母細胞細胞核、細胞質已成熟，而MⅠ期卵母細胞細胞核、細胞質尚未成熟，其細胞質不能支持胚胎的全程發育。

答案：B 2．發展試管動物技術具有重要意義，下列關于這方面敘述錯誤的是()A．試管動物技術可解決動物生育率低的問題

B．試管動物技術可以更多、更有效地利用動物卵母細胞 C．試管動物技術可以通過普通家畜繁育良種家畜 D．試管動物技術不能實現家畜的快速繁殖

解析：試管動物技術能夠將優良品種的雌雄生殖細胞體外受精并發育成一個個小胚胎，然后將這些小胚胎移植到普通個體子宮內“借腹懷胎”，從而實現家畜的快速繁殖，也能夠解決動物生育率低的問題。

答案：D 3．良種試管牛的繁殖過程是：用激素促進甲牛多排卵，然后把卵子在體外與人工采集的乙牛的精子進行受精，在特定培養基中培育成胚胎，再把胚胎送入經過激素處理的丙牛的子宮內，孕育成試管牛。下列相關敘述錯誤的是()A．精卵結合前都需進行培養

B．“促進甲牛多排卵”的激素是孕激素 C．甲牛、乙牛對試管牛核遺傳物質的貢獻相同 D．該技術可應用于加快優良種畜的繁殖

解析：對于從大型動物采集的卵母細胞。都需經體外人工培養成熟后，才具備受精能力；精子也需要進行培養使其獲能，A項正確。促進動物多排卵的激素是促性腺激素，B項錯誤。試管牛的核遺傳物質一半來自甲牛的卵子，一半來自乙牛的精子，C項正確。該技術可充分發揮母畜的優良特性，可用于加快優良種畜的繁殖，D項正確。

答案：B 4．試管嬰兒、試管苗和克隆羊這三者可以說是現代生物科技的杰出成果，下列對其生物學原理及技術的敘述，正確的是()A．都屬于無性生殖

B．都屬于細胞工程的技術范疇 C．都不會發生基因重組

D．都體現了分化的細胞具有全能性

解析：試管嬰兒的原理為有性生殖，其精子和卵細胞經減數分裂形成過程中都會發生基因重組，但該過程需要動物細胞培養和胚胎移植等技術；試管苗是植物組織培養的結果，體現了植物細胞的全能性；克隆羊利用了核移植技術，體現了動物細胞細胞核的全能性。

答案：B 5．培育“試管山羊”的基本過程如下圖所示，若要培育成功，下列敘述正確的是()

A．甲過程中可通過給母山羊注射有關激素使其超數排卵 B．乙過程的目的之一是促進卵母細胞和精子的成熟 C．丙過程與乙過程中應采用相同成分的培養液

D．丁過程中早期胚胎需移植到與供體性狀相同的代孕母羊子宮內

解析：甲為獲取卵母細胞的過程，用促性腺激素處理母山羊，使其超數排卵；乙過程的目的之一是促進卵母細胞成熟和使精子獲能，利于精卵細胞結合，而不是使精子成熟；乙過程中使精子獲能需要獲能溶液，丙過程為培養早期胚胎，需用發育培養液，兩者成分不同；丁過程中早期胚胎需移植到與供體生理狀態相同而不是性狀相同的代孕母羊子宮內。

答案：A

B級 能力訓練

6．如圖是“試管?！惫S化生產的技術流程圖，據圖完成下列問題。

(1)根據______(填標號)判斷，此種繁殖方式是________生殖，其意義在于_________________________________________________ ______________________________________________________。

(2)①過程通常每個卵巢平均可采集________枚可用的卵細胞，最終可能產下________頭犢牛。

(3)②過程通常采用________法。

(4)④過程一般要經歷哪幾個時期？_______________________ ______________________________________________________。

解析：精子和卵子在體外培養條件下受精形成受精卵，并發育成胚胎，屬于有性生殖。目前，從屠宰場廢棄的卵巢中，每個卵巢平均可采集10枚可用的卵母細胞，經體外培養成熟和受精后，約可獲得4枚可用的胚胎，經過移植給受體母牛，最終可得到1～2頭犢牛。對于牛、羊等家畜的精子常采用化學法使其獲能。體外胚胎大約培養到囊胚期左右移植到母體。

答案：(1)③ 有性 快速大量繁殖良種牛，提高經濟效益(2)10 1～2(3)化學(4)受精卵、卵裂期、桑葚胚期、囊胚期

7．某醫院一名試管女嬰出生，該女嬰的父母身體健康。女嬰的母親7年前生下一男嬰，孩子1歲后發病夭折。5年后，她第二次懷孕，懷孕6個月時，到醫院抽羊水及臍帶血診斷，發現胎兒是男孩，卻是血友病患者，于是引產。夫婦二人最后來到醫院做試管嬰兒。醫生培養了7個可做活體檢查的胚胎，并抽取每個胚胎1～2個細胞進行檢查后，選擇了兩個活體胚胎進行移植，最后一個移植成功。

據此資料回答下列問題：

(1)試管嬰兒技術作為現代生物技術和母親正常懷孕、生產的過程的相同之處是__________________；不同點在于_______________ ______________________________________________________。

(2)血友病是伴X染色體的隱性遺傳病，如果用B和b分別表示正?；蚝脱巡』?，則父母親的基因型分別是________和________。醫生抽取胚胎的1～2個細胞后，可通過觀察性染色體形態判斷早期胚胎的性別，你認為醫生應選用________性胚胎進行移植，原因是________________________________________________ _____________________________________________________。

解析：(1)試管嬰兒技術和母親正常懷孕、生產過程都包括精子與卵細胞結合形成受精卵的過程，都屬于有性生殖過程。(2)根據題意可知，男孩患病而親代正常，則父母的基因型分別為XY和XX，在移植時選用女性胚胎，由于該胚胎從父親那里接受X基因，則后代一定表現正常。

答案：(1)雙親產生的兩性生殖細胞融合為受精卵 試管嬰兒是“體外受精”后產生的受精卵經初步發育后，再進行“胚胎移植”的產物

(2)XY XX(順序不能顛倒)女 女性胚胎從父親那里接受X基因，表現型正常 8．下圖為培養“轉基因試管?！钡幕具^程示意圖，請據圖回答下列問題：

BBb

BBBb

B

(1)A過程一般用________激素處理供體母牛，使其超數排卵，此前需用激素對供體母牛和代孕母牛進行________處理。

(2)采集到的精子在進行體外受精前必須進行________處理，采集的卵母細胞也需要培養至________期才能受精。

(3)B過程通常用________法將含有抗凝血酶基因的表達載體導入受精卵，這樣培育出來的試管牛進入泌乳期后，即可從其乳汁中分離出來所需的________這一藥用蛋白。

解析：(1)通常采用孕激素對供體母牛和代孕母牛進行同期發情處理，這樣才能使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存和發育條件，這也是胚胎移植成功與否的關鍵。其后還要用促性腺激素處理供體母牛，使其超數排卵。(2)采集到的精子必須進行獲能處理，卵母細胞也需要培養至減數第二次分裂中期才發育成熟，具備受精的能力。(3)將目的基因注入動物細胞常用顯微注射法，所培育的轉基因牛的乳汁中將表達出該目的基因的產物——抗凝血酶。

答案：(1)促性腺 同期發情(2)獲能 減數第二次分裂中(3)顯微注射 抗凝血酶

9．2015年2月3日，英國議會下院通過一項歷史性法案，允許以醫學手段培育“三親嬰兒”。三親嬰兒的培育過程可選用如下技術路線。

據圖回答下列問題：

(1)由于女性的自然周期產生的卵子太少，捐獻者在取卵前通常需要注射________激素，促使一次有更多的卵泡發育。

(2)重組細胞需培養到MⅡ中期的原因是該時期的卵母細胞才具備________，重組細胞體外培養所需的氣體主要是

O2和

CO2，CO2的主要作用是_____________________________________________。

(3)從受精卵到三親嬰兒的培育還需要______________和____________等技術。(4)三親嬰兒的培育技術________(填“能”或“不能”)避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代，而________(填“能”或“不能”)避免母親的紅綠色盲基因傳遞給后代。三親嬰兒的染色體________(填比例)來自母親提供的細胞核。

答案：(1)促性腺

(2)(與精子)受精的能力 維持培養液的pH(3)早期胚胎培養 胚胎移植(4)能 不能 1/2(或50%)

第五篇：3.1_體內受精和早期胚胎發育_教學設計_教案

教學準備

1.教學目標

1.知識與技能:簡述哺乳動物精子和卵子的發生及哺乳動物的受精過程 2.過程與方法:簡述哺乳動物的胚胎發育過程及主要特點 3.情感態度與價值觀:認同胚胎工程建立及發展的意義

2.教學重點/難點

【教學重點】

哺乳動物精子和卵子的發生。哺乳動物的受精過程。哺乳動物的胚胎發育?！窘虒W難點】

哺乳動物受精過程中精子的獲能、頂體反應、透明帶反應、卵黃膜封閉作用的概念和生理功能。哺乳動物胚胎發育各階段的主要特點。

3.教學用具 4.標簽

教學過程

【導入】通常情況下一只母羊一胎一胎只生1-2只羔羊,畜牧業生產上需要快速增加高產肉羊和奶羊的數量,現在可用生物工程技術之一的胚胎工程來實現這一目標。

一、胚胎工程

胚胎工程指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術,如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養等技術。經過處理后獲得的胚胎,還需要移植到雌性動物體內生產后代,以滿足人類大各種需求。操作對象:早期胚胎和配子

技術手段:胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養等 理論基礎:哺乳動物的受精卵和早期胚胎的發育規律

二、精子和卵子的發生 1.精子的發生

(1)場所:精子的發生是在睪丸內完成的。(2)時期:從初情期開始直到生殖機能衰退。(3)過程:發生的過程大體可分三個階段。

第一階段:初級精母細胞的形成:精原細胞經過有絲分裂產生多個初級精母細胞 第二階段:精細胞的形成:初級精母細胞經減數分裂形成含有染色體減半的精子細胞

第三階段:變形: 細胞核變為精子頭部的主要部分,高爾基體發育為頭部的頂體,中心體演變為精子的尾,線粒體形成線粒體鞘膜,其他物質濃縮成原生質滴。

(4)精子的形態.外形似蝌蚪,分頭、頸、尾三大部分?！居懻揚62】

(1)家畜每次射精排出的精子數以億計,但是通常只有一個精子能夠與卵子結合,這能說是一種浪費嗎?怎樣理解著一現象? 不是。可以從兩方面說明這一問題;其一,是動物為繁殖后代,延續物種的一種生理保障機制;其二,在自然條件下,精子從射精部位運行到受精部位,復雜的組織結構和生理環境將對精子進行篩選,造成精子大量損耗。最后到達受精部位(輸卵管)的精子只剩百余個,與卵子完成受精的只有一個。

(2)精子細胞變成精子的過程中,細胞中很多結構會消失,而細胞核和線粒體都保留下來,對這一現象怎樣理解?為什么精子中的線粒體集中在尾的基部? 細胞核和線粒體都是精子結構中的重要部分。其中,細胞核是精子遺傳物質貯存和復制的場所,也是參與精、卵結合和后代遺傳特性與細胞代謝活動的控制中心。而線粒體則是精子分解營養物質產生運動能量的場所。線粒體在精子形成過程中,集中于尾的基部形成線粒體鞘膜,是精子維持生存和運動能量的“動力工廠”。2.卵子的發生

(1)場所:卵子的發生是在卵巢內完成的。

(2)過程:雌性胎兒卵巢內的卵原細胞,通過有絲分裂增加其數量,演變為初級卵母細胞,被卵泡包圍形成卵泡。初級卵母細胞經過減數分裂變為成熟的卵子。減數第一次分裂時間是在雌性動物排卵前后完成的,結果是產生一個次級卵母細胞和第一極體。減數第二次分裂時間是在精子和卵子結合的過程中完成的,結果是產生一個成熟的卵子和第二極體。(3)卵子受精的標志: 當在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時,說明卵子已經完成了受精。【討論P63】

(1)一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子? 正常情況下,一個卵泡只能形成一個成熟的卵子。(2)排卵是指卵子從卵泡中排出,還是指卵泡從卵巢中排出? 是指卵子從卵泡中排出。

(3)剛排出的卵是成熟的卵子嗎?它在母體的 什么部位與精子受精? 剛排出的卵子尚未完全成熟,僅完成第一次減數分裂,需要在輸卵管內進一步成熟,直到第二次減數分裂的中期才能與精子結合完成受精過程。排出的卵子是在輸卵管內與精子受精的。

三、受精

1、概念:是精子和卵子結合形成合子(即受精卵)的過程。

2、場所:受精是在輸卵管內完成的。

3、時期:在胚胎性別分化后到生長機能衰退;

4、過程:(1)精子獲能:剛排出的精子,不能立即與卵子結合,而必須在雌性動物生殖道內發生一定的生理反應,而獲得受精能力的生理現象。

(2)卵子的準備:動物排除的卵子,有的可能是初級卵母細胞,有的可能是次級卵母細胞,它們都要在輸卵管內進一步成熟達到減數第二次分裂的中期時,才具備受精的能力。

(3)受精階段:主要包括精子穿越放射冠和透明帶,進入卵黃膜,原核形成和融合。

①精子穿越放射冠和透明帶: 頂體反應:精子獲能后與卵子相遇時,精子頂體釋放頂體酶,溶解卵丘細胞之間的物質,形成精子穿越放射冠的通道的過程。透明帶反應:頂體酶將透明帶溶出一條孔道,穿過放射冠的精子經孔道穿越透明帶,接觸卵細胞膜,隨即產生阻止后來的精子進入透明帶的生理反應。

②精子進入卵黃膜: 卵黃膜封閉作用:當精子與卵黃膜接觸后,立即被卵黃膜表面的微絨毛抱合,并發生精子外膜和卵細胞膜融合,精子入卵。此時卵黃膜立即發生一種生理反應拒絕其他精子再進入卵內的生理反應。③原核形成及配子結合: 精子入卵后,尾部脫落,原有核膜破裂,隨后形成一個新的核膜,最后形成雄原核;與此同時,被激活的卵子完成減數第二次分裂,排出第二極體后,形成雌原核。兩核充分發育后,相向移動,彼此接觸,體積縮小、合并,形成一個含二倍染色體的合子,也就是受精卵,受精過程到此結束。

四、胚胎發育

1.卵裂期的特點:細胞進行有絲分裂,細胞數目不斷增加,胚胎總體積并不增加或略有縮小。

2.早期胚胎發育的幾個階段

(1)桑椹胚:當胚細胞達到32個左右時,胚胎形成致密的細胞團,形似桑葚;該時期細胞屬于全能細胞。(2)囊胚: ①細胞開始出現分化,內細胞團將來發育成各種組織;②滋養層細胞將來發育成胎膜、胎盤;③胚胎內出現了含有液體的囊腔——囊胚腔

④孵化:囊胚進一步擴大會導致透明帶的破裂,胚胎從其中伸展出來的過程;(3)原腸胚:內細胞團表層的細胞形成外胚層,下方的細胞形成內胚層,由內胚層包圍的囊腔叫原腸腔?！居懻揚67】

(1)表中那種動物的胚胎在進入子宮時發育程度最高? 比較而言,馬的胚胎進入子宮時發育程度最高,其次是小鼠。(2)將體外培養的馬胚胎移植到母馬子宮時,應選擇什么樣的胚胎?如果換成牛又該怎么樣處理? 馬應該選擇囊胚階段的胚胎。牛在自然情況下,胚胎雖然最早可在8-16細胞階段進入子宮,但為了提高移植后胚胎的發育率和妊娠率,在 實踐中通常用發育到囊胚階段的胚胎進行移植。

(3)為什么說關于動物的體內受精和胚胎發育的研究,會為胚胎工程提供理論基礎?請結合本節內容舉例說明。

胚胎工程的許多技術都是在了解哺乳動物自然條件下受精和早期胚胎發育的基礎上實現的。本節涉及的哺乳動物內受精和胚胎發育都是在自然條件下的特點和規律,人們正是在認識了這些自然規律的基礎上,在體外進行有效的模擬,才使卵母細胞能在體外成熟;精子能在體外完成獲能;獲能精子和成熟卵母細胞能在試管內完成受精;體外受精精子能在人工培養條件下繼續發育等,這些都有賴于體內自然條件下的基礎研究成果?！井斕糜柧殹?/p>

課后習題 【思考與探究】

1.以精子的運行途徑為線索,設計一幅簡圖,來說明哺乳動物的受精過程。

哺乳動物的受精過程主要包括精子穿越放射冠、透明帶、進入卵黃膜、原核形成和配子融合等步驟(詳見教材中的受精過程)。

2.哺乳動物精子和卵子的發生主要有哪些相似點或不同點?

相似之處:細胞分裂的1最初階段為有絲分裂,不斷增加生殖原細胞的數量;經過兩次減數分裂(MI和M II)才能形成精子或卵子。

不同之處:由一個精原細胞分裂最后可產生多個精子;一個卵原細胞最后只能生成一個卵子。精子的形狀為蝌蚪狀;卵子為球形。多數哺乳動物卵子的形成和在卵巢內的貯備是在胎兒出生前完成。

3.當你了解到精子需要獲能,受精過程中有防止多精人卵的現象時,你是否提出過這樣的問題:精子在雌性生殖道內是如何獲能的?防止多精入卵的兩道防線的形成機制究竟是什么?

答:精液由精子和精清(精漿)兩部分組成。精清中含有一種能抑制精子獲能的物質，因此,在一般情況下,精液中的精子無法獲能。只有當交配后精液進入雌性動物的生殖道時,由生殖道分泌產生一種物質解除對精子獲能的抑制,才能引起精子獲能。精子在雌性動物生殖道內獲能的部位因種類而異,但主要是子宮和輸卵管。

防止多精入卵主要通過透明帶反應和卵黃膜封閉作用兩道屏障。在受精過程中,當精子穿越透明帶觸及卵黃膜時,透明帶會立即封閉,阻止后來的精子進入透明帶,可看作是防止多精受精的第一道屏障。而精子入卵后,卵黃膜會立即拒絕其他精子再進入卵內,可看作是防止多精受精的第二道屏障。其生理、生化機制,請參閱有關專著。