第一篇：体外受精与早期胚胎培养教学设计
一、学习目标
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、教学建议
1.课时数:本节教学建议用2课时。
2.课时侧重点:
(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。
3.教学策略
教学过程一定要根据学生的具体情况、教材的内容、教学的条件综合考虑进行。本节教材是在哺乳动物体内受精和胚胎发育的理论基础上,着重简述哺乳动物体外受精和胚胎早期培养的技术方法。本节内容简单,学生通过阅读基本能明白。另外,由于所讲内容技术性较强,与学生的生活相距较远,不易引起学习兴趣,所以教师可采用探究式的学习方法,以“试管牛”为例,创设出一种新的学习情景,在教师的带领下,让学生以胚胎工程学家的身份出现,亲历其境地去思考和探究“体外受精和早期胚胎培养”的过程,领悟其探究的方法,以达到激发兴趣、培养能力、获取知识的目的。对具体的教学方法建议如下。
教师课前搜集有关“试管牛”技术及其发展的资料,并制作“利用屠宰厂牛卵巢收集卵母细胞,并工厂化生产试管胚胎”的计算机辅助教学软件(或投影片)。同时,教师布置学生搜集有关“试管牛”的资料。
在课堂活动中,教师首先提出问题:“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。
第二篇：2015高中生物 3.2体外受精和早期胚胎培养教学案 新人教版选修3
A．假阴道法 C．电刺激法
B．手握法 D．化学诱导法
()5．精子获能的常用化学物质可能是下列哪一种
A．氯化钙溶液
C．肝素溶液
B．肝脏提取液 D．氨基酸营养液
()6．试管牛采用的技术是
①胚胎移植 ②基因工程 ③体外受精 ④克隆技术 A．①③
B．②③
C．①②
D．①④
()7．下列各组物质组成不全部属于哺乳动物胚胎培养液成分的是 A．氨基酸、核苷酸、无机盐、激素 B．血清、激素、维生素、有机盐 C．核苷酸、维生素、血清、无机盐 D．有机盐、维生素、氨基酸、生长素 8．关于早期胚胎培养的说法，不正确的是
A．发育培养液的成分通常含有血清
B．发育培养液的成分较一般动物细胞培养液的成分简单 C．动物种类不同，进行胚胎移植的早期胚胎所处阶段不同
()D．进行胚胎移植之前，可将培养到适宜时期的早期胚胎进行保存
9．以下是制定并研究设计的“试管牛”工厂化生产技术流程，其中正确的顺序应是()①卵母细胞的采集和培养 ②精子的采集和获能 ③画出“试管牛”工厂化生产技术流程图 ④受精 ⑤胚胎的早期培养 A．①②③④⑤
C．①②④③⑤
B．①②④⑤③ D．①②⑤④③
()10．下列关于培育试管婴儿的叙述，不正确的是
A．培育试管婴儿要进行体外受精过程 B．试管婴儿的发育场所主要在试管内 C．试管婴儿的发育场所主要在母体内 D．试管婴儿具有双亲的遗传特性 11．哺乳动物体外受精的过程是()
①采卵 ②收集精子 ③卵母细胞的人工培养 ④精子获能处理 ⑤精子和成熟卵子在受精液中共同培养 ⑥精子用CaCl2处理 ⑦卵母细胞用一定浓度的肝素溶液处理 ⑧体外受精 ⑨受精卵培养 A．①→②②→⑥⑤⑧⑨ B．①→③②→④⑤⑧⑨ C．①→⑦②→④⑧⑤⑨ D．①→③②→⑥⑧⑤⑨
12．早期胚胎体外培养的过程中，下列哪一项条件是不需要的
A．消毒灭菌 C．充足的光照
B.适宜的温度 D．适宜的养料和激素
()
()13．关于牛体外受精胚胎的工厂化生产，叙述正确的是
A．精子和卵子受精形成受精卵后可移入母牛子宫
B．采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵
C．成熟卵子与收集来的精子相遇形成的受精卵，需培养到一定阶段才可移植 D．体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和受精过程只需在体外进行 14．回答关于“试管牛”培育的几个问题。
(1)刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物的生殖道内或体外类似于生殖道的理化条件下发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，这一现象叫__________。(2)生产上常用__________激素促进雌性动物排卵，该激素由__________(器官)分泌。(3)受精后的卵细胞在培养液中进行培养，形成了一个约32个细胞的小胚胎，此时受精卵大约经历了__________次细胞分裂，培养液必须含有的不同于植物培养基的成分是__________________。
(4)试管牛培育过程涉及的工程技术手段主要有
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。15．据早期胚胎发育的过程，回答下列问题：
①受精卵→②卵裂期→③__________→④__________→⑤原肠胚→⑥幼体(1)③、④分别是胚胎早期发育的什么阶段？(在横线上填出)(2)③阶段细胞达32个左右，此时细胞属于________细胞，具有__________性。(3)④阶段细胞开始出现__________，__________将来发育成胎儿的各种组织，______________将来发育成胎盘和胎膜，出现______腔后，进一步扩大会导致__________的破裂。
(4)⑤原肠胚阶段内细胞团的__________细胞形成外胚层，下方的细胞形成内胚层，出现________腔。
(5)从受精卵到原肠胚的形成，细胞的分裂方式是______________。16．请回答胚胎工程和基因工程方面的问题。
(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、________________________、______________以及在母体中发育和产出等过程。(2)在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其__________。另外，培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和___________________________________。(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是______________。
(4)利用基因工程可以获得转基因牛，从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是______________、基因表达载体的构建、______________________和______________________。若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、________________、________、____________和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是______________(显微注射法、农杆菌转化法)，为获得能大量产生人干扰素的基因牛，该基因表达载体应导入的受体细胞是______________(受精卵、乳腺细胞)。
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)精子获能(2)促性腺 垂体(3)5 动物血清(4)体外受精、胚胎的早期培养和胚胎移植
15．(1)桑椹胚 囊胚(2)全能干 全能(3)分化 内细胞团 滋养层细胞 囊胚 透明带(4)表层 原肠(5)有丝分裂 16．(1)早期胚胎培养 胚胎移植
(2)获能 第一极体
(3)促性腺激素(其他合理答案也可)(4)获取目的基因 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 人干扰素基因(或目的基因)终止子 标记基因 显微注射法 受精卵
第三篇：体内受精和早期胚胎发育 教学设计
体内受精和早期胚胎发育 教学设计
【案例背景】
目前江苏省新一轮的课改已经在轰轰烈烈的进行当中，这是一个以培养学生创新精神和实践能力为重点的素质教育的过程。学习就是解决一个又一个的问题。我们学校也多次举办以“问题导学”为模式的教学活动。“问题导学”模式的教学就是以教材为依据，以学生认知能力为前提，在教学中编制成各种问题，以具体问题组织学生共同分析、研究探讨、得出正确结论的教学方式，这种模式的提出是符合学生的认知规律的，也能充分发挥学生的积极性、主动性和创造性，提高课堂教学效率，在现行中学教材中是一种比较实用且行之有效的教学方法。
【教学案例】
课题：专题3胚胎工程 3．1体内受精和早期胚胎发育
教学目标：
1、简述胚胎工程的概念。
2、简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。
教学重点：
1、哺乳动物精子和卵子的发生。
2、哺乳动物的受精过程
教学难点：哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。
教学方法：由于这节课的知识点比较零散，所以重难点的教学困难较大。基于这一点，本节课主要采用问题导学的教学模式。
教学过程及主要内容：
一、导入
教师导入：展示克隆羊多利和中国第一例试管婴儿的图片，指出他们就是所谓的“借腹怀胎”，是体外受精、胚胎移植的产物。小时候我们都会好奇的问爸爸妈妈，我们是从哪
来的？甚至有的同学还认为自己是像孙悟空那样从石头缝中蹦出来的，那么我们 到底是怎么得到的呢？所以今天我们就来学习“体内受精和早期胚胎发育”。首先我们来了解一下胚胎工程。
学生活动：仔细观察P59图，思考：
（1）胚胎工程的概念。（胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需要移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。）
（2）胚胎工程的操作对象、技术手段、理论基础分别是什么？（操作对象：早期胚胎和配子；技术手段：胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等；理论基础：哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律）
二、问题串进行教学
（一）精子的发生
教师提问：“体内受精”必须要有精子和卵细胞，因此本节第一个问题讲的就是“精子和卵
子的发生”。下面请大家欣赏一幅充满活力的图片（活力四射的精子），你看到了 什么？
学生回答：精子
学生活动：阅读课本P61 教师提问：（1）哺乳动物的精子是在哪里发生的？（2）精子发生时间如何？
（3）这么“充满活力的精子”又是如何形成的？ 学生回答：（1）发生场所：睾丸
（2）时间：初情期——生殖机能衰退
（3）第一阶段：初级精母细胞的形成，即精原细胞→多个初级精母细胞（通过数次有丝分裂）
第二阶段：精子细胞的形成，即1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精子细胞（通过减数分裂，即MI和MII）
第三阶段：精子的形成，即精子细胞→精子（通过变形）
教师提问：精子的形成经过了哪几个阶段呢？ 学生看图：P61图3-2后回答
教师提问：每个阶段的具体变化如何？ 学生完成：学案上的概念图
教师讲解：高尔基体发育为头部的顶体，尾是由中心体演变成的，精子头是细胞核变成的，细胞质浓缩成原生质滴，呈球状，最后脱落，线粒体聚集在尾的基部形成线粒体
鞘。
教师提问：（1）哺乳动物成熟的精子分为哪几部分？（2）精子的形态和大小与动物体型大小有没有关系？ 学生活动：观察P62图3－3，回答
（1）外形似蝌蚪，分头、颈、尾三大部分。
（2）不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体型大小无关。
（二）卵子的发生
教师过渡：受精作用必须要有精子和卵子的结合，精子的发生我们已经了解了，那么卵子是
怎么发生的呢？请思考下列问题：（1）哺乳动物卵子发生的部位。（2）哺乳动物卵子发生时间。（3）哺乳动物卵子的发生过程。学生活动：阅读P62-63 教师出示：卵子图片
学生活动：回答(1)发生部位：卵巢
(2)时间：减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成；减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的。
（3）A、卵原细胞→初级卵母细胞（有丝分裂，发生在胎儿期）
B、1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞＋第一极体（MI分裂，排卵前后完成）C、1个次级卵母细胞→1个卵子＋第二极体（MII分裂，受精时）
教师拓展：卵子受精的标志是当在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子
已经完成了受精。而且哺乳动物卵泡的形成和卵巢内的储备，是在出生前（即胎 儿时期）完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别。那么精子和卵子到底有哪些不同呢？完成精子和卵子发生的比较表格。
三、学生小组合作探究
教师提问：1.家畜每次射精排出的精子数以亿计，但是通常只有一个精子能够与卵子结合，这能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？
2.精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？
3.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？
4.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？ 5.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？ 学生活动：分五个小组讨论，以抢答的形式进行比赛。
教师提示：最难的是第一、二个问题，做如下提示： 1.如果每次排出的精子只有一个，在途中死亡可怎么办？如果有10个，中途死了5个，还剩5个呢？那如果数以亿计呢？精子与卵子完成受精是一个艰难的过程，精子需要跋山涉水才能与卵子相会，（学生大笑，活跃气氛）大量的精子在途中死亡耗损，最终只有一个精子与卵子完成受精。
2.如果没有线粒体会怎样？精子都是“游”着去和卵子结合的。
学生解答：1.如果只有1个，在途中死亡会影响这个物种的繁衍。家畜每次射精排出的精子数以亿计，这是一种生理保障机制。
2.精子和卵子结合的路途很遥远，没有了线粒体就没有了动力，这样精子就到达不了目的地。
四、问题巩固、完成作业复习再巩固
精心设计课堂过关练习，及时进行巩固，以闯关的形式进行，提高学生的积极性，活跃课堂气氛。
【教学反思】
这是一节公开课，整堂课的设计采用了问题导学模式，在课堂中以问题串的形式连接整个教学，使原本松散的知识点像糖葫芦一样被串了起来，结束教学后给学生一个整体的印象，有了系统的知识层面。在教学过程中，用了一些新鲜的图片以及幽默的言语，提高了学生的学习兴趣，也提高了课堂效率。总体感觉不错，基本上实现了原定目标，学生反应也很强烈，配合得也不错，听课教师的评价也很高。不足就是有些知识点衔接的地方设置的问题还不是很巧妙，语言还需要更加精炼到位。问题导学确实是一种很好的教学模式，可以让学生学习更加轻松，但是对于教师的要求就更高，需要在课前做好充分的准备，极其微妙的设置好整个课堂中的所有问题串。虽然对于我们来说这个压力还是比较大的，但是问题导学模式可以培养学生的自主学习，合作探究以及语言表达等能力，所以在教学中应该积极的采用这种教学模式，不断的教学相
第四篇：2017-2018年高中生物专题3胚胎工程3.2体外受精和早期胚胎培养检测新人教版选修3课件
专题3 胚胎工程 3.2 体外受精和早期胚胎培养
1．精子获能的常用化学物质可能是下列哪一种()A．氯化钙溶液
C．肝素溶液
B．肝脏提取液 D．氨基酸营养液
解析：精子体外获能的方法有培养法和化学诱导法两种。化学诱导法即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，使用化学药物诱导精子获能。
答案：C 2．哺乳动物体外受精的过程是()①采卵 ②收集精子 ③卵母细胞的人工培养 ④精子获能处理 ⑤精子和成熟卵子在受精液中共同培养 ⑥精子用CaCl2处理 ⑦卵母细胞用一定浓度的肝素溶液处理 ⑧体外受精 ⑨受精卵培养
解析：无论是采集的卵子还是精子，在受精以前必须经过处理，在受精溶液中培养成具有受精能力的成熟生殖细胞，然后才能进行体外受精。
答案：B 3．爱德华兹以他在体外受精技术领域做出的开创性贡献而获得2010年诺贝尔生理学或 医学奖。关于体外受精技术叙述正确的是()A．获取的精子经获能后才能进行体外受精
B．采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液中才能形成受精卵 C．精子和卵细胞受精形成受精卵后即可移入母体子宫 D．精子与卵子相遇后，会发生顶体反应，防止多精入卵
解析：B错误，卵子必须处于减数第二次分裂中期才能进行受精，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；C错误，成熟的卵细胞与收集来的精子相遇形成受精卵，需培养到一定阶段才可移植；D错误，防止多精入卵主要通过透明带反应和卵黄膜封闭作用两道屏障。
答案：A 4．下图表示通过体外受精培育试管牛的过程，下列叙述错误的是()
A．获取的精子经获能后才能进行体外受精 B．②过程只与细胞膜的流动性有关 C．③过程的细胞增殖方式一定是有丝分裂 D．④过程属于胚胎移植过程
解析：获取的精子必须要经过获能后才能进行体外受精，A正确。②表示受精作用，精子释放顶体酶后，穿越放射冠和透明带，精子入卵后，形成雌雄原核，最后雌雄原核融合形成合子，因此受精过程不仅仅与细胞膜的流动性有关，B错误。③表示受精卵的卵裂，其方式为有丝分裂，C正确。④表示将发育成的早期胚胎移植入母体，D正确。
答案：B 5．控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义。目前，分离精子技术是有效的性别控制方法。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离开来，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如下图所示)。
根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，并通过培养发育成早期胚胎后，再经胚胎移植产生后代的技术。
(2)图中①中采集精子时，常采用________法，获得的精子经________________________ 方法处理后才能进行受精过程。
(3)图中过程③通常采用________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_____________ _____________________________________________________。
解析：试管动物的产生过程是通过人工操作获取精子和卵子，并使它们在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎后，经胚胎移植而产生后代，试管动物可以有选择性地获得所需性别，需对早期胚胎进行检测。
答案：(1)成熟(2)假阴道 化学药物(一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 透明带反应和卵细胞膜反应
A级 基础巩固
1．可以与获能精子进行体外受精的卵母细胞需要培养到什么时期()A．MⅠ
C．桑葚胚期
B．MⅡ D．囊胚期
解析：卵母细胞要培养到MⅡ中期时就可以受精了，因为MⅡ中期卵母细胞细胞核、细胞质已成熟，而MⅠ期卵母细胞细胞核、细胞质尚未成熟，其细胞质不能支持胚胎的全程发育。
答案：B 2．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是()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母细胞 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
解析：试管动物技术能够将优良品种的雌雄生殖细胞体外受精并发育成一个个小胚胎，然后将这些小胚胎移植到普通个体子宫内“借腹怀胎”，从而实现家畜的快速繁殖，也能够解决动物生育率低的问题。
答案：D 3．良种试管牛的繁殖过程是：用激素促进甲牛多排卵，然后把卵子在体外与人工采集的乙牛的精子进行受精，在特定培养基中培育成胚胎，再把胚胎送入经过激素处理的丙牛的子宫内，孕育成试管牛。下列相关叙述错误的是()A．精卵结合前都需进行培养
B．“促进甲牛多排卵”的激素是孕激素 C．甲牛、乙牛对试管牛核遗传物质的贡献相同 D．该技术可应用于加快优良种畜的繁殖
解析：对于从大型动物采集的卵母细胞。都需经体外人工培养成熟后，才具备受精能力；精子也需要进行培养使其获能，A项正确。促进动物多排卵的激素是促性腺激素，B项错误。试管牛的核遗传物质一半来自甲牛的卵子，一半来自乙牛的精子，C项正确。该技术可充分发挥母畜的优良特性，可用于加快优良种畜的繁殖，D项正确。
答案：B 4．试管婴儿、试管苗和克隆羊这三者可以说是现代生物科技的杰出成果，下列对其生物学原理及技术的叙述，正确的是()A．都属于无性生殖
B．都属于细胞工程的技术范畴 C．都不会发生基因重组
D．都体现了分化的细胞具有全能性
解析：试管婴儿的原理为有性生殖，其精子和卵细胞经减数分裂形成过程中都会发生基因重组，但该过程需要动物细胞培养和胚胎移植等技术；试管苗是植物组织培养的结果，体现了植物细胞的全能性；克隆羊利用了核移植技术，体现了动物细胞细胞核的全能性。
答案：B 5．培育“试管山羊”的基本过程如下图所示，若要培育成功，下列叙述正确的是()
A．甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵 B．乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟 C．丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液
D．丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内
解析：甲为获取卵母细胞的过程，用促性腺激素处理母山羊，使其超数排卵；乙过程的目的之一是促进卵母细胞成熟和使精子获能，利于精卵细胞结合，而不是使精子成熟；乙过程中使精子获能需要获能溶液，丙过程为培养早期胚胎，需用发育培养液，两者成分不同；丁过程中早期胚胎需移植到与供体生理状态相同而不是性状相同的代孕母羊子宫内。
答案：A
B级 能力训练
6．如图是“试管牛”工厂化生产的技术流程图，据图完成下列问题。
(1)根据______(填标号)判断，此种繁殖方式是________生殖，其意义在于_________________________________________________ ______________________________________________________。
(2)①过程通常每个卵巢平均可采集________枚可用的卵细胞，最终可能产下________头犊牛。
(3)②过程通常采用________法。
(4)④过程一般要经历哪几个时期？_______________________ ______________________________________________________。
解析：精子和卵子在体外培养条件下受精形成受精卵，并发育成胚胎，属于有性生殖。目前，从屠宰场废弃的卵巢中，每个卵巢平均可采集10枚可用的卵母细胞，经体外培养成熟和受精后，约可获得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。对于牛、羊等家畜的精子常采用化学法使其获能。体外胚胎大约培养到囊胚期左右移植到母体。
答案：(1)③ 有性 快速大量繁殖良种牛，提高经济效益(2)10 1～2(3)化学(4)受精卵、卵裂期、桑葚胚期、囊胚期
7．某医院一名试管女婴出生，该女婴的父母身体健康。女婴的母亲7年前生下一男婴，孩子1岁后发病夭折。5年后，她第二次怀孕，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，却是血友病患者，于是引产。夫妇二人最后来到医院做试管婴儿。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，选择了两个活体胚胎进行移植，最后一个移植成功。
据此资料回答下列问题：
(1)试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲正常怀孕、生产的过程的相同之处是__________________；不同点在于_______________ ______________________________________________________。
(2)血友病是伴X染色体的隐性遗传病，如果用B和b分别表示正常基因和血友病基因，则父母亲的基因型分别是________和________。医生抽取胚胎的1～2个细胞后，可通过观察性染色体形态判断早期胚胎的性别，你认为医生应选用________性胚胎进行移植，原因是________________________________________________ _____________________________________________________。
解析：(1)试管婴儿技术和母亲正常怀孕、生产过程都包括精子与卵细胞结合形成受精卵的过程，都属于有性生殖过程。(2)根据题意可知，男孩患病而亲代正常，则父母的基因型分别为XY和XX，在移植时选用女性胚胎，由于该胚胎从父亲那里接受X基因，则后代一定表现正常。
答案：(1)双亲产生的两性生殖细胞融合为受精卵 试管婴儿是“体外受精”后产生的受精卵经初步发育后，再进行“胚胎移植”的产物
(2)XY XX(顺序不能颠倒)女 女性胚胎从父亲那里接受X基因，表现型正常 8．下图为培养“转基因试管牛”的基本过程示意图，请据图回答下列问题：
BBb
BBBb
B
(1)A过程一般用________激素处理供体母牛，使其超数排卵，此前需用激素对供体母牛和代孕母牛进行________处理。
(2)采集到的精子在进行体外受精前必须进行________处理，采集的卵母细胞也需要培养至________期才能受精。
(3)B过程通常用________法将含有抗凝血酶基因的表达载体导入受精卵，这样培育出来的试管牛进入泌乳期后，即可从其乳汁中分离出来所需的________这一药用蛋白。
解析：(1)通常采用孕激素对供体母牛和代孕母牛进行同期发情处理，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存和发育条件，这也是胚胎移植成功与否的关键。其后还要用促性腺激素处理供体母牛，使其超数排卵。(2)采集到的精子必须进行获能处理，卵母细胞也需要培养至减数第二次分裂中期才发育成熟，具备受精的能力。(3)将目的基因注入动物细胞常用显微注射法，所培育的转基因牛的乳汁中将表达出该目的基因的产物——抗凝血酶。
答案：(1)促性腺 同期发情(2)获能 减数第二次分裂中(3)显微注射 抗凝血酶
9．2015年2月3日，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。
据图回答下列问题：
(1)由于女性的自然周期产生的卵子太少，捐献者在取卵前通常需要注射________激素，促使一次有更多的卵泡发育。
(2)重组细胞需培养到MⅡ中期的原因是该时期的卵母细胞才具备________，重组细胞体外培养所需的气体主要是
O2和
CO2，CO2的主要作用是_____________________________________________。
(3)从受精卵到三亲婴儿的培育还需要______________和____________等技术。(4)三亲婴儿的培育技术________(填“能”或“不能”)避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，而________(填“能”或“不能”)避免母亲的红绿色盲基因传递给后代。三亲婴儿的染色体________(填比例)来自母亲提供的细胞核。
答案：(1)促性腺
(2)(与精子)受精的能力 维持培养液的pH(3)早期胚胎培养 胚胎移植(4)能 不能 1/2(或50%)
第五篇：3.1_体内受精和早期胚胎发育_教学设计_教案
教学准备
1.教学目标
1.知识与技能:简述哺乳动物精子和卵子的发生及哺乳动物的受精过程 2.过程与方法:简述哺乳动物的胚胎发育过程及主要特点 3.情感态度与价值观:认同胚胎工程建立及发展的意义
2.教学重点/难点
【教学重点】
哺乳动物精子和卵子的发生。哺乳动物的受精过程。哺乳动物的胚胎发育。【教学难点】
哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。哺乳动物胚胎发育各阶段的主要特点。
3.教学用具 4.标签
教学过程
【导入】通常情况下一只母羊一胎一胎只生1-2只羔羊,畜牧业生产上需要快速增加高产肉羊和奶羊的数量,现在可用生物工程技术之一的胚胎工程来实现这一目标。
一、胚胎工程
胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需要移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类大各种需求。操作对象:早期胚胎和配子
技术手段:胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等 理论基础:哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律
二、精子和卵子的发生 1.精子的发生
(1)场所:精子的发生是在睾丸内完成的。(2)时期:从初情期开始直到生殖机能衰退。(3)过程:发生的过程大体可分三个阶段。
第一阶段:初级精母细胞的形成:精原细胞经过有丝分裂产生多个初级精母细胞 第二阶段:精细胞的形成:初级精母细胞经减数分裂形成含有染色体减半的精子细胞
第三阶段:变形: 细胞核变为精子头部的主要部分,高尔基体发育为头部的顶体,中心体演变为精子的尾,线粒体形成线粒体鞘膜,其他物质浓缩成原生质滴。
(4)精子的形态.外形似蝌蚪,分头、颈、尾三大部分。【讨论P62】
(1)家畜每次射精排出的精子数以亿计,但是通常只有一个精子能够与卵子结合,这能说是一种浪费吗?怎样理解着一现象? 不是。可以从两方面说明这一问题;其一,是动物为繁殖后代,延续物种的一种生理保障机制;其二,在自然条件下,精子从射精部位运行到受精部位,复杂的组织结构和生理环境将对精子进行筛选,造成精子大量损耗。最后到达受精部位(输卵管)的精子只剩百余个,与卵子完成受精的只有一个。
(2)精子细胞变成精子的过程中,细胞中很多结构会消失,而细胞核和线粒体都保留下来,对这一现象怎样理解?为什么精子中的线粒体集中在尾的基部? 细胞核和线粒体都是精子结构中的重要部分。其中,细胞核是精子遗传物质贮存和复制的场所,也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。而线粒体则是精子分解营养物质产生运动能量的场所。线粒体在精子形成过程中,集中于尾的基部形成线粒体鞘膜,是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”。2.卵子的发生
(1)场所:卵子的发生是在卵巢内完成的。
(2)过程:雌性胎儿卵巢内的卵原细胞,通过有丝分裂增加其数量,演变为初级卵母细胞,被卵泡包围形成卵泡。初级卵母细胞经过减数分裂变为成熟的卵子。减数第一次分裂时间是在雌性动物排卵前后完成的,结果是产生一个次级卵母细胞和第一极体。减数第二次分裂时间是在精子和卵子结合的过程中完成的,结果是产生一个成熟的卵子和第二极体。(3)卵子受精的标志: 当在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时,说明卵子已经完成了受精。【讨论P63】
(1)一个卵泡中能形成几个成熟的卵子? 正常情况下,一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。(2)排卵是指卵子从卵泡中排出,还是指卵泡从卵巢中排出? 是指卵子从卵泡中排出。
(3)刚排出的卵是成熟的卵子吗?它在母体的 什么部位与精子受精? 刚排出的卵子尚未完全成熟,仅完成第一次减数分裂,需要在输卵管内进一步成熟,直到第二次减数分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。
三、受精
1、概念:是精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。
2、场所:受精是在输卵管内完成的。
3、时期:在胚胎性别分化后到生长机能衰退;
4、过程:(1)精子获能:刚排出的精子,不能立即与卵子结合,而必须在雌性动物生殖道内发生一定的生理反应,而获得受精能力的生理现象。
(2)卵子的准备:动物排除的卵子,有的可能是初级卵母细胞,有的可能是次级卵母细胞,它们都要在输卵管内进一步成熟达到减数第二次分裂的中期时,才具备受精的能力。
(3)受精阶段:主要包括精子穿越放射冠和透明带,进入卵黄膜,原核形成和融合。
①精子穿越放射冠和透明带: 顶体反应:精子获能后与卵子相遇时,精子顶体释放顶体酶,溶解卵丘细胞之间的物质,形成精子穿越放射冠的通道的过程。透明带反应:顶体酶将透明带溶出一条孔道,穿过放射冠的精子经孔道穿越透明带,接触卵细胞膜,随即产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应。
②精子进入卵黄膜: 卵黄膜封闭作用:当精子与卵黄膜接触后,立即被卵黄膜表面的微绒毛抱合,并发生精子外膜和卵细胞膜融合,精子入卵。此时卵黄膜立即发生一种生理反应拒绝其他精子再进入卵内的生理反应。③原核形成及配子结合: 精子入卵后,尾部脱落,原有核膜破裂,随后形成一个新的核膜,最后形成雄原核;与此同时,被激活的卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体后,形成雌原核。两核充分发育后,相向移动,彼此接触,体积缩小、合并,形成一个含二倍染色体的合子,也就是受精卵,受精过程到此结束。
四、胚胎发育
1.卵裂期的特点:细胞进行有丝分裂,细胞数目不断增加,胚胎总体积并不增加或略有缩小。
2.早期胚胎发育的几个阶段
(1)桑椹胚:当胚细胞达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑葚;该时期细胞属于全能细胞。(2)囊胚: ①细胞开始出现分化,内细胞团将来发育成各种组织;②滋养层细胞将来发育成胎膜、胎盘;③胚胎内出现了含有液体的囊腔——囊胚腔
④孵化:囊胚进一步扩大会导致透明带的破裂,胚胎从其中伸展出来的过程;(3)原肠胚:内细胞团表层的细胞形成外胚层,下方的细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。【讨论P67】
(1)表中那种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高? 比较而言,马的胚胎进入子宫时发育程度最高,其次是小鼠。(2)将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时,应选择什么样的胚胎?如果换成牛又该怎么样处理? 马应该选择囊胚阶段的胚胎。牛在自然情况下,胚胎虽然最早可在8-16细胞阶段进入子宫,但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率,在 实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。
(3)为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究,会为胚胎工程提供理论基础?请结合本节内容举例说明。
胚胎工程的许多技术都是在了解哺乳动物自然条件下受精和早期胚胎发育的基础上实现的。本节涉及的哺乳动物内受精和胚胎发育都是在自然条件下的特点和规律,人们正是在认识了这些自然规律的基础上,在体外进行有效的模拟,才使卵母细胞能在体外成熟;精子能在体外完成获能;获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完成受精;体外受精精子能在人工培养条件下继续发育等,这些都有赖于体内自然条件下的基础研究成果。【当堂训练】
课后习题 【思考与探究】
1.以精子的运行途径为线索,设计一幅简图,来说明哺乳动物的受精过程。
哺乳动物的受精过程主要包括精子穿越放射冠、透明带、进入卵黄膜、原核形成和配子融合等步骤(详见教材中的受精过程)。
2.哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点或不同点?
相似之处:细胞分裂的1最初阶段为有丝分裂,不断增加生殖原细胞的数量;经过两次减数分裂(MI和M II)才能形成精子或卵子。
不同之处:由一个精原细胞分裂最后可产生多个精子;一个卵原细胞最后只能生成一个卵子。精子的形状为蝌蚪状;卵子为球形。多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是在胎儿出生前完成。
3.当你了解到精子需要获能,受精过程中有防止多精人卵的现象时,你是否提出过这样的问题:精子在雌性生殖道内是如何获能的?防止多精入卵的两道防线的形成机制究竟是什么?
答: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，因此,在一般情况下,精液中的精子无法获能。只有当交配后精液进入雌性动物的生殖道时,由生殖道分泌产生一种物质解除对精子获能的抑制,才能引起精子获能。精子在雌性动物生殖道内获能的部位因种类而异,但主要是子宫和输卵管。
防止多精入卵主要通过透明带反应和卵黄膜封闭作用两道屏障。在受精过程中,当精子穿越透明带触及卵黄膜时,透明带会立即封闭,阻止后来的精子进入透明带,可看作是防止多精受精的第一道屏障。而精子入卵后,卵黄膜会立即拒绝其他精子再进入卵内,可看作是防止多精受精的第二道屏障。其生理、生化机制,请参阅有关专著。
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