互動(dòng)課堂
疏導(dǎo)引導(dǎo)
1.體外受精技術(shù)
哺乳動(dòng)物的體外受精主要包括卵母細(xì)胞的采集、精子的獲取和受精等主要步驟。
（1）卵母細(xì)胞采集的方法和操作的要領(lǐng)
第一種方法：對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物小鼠、兔和小家畜豬、羊等卵母細(xì)胞采集時(shí)，可先用促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，然后在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間從輸卵管沖取卵子，并使其直接與獲取的精子在體外受精。
第二種方法：從剛屠宰的雌性動(dòng)物體內(nèi)摘取卵巢，再從卵巢中采集卵母細(xì)胞。
第三種方法：直接從活體動(dòng)物的卵巢中采集卵母細(xì)胞，叫活體采卵。需借助超聲波探測(cè)儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡，直接從活的動(dòng)物卵巢中吸取卵母細(xì)胞。
后兩種方法適用于大家畜和大動(dòng)物。采集的卵母細(xì)胞需在體外培養(yǎng)成熟后才能與獲能的精子受精。
（2）精子采集的具體方法及要求
主要分為假陰道法、手握法和電刺激法。
假陰道法是用特制的假陰道，滿足雄性動(dòng)物交配時(shí)對(duì)壓力、溫度和潤滑度的要求。同時(shí)要配備有與供精動(dòng)物相適應(yīng)的臺(tái)畜，訓(xùn)練動(dòng)物爬跨臺(tái)畜，借假陰道收集精液。
手握法是通過徒手或戴乳膠手套的手，直接把握雄性動(dòng)物陰莖，施以適當(dāng)壓力和刺激即可引起射精，并可收集富含精子的精液。
電刺激法是采用特制的電極伸入動(dòng)物的直腸直接刺激位于腰薦部的射精中樞引起射精，此方法只適用于野生或某些經(jīng)濟(jì)動(dòng)物。
此外，對(duì)于嚙齒類的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物可在處死后從附睪尾收集精液。
（3）精子獲能的處理方法
在體外受精前，精子必須先進(jìn)行獲能處理，方法有：
①培養(yǎng)法：對(duì)于嚙齒類動(dòng)物、家兔和豬等動(dòng)物的精子，將取自附睪的精子，放入人工配制的獲能液中，培養(yǎng)一段時(shí)間后，精子就可獲能，稱為培養(yǎng)法。
②化學(xué)誘導(dǎo)法：對(duì)于牛、羊等家畜的精子，將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體a23187溶液中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能，稱之為化學(xué)誘導(dǎo)法。
（4）受精
獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下都可以在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程。
2.受精與胚胎的早期培養(yǎng)
精子和卵子受精后，應(yīng)將受精卵放入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。
（1）發(fā)育培養(yǎng)液
①用途：精子和卵子在體外受精后，用于受精卵的繼續(xù)培養(yǎng)。
②成分：水、無機(jī)鹽、有機(jī)物、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、動(dòng)物血清等。
（2）過程
大致為：體外受精→良種牛早期胚胎→胚胎移植→健康受體牛→良種犢?！墒炱谂！?BR> 活學(xué)巧用
【例1】 早期胚胎體外培養(yǎng)的過程中，下列哪一項(xiàng)條件是不需要的( )
a.消毒滅菌
b.適宜的溫度
c.充足的光照
d.適宜的養(yǎng)料和激素
解題提示：動(dòng)物細(xì)胞離體必須在無菌條件下培養(yǎng)，在細(xì)胞的分裂過程中，需要適宜的溫度及一定的營養(yǎng)物質(zhì)和激素，但不需要陽光。
答案：c
【例2】 試管動(dòng)物技術(shù)可以解決下列哪些問題( )
a.冶療某些遺傳病
b.提高動(dòng)物的抗病力
c.增加動(dòng)物的多樣性
d.提高良種家畜的繁殖力
解題提示：試管動(dòng)物技術(shù)可以解決某些不孕癥患者的生育問題，提高良種家畜的繁殖力，主要是通過體外受精和胚胎移植到代理“母親”的子宮內(nèi)發(fā)育。而遺傳病主要是通過基因療法來治療，提高動(dòng)物的抗病力是通過提高免疫能力，增加動(dòng)物的多樣性是培育新的動(dòng)物品種。此題是現(xiàn)代生殖技術(shù)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，因此要求學(xué)生關(guān)注熱點(diǎn)，關(guān)注現(xiàn)代科技在生物領(lǐng)域的應(yīng)用。答案：d
【例3】 我國首例“虎獅獸”xx年在南京紅山動(dòng)物園誕生，利用了雄虎的精子和雌獅卵子“體外受精”而產(chǎn)生，完成這一過程需要解決的問題是（ ?。┆?BR> a.精子在體外用獲能物質(zhì)的處理
b.用化學(xué)物質(zhì)處理掉卵黃膜便于精子進(jìn)入
c.抽取精子、卵子的細(xì)胞核進(jìn)行融合
d.精子入卵后進(jìn)行人工處理防止多精入卵
解題提示：精子獲能后才具有受精能力，因此體外受精要給予獲能處理；精子入卵后自然會(huì)形成兩道屏障防止多精入卵，入卵后的另一變化是分別形成雄原核和雌原核，二者融合成合子后受精完成，而不是二者原有細(xì)胞核的融合，因此b、c、d沒有必要。
答案：a
【例4】 關(guān)于牛體外受精胚胎的工廠化生產(chǎn)的敘述正確的是（ ?。┆?BR> a.精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母牛子宮
b.采集的卵母細(xì)胞應(yīng)立即與精子共同放入培養(yǎng)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(yǎng)到一定階段才可移植
d.體外受精胚胎的工廠化生產(chǎn)即胚胎發(fā)育和受精過程只需在體外進(jìn)行
解題提示：卵母細(xì)胞要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精，受精卵發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段才能移植，移植入母體后繼續(xù)發(fā)育形成幼體產(chǎn)出。
答案：c
疏導(dǎo)引導(dǎo)
1.體外受精技術(shù)
哺乳動(dòng)物的體外受精主要包括卵母細(xì)胞的采集、精子的獲取和受精等主要步驟。
（1）卵母細(xì)胞采集的方法和操作的要領(lǐng)
第一種方法：對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物小鼠、兔和小家畜豬、羊等卵母細(xì)胞采集時(shí)，可先用促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，然后在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間從輸卵管沖取卵子，并使其直接與獲取的精子在體外受精。
第二種方法：從剛屠宰的雌性動(dòng)物體內(nèi)摘取卵巢，再從卵巢中采集卵母細(xì)胞。
第三種方法：直接從活體動(dòng)物的卵巢中采集卵母細(xì)胞，叫活體采卵。需借助超聲波探測(cè)儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡，直接從活的動(dòng)物卵巢中吸取卵母細(xì)胞。
后兩種方法適用于大家畜和大動(dòng)物。采集的卵母細(xì)胞需在體外培養(yǎng)成熟后才能與獲能的精子受精。
（2）精子采集的具體方法及要求
主要分為假陰道法、手握法和電刺激法。
假陰道法是用特制的假陰道，滿足雄性動(dòng)物交配時(shí)對(duì)壓力、溫度和潤滑度的要求。同時(shí)要配備有與供精動(dòng)物相適應(yīng)的臺(tái)畜，訓(xùn)練動(dòng)物爬跨臺(tái)畜，借假陰道收集精液。
手握法是通過徒手或戴乳膠手套的手，直接把握雄性動(dòng)物陰莖，施以適當(dāng)壓力和刺激即可引起射精，并可收集富含精子的精液。
電刺激法是采用特制的電極伸入動(dòng)物的直腸直接刺激位于腰薦部的射精中樞引起射精，此方法只適用于野生或某些經(jīng)濟(jì)動(dòng)物。
此外，對(duì)于嚙齒類的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物可在處死后從附睪尾收集精液。
（3）精子獲能的處理方法
在體外受精前，精子必須先進(jìn)行獲能處理，方法有：
①培養(yǎng)法：對(duì)于嚙齒類動(dòng)物、家兔和豬等動(dòng)物的精子，將取自附睪的精子，放入人工配制的獲能液中，培養(yǎng)一段時(shí)間后，精子就可獲能，稱為培養(yǎng)法。
②化學(xué)誘導(dǎo)法：對(duì)于牛、羊等家畜的精子，將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體a23187溶液中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能，稱之為化學(xué)誘導(dǎo)法。
（4）受精
獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下都可以在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程。
2.受精與胚胎的早期培養(yǎng)
精子和卵子受精后，應(yīng)將受精卵放入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。
（1）發(fā)育培養(yǎng)液
①用途：精子和卵子在體外受精后，用于受精卵的繼續(xù)培養(yǎng)。
②成分：水、無機(jī)鹽、有機(jī)物、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、動(dòng)物血清等。
（2）過程
大致為：體外受精→良種牛早期胚胎→胚胎移植→健康受體牛→良種犢?！墒炱谂！?BR> 活學(xué)巧用
【例1】 早期胚胎體外培養(yǎng)的過程中，下列哪一項(xiàng)條件是不需要的( )
a.消毒滅菌
b.適宜的溫度
c.充足的光照
d.適宜的養(yǎng)料和激素
解題提示：動(dòng)物細(xì)胞離體必須在無菌條件下培養(yǎng)，在細(xì)胞的分裂過程中，需要適宜的溫度及一定的營養(yǎng)物質(zhì)和激素，但不需要陽光。
答案：c
【例2】 試管動(dòng)物技術(shù)可以解決下列哪些問題( )
a.冶療某些遺傳病
b.提高動(dòng)物的抗病力
c.增加動(dòng)物的多樣性
d.提高良種家畜的繁殖力
解題提示：試管動(dòng)物技術(shù)可以解決某些不孕癥患者的生育問題，提高良種家畜的繁殖力，主要是通過體外受精和胚胎移植到代理“母親”的子宮內(nèi)發(fā)育。而遺傳病主要是通過基因療法來治療，提高動(dòng)物的抗病力是通過提高免疫能力，增加動(dòng)物的多樣性是培育新的動(dòng)物品種。此題是現(xiàn)代生殖技術(shù)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，因此要求學(xué)生關(guān)注熱點(diǎn)，關(guān)注現(xiàn)代科技在生物領(lǐng)域的應(yīng)用。答案：d
【例3】 我國首例“虎獅獸”xx年在南京紅山動(dòng)物園誕生，利用了雄虎的精子和雌獅卵子“體外受精”而產(chǎn)生，完成這一過程需要解決的問題是（ ?。┆?BR> a.精子在體外用獲能物質(zhì)的處理
b.用化學(xué)物質(zhì)處理掉卵黃膜便于精子進(jìn)入
c.抽取精子、卵子的細(xì)胞核進(jìn)行融合
d.精子入卵后進(jìn)行人工處理防止多精入卵
解題提示：精子獲能后才具有受精能力，因此體外受精要給予獲能處理；精子入卵后自然會(huì)形成兩道屏障防止多精入卵，入卵后的另一變化是分別形成雄原核和雌原核，二者融合成合子后受精完成，而不是二者原有細(xì)胞核的融合，因此b、c、d沒有必要。
答案：a
【例4】 關(guān)于牛體外受精胚胎的工廠化生產(chǎn)的敘述正確的是（ ?。┆?BR> a.精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母牛子宮
b.采集的卵母細(xì)胞應(yīng)立即與精子共同放入培養(yǎng)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(yǎng)到一定階段才可移植
d.體外受精胚胎的工廠化生產(chǎn)即胚胎發(fā)育和受精過程只需在體外進(jìn)行
解題提示：卵母細(xì)胞要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精，受精卵發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段才能移植，移植入母體后繼續(xù)發(fā)育形成幼體產(chǎn)出。
答案：c