高二生物选修1-3专题四 胚胎工程4.2 体外受精和早期胚胎培养

42体外受精和早期胚胎培养1试管动物技术运用的技术手段主要有体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植。2哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤。3从卵巢采集的卵母细胞需在体外培养到M中期才能与获能的精子受精。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养法和化学诱导法两种。6哺乳动物胚胎的培养液中，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，以及血清等营养物质。7动物胚胎一般在桑椹胚或囊胚阶段进行移植。一、试管动物技术1概念：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，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。2主要技术手段：体外受精、早期胚胎的培养和胚胎移植。3应用：主要用于良种动物的快速大量繁殖。二、体外受精1卵母细胞的采集和培养连线2精子的采集和获能(1)精子的采集：连线(2)精子的获能：填表方法操作过程适用动物培养法将精子放入人工配制的获能液中使其获能啮齿动物、家兔及猪等动物化学诱导法将精子放在一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受精获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。三、胚胎的早期培养1培养液的成分无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。2培养的目的(1)检查受精状况和受精卵的发育能力。(2)使胚胎发育到适宜的阶段向受体移植或冷冻保存。3胚胎移植的时间(1)牛、羊一般在桑椹胚阶段或囊胚阶段进行移植。(2)人的体外受精胚胎，可在816个细胞阶段移植。1采集卵母细胞常用的方法有()用促性腺激素处理后，从输卵管中冲取卵子化学诱导法电刺激法从活体动物卵巢中吸取卵母细胞ABCD解析：选C小型动物常用促性腺激素处理后，从输卵管中冲取卵子，此方法获得的是成熟的卵子；对于大型动物，常从活体动物卵巢中吸取卵母细胞，此方法获取的卵母细胞需要继续培养至成熟。2可以与获能精子进行体外受精的卵母细胞需要培养到()AM期 BM中期C桑椹胚期 D囊胚期解析：选B卵母细胞培养到M中期时才能受精，因为M中期卵母细胞的细胞核、细胞质已经成熟，而M期卵母细胞的细胞核、细胞质尚未成熟，其细胞质不能支持胚胎的全程发育。3下列不属于收集精子的方法的是()A假阴道法 B手握法C促性腺激素处理法 D电刺激法解析：选C收集精子的方法有假阴道法、手握法和电刺激法等，用促性腺激素处理是采集卵子时的方法。4下列化学物质中可使精子获能的是()A氯化钙溶液 B肝脏提取液C肝素溶液 D氨基酸营养液解析：选C一定浓度的肝素可诱导精子获能。5用于体外培养哺乳动物胚胎的培养液成分应含有()无机盐有机盐激素蛋白质蔗糖维生素氨基酸核苷酸脂肪酸血清ABCD解析：选D精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。哺乳动物胚胎的培养液成分包括两盐(有机盐、无机盐)、两素(维生素、激素)、两酸(氨基酸、核苷酸)、水、血清等物质。1体外受精的原理人工模拟体内环境(包括营养、温度、pH等)，使初级卵母细胞成熟和精子获能，最终完成受精和胚胎保存。2体外受精的过程名师点拨体外受精与人工授精的异同二者都是有性生殖，人工授精和体外受精都需要人的参与，但参与的具体任务不同。在体外受精中，人的作用主要是采集精子和卵子，受精场所在体外；在人工授精中，人的作用主要是将雄畜的精子导入雌畜的生殖道内，受精场所在体内。3胚胎的早期培养液与动物细胞培养液的比较项目动物胚胎培养液动物细胞培养液盐类无机盐、有机盐无机盐、微量元素营养物质氨基酸、核苷酸糖、氨基酸调节物质维生素、激素促生长因子特有成分血清血清、血浆题组冲关1胚胎早期培养需要用培养液，此培养液的成分是()A水、无机盐、维生素、激素、有机盐、氨基酸、核苷酸、血清等B蔗糖、水、无机盐、激素、维生素C水、无机盐、蔗糖、氨基酸、核苷酸、动物血清D水、无机盐、维生素、有机盐、淀粉等解析：选A培养液成分复杂，包括了盐类、营养物质、调节物质及特有物质血清。2根据哺乳动物体外受精的过程回答以下问题：(1)体外受精的过程主要包括_、_及受精等几个步骤。(2)使精子获能的方法有_和_。(3)体外采集小鼠的卵子常用()A超数排卵处理法B活体采卵法C从早期胚胎中采集D从屠宰后的母畜卵巢中采集(4)请用一个流程图表示体外受精过程。解析：体外受精的步骤主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能以及受精等，使精子获能的方法主要有培养法和化学诱导法；卵子的采集方法主要有：对小型实验动物采用超数排卵处理法、对大家畜或大型动物采用活体采卵法和从已屠宰母畜的卵巢中采集。答案：(1)卵母细胞的采集和培养精子的采集和获能(2)培养法化学诱导法(3)A(4)1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：体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植。2试管动物技术与克隆(核移植)技术的比较试管动物克隆动物主要技术手段体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植核移植、胚胎移植实例试管牛“多利”羊过程遗传特点继承了双亲(提供精子和卵子的个体)的遗传性状全部性状几乎与提供细胞核的亲本一致名师点拨试管动物与克隆动物的三个不同(1)起点不同：试管动物是受精卵，克隆动物是经核移植后的重组细胞。(2)遗传来源不同：试管动物来源于双亲，克隆动物主要来源于供核一方。(3)生殖方式不同：试管动物为有性生殖，克隆动物为无性生殖。题组冲关3培育试管山羊的基本过程如图所示，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：选A甲为获取卵母细胞的过程，可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到减数第二次分裂中期和使精子获能，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。4下列关于试管动物技术的叙述，正确的是()A应用该技术繁育后代的过程属于无性生殖B试管动物的遗传物质来源于两个个体C试管动物技术是利用体细胞繁育后代的技术D试管动物技术培育动物的过程全部在体外进行解析：选B试管动物技术利用体外受精、胚胎移植繁育后代，该过程经过了两性生殖细胞的结合，遗传物质来源于两个个体，所以属于有性生殖。随堂基础巩固 1华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有()转基因核移植体外受精体细胞克隆胚胎移植ABCD解析：选D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、获能和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术，该技术包括的环节有体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植，不包括转基因、核移植和体细胞克隆。2下列不属于哺乳动物发育培养液成分的是()A维生素 B生长素C氨基酸 D血清解析：选B哺乳动物的发育培养液成分除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。生长素是一种植物激素，在动物发育培养液中不含该成分。3下列关于卵母细胞采集的叙述错误的是()A有些动物在采集时要用促性腺激素处理B可从输卵管中冲取获得卵子C对有些动物可以直接从活体卵巢中吸取卵母细胞D从卵巢中采集的卵母细胞，可直接与获能的精子在体外受精解析：选D卵子采集方法有两种，从输卵管中采集到的可以直接受精，从卵巢中采集到的需要在体外人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。4从家兔体内获取的精子不能与卵子在体外直接受精，需要对精子进行获能处理。一般宜采用的方法是()A用化学药物诱导精子获能B将精子放入一定浓度的肝素溶液中获能培养C将精子放入人工配制的获能液中培养获能D采用电刺激法获能解析：选C通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法两种。对于啮齿动物、家兔和猪等动物的精子，一般采用培养法，即将取自附睾的精子，放入人工配制的获能液中，培养一段时间后，精子就可获能。5下列对人工授精的理解，正确的是()A人工诱导公畜和母畜交配B精子和卵细胞在试管内受精C注射激素后公畜和母畜交配D将采集的精液注入母畜的生殖道中解析：选D人工授精技术是指用相应的器械采集公畜的精液，再将其注入正在发情的母畜生殖道中，使母畜受孕的过程。题中A、C两项属于自然交配，B项属于体外受精。6如图是利用高等哺乳动物的生殖细胞进行的体外受精技术培育试管动物的大致流程。请回答下列问题：(1)在体外受精前，要对精子进行_处理，从而使精子具有与卵细胞受精的能力。(2)体外培养受精卵时，需给予一定量的O2和CO2。受精卵进行细胞呼吸产生CO2的场所是_，消耗的O2是用于_的产生。(3)从重组细胞到早期胚胎过程中所利用的