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3．2 體外受精和早期胚胎培養(yǎng),,專題3 胚胎工程,學習導航,,專題3 胚胎工程,一、試管動物技術(shù) 1．概念：指通過____________使卵子和精子在____________下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為____________后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。 2．應(yīng)用：良種動物的____________繁殖。,人工操作,體外條件,早期胚胎,快速大量,早期胚胎,二、體外受精 1．基礎(chǔ)步驟 (1)____________的采集和培養(yǎng)。 (2)精子的獲取和____________。,卵母細胞,受精,促性腺激素,輸卵管,獲能,卵巢,培養(yǎng)成熟,3．精子的采集和獲能 (1),(2)精子體外獲能的方法,獲能液,化學藥物,4.受精 獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下都可在獲能溶液或?qū)Ｓ玫腳___________中完成受精過程。,受精溶液,2．培養(yǎng)目的：檢驗____________和_________的發(fā)育能力。,氨基酸,動物血清,受精狀況,受精卵,3．胚胎去向：當胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可將其取出向受體移植或冷凍保存。 巧記 早期胚胎培養(yǎng)液成分： “兩鹽”：無機鹽和有機鹽 “兩素”：維生素和激素 “兩酸”：氨基酸和核苷酸 “兩清”：水(清)和血清,1．判一判 (1)試管牛是在試管內(nèi)完成發(fā)育的。( ) (2)哺乳動物的體外受精主要包括卵母細胞的采集和培養(yǎng)，精子的采集和獲能及受精等步驟。( ) (3)采集的卵母細胞需在體外培養(yǎng)使其分裂為卵細胞才能與獲能的精子受精。( ) (4)精子與卵子的體外受精必須在特定的受精溶液或獲能溶液中進行。( ) (5)不同動物胚胎移植時間相同。( ),√,×,×,√,×,2．比一比 動物細胞培養(yǎng)液和動物胚胎培養(yǎng)液成分的異同,有機鹽,無機鹽,維生素,無菌,試管動物與克隆動物的比較,體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植,細胞核的全能性、核移植等,試管牛,“多利”羊,繼承了雙親(提供精子和卵子的個體)的遺傳性狀,全部性狀幾乎與提供細胞核的親本一致,下列關(guān)于“克隆羊”“試管羊”“轉(zhuǎn)基因羊”的說法合理的一項是( ) A．在培育過程中，都用到了動物細胞培養(yǎng)技術(shù)、核移植技術(shù)、胚胎移植技術(shù) B．它們是通過相同的生殖方式獲得的 C．它們的遺傳物質(zhì)都只來自一個親本 D．它們在形成過程中，一般都有卵細胞參與,D,[解析] 克隆羊的培育過程：將一只母羊乳腺上皮細胞的細胞核，注入另一只母羊的無核卵細胞中，形成重組細胞，在體外發(fā)育成早期胚胎，然后移植到第三只母羊的子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育。該過程用到了核移植技術(shù)、動物細胞培養(yǎng)技術(shù)、胚胎移植技術(shù)。遺傳物質(zhì)主要來自供核的一方，屬于無性生殖；試管羊是指精卵在試管內(nèi)受精形成受精卵，體外發(fā)育成早期胚胎，然后移植到母體子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育。該過程用到了動物細胞培養(yǎng)技術(shù)、胚胎移植技術(shù)。遺傳物質(zhì)來自兩個親本，屬于有性生殖；轉(zhuǎn)基因羊的培育是將目的基因注入受精卵的核內(nèi)，然后把經(jīng)過注射的受精卵移植到另一只雌羊的子宮內(nèi)，使受精卵發(fā)育為轉(zhuǎn)基因動物。該過程用到了胚胎移植技術(shù)。遺傳物質(zhì)來自兩個親本，屬于有性生殖。,試管動物與克隆動物的比較 (1)起點不同：試管動物是受精卵，克隆動物是經(jīng)核移植后的重組細胞。 (2)遺傳物質(zhì)來源不同：試管動物來源于親本雙方，克隆動物主要來源于供核一方。 (3)生殖方式不同：試管動物為有性生殖，克隆動物為無性生殖。,在生物學上試管嬰兒技術(shù)屬于( ) A．有性生殖、體外受精 B．無性生殖、體內(nèi)發(fā)育 C．有性生殖、體內(nèi)受精 D．無性生殖、體外發(fā)育 解析：試管嬰兒技術(shù)是精子和卵子在體外培養(yǎng)條件下受精，屬于有性生殖。,A,體外受精,1．獲取卵母細胞的方法有： (1)小動物應(yīng)用促性腺激素誘導超數(shù)排卵。 (2)大家畜一般從屠宰場屠宰的母畜卵巢獲得。也可以借助超聲波探測儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等直接從卵巢吸取。 2.獲取的卵母細胞必須在體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期。 3．體外受精用的精子，必須在體外獲能，并且受精過程必須在獲能液中完成。,4．獲能的精子和卵子在獲能液或?qū)Ｓ檬芫芤褐惺芫?，其過程概括如下： 特別提醒 促性腺激素為肽類化合物，只能注射，不能飼喂或口服，它在消化道內(nèi)會被肽酶消化而失去原有功效。,(2014·濰坊高二檢測)如圖表示畜牧業(yè)生產(chǎn)上培育某種優(yōu)良種牛的兩種方法，請分析回答下列有關(guān)問題。,(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ培育優(yōu)良種牛的本質(zhì)區(qū)別是_______________________________________________________________________________________________________。 (2)過程①技術(shù)為__________________________________________________。 (3)過程②常用________激素處理，目的是使B牛_________，從B牛體內(nèi)獲得的卵母細胞需要培養(yǎng)到_____________________________________________________ (時期)才能與精子結(jié)合。,方法Ⅰ的培育為有性生殖過程，方法Ⅱ的培育為無性生殖過程,動物體細胞核移植技術(shù),促性腺,超數(shù)排卵,減數(shù)第二次分裂中期(MⅡ中期),(4)A牛的精子必須在B牛的生殖道中經(jīng)過相應(yīng)的生理變化后，才能與B牛的卵子結(jié)合，完成受精作用，這個過程叫________________。卵子受精的標志是在卵細胞膜和透明帶的間隙能夠觀察到____________。,精子獲能,兩個極體,[解析] (1)方法Ⅰ是試管牛由受精卵發(fā)育而來，為有性生殖;方法Ⅱ為克隆牛通過核移植方式培育而來，為無性生殖。(2)圖中①過程為體細胞核與去核卵母細胞的融合過程，稱為動物體細胞核移植技術(shù)。(3)過程②通常用促性腺激素處理，以達到一次性排出多個卵子的目的，即超數(shù)排卵；卵母細胞需培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期(MⅡ期)才能與精子結(jié)合。(4)精子必須在母牛的生殖道內(nèi)獲能才能與卵子結(jié)合，卵子受精的標志是在卵細胞膜和透明帶的間隙能夠觀察到兩個極體。,(1)方法Ⅰ中精子獲能的方法有哪些？ (2)方法Ⅱ在體外采集卵母細胞常用方法是什么？ 提示：(1)培養(yǎng)法和化學誘導法。 (2)卵巢中采集卵母細胞。,(2014·杭州高二質(zhì)檢)愛德華茲以他在體外受精技術(shù)領(lǐng)域做出的開創(chuàng)性貢獻而獲得2010年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。下列關(guān)于體外受精技術(shù)敘述正確的是( ) A．獲取的精子經(jīng)獲能后才能進行體外受精 B．采集的卵母細胞應(yīng)立即與精子共同放入培養(yǎng)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(fā)生頂體反應(yīng)，防止多精入卵,A,解析：B錯誤，卵子必須處于減數(shù)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(jīng)人工培養(yǎng)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(yǎng)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(yīng)和卵細胞膜反應(yīng)兩道屏障。,1．發(fā)育培養(yǎng)液的用途：精子與卵子在體外受精后，用于受精卵的繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力，當胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可將其取出向受體移植，或冷凍保存。,胚胎的早期培養(yǎng),2．動物胚胎早期培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的不同點 (1)二者培養(yǎng)液成分不同：,無機鹽、有機鹽,無機鹽、微量元素,氨基酸、核苷酸,糖、氨基酸,維生素、激素,促生長因子,血清,血清、血漿,(2)二者培養(yǎng)所依據(jù)的原理不同： 動物胚胎培養(yǎng)依據(jù)細胞生長、繁殖和分化，而動物細胞培養(yǎng)依據(jù)細胞的生長、繁殖。 (3)二者的培養(yǎng)目的不同： 動物胚胎培養(yǎng)目的是：①檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力;②當胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可將其取出向受體移植或冷凍保存。 動物細胞培養(yǎng)目的是：①大規(guī)模生產(chǎn)重要的生物制品；②用于檢測有毒物質(zhì);③用于生理、病理、藥理等方面的研究。,3．試管牛工廠化生產(chǎn)流程圖,(2014·濟南高二檢測)在體外受精前，要對精子進行 ( ) A．純化處理 B．獲能處理 C．電刺激 D．超聲波處理 [解析] 體外受精需將精子進行獲能培養(yǎng)才能與卵母細胞受精。,B,胚胎早期培養(yǎng)需要在培養(yǎng)液中，此培養(yǎng)液成分是( ) A．水、無機鹽、維生素、激素、有機鹽、氨基酸、核苷 酸、血清等 B．蔗糖、水、無機鹽、激素、維生素等 C．水、無機鹽、蔗糖、氨基酸、核苷酸、血清等 D．水、無機鹽、維生素、有機鹽、淀粉等 解析：哺乳動物早期胚胎的培養(yǎng)液成分較復雜，除一些無機鹽和有機鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及水和血清等物質(zhì)。,A,