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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(xué)習(xí)導(dǎo)航,,專題3 胚胎工程,一、試管動(dòng)物技術(shù) 1．概念：指通過(guò)____________使卵子和精子在____________下成熟和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育為_(kāi)___________后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。 2．應(yīng)用：良種動(dòng)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(xì)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(xué)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(guò)程。,受精溶液,2．培養(yǎng)目的：檢驗(yàn)____________和_________的發(fā)育能力。,氨基酸,動(dòng)物血清,受精狀況,受精卵,3．胚胎去向：當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，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(wú)機(jī)鹽和有機(jī)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(dòng)物的體外受精主要包括卵母細(xì)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(xì)胞需在體外培養(yǎng)使其分裂為卵細(xì)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(jìn)行。( ) (5)不同動(dòng)物胚胎移植時(shí)間相同。( ),√,×,×,√,×,2．比一比 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液和動(dòng)物胚胎培養(yǎng)液成分的異同,有機(jī)鹽,無(wú)機(jī)鹽,維生素,無(wú)菌,試管動(dòng)物與克隆動(dòng)物的比較,體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植,細(xì)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(gè)體)的遺傳性狀,全部性狀幾乎與提供細(xì)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(shuō)法合理的一項(xiàng)是( ) A．在培育過(guò)程中，都用到了動(dòng)物細(xì)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(guò)相同的生殖方式獲得的 C．它們的遺傳物質(zhì)都只來(lái)自一個(gè)親本 D．它們?cè)谛纬蛇^(guò)程中，一般都有卵細(xì)胞參與,D,[解析] 克隆羊的培育過(guò)程：將一只母羊乳腺上皮細(xì)胞的細(xì)胞核，注入另一只母羊的無(wú)核卵細(xì)胞中，形成重組細(xì)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(guò)程用到了核移植技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、胚胎移植技術(shù)。遺傳物質(zhì)主要來(lái)自供核的一方，屬于無(wú)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(guò)程用到了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、胚胎移植技術(shù)。遺傳物質(zhì)來(lái)自兩個(gè)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(guò)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(dòng)物。該過(guò)程用到了胚胎移植技術(shù)。遺傳物質(zhì)來(lái)自兩個(gè)親本，屬于有性生殖。,試管動(dòng)物與克隆動(dòng)物的比較 (1)起點(diǎn)不同：試管動(dòng)物是受精卵，克隆動(dòng)物是經(jīng)核移植后的重組細(xì)胞。 (2)遺傳物質(zhì)來(lái)源不同：試管動(dòng)物來(lái)源于親本雙方，克隆動(dòng)物主要來(lái)源于供核一方。 (3)生殖方式不同：試管動(dòng)物為有性生殖，克隆動(dòng)物為無(wú)性生殖。,在生物學(xué)上試管嬰兒技術(shù)屬于( ) A．有性生殖、體外受精 B．無(wú)性生殖、體內(nèi)發(fā)育 C．有性生殖、體內(nèi)受精 D．無(wú)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(xì)胞的方法有： (1)小動(dòng)物應(yīng)用促性腺激素誘導(dǎo)超數(shù)排卵。 (2)大家畜一般從屠宰場(chǎng)屠宰的母畜卵巢獲得。也可以借助超聲波探測(cè)儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等直接從卵巢吸取。 2.獲取的卵母細(xì)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(guò)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(guò)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(huì)被肽酶消化而失去原有功效。,(2014·濰坊高二檢測(cè))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(qǐng)分析回答下列有關(guān)問(wèn)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(guò)程①技術(shù)為_(kāi)_________________________________________________。 (3)過(guò)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(xì)胞需要培養(yǎng)到_____________________________________________________ (時(shí)期)才能與精子結(jié)合。,方法Ⅰ的培育為有性生殖過(guò)程，方法Ⅱ的培育為無(wú)性生殖過(guò)程,動(dòng)物體細(xì)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(guò)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(gè)過(guò)程叫________________。卵子受精的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙能夠觀察到____________。,精子獲能,兩個(gè)極體,[解析] (1)方法Ⅰ是試管牛由受精卵發(fā)育而來(lái)，為有性生殖;方法Ⅱ?yàn)榭寺∨Ｍㄟ^(guò)核移植方式培育而來(lái)，為無(wú)性生殖。(2)圖中①過(guò)程為體細(xì)胞核與去核卵母細(xì)胞的融合過(guò)程，稱為動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)。(3)過(guò)程②通常用促性腺激素處理，以達(dá)到一次性排出多個(gè)卵子的目的，即超數(shù)排卵；卵母細(xì)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(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙能夠觀察到兩個(gè)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(xì)胞常用方法是什么？ 提示：(1)培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法。 (2)卵巢中采集卵母細(xì)胞。,(2014·杭州高二質(zhì)檢)愛(ài)德華茲以他在體外受精技術(shù)領(lǐng)域做出的開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn)而獲得2010年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。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(jìn)行體外受精 B．采集的卵母細(xì)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(xì)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(huì)發(fā)生頂體反應(yīng)，防止多精入卵,A,解析：B錯(cuò)誤，卵子必須處于減數(shù)第二次分裂中期才能進(jìn)行受精，采集的卵母細(xì)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(cuò)誤，成熟的卵細(xì)胞與收集來(lái)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(cuò)誤，防止多精入卵主要通過(guò)透明帶反應(yīng)和卵細(xì)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(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，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(dòng)物胚胎早期培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的不同點(diǎn) (1)二者培養(yǎng)液成分不同：,無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽,無(wú)機(jī)鹽、微量元素,氨基酸、核苷酸,糖、氨基酸,維生素、激素,促生長(zhǎng)因子,血清,血清、血漿,(2)二者培養(yǎng)所依據(jù)的原理不同： 動(dòng)物胚胎培養(yǎng)依據(jù)細(xì)胞生長(zhǎng)、繁殖和分化，而動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)依據(jù)細(xì)胞的生長(zhǎng)、繁殖。 (3)二者的培養(yǎng)目的不同： 動(dòng)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(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可將其取出向受體移植或冷凍保存。 動(dòng)物細(xì)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(cè)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(jì)南高二檢測(cè))在體外受精前，要對(duì)精子進(jìn)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(jìn)行獲能培養(yǎng)才能與卵母細(xì)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(wú)機(jī)鹽、維生素、激素、有機(jī)鹽、氨基酸、核苷 酸、血清等 B．蔗糖、水、無(wú)機(jī)鹽、激素、維生素等 C．水、無(wú)機(jī)鹽、蔗糖、氨基酸、核苷酸、血清等 D．水、無(wú)機(jī)鹽、維生素、有機(jī)鹽、淀粉等 解析：哺乳動(dòng)物早期胚胎的培養(yǎng)液成分較復(fù)雜，除一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營(yíng)養(yǎng)成分，以及水和血清等物質(zhì)。,A,